人教版九年级上册物理 电流和电路单元达标训练题(Word版 含答案)
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人教版九年级上册物理电流和电路单元达标训练题(Word版含答案)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A
1100.1 1.00.15π×l0-2
2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2
(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.
【答案】
2
00
B r
R t2
5A s
T m
π⋅Ω⋅
⨯
c
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图像分析可得
2
E
I
R
= (1)
E
t
∆Φ
=
∆
(2)
=?S B
∆Φ∆ (3)
120
+2
R R R R
== (4)
由1234联立得:
22
000
22
B
B r r
I
t R t R
ππ
∆
=⋅=⋅
∆
由于
2
π
为定值,故
2
00
B r
I k
R t
=
[2]将第一组数据带入上式得:
k=
2
5A s
T m
π⋅Ω⋅
⨯
(2)[3]若R0变,其他为定值,则
2
2
B r
t
π
均为定值,可看作
'k
I
R
=,此为反比例函数,故可用图线c表示.
2.在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是_______________________。
(2)在下左图中将滑动变阻器正确连入电路(未知电阻大于5Ω)(_______)
(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R 0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。
测待测电阻R X 的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验: ①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图(____)
②、扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示) a___________________________________________________. b___________________________________________________.
③、R X 的数学表达式为:R X =_________________(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
【答案】U R I
=
闭合S 1断开S 2,读出电流表A 的示数I 0 闭合
S 2断开S 1,读出电流表A 的示数I X 00
x x x
R I R U I I =
=
【解析】 【详解】
第一空.在“用伏安法测电阻”的实验中,用到的实验原理是U R I
=
; 第二空.本题主要确定电流表的量程和滑动变阻器的接线柱:电源由2节干电池组成,电压为3V ,未知电阻大于5Ω,根据欧姆定律求出电流为3V =0.6A 5Ω
U I R =
= ,确定电流表的量程为0~0.6A 。
滑动变阻器有四个接线柱,应遵循一上一下接入电路,如下图
;
第三空. R 0与R x 并联,电流表在干路上,各支路上各有一个开关控制。
首先闭合R x 支路开关,测电流I x ,断开R x 支路开关,再闭合R 0支路开关,测电流I 0如图:
;
第四空.闭合S 1断开S 2,读出电流表A 的示数I 0,则可得电源电压为00U I R = ; 第五空.闭合S 2断开S 1,读出电流表A 的示数I X ,则可得x
x R U
I = ; 第六空.由操作步骤a ,b 可得00
x x x
R I R U I I =
=。
3.实验室备有下列器材:
A .待测定值电阻R x :阻值在49~52Ω之间
B .滑动变阻器:最大阻值如图甲
C.滑动变阻器:最大阻值如图乙
D.定值电阻R0:阻值20Ω
E.电压表V:测量范围0~3V
F.电源E:电源电压恒为4.5V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻R x的电阻,小明设计了图丙所示的电路.
(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选________(填器材前面的序号字母).(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:
Ⅰ.将开关S掷向1,由________(填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P 至某一位置,读出V表的示数为2.5V;
Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.
根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值R x=________Ω.
【答案】C b至a 50
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的滑动变阻器时,根据串联电路电压与与电阻成正比的规律,电阻两端分得的电压最小为
49Ω
4.5 3.2
49Ω20Ω
X
X
R
U V V
R R
⨯≈
++
甲
=>3V,即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.(2)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:
则,X X
X
U U U
I
R R
-
==,即
2.5V 4.5V 2.5V
X
R R
-
=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,如下图所示:
则000'U U U I R R =
=-,即1.5V 4.5V 1.5V 20ΩR
=-﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②两式可得:50ΩX R =. 【点睛】
根据串联电路的分压特点求出待测电阻与滑动变阻器串联时分得的最小电压,再与电压表的量程相比较即可选择滑动变阻器的规格;闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;当开关S 掷向1时,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压;保持滑动变阻器滑片P 的位置不变,将开关S 掷向2时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律分别得出等式,解等式即可求出待测电阻的阻值.
