成都四川省成都市中和职业中学物理电流和电路单元试卷(word版含答案)
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成都四川省成都市中和职业中学物理电流和电路单元试卷(word版含答案)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。
(猜想与假设)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
(设计与进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,排除故障,用电压表在AB间测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,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。
(4)测出AC间的电压,得出结论。
(交流与评估)
(1)在拆接电路时,开关必须________。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1________(填“短路”或“断路”)
(3)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压?为什么?________。
【答案】断开短路不能,电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【详解】
(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,若为L1的故障,只能是短路,此时电压表也被短路,故示数为零,若断路时,电压表串联在电路中,电压表会有示数,且接近电源电压;所以小灯泡的故障可能是L1短路。
(3)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,此时电流由负接线柱注入,正接线柱流出,即电流方向是反的,指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压。
【点睛】
重点是研究串联电路电压的实验,注意电压表的使用,在连接电压表时,电流方向不能接错,选择量程可用试触的方法。
2.某小组同学通过自学得知:在两种金属组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,便在回路中将会出现电流.为了验证和探究其中规律,该小组利用铁丝和铜丝两种导线组成图(a)所示的闭合回路,并将相连的两个交叉点A、B分别置于烧杯中和酒精灯上
方.做了如图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四次实验.请仔细观察图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论.
(1)分析比较图中(a)(b)两图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料不变时,接触点之间的温度差越小,电路中的电流________.(2)分析比较图中(a)(c)两图[或(b)(d)两图],发现当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同,且用酒精灯对金属导线中部进行加热时,闭合回路中的电流表示数________(选填“变大”、“不变”或“变小”).据此可得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同时,电路中的电流大小与金属导体中部温度高低________.
【答案】越小不变无关
【解析】
【分析】
【详解】
(1)比较a、b两次实验可知,当相互连接的两种金属丝的材料不变时,(a)中冰水混合物与酒精灯火焰的温度差比较大,电流表示数大;(b)中开水与酒精灯火焰的温度差较小,电流表的示数小,故可得出的结论为:当相互连接的两种金属丝的材料不变时,接触点之间的温度差越小,电路中的电流越小;(2)分析比较图中(a)(c)两图(或(b)(d)两图),发现当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同,且用酒精灯对金属导线中部和最长处进行加热时,闭合回路中的电流表示数相同,据此可得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同时,电路中的电流大小与金属导体中部温度高低无关.
【点睛】
根据图示判断两个接触点的温度差,然后比较实验中电流表的示数,并与已有的结论对比.
3.有一阻值恒定的电阻元件,额定功率P额=6W,额定电压在10V~19V之间.若要正确使用该元件,应先知道其额定电压.实验室里有如下器材:一个蓄电池(电压约为6V)、一个电流表(量程:0~0.6A和0~3A)、一个定值电阻R0=10Ω,两个单刀开关、导线若干.请你用上述器材测出该元件的额定电压.
(1)猜想与假设:根据欧姆定律I=U/R,电功率P=UI,只要我们测出元件电阻的阻值,进而就可计算出其额定电压.
(2)设计实验:
a.该元件的额定电流不超过___A.为提高测量的精确度,电流表应选量程_____A.b.根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中.___________
(3)进行实验:请按照你设计的电路图补全以下实验步骤,并写出测量的物理量及其对应的符号.
a.连接电路;b._______________________;c._______________________________;d.断开开关,整理器材.
(4)用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压:U额=_________________.
【答案】0.6 0~0.6A 闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1闭合
S1和S2,记下电流表示数I210
21
P I R
I I
额
【解析】
试题分析:(2)①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W,假设额定电压最小为
U min=10V,则额定电流最大为I=P额/U min=6W/10V=0.6A,所以电流表的量程选0~0.6A;②将电阻元件与R0并联,两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上,电流表测量干路电流,如图所示.
(3)实验步骤:b、闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1;则电源电压为U=I1R0.c、闭合S1和S2,记下电流表示数I2;即为干路电流.
(4)只闭合S1时,仅R0接入电路,通过R0的电流为I1,则电源电压为U=I1R0①;当开关都闭合时,R0与R1并联接在同一电源上,通过R0的电流不变为I1,则通过R1的电流I R1=I2﹣I1,U= I R1R1=(I2﹣I1)R1②;由①②得,则.考点:额定电压测量实验探究过程
4..离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s 时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离
r/m
0.10.200.400.600.801.00
乒乓球移动距离
S/m
1.000.960.840.64
0.38几乎为0
水流速度/m·s-10.2000.1920.1680.1280.076几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v____________.
