上海蒙山中学物理电流和电路(提升篇)(Word版 含解析)

上海蒙山中学物理电流和电路（提升篇）（Word版含解析）
一、初三物理电流和电路易错压轴题（难）
1．演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度
如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷．
（1）实验发现，带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时，它们之间的作用力
F=k，其中k为常量，当q1和r一定时，F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图
线来表示．
（2）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在磁场．电场对放入其中的电荷产生电场力的作用．点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1（或q2）的电场对q2（或q1）的电场力．物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度，用E表示，则E= ．
如图乙所示，在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q，则点电荷q受到的电场力
F= ，点电荷Q在A点产生的电场强度E A= ．
（3）如果两个点电荷同时存在，它们的电场会相互叠加，形成合电场．如图丙所示，两个互成角度的电场强度E1和E2，它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示．如图丁所示，两个点电荷Q分别放在A、B两点，它们在C点产生的合电场强度为E合．请推导
证明：E合=．
【答案】（1）c；（2）；；；（3）证明过程如上所示
【解析】
试题分析：（1）作用力为F=k，k是常数，q1和r一定时，F与q2成正比，所以是一条过原点的直线，c符合题意；（2）根据题意，电场强度：E=；Q在A点对q的电场力：F=，所以点电荷Q在A点产生的电场强度：E A=/q=；（3）由题意知，AB在C点电场强度的大小相等，E A=E B=，且互相垂直，做出其合场强，如图所示：
所以E=，即得证．
【考点定位】电场强度；电荷间的相互作用
2．小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验．
（1）如图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是__________（选填“A”“B”或“C”）处的电流．
（2）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流．在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路_____________ ．移动后电流表测量的是_____（选填
“A”“B”或“C”）处的电流．
（3）测出A、B、C三处的电流如表所示，由此得出初步结论：_______（只写表达式）．小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验．操作方法是：_________．
（4）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路．利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系．请在图丙中的虚线框中画出电路图__________________________．
【答案】C A或B
I C＝I A+I B换上规格不同的灯泡多次实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流表在干路上测量干路的电流，即C点的电流；
(2)[2][3]让电流表测量另一处的电流，也就是测量支路的电流，如图所示：测量的是B点的电流；
(3)[4][5]并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，即I C=I A+I B，为得出普遍结论，实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验．
(4)[6]在不换电流表位置的情况下，在支路上各连接一个开关即可完成实验要求，电路如图所示：
3．小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系．
（1）请根据电路图，用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整．
（____）
（2）连接电路后，小明把电流表接入图甲的A处，闭合开关S后，发现小灯泡1L不亮，
L亮，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是______．排除电路故障再做实验，电流2
表在A处的示数如图丙所示，请你帮小明把该示数填入下表空格处．然后小明把电流表分别接入电路中的B、C两处测电流，并把电流表的示数记录在下表中．
A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I ______ 0.15 0.25
小明分析表格中的数据认为：并联电路中干路电流等于______．
（3）小明想，要使上述结论更具普通性，还要用不同的方法进行多次实验，于是小明和同学们讨论了以下三种方案：
方案一：在图甲的基础上，反复断开、闭合开关，测出A 、B 、C 三处的电流． 方案二：在图甲的基础上，只改变电源电压，测出A 、B 、C 三处的电流．
方案三：在图甲的基础上，在其中一条支路换上规格不同的灯泡，测出A 、B 、C 三处的电流．
以上三种方案，你认为不可行的方案______（填“一”“二”或“三”）．
小明选择上述可行方案之一，做了三次实验，并把实验数据填入下表中．
实验次序
A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I 1
0.12 0.18 0.30 2
0.14 0.21 0.35 3 0.20 0.30 0.50 请你根据小明的实验步骤和有关数据回答下列问题：
①在拆电路改装时，开关必须______；
②小明选择的方案是方案______（填“一”“二”或“三”）．
【答案】 1L 支路有断路 0.10 各支路电流之和 一 断开 二
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由电路图可知，两灯泡并联，因此可得实物图如下：
；
(2)[2]电流表无示数说明电路不通，即1L支路有断路；
[3]由图丙可知，A处电流为0.1A；
[4]由表格数据可知，干路C处电流，等于A支路，B支路电流之和，因此可得并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
(3)[5] 方案二和方案三：换用不同的规格的小灯泡，或者增加电池的节数改变电源电压，测出三处的电流，可以得出多组不同的实验数据，故可以得出普遍规律；而方案一中反复断开，闭合开关，测得到的实验数据都是相同的，故不可行；
[6]为了保护电路，在拆电路改装时，开关必须断开；
[7] 分析A、B两处的电流的变化关系可知，通过A处电流的变化倍数和通过B电流的变化倍数相等，说明选择的实验方案是二．
4．小明所在的实验小组做“探究并联电路中电流的规律”实验时：
(1)如图甲是他们设计的电路图，如图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是_____（选“A”、“B”或“C”）处的电流；
(2)小明同学在图乙中只移动一根导线就测量另外一处的电流，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为_____A；
(3)如果测出A、B、C三处的电流如下表所示，由此得出初步结论：I C=I A+I B。

