物理九年级上册 电流和电路(篇)(Word版 含解析)
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物理九年级上册电流和电路(篇)(Word版含解析)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.归纳式探究——研究电子在电场中的偏转:
如图1,给两块等大、正对、靠近的平行金属加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子入射初速度为v0,离开电场时偏移的距离为y,则经研究得到如下数据:
次数d/m L/m U/V v0/(m·s-1)y/m
14×10-20.2401×107 3.6×10-2
28×10-20.2401×107 1.8×10-2
34×10-20.1401×1070.9×10-2
48×10-20.21601×1077.2×10-2
58×10-20.22402×107 2.7×10-2
(1)y=k__________,其中k=_________(填上数值和单位)。本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了_________法;
(2)相同情况下,电子的入射速度越大,偏移距离越________。它们间的关系可以用图像2中的图线________表示;
(3)现有两块平行相对的长度为5cm,间距为1cm的金属板,为了让初始速度为3×107m/s 的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_____V的电压。
【答案】2
20
UL dv ()1022
9
10m /V s ⨯⋅ 控制变量 小 b 200
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]分析表中数据可知,1与2相比L 、U 、0v 均相同,而d 增大一倍,y 减小为原来的
1
2
,可知y 与d 成反比;同理,1与3相比,y 与2L 成正比;2与4相比,y 与U 成正比;将第2次实验电压U 增大至6倍,则y 增大至6倍,此时
240V U =
210.810m y -=⨯
将此时的数据与第5次实验相比,y 与2
0v 成反比,综上所述可得
2
20
UL y k dv =
[2]将表格中第3次数据(其他组数据也可)代入2
20
UL y k dv =计算可得 ()1022910m /V s k =⨯⋅
[3]本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了控制变量法。
(2)[4]在其他情况相同时,y 与2
0v 成反比,所以电子入射的初速度越大,偏移距离越小。 [5]它们之间的关系可以用图乙中的图线b 来表示。
(3)[6]将已知数据中的y 、d 、L 、0v 和前面算出的k 分别代入220
UL y k dv =并计算可得 200V U =
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L 1两端的电压。
(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.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
4.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整_____________
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=______A,则未知电阻R= _________ Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以