(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=____________.
(3)图丙是该段水渠的横截面示意图.假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P8__________P C.
(4)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流.理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和.图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为__________A,若通过导线ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向.
【答案】(1)越小;(2)
22
22
0.20.20.21/
r r
m s
m m
⎛⎫
-⨯=-
⎪
⎝⎭
()
01
r m
≤≤;(3)<;
(4)0.46;
若①当ab中的电流是从a到b时,电路图如图所示:
此时,I cd=0.6A+0.46A=1.04A,电流方向是从d到c;②当ab中的电流是从b到a时,电路图如图所示:
此时,I cd =0.6A-0.46A=0.14A ,电流方向是从c 到d.
【解析】
试题分析:(1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r 越大,水流速度v 越小;
(2)观察乙表可知,速度22220.20.20.21/r r v m s m m ⎛⎫=-⨯=- ⎪⎝⎭
; (3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为B A v v >,所以B A p p <;
(4)电流表使用的是0-0.6A 的量程,分度值是0.02A ,因此电流表的示数为0.46A ;
若Iab=0.6A 时,电路分为两种情况,因为电流表的正确接法是电流从正接线柱流入,负接线柱流出,因此,
若①当ab 中的电流是从a 到b 时,电路图如图所示:
此时,I cd =0.6A+0.46A=1.04A ,电流方向是从d 到c ;
②当ab 中的电流是从b 到a 时,电路图如图所示:
此时,I cd =0.6A-0.46A=0.14A ,电流方向是从c 到d.
考点:流体压强与流速的关系;电流和电流表;并联电路中电流的规律.
5.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω)。
(1)如图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整_________。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V 时,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P 向___调节(选填“左”或 “右”);小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示,
则,此时小灯泡的电功率为______W。
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R x的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω
5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中,方案__________可以让测量结果更准确,理由是_______。
(电表为理想电表)
【答案】略灯短路右1.2B可以多次测量取平均值
【解析】(1)小灯泡与电流表串联,电压表接在小灯泡的两端,如下图:
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短;电压表无示数,说明电压表被短路,因此电路故障为灯泡短路;(3)电流表量程为0~0.6A,由表知0.4+4×0.02A=0.48A;此时小灯泡电功率:P=UI=2.5V×0.48A=1.2W;要使小灯泡正常发光,应使小灯泡两端电压为额定电压,由2V增大到2.5V,根据串联分压的特点,应使滑动变阻器阻值减小,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动;(4)方案A通过R x与R串联,测得Rx两端电压,然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱,电压表示数与在a点相同,则可求得电阻值;
方案B先后把电压表分别放在R x和R0两端测出电压值,由串联分压公式可求R x.调节电阻箱阻值,可以多次测量.方案A,只能求一次阻值;方案B可以多次测量求平均值,以减小误差。
6.在真空中两个点电荷间存在相互作用力,探究其影响因素的实验数据如表:
序号
甲电荷的电
荷量1/C
q
乙电荷的电
荷量2/C
q
甲、乙两电
荷之
间的距离
/m
r
甲乙两电荷之间
的
相互作用力
/N
F
18
110-
⨯8
210-
⨯0.35
210-
⨯
2
8110-⨯ 8110-⨯ 0.3 5110-⨯ 3 8310-⨯ 8210-⨯ 0.1 55410-⨯ 4
8310-⨯ 8210-⨯ 0.2 513.510-⨯ 5
8210-⨯ 8110-⨯ 0.2 54.510-⨯ 6 8410-⨯ 8310-⨯ 0.3
(1)分析表中数据可知,若要使两个点电荷之间的作用力增大,可以采用_____的方法。
将表格填写完整______ 。
(2)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,甲球带正电荷,电荷量为1q ,乙球带负电荷,电荷量为2q 。
为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为3q 的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,则丙球应该带_____(选填“正”或“负”)电荷。
【答案】减小两点电荷间的距离 51210-⨯ 正
【解析】
【详解】
(1)[1]分析表格数据可知,真空中两个点电荷间的相互作用力,跟它们所带的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,既得:
122q q F k r
=; 所以若要使两个点电荷之间的作用力增大,应减小两点电荷间的距离。
[2]对比表格中序号2和序号6的数据可知,甲电荷量变为原来的4倍,乙电荷量变为原来的3倍,电荷间的距离不变,根据122q q F k
r
=知,两电荷之间的相互作用力为原来的12倍,即: 51210N F -=⨯。
(2)甲球带正电荷,乙球带负电荷,所以甲受到乙的引力向右,甲要静止,应受到丙向左的力,所以丙应带正电。
7.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。
8.“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示.
