九年级上册物理 电流和电路易错题(Word版 含答案)
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九年级上册物理电流和电路易错题(Word版含答案)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.进一步探究
电容器是电气设备中的重要元件,是储存电荷的装置。
通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示,单位为法拉,用字母F表示。
两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板形成一个最简单的电容器,在电路中用表示。
(1)如图,闭合开关,电容的两个极板将带等量异种电荷,这个过程叫电容器充电。
充电过程中,经过开关的电流方向是______(选填“从A到B”或“从B到A”)。
改变电源电压,电容器所带电荷量Q也发生改变,实验数据如下表。
电压U/V282
电荷量Q/C4×10-36×10-32×10-35×10-3
电容C/F2×10-30.75×10-31×10-32×10-3
(2)分析数据可知,电容C与电容器两端电压U及电荷量Q的关系式为:C=______。
(3)请把表格补充完整______。
(4)电容的大小不是由带电量或电压决定的,常见的平行板电容器,电容决定式为
S
C
d
ε
=
(ε是一个常数,S为极板面积,d为极板间距离)。
多电容器串联时,
12
1111
=
n
C C C C
++…,(C表示总电容,C
1、C2.……C n表示各电容器的电容)。
现有两个极板面积分别为S1、S2,极板间的距离分别为d1、d2的平行板电容器串联接到电压为U的电源上,则总电容C=______,总共能够储存的电荷量为______。
【答案】B到A
Q
C
U
= 2.5V 12
1221
S S
S d S d
ε
+
12
1221
S S
d d
U
S S
ε
+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]充电过程中负电荷从A运动到B,正电荷从B运动到A,则根据电流方向的规定,经过开关的电流方向为B到A。
(2)[2]由表中数据可知
3-3210F 2V 410C -⨯⨯=⨯
3-30.7510F 8V 610C -⨯⨯=⨯
3-3110F 2V 210C -⨯⨯=⨯
即
Q CU =
则
Q C U =
(3)[3]根据上题所得公式Q U C
=,将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210F
Q U C --⨯===⨯ (4)[4][5]现有两个极板面积分别为S 1、S 2,极板间的距离分别为d 1、d 2的平行板电容器串联接到电压为U 的电源上,电容决定式为
S C d ε=
则 111S C d ε= 222
S C d ε=
因为多电容器串联时 121111=n
C C C C ++… 则
12
111=C C C + 带入12C C 、可得
121221S S C S d S d ε=
+
则总共能够储存的电量为 121221U
S S S d C S d Q U ε+==
2.在“探究串联电路中电流的特点”实验中,小明连接了如图所示的电路,闭合开关后,发现两个小灯泡都不发光,电流表没示数,检查发现各连线接触良好.
(1)于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案,其中用导线连接哪两点间不合适?答:________ (选填“ab”、“ac”或“ad”).
(2)当小明用导线连接ab时,两灯泡不发光;连接ac时,小灯泡1L不发光,小灯泡2L 很亮,然后又熄灭.那么,原电路中的故障是________,小灯泡2L又熄灭的原因可能是
_____________.
(3)此时,同组的小红提出用电压表检查电路,你认为小红的方案可行吗?答:________(选填“可行”或“不可行”).
【答案】ad L1断路电路中电流太大,灯丝被烧断可行
【解析】
【分析】
【详解】
(1)于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案,连接ab两点可以检查电流表有没有故障,再连接ac两点,就可以检查L1、L2有没有故障,连接ad两点,电路短路,可能会损坏电源,所以连接ad两点不合适;
(2)当小明用导线连接ab时,两灯泡不发光,说明电流表完好;连接ac时,小灯泡1L 不发光,小灯泡2L很亮,然后又熄灭.那么,原电路中的故障是L1断路,小灯泡2L又熄灭的原因可能是电路中电流太大,灯丝被烧断.
(3)此时,同组的小红提出用电压表检查电路,小红的方案可行,可以分别把电压表接在ab之间、ac之间,看电压表的示数即可.
3.在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中,灯泡上标有“2.5V”的字样.