为了得出普遍的规律，应当进行多次实验，操作方法是：__________（只选一项）。

I A/A I B/A I C/A
0.280.280.56
A．改变电流表的量程或换电流表再测几次
B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
C．整理器材，结束实验
D．分析数据，得出结论
【答案】C 0.28 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图乙所示电流表串联在干路上测干路电流，即图甲中的C处。

(2)[2]如图丙所示，电流表选择的是分度值为0.02A的小量程，示数为0.28A。

(3)[3]在探究并联电路电流规律的实验时，为了避免结论的偶然性，我们应该更好不同规格的小灯泡进行多次实验使结论更具有普遍性，故应该选B。

5．如图是小明探究串联电路特点的实验电路图：
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是_______的。

（填“相同”或“不相同”）。

(2)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，L2就亮了，但L1没亮。

他在实验操作中不当之处是：____________。

实验时L1没亮的原因可能是（____）
A．通过灯泡L1的电流比L2中的电流小
B．该灯泡的灯丝断了
C．该小灯泡灯座处可能短路了
D．该灯泡靠近电源负极
【答案】不相同连接电路时，开关没有断开 C
【解析】
【分析】
(1)探究实验中，为了使结果有普遍性，减少偶然性，应选用不同规格的灯泡做实验。

(2)为防止电路连接过程中出现短路，连接电路时开关应该断开；两只灯泡是串联的，一只灯泡的灯丝断了以后，整个电路发生断路，另一只灯泡不可能发光；一只发光，另一只不发光，可能不发光的这一只被短路或电路中电流远小于L1的发光电流。

【详解】
(1)[1]应选用不相同的灯泡做几次实验，是为了让结果具有普遍性。

(2)[2]刚将线路两端接到电源两极，L2就亮了，说明连接电路时，开关没有断开。

[3]A．两个灯泡串联时，通过的电流相等，故A错误；
B．L2亮说明电路是通路，即灯泡的灯丝不可能断了，故B错误；
C．L1没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了，故C正确；
D．灯泡的亮与不亮与电源的正负极无关，故D错误。

故选C。

6．在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器的型号为“20Ω 1A”．
（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上将如图甲中的电路连接完整，要求：图中的滑片此刻在最大阻值处．____
（2）小明同学连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变．则发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者灯泡________．
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某处时，电压表的示数如图乙所示，接下来小明应将滑片向________（选填“左”或“右”）端移动使灯泡正常发光；当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W；小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．
（4）在完成上述实验后，小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，测量结果如下表：
在接下来的小组交流过程中，另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的，请你找出错误的一次实验是________（填写实验次数对应的番号），你的判断依据是________.
【答案】短路断路右 1.25 5 4 由第4次实验数据计算
得出滑动变阻器的电阻需30Ω，大于题中所给滑动变阻器的最大电阻
【解析】
【分析】
【详解】
(1)测量小灯泡电功率的实验时，滑动变阻器应与灯泡串联，图中的滑片P此刻在最大阻值处所以应将其右下角接线柱接入电路．如图所示：
；
(2)如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱，形成短路，或者灯泡断路，闭合开关，电压表压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变；(3)由乙图电压表使用0−3V量程，分度值0.1V，电压表的示数为1.8V，低于灯泡的额定电压，要提高灯泡两端的电压，根据串联电路的分压原理，需要减小电路电阻，即应将滑片P向右端移动；由图丙可知，电流选择的量程是0∼0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；小灯泡正常发光时的电阻为
R＝
2.5
0.5
U V
I A
＝＝5Ω．(4) 由第4次实验数据可得，电路中的总电阻为
R＝
6
0.1
U V
I A
＝＝60Ω,则滑动变阻器的阻值为：60Ω-30Ω＝30Ω，滑动变阻器的型号为
“20Ω lA”，故错误的是4.
【点睛】
（1）将变阻器的右下接柱连入电路中，电压表与灯并联；（2）发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变，则可能变阻器接入电路的电阻为0；电压表示数接近电源电压，说明电路可能断路，电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；（4）由第4次实验数据可求出滑动变阻器的阻值，大于滑动变阻器的最大阻值，由此判断该组数据错误．
7．为了探究“并联电路电流规律”，小红实验小组设计了如图甲所示的电路图。

（1）准备连接电路时，他们首先就连接方法进行了如下讨论。

几个说法中错误的是
（________）
A．按照电路图连接电路时，开关应该是断开的
B．每处接线都必须接牢
C．连接电路元件时不能从电池的负极开始
D．连接完毕后要仔细检查电路，确认无误后再闭合开关
（2）连接好电路后，小明闭合开关测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是________；
（3）小亮同学根据下表实验数据得出的实验结论是；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。