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.同学们有以下几种猜想:①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小.以上猜想中正确有 ______ (填序号).
(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 ______ 接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ______ .(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压
表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 ______ .
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压U AB、U BC、U AC.下列说法正确的是 ______
A.I A>I B>I C B.I A<I B<I C C.U AB=U BC=U AC D.U AC=U AB+U BC
(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是: ______ .
A、换用不同规格灯泡多次实验
B、改变电源电压多次实验.
【答案】②电流表电流表指针没有调零断开开关,电压表换用0−3V量程,然后再进行实验 D A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,说明电路中没有断路,L2不发光,说明是L2短路,故选②;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是没调零;(3)闭合开关,电压表示数如图丙所示,示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0−3V的量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和,故D正确,故选D;(5)为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡、改变电源电压,重复操作,进行多次实验,故选A.【点睛】
(1)电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;开关闭合前,电流表应该调零;(3)根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和;(5)为了得出普遍结论,应换用不同规格的实验器材进行多次测量.
9.皮皮和壮壮要探究并联电路电流规律.
(1)图甲是皮皮同学设计的实验电路图.他在测量C点干路电流时连接的实物图如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请用×在错误导线上标出,并用笔画线代替导线在图中画出正确的连线__________.
(2)皮皮同学在测量中发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是________________.(3)为能进行多次实验,壮壮同学在干路中串联了一个________,从而得到了三组实验数据,如下表所示.壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是皮皮在读数时___________.
(4)皮皮和壮壮的实验设计有一不足之处,你认为改进方法是:___________________.
【答案】电流表正负接线柱接反了滑动变阻器按
0A—3A量程读数换用两个不同规格小灯泡再次进行实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图乙可知,电流表与灯L1串联了,电流表测通过灯泡L1的电流.要测量C点干路电流,电流表应串联在干路上,将连接灯泡L2左接线柱和电流表负接线柱的导线改接到灯泡L2左接线柱和电流表“0.6”接线柱,连图如下:
(2)在测量中发现电流表的指针反向偏转,则说明电流表正负接线柱接反了.
(3)变阻器串联在电路中可以改变电路中的电流和电压,因此为能进行多次实验,在干路中串联一个滑动变阻器即可.
壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是电流表选用的量程是0~0.6A,读数时却按0~3A量程.
(4)由实验数据可知,通过灯泡L1、L2的电流总是相等的,说明他们的实验设计选用的灯泡规格相同,不具有普遍性.因此为得到普遍性结论,应换用两个不同规格小灯泡再次进行实验.
【点睛】
本题考查探究并联电路电流规律,考查了电路的连接,电流表的正确使用以及实验设计的科学性,注重了过程与方法的考查,是典型题目.
10.如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是________的(选填“相同”或“不相同”)。
(2)上表是某同学在实验中测得的数据,指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_____,造成错误的原因是__________________。
(3)实验的不足之处是:_____________________。
(4)实验的改进方法是:________________________。
(5)甲、乙两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图乙、丙所示的两种情况。
请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,请写在下面。
乙存在的问题:_____________________________。
丙存在的问题:_____________________________。
【答案】不相同 1.5 读数时读错量程实验次数太少换用不同规格的灯泡进行多次实验电流表正负接线柱接反电流表所选量程过大。
【解析】
【详解】
(1)为得出串联电路电流特点的普遍结论,应使用规格不同的灯泡进行多次实验;(2)分析表格中实验数据知道,实验数据1.5A是明显错误的;这应是读数时,错把
0~0.6A量程看成0~3A量程造成的;
(3)为得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据,所以,实验的不足之处是:实验次数太少,结论具有片面性;
(4)结合不足,实验的改进方法是:换用不同规格的灯泡进行多次实验;
(5)使用电流表时,若电流从正接线柱流入、负接线柱流出时,电流表指针正向偏转,否则反向偏转;如果电流表所选量程太大,则电流表指针偏转角度太小;所以,乙存在的问题:电流表正负接线柱接反了;丙存在的问题:电流表所选量程过大。