九年级物理电流和电路单元测试题(Word版 含解析)
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九年级物理电流和电路单元测试题(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
910m /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A 1无示数、电流表A 2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.
3.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。
4.在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是_______________________。
(2)在下左图中将滑动变阻器正确连入电路(未知电阻大于5Ω)(_______)
(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。
测待测电阻R X的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:
①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图(____)
②、扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
a___________________________________________________.
b___________________________________________________.
③、R X的数学表达式为:R X=_________________(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
【答案】U R I
=
闭合S 1断开S 2,读出电流表A 的示数I 0 闭合
S 2断开S 1,读出电流表A 的示数I X 00
x x x
R I R U I I == 【解析】 【详解】
第一空.在“用伏安法测电阻”的实验中,用到的实验原理是U
R I
=
; 第二空.本题主要确定电流表的量程和滑动变阻器的接线柱:电源由2节干电池组成,电压为3V ,未知电阻大于5Ω,根据欧姆定律求出电流为3V =0.6A 5Ω
U I R =
= ,确定电流表的量程为0~0.6A 。
滑动变阻器有四个接线柱,应遵循一上一下接入电路,如下图
;
第三空. R 0与R x 并联,电流表在干路上,各支路上各有一个开关控制。
首先闭合R x 支路开关,测电流I x ,断开R x 支路开关,再闭合R 0支路开关,测电流I 0如图:
;
第四空.闭合S 1断开S 2,读出电流表A 的示数I 0,则可得电源电压为00U I R = ; 第五空.闭合S 2断开S 1,读出电流表A 的示数I X ,则可得x
x R U
I = ; 第六空.由操作步骤a ,b 可得00
x x x
R I R U I I =
=。
5.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)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_____。
(2)改正错误后小明依次测出A 、B 、C 三点处的电流为I A 、I B 、I C .接着又将开关S 与C 处电流表互换位置,测出电流I D ,则与I D 相等的是_____
【答案】C 电流表正负接线柱接反了 I C
【解析】
【详解】
(1)电流表与待测电路串联,小明要测量干路电流,则他应将电流表串联在甲图中的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(即电流表指针反向偏转),原因是:电流表正负接线柱接反了。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I C=I A+I B,
小明依次测出A、B、C三点处的电流为I A、I B、I C;接着又将开关S与C处电流表互换位置,测出电流I D,此时电流表仍然测干路电流,所以与I D相等的是I C。
6.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。
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;
(_________)
(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。
8.回顾实验和探究,探究并联电路的电流规律:
器材电源、导线、开关、两个小灯泡、_____.
过程
(1)将灯L1、L2_____联.连接电路时,开关应处于_____状态,目的是_____.
(2)将电流表分别L1、L2_____联,测出通过灯泡L1、L2中的电流,通过L1的电流如图甲所示,请连接测量通过L1电流的实物图.
(_______)
(3)测出干路电流为0.56A,请方框中画出测干路电流的电路图,并在乙图中标
出L2中电流.
(_______)
结论并联电路中,干路电流等于各支路电流_____.
【答案】电流表并断开为了保护电路串
【解析】
【分析】
【详解】
探究并联电路的电流规律,要测量电流大小,故用到电流表;
(1)探究并联电路的电流规律,将灯L1、L2并联;连接电路时,开关应处于断开状态,目的是为了保护电路;
(2)电流表与待测电路串联,故将电流表分别L1、L2串联,测出通过灯泡L1、L2中的电流;要测量通过L1电流,故电流表待测电路L1串联,注意电流从电流表正接线柱流入,如下图所示;
(3)测出干路电流为0.56A,电流表接在干路上,电流表选用小量程,电路图如图;
因分度值为0.02A,L1的电流为0.34A,根据并联电路电流的规律,则L2中电流﹣,电流表指针如图所示:
0.560.340.22
A A A
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【点睛】
本题探究并联电路的电流规律,考查电路连接、画电路图、电流表读数及并联电路电流的规律.
9.为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡(规格不相同)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压
________。
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为_______.根据这组数据,该小组就得出了并联电路中电压的规律。
这样处理实验数据,得出结论,你认为实验的不妥之处是_________。
纠正后得到并联电路中的电压规律为________.
【答案】 2.6V 只做了一次实验,可能出现
偶然性并联电路的总电压与各支路两端电压相等
【解析】
【分析】
(1)电压表并联在电路中,注意电压表的量程和电流方向;
(2)根据指针位置读出示数,在实验中为了避免实验的偶然性,实验结论具有普遍性,一般最少做三次实验。
【详解】
(1)灯L1、L2并联,要测量灯泡L1两端电压,电压表需与L1并联,因为干电池组电压为3V,则选择0~3V量程,如图所示:
(2)因为干电池组电压为3V,选择0~3V量程,则对应的分度值为0.1V,根据指针所指位置可读出电压值为2.6V;利用实验得出实验结论的过程中,为了避免实验的偶然性,增加实验的可信度,换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压,才能进行归纳总结,这样得出的结论才更加准确。
并联电路中的电压规律:并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等。
10.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.。