老师指出小亮的探究过程有不妥之处，请问他下一步应该被的最合理的操作是（________）
A点电流A I B点电流B I C点电流C I
0.16 A0.16 A0.32 A
A．分析数据，得出结论
B．改变电源电压，再测出几组电流值
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D．换用电流表的另一量程，再测出一组电流值
【答案】C电流表正负接线柱接反C
【解析】
【详解】
(1)[1]A．连接电路时，开关应该断开，故A正确，不符合题意；
B．连接电路时每处接线都必须接牢，要不接触不良会造成断路，故B正确；
C．连接电路时，应该按照一定的顺序，开关断开，防止短路对电路元件的损坏，故C错误，符合题意；
D．连接完毕后要仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，避免发生短路，故D正确。

(2)[2]由乙图知，电流表的指针反偏了，原因是电流表正负接线柱接反了；
(3)[3]探究并联电路的电流特点时，应选择两盏不同规格的灯泡，多做几次实验，以得到普遍的结论，故选C。

8．图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图.
（1）实验中，他们应该选择规格______的两个小灯泡来进行实验（填“相同”或“不相同”）；
（2）开关闭合前，琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端，如图乙所示，其原因是_____（选填“A”或“B”）；
A．电流表没调零 B．电流表正负接线柱接反了
（3）他们把电流表A纠正后，闭合开关进行实验，两灯都发光，电流表A与电流表A2的
指针所指位置均为图丙所示，则通过L1的电流为_____A；
（4）实验中，我们都要进行多次测量．以下实验中，与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是______；
A．探究电流与电压的关系 B．探究杠杆的平衡条件 C．刻度尺测物体的长度
（5）根据实验数据，他们得出了实验结论：并联电路中，______．
【答案】不相同 A 0.96A C 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【分析】
根据题中“图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图”可知，本题考查实验探究并联电路的电流规律，考查归纳法的运用、电流表读数及实验结论并联电路电流的规律．体现了对过程和方法的考查．
【详解】
（1）实验中，为得出普遍性的结论，他们应该选择规格不相同的两个小灯泡来进行实验；（2）开关闭合前，琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端，电流表没调零，故选A；
（3）他们把电流表A纠正后，闭合开关进行实验，两灯都发光，电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示，根据并联电路的规律，干路电流大于支路电流，故A表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1.2A；
电流表A2选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则通过L1的电流为1.2A﹣0.24A＝0.96A；
（4）实验中，我们都要进行多次测量，是为了得出普遍性的结论；
A．探究电流与电压的关系，进行多次测量是为了得出普遍性的结论；
B．探究杠杆的平衡条件，进行多次测量是为了得出普遍性的结论；
C．刻度尺测物体的长度，进行多次测量是为了取平均值减小误差，选C符合题意．
（5）根据所测实验数据，得出了如下的实验结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
9．为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系，小芳设计了如图所示的实验电路，其中是电阻箱，是定值电阻，用表示与串联的总电阻（即等效电阻）．用电流表测量串联电路中的电流，用电压表测量、两点间的电压．小芳通过实验记录的数据如下表所示．请根据表中的实验数据，归纳出总电阻跟电阻的关系式：__________．
【答案】R=10Ω+R1
【解析】
从表格中数据可以得出，总电阻R和R1阻值的差是一个定值，大小等于10Ω，因此总电阻R跟电阻R1的关系为 R=R1+10Ω．
10．某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律．所接电路图如图甲所示，闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图乙．
(1)电流表的读数是__________．
(2)该同学发现电流表指针偏转较小，所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些．”请你指出造成他判断错误的原因：________
(3)连接电路后，两灯泡都亮，由于连接较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单的判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”_________．
【答案】0.4A 读数时没注意观察电流表量程方法1、可行方法2、不可行
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图示电流表可知,电流表A2的量程为0∼3A，分度值为0.1A，读数为0.4A；
(2)由图示可知,电流表A1指针偏转角度大于A2偏转角度，
如果不注意观察电流表量程,会错误地认为电流表A1的示数大于A2的示数，
会得出“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些”的错误结论；
（3）方法1:把其中一只灯泡从灯座中取下来，如果观察另一只灯泡熄灭，则亮灯一定是串联，该方法是可行的；
方法2:把任意一根导线断开，如果观察两灯都熄灭，则是无法确定两灯的连接方式的．因为两灯无论是串联还是并联，当把任意一根导线断开时，都有可能造成两灯熄灭．串联电路的电流路径只有一条，一处断开则电路中就不会有电流，两灯都不发光；并联电路的电流路径虽然有多条，各用电器可以独立工作，但如果是并联电路干路上的导线断的话，则也会造成两灯都不发光，所以该方法是不可行的．。