九年级物理电流和电路章末训练(Word版 含解析)
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九年级物理电流和电路章末训练(Word版含解析)
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.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.
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.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
1 8110-⨯ 8210-⨯ 0.3 5210-⨯
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:
12
2q 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.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:
6.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。
7.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.
8.小艾同学用如图所示电路“探究并联电路中电流的特点”。
实验序号C处的电流I C/A B处的电流I B/A A处的电流I A/A
第一次测量0.20.20.4
第二次测量0.30.30.6
第三次测量0.40.40.8
(1)在连接电路时,开关应_____;
(2)电流表应_____选填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(3)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如表所示。
小艾同学由表格数据得出实验结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍,这个结论一定成立吗?答:_____(选填“一定”或“不一定”)。
为了得出具有普遍意义的并联电路电流特点应该_____。
【答案】断开串联不一定换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)[2]电流表应串联在被测电路中,因为串联电路中各处电流都相等,因此电流表与被测电
路串联后,电流表显示的电流值就等于被测电路的电流值。
(3)[3]根据并联电路各支路电压相等和欧姆定律,当选用的两灯泡的规格相同时,通过两灯泡的电流相等,并联电路中干路电流才为支路电流的2倍;若灯泡的规格不同,则通过两支路的电流不相等,则这个结论不成立,故小艾同学结论不一定成立。
[4]为了得出具有普遍意义的并联电路电流特点,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
9.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;
(_________)
(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:
实验次数L1电流I1/A L2电流I2/A干路电流I/A
10.10.10.2
20.30.30.6
30.40.40.8
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短路更换不同规
格的灯泡
【解析】
【分析】
本题考查了探究并联电路电流特点的实验的操作。
注意电流表的量程的选择和正负接线柱要接正确,结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验。
【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,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,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。
10.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;。