4.(一)用下图所示的装置探究摩擦力跟接触面粗糙程度的关系。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动,根据 知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 N ,]分析表中数据可以得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
接触面情况
木块和长木板
木块和棉布
木块和毛巾
摩擦力/N
1.9
2.4
(3)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。
你认为她的结论正确吗? ,理由是 。
(二)襄襄和樊樊在“探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时,利用一个开
关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压档位)、四个阻值不等的电阻以及若干条导线,进行了大胆地探究。
如图所示是他们的实验电路图。
(1)他们的猜想是:(只写一种猜想)。
[进行实验]
(2)襄襄按照电路图正确地进行实验,在连接电路时开关处于;得到了表1中的实验数据。
襄襄在实验中,是靠只改变而得到实验数据的:测量三次的目的是:。
(3)樊樊也按照上述同样的器材和同样的电路进行了实验,却得到了表2中的数据。
樊樊在实验中是靠只改变而得到实验数据的。
(4)在襄襄同学另外在测量串联电路电压规律中测L2两端的电压时,为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压? 为什么?__ .
【答案】(1)匀速直线二力平衡 1.2 压力一定时,接触面越粗糙,受到的摩擦力越大
不正确没有控制压力不变;
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和断开 R1电阻大小多次测量,避免实验偶然性,寻找普遍规律;电源电压不可以,电压表正负接线柱接反了
【解析】
试题分析:(一)(1)实验时,我们利用二力平衡的知识,使水平方向的摩擦力等于弹簧测力计的示数,因此必须水平匀速直线拉动木块;
(2)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,示数为1.2N;
分析表中数据可以得到,压力一定时,接触面越粗糙,受到的摩擦力越大;
(3)因为有压力大小、接触面的粗糙程度影响摩擦力的大小,因此如果想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她应该控制压力大小和接触面的粗糙程度一定,但她沿竖直方向锯掉一半时,压力大小改变了,因此没有控制压力一定,因此实验是错误的;
(二)(1)他们的猜想是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(2)在连接实验电路时开关处于断开,避免接通最后一根导线时,电路中有电流;
表1中的实验数据,第二条支路电流没有变化,说明襄襄在实验中,是靠只改变R1电阻大小,而得到实验数据的:测量三次的目的是:多次测量,避免实验偶;
(3)樊樊得到了表2中的数据,三次实验中,R1和R2的电流成倍数增大,说明樊樊在实验中是靠只改变电源电压得到实验数据的;
(4)在测量串联电路电压规律中测L2两端的电压时,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,是不对的,电压表的正负极接线柱接反了。
考点:探究摩擦力跟接触面粗糙程度的实验探究干路电流与支路电流的关系实验
5.探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲。
要求闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测流过干路的电流,A2测流过灯L1的电流,A3测流过灯L2的电流。
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如乙所示的位置处,可能的原因是_____________;
(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1亮、L2不亮:随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。
请在图甲中只改动一根导线(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(________)
干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A
0.60.3
(3)随后,闭合开关。
从电流表中读取数据填入上表中,其中流过灯L1的电流大小如图丙,于是得出结论:并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和。
小非同学认为该结论不科学,应多次更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便________。
A.寻找普遍规律 B.求平均值,减小实验误差
【答案】电流表没有调零不同 A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 闭合开关前,电路未接通,电流表 A1的指针在如图乙所示的位置处,即指针反向偏转,说明电流表没有调零;
(2)[2]更正上述问题后,闭合开关 S,因电流表A1、A2之间的连线与灯L2并联,即灯L2短路;因要求灯泡 L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表 A1测流过干路的电流,根据电流表与待测电路串联,开关与控制的电路串联,故将连接电流表A1与灯L2的连线去掉,将灯L1的右接柱与灯L2的左接线柱连接起来,如下所示;
(4)[3][4]流过灯 L1的电流大小如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.3A;由表中数据知通过两灯的电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,选用的灯泡太特殊,没有代表性,得出的结论:“并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和”,有偶然性,为得出普遍性的结论,我们应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律,故A正确。
6.在探究并联电路电流规律的实验中
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行________,以正确选择电流表或电流表的量程。
(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整_____________。
次数L1电流I1/A L2电流I2/A干路电流I/A
10.10.10.2
20.20.30.6
30.30.40.8
(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。
则电路故障可能是________。
