九年级上册物理 电流和电路专题练习(word版
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九年级上册物理电流和电路专题练习(word版
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图甲所示.
(1)甲图中有一处明显错误是;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,这一现象说明导体的电阻与导体的有关.
(2)小明用一个LED灯替换铅笔芯,与小灯泡串联后接入电路(如图乙).闭合开关
S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮.针对这种现象,同学们提出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,小组同学进行如下实验:
实验一:将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端,此时LED灯,小灯泡L (填“亮”或“不亮”).根据观察到的现象说明猜想一是错误的.
实验二:利用电流表和电压表,按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表.
实验次数电压(伏)电流(毫安)电阻(欧)11.412116.7 21.614114.3 31.816112.5
…………
实验二中,某次测量时电压表示数如图丁所示,此时电压表读数为 V,实验时滑动变阻器的滑片逐渐向端移动(填“a”或“b”).经分析,结果支持猜想二,从而导致小灯泡的实际功率太(填“大”或“小”),不足以支持发光.
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了、长度(2)不亮、亮(3)2.3 b 、小
【解析】试题分析:(1)电流表要示正进负出,可以看出电流表正负接线柱接反了;导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大,长度越短,电阻越小;(2)LED灯亮,说明电路是通路,将导线并在LED两端时,LED被短路,则灯LED不发光,此时灯泡会发光,说明小灯泡没有被短路,猜想1是错误的;(3)由图丁可知,电压表的示数为
2.3V,由表格的电流越来越大可知,电路中的总电阻是越来越小的,所以滑动变阻器的滑片是向b端移动的,由于LED灯电阻很大导致电路电流很小,从而导致小灯泡的实际功率太小,不足以支持发光。
【考点定位】欧姆定律;电功率
2.在探究电路的实验中,用铜导线按如图甲连接好元件,闭合开关后,两表示数如图。
(1)在连接两电流表的导线中,实际电荷定向移动方向是______ (选填“向左”、“向右”或“无规则运动”);
(2)在使用电流表前发现其指针偏向0刻线左侧,应调节表盘下面的______,使指针归0;
(3)通过L1、L2的电流分别是______A、______A。
【答案】向左调零螺丝 0.76 0.24
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在连接两电流表的导线中,电流方向是由左往右的,而导线中实际上定向移动的是自由电子,所以其方向是由右向左的。
(2)[2]使用电流表前,若其指针偏向0刻度线的左侧,应调节表盘下面的调零螺丝,使指针归零。
(3)[3][4]由电路图知,电路中灯L1、L2并联,电流表A1测干路的电流,A2测灯L2这一支路的电流,即图乙是A1的示数,图丙是A2的示数,所以电路总电流I=1A,通过灯L2的电流I2=0.24A,据并联电路的电流特点得,通过灯L1的电流
I1=I-I2=1A-0.24A=0.76A
3.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。
4.某小组同学研究“并联电路电流特点”。
他们选用电阻R1为30欧、R2为10欧并按图
连接电路进行实验,把实验数据记录在表一中。
他们用25欧、50欧电阻先后替换R2继续
实验,实验数据也记录在表一中。
接着他们换用R1为60欧电阻从复上述实验过程并把实
验数据记录在表二中。
实验过程中电源电压不变。
表一
实验序号R1(欧)R2(欧)I1(安)I2(安)干路I(安)130100.200.600.80 230250.200.240.44 330500.200.120.32
表二
(1)根据表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据,分析比较I 与I 1、I 2之间关系,可得出的初步结论是:在并联电路中,__________________;
(2)根据表一或表二中的第三列、第五列数据,分析比较电流I 2随电阻R 2的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:在并联电路中,电源电压不变,__________________; (3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中I 变化量与I 2变化量的大小关系及相关条件,可得出初步结论是:在并联电路中,电源电压一定时,__________________;
(4)进一步分析表一或表二的数据,发现在并联电路中,当R 1不变时,I 2与Ⅰ的比值随着R 2阻值的变大而变小,请你用相关的物理知识推出I 2与I 的比值变小的原因__________________;
(5)进一步分析表一或表二的数据,还发现I 2与I 的比值与R 1、R 2阻值之间满足定量关系,请你推导出关系式。
_____________________。
【答案】I =I 1+I 2 电流I 2与电阻R 2成反比 一条支路电阻不变时,I 变化量等于I 2变化量 见解析
21
12
I R I R R =+ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据可知,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
I =I 1+I 2
(2)[2]由表一的第三列、第五列数据可知,I 2与R 2乘积为6V ,所以在并联电路中,电源电压不变,电流I 2与电阻R 2成反比。
(3)[3]分析比较实验序号1、2、3中数据,I 1不变
ΔI 2=Δ I
可以得到在并联电路中,电源电压一定时,一条支路电阻不变时,I 变化量等于I 2变化量。
(4)[4]分析表一或表二的数据
2111I
I I I I I I
-==- 发现在并联电路中,电源电压不变,R 2变大时,I 变小且I 1不变,所以比值变小。
(5)[5]进一步分析表一或表二的数据,得到
22
11212
U I R R U U I R R R R ==++
5.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。
6.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
计算出电阻.
