九年级物理上册电流和电路检测题(Word版 含答案)
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九年级物理上册电流和电路检测题(Word版含答案)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”.她们连接的电路如图所示.
(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光.由此可知,她们连接的电路发生了________故障;若闭合开关S,可能造成的后果是________.
(2)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法.(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线)
(___________)
(3)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:________.
【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中,
干路电流大于支路电流
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光,由此可知电路发生了短路故障,若闭合开关S,由于电路发生短路,电路中电流过大,可能造成的后果是电流表A2被烧坏.
(2)改正电路如图:
(3)利用改正后的电路进行实验,闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流大于支路电流.
【点睛】
电路中发生短路的危害,可能烧毁电流表或电源,为避免短路发生,可采用试触法.
2.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。
3.实验小组用如图1所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下∶接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量:
方法一∶改变电源电压
方法二∶更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
(1)如图2是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过L1的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中最方便的导线拆接点是
________点,同时注意,在拆接电路时,开关必须________。
测量过程中,电流表出现图3中的实验现象说明_________;
(2)该同学表格设计中存在的不足之处是∶_____________;
A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C
第一次测量0.100.120.22
第二次测量0.200.240.44
第三次测量0.250.300.55
(3)表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法______(选填“一”或“二”)进行的,可以得出结论∶并联电路干路中的电流等于_______________;
(4)根据上述结论,应用到如图4中,图中已标明了电流的方向,若b、c、d中的电流大小分别为0.3A、0.6A、0.2A,则a中的电流大小为__________A。
【答案】d断开电流表正负接线柱接反电流没有单位一各支路电流之和 0.1 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]为接入电流表,a、b、c、d四个接点中最方便的导线拆接点是d点,在拆接电路时开关必须断开。
[3]由图3所示电流表可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反造成的。
(2)[4]由表格可知,存在的不足之处是电流没有单位。
(3)[5][6]由表中实验数据可知,第2次与第3次实验时,电流值与第一次实验的电流值只是数值上发生了倍数变化,所以后面两次实验是通过改变电源电压进行实验的,即采用方法一进行实验;由表中实验数据可知,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(4)[7]干路电流大小等于各支路电流大小之和,与电流方向无关,b、c、d处分别在支路,c 在干路,所以
I a=I c-I b-I d=0.6A -0.3A-0.2A=0.1A
4.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-
⨯
28
110-
⨯8
110-
⨯0.35
110-
⨯
38
310-
⨯8
210-
⨯0.15
5410-
⨯
48
310-
⨯8
210-
⨯0.25
13.510-
⨯
58
210-
⨯8
110-
⨯0.25
4.510-
⨯
68
410-
⨯8
310-
⨯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1
q,乙球带负电荷,电荷量为
2
q。
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5
1210-
⨯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:
12
2
q 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12
2q 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。
5.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图丁所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于__状态;
(2)小薇先将电流表接在1L 所在的支路,闭合开关后,观察到灯2L 发光,但灯1L 不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:__;
(3)排除故障后,她测出了1L 、2L 支路和干路上的电流分别为1I 、2I 和I ,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:10.5I A =,2I =__A ,I =__A ;根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__;(写出关系式即可) (4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是:__。
【答案】断开 1L 或电流表断路 0.52 1 12I I I =+ 用改变电源电压继续实验的方法进行验证 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]为了保护电路,连接电路之前,开关应该是断开的。
(2)[2] 灯2L 发光,但灯1L 不发光,电流表的示数为零,说明1L 支路不可能短路,只能是断路,即电路可能存在的故障是1L 或电流表断路。
(3)[3][4][5]由图可知,乙电流表的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,则20.52I A =;丙电流表的量程为0~3A ,分度值0.1A ,则1I A =;根据测量结果可知,在误差范围内
12I I I =+。
(4) [6]为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
6.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,
2L 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
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 0.1
2 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”).
L支路有断路 0.10 各支路电流之和一断【答案】1
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.
7.为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。
(1)实验中,应选两个规格__________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的_______(选填“A”“B”或“C”)处,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原
因是________________________。
【答案】不相同C正负接线柱接反了
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了得到并联电路电流关系的普遍结论,实验中应该选用两只不同规格的灯泡实验;
(2)[2][3]要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的C处,接入电流表后闭合开关,看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是正负接线柱接反了。
8.有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压
为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接________.(要求:连线不要有交叉)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零.导致这一现象的原因可能是______.(选填序号)
A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.电压表短路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_____移.(选填“左”或“右”)
(4)通过移动滑动变阻器滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I﹣U图象.由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω.