(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据。
分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等。
为了探究这个发现是否具有普遍性,可以________,再进行实验。
【答案】试触电流表A被短路将
L1(L2)换成另一个规格不同的灯泡
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]不能估测被测电流情况下,可先用大量程进行试触。
(2)[2]电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,电流表A1和灯泡L1相连,如图
(3)[3]闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数,这说明支路中没有故障,干路中出现了短路现象,电流表A示数为零,则故障是电流表A短路。
(4)[4]为了使实验结论更具科学性,普遍性,可以更换不同规格的灯泡进行实验。
7.如图甲所示,林红同学用电流表测电流。
连接电路时开关应处于____(选填“断开”或“闭合”)状态;若将线头M、N都接到电流表为“0. 6”的接线柱上,闭合开关,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表测的是通过____的电流,大小为____A;若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱,闭合开关,电流表的指针位置仍是如图乙所示,则通过L2的电流为____A。
【答案】断开 L1 0. 5 2
【解析】
【分析】
【详解】
[1]为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态。
[2][3]将线头M、N都接到电流表为“0.6”的接线柱上,两个灯泡并联,电流表和灯泡L1串联,测量通过灯泡L1的电流,由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.5A。
[4]若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱,电流表测量干路中的电流,由图乙可知,电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是2.5A,由并联电路的特点可知通过灯泡L1的电流不变,仍为0.5A,由并联电路电流的规律可知通过L2的电流
I2=I-I1=2.5A-0.5A=2A
8.小明利用空易拉罐做了几个物理小实验:
(1)如图甲所示,在易拉罐中注人少量的水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,观察到易拉罐变瘪了,这一现象说明了_____的存在;
(2)如图乙所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜,用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能
看到窗外的景物成倒立的_____(选填“实像”或“虚像”),形成的原理是光的_____;
(3)如图丙所示,将两个易拉罐平行放置在水平桌面上,为了能让两易拉罐间距离增大,可以吸管按图中箭头_____(选填“A”或“B”)所示的方向用力吹气;
(4)如图丁所示,用塑料薄膜擦过的塑料管靠近易拉罐,易拉罐_____(选填“可能”或“不可能”)被吸引。
【答案】大气压实像直线传播 B 不可能
【解析】
【详解】
(1)[1]水吸热汽化生成水蒸气,水蒸气把易拉罐内的空气排出,封住罐口,停止加热,罐内气体温度降低,气体压强减小,小于大气压,大气压将易拉罐压瘪,易拉罐被压瘪了,可以表明大气压的存在。
(2)[2][3]由题意可知,用易拉罐制成的针孔照相机的原理就是小孔成像,由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的实像。
(3)[4]为了能让两易拉罐间距离增大,可以用吸管按图中箭头B所示的方向用力吹气使得易拉罐的右侧空气流动加快,气压减小易拉罐向右运动,从而使两易拉罐间距离增大。
(4)[5]塑料薄膜与塑料管摩擦不会使塑料管带电,因为他们是同种物质,原子核对电子的束缚能力相同,不会有电子转移;因此塑料模和塑料管都不会带电,故塑料膜擦过的塑料管不可能吸引易拉罐。
9.小余和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该_____
(2)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图所示,根据你的分析,你认为原因可能是_____
(3)在实验过程中他们连接了如图所示的电路闭合开关后,观察到灯L2_____(选填“发光”或“不发光”):通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是:_____(写出一条即可)。
(4)请在如图上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。
(_____)
(5)他们连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数A处的电流I A/A B处的电流I B/A C处的电流I C/A
10.100.120.22
他们下一步应该做的是_____。
A、整理器材,结束实验
B、改变电流表的量程或换电流表再测几次
C、换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样做的目的是:_____。
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是:_____。
【答案】断开电流表正负接线柱接反了不发光 A2、L2被短路
C 得出普遍性的规律并联电路中干路电流等于各支路电流之
和
【解析】
【详解】
(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;
(2)小余试触时电流表的指针偏转情况如图所示,即电流表指针偏向表盘左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(3)灯L2与A2串联后与导线并联,故观察到灯L2不发光;即该电路存在的问题是:A2、L2被短路;
(4)L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A1接在干路上,A2测灯L2的电流,A2与灯L2串联,开关控制所有用电器,开关接在干路上,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,如下所示;
(5)为避免实验现象的偶然性,得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,所以,下一步应该做的是C;由实验数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
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.。