I
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.
7.为了探究“并联电路电流规律”,小红实验小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了如下讨论。
几个说法中错误的是
(________)
A.按照电路图连接电路时,开关应该是断开的
B.每处接线都必须接牢
C.连接电路元件时不能从电池的负极开始
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)连接好电路后,小明闭合开关测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________;
(3)小亮同学根据下表实验数据得出的实验结论是;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。
老师指出小亮的探究过程有不妥之处,请问他下一步应该被的最合理的操作是(________)
A点电流A I B点电流B I C点电流C I
0.16 A0.16 A0.32 A
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电流值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】C电流表正负接线柱接反C
【解析】
【详解】
(1)[1]A.连接电路时,开关应该断开,故A正确,不符合题意;
B.连接电路时每处接线都必须接牢,要不接触不良会造成断路,故B正确;
C.连接电路时,应该按照一定的顺序,开关断开,防止短路对电路元件的损坏,故C错误,符合题意;
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关,避免发生短路,故D正确。
(2)[2]由乙图知,电流表的指针反偏了,原因是电流表正负接线柱接反了;
(3)[3]探究并联电路的电流特点时,应选择两盏不同规格的灯泡,多做几次实验,以得到普遍的结论,故选C。
8.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;
9.按要求完成填空:
(1)如图甲所示,用天平测得一正方体物块的质量为_______________g,若用刻度尺测得该物块的边长为2. 00cm,则它的密度为_______________g/cm3.
(2)如图乙所示,在长木板上速拉动木块时弹簧测力计示数如图,则木块受到的摩擦力为_____________N;图示实验探究的是_______________对滑动摩擦力大小的影响.
(3)如图丙所示,该冲程是_______________冲程;该冲程中能量转化方式为
_______________.
(4)如图丁所示,两个气球分别与毛皮摩擦后相互靠近,图示现象表明了
_______________.
【答案】61.67.7 1.8压力大小压缩机械能(或动能)转化为内能同种电荷相互
排斥
【解析】
【详解】
(1)图中标尺的分度值为0.2g ,物块的质量m =50g+10g+1.6g=61.6g ,该物块的体积V =a 3=(2cm )3=8cm 3;它的密度ρ=361.6g 8cm
m V =7.7g/cm 3; (2)图乙中弹簧测力计的示数为1.8N ,由二力平衡可知,当木块被匀速拉动时,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小1.8N ;实验中接触面的粗糙程度相同,压力不同,探究压力对滑动摩擦力大小的影响;
(3)由图可知,此时汽油机的两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,使其内能增大、温度升高,故该冲程是压缩冲程,即是把机械能转化为内能的过程;
(4)两个气球分别与毛皮摩擦后相互靠近,由图可知,两只气球相互远离,说明两只气球带上了同种电荷而相互排斥。
10.小红同学在探究“串联并联电路中的电流的规律”时做了如下实验:
(1)按如图甲所示的电路连接好后,换用不同规格灯泡,把电流表先后接在电路中的abc 处,得到了如下的记录数据:
比较测得的数据可得出的结论是:_______________________。
(2)她在测并联电路的电流时,如图乙所示,在测a 、b 两处的电流时,电流表示数都如图所示,则a 处的电流值为______ A , b 处的电流值为______A ,在c 处的电流值为________A 。
【答案】串联电路中各处的电流相等 1.4 0.28 1.12
【解析】
【分析】
(1)分析表中实验数据,根据实验数据得出串联电路电流特点;
(2)由电路图可知,a 点在干路上,b 、c 点在支路上,根据并联电路的电流特点和图示求出各处测得的电流值。
【详解】
(1)由表中实验数据可知,串联电路a 、b 、c 三点的电流相等,由此可知:在串联电路中电路电流处处相等;
(2)由乙电路图可知,两灯泡并联,且a点在干路上、b点在支路上,根据并联电路的电流特点可知,a处的电流应大于b处的电流,而指针在同一位置,a处的电流表量程为0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是1.4A,则I a=1.4A,b处的电流表量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.28A,则I b=0.28A,根据并联电路的电流特点可得在c处的电流值:I c=I a-I b=1.4A-0.28A=1.12A。