【答案】 B 右 12.5
【解析】
分析:(1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;滑动变阻器的接法为“一上一下”.
(2)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因;
(3)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变
阻器的电阻要减小;
(4)从图像上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用U
R
I
=计算出电阻.
解答:(1)滑动变阻器的接法为“一上一下”,电路图如图所示:
(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外,不存在断路;故选D;
(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.2V;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V为止;
(4)由图像知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,小灯泡正常发光时的电阻
为
2.5
12.5
0.2
U V
R
I A
===Ω.
故答案为(1). (2). B (3). 右 (4). 12.5
【点睛】本题考查了测量电阻的实验中电路故障的判断、电压表的读数、及电阻的计算,同时还考查了学生对图像的分析和处理能力.本实验需要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化.
9.如图所示,是探究串联电路电流特点的实物电路:
(1)依次断开图中A、B、C各点,将________表与灯泡L1、L2________联接入电路,读取电流表的示数;
(2)更换小灯泡,再次测量A、B、C各点的________;拆、接电路时,开关S应处于
________状态;
(3)实验多次测量数据的目的是________;收集到的表中数据表明,串联电路的电流特点是________。
实验次数A点电流I A B点电流I B C点电流I C
10.3A0.3A0.3A
20.2A0.2A0.2A
【答案】电流串电流断开获取大量数据,总结普遍规律串联电路中,电流的大小处处相等
【解析】
【详解】
(1)[1][2]依次断开图中A、B、C各点,将电流表与灯泡L1、L2串联接入电路,读取电流表的示数。
(2)[3][4]更换小灯泡,再次测量A、B、C各点的电流;拆、接电路时,为保护电路,开关S 应处于断开状态。
(3)[5]实验多次测量数据的目的是得出普遍性的结论。
[6]横向比较表中数据得出的结论是:串联电路的电流特点是各处的电流都相等。
10.小明学过家庭电路的知识后,想自制一只台灯,他选购了一只规格是“36V 36W”的灯泡,动手安装时,突然想起家中的插座提供的电压是220V,于是他在包装盒内寻找说明书,没有找到,却发现了一只配件.
(1)小明想知道配件的作用及它的性能参数(如正常工作时的功率、电阻等),于是设计了如图甲所示的电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图(如图乙)连接完整.
(_____)
(2)小明正确连接电路后进行了3次实验,将测得的实验数据记录在表格中,根据实验数据可知该配件的电阻为_____Ω.
物理量
实验次数
电压U/V电流I/A
19.20.05
218.40.1
336.80.2
(3)小明用“36V 36W”的灯泡和该配件制成了一只台灯,配件在电路中主要起到_____的作用,请你在虚线框内将这只台灯的电路图补充完整.
(_____)
台灯正常工作时,该配件的功率是_____W
(4)请你从能量转化的角度对小明自制的台灯进行评价:_________
【答案】 184 分压184电
能大部分能量发热了,灯消耗的电能较小,灯的能量利用率较低
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在连接电路时,为了保护电路,开关要处于断开状态;滑片P要位于滑动变阻器的最大阻值处.根据电路图可以连接实物图如下所示:
(2)根据电路图可知,电压表测量的是配件两端的电压,电流表测量的是配件中的电流.
根据表格中的数据:当U=9.2V时,I=0.05A,利用欧姆定律可以求出配件的电阻:
R=U
I
=
9.2V
0.05A
=184Ω.
(3)由于家庭电路的电压为220V,而小灯泡的额定电压为36V,若将灯泡直接接在家庭电路中,灯泡将被烧毁.因此需要串联电阻来起到分担电压的作用.电路图如下图所示:
台灯正常工作时的电流:I额=P36W
1A
U36V
==
额
额
,该配件的功率:P U I
==
配配额
(220V-
=84W;
36V)⨯1A1
(4)从能量转化的角度对小明自制的台灯进行评价:电能大部分能量发热了,灯消耗的电能较小,灯的能量利用率较低.。