(1)测量小灯泡电功率的实验的原理是______________;小张根据电路图连接如图甲所示的实验电路,小王检查后发现有一根导线连接有错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代表导线,画出正确的连线。
___
(2)电路改正后,小张闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,取下灯泡,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是____________________。
(3)故障排除后,开始进行实验,小王根据测出的数据,在图乙中画出了小灯泡的电流、电压变化的关系图像,由此可以判断,小灯泡的额定功率为______W。
此次实验中,使用滑动变阻器的目的是_________________。
(4)根据图乙还可以判断,小灯泡的电阻随电压的增大逐渐____________,原因是_____________________。
【答案】P=UI图略小灯泡断路0.75W改变(调节)灯泡两端的电压增大灯丝由金属制成,金属的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)测量小灯泡电功率的实验的原理是P=UI;电路图连接如图:
闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中的开路的地方,而电压表示数接近3 V,取下灯泡,两表的示数仍不变,说明开路的地方在电灯处,即小灯泡断路;
当电压为额定电压2.5V时,对应的电流值为0.3A,则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;使用滑动变阻器的目的是改变(调节)灯泡两端的电压;
(4)当小灯泡的电压升高时,实际功率也变大,温度升高,对于小灯泡的灯丝的电阻会变大
4.酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供营养,还可以发电呢!小梦将接有导线的铜片和铝片插入橙子中,一个水果电池就做成了,如图所示。
那么水果电池的正极是哪个金属片呢?给你电流表、电压表、发光二极管和导线若干,请选择其中合适的器材设计一个实验方案进行探究。
(1)选用的器材:______________________________________________;
(2)探究的方法:______________________________________________________。
【答案】电压表、导线若干将电压表的正接线柱与铜片相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是水果电池的正极;若电压表反向偏转,锌片是电池的正极
【解析】
【分析】
【详解】
由电流表、电压表和二极管的连接方法知,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出,
故可把电压表、电流表或发光二极管接在水果电池两极,观察指针的偏转方向或发光二极管是否发光,从而确定出电池的正负极。
(1)[1]选用的器材:电压表和导线若干。
(2)[2]探究的方法:将电压表的正接线柱与铜片相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是水果电池的正极;若电压表反向偏转,锌片是电池的正极。
5.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
0.12 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.
6.莉莉利用如图所示的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡额定电压为4.5 V;小灯泡额定功率约为1 W,电源电压恒为6 V,
①闭合开关前,应将滑滑动变阻器的滑片移至___(选填“A”或“B”)端。
②若有三个滑动变阻器,规格分别为R1(5Ω 2 A)、R2(20Ω 1 A)、R3(100Ω 0.1 A),则应选择___(选填“R1”“R2”或“R3”)。
③将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,经检查灯泡是完好的,则故障可能是导线______(选填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”)。
④排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时。
电流表示数如图所示,则小灯泡额定功率的测量值________W。
【答案】B R2 f 0.99
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]在做物理实验时规定,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大,所以滑动变阻器的滑片移至B端;
②[2]由题意可知,小灯泡的额定电流为0.22A,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器需要分
1.5V的电压,此时滑动变阻器的电阻最小值为6.8Ω,所以可知应选R2(20Ω 1 A);
③[3]发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明电路中有断路,经检查灯泡是完好的,则故障可能是导线f;
④[4]当电压表示数为4.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数0.22A,则小灯泡额定功率的测量值0.99W。
7.小兰家前段时间通过天猫购物平合新买了一合某品牌双门冰箱,如图甲所示.
(1)商家将冰箱送到小兰家后,根据父母的要求,送货工人将冰箱放到厨房的某个位置便离开了.小兰感觉冰箱放置的并没有水平,于是她准备了铁钉、细线和量角器,通过实验
检验冰箱是否水平并进行有效调整,步骤如下:
a.她先利用细线和铁钉自制一个重垂线,这是利用重力的方向是_____.
b.她将量角器的底边与冰箱的侧面的顶边重合,再将重垂线吊在量角器的圆心,通过观察_____,确定冰箱是否放置水平;
c.在爸爸的帮助下,通过调节冰箱底部的调节脚将冰箱调整水平.
(2)如图乙所示是这台电冰箱的简化电路图.图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯.下列判断正确的是_____.
A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C.关上冰箱门时、S1自动断开,使得照明灯熄灭
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作
(3)小兰仔细阅读了冰箱使用说明书,按要求放置的冰箱与墙之间要保持一定的距离.为什么冰箱不能紧贴着墙放置呢?小兰经过思考提出了以下猜想:
猜想一:冰箱按要求放置可能会降低冰箱内的温度
猜想二:冰箱按要求放置可能会减少冰箱消耗的电能
a.为了验证猜想一,小兰用温度计测量冰箱冷藏室的温度.但测量时发现,由于冰箱冷藏室的温度与室温相差较大,温度计从冰箱内取岀读数时示数迅速变化.为了使温度计从冰箱内取出读数时示数变化不明显,她可以_____(请你为她设计一种可行性方案).小兰通过该方案分别测出冰箱在不同放置情况时冷藏室的温度,发现温度计示数几乎一样,这说明猜想一是_____的(选填“正确”或“错误”).
b.为了验证精想二,小兰用电能表测出冰箱在不同放置情况下消耗的电能.测量时,除冰箱位置不同外,应控制冰箱内外工作环境、工作电压、通电时间相同,并且还应该
_____.小芳通过比较测量结果验证了猜想二是正确的.
【答案】竖直向下重垂线与量角器90°刻度线是否重合 D 把温度计放入盛水的杯中放入冰箱中错误断开家中其它用电器
【解析】
【详解】
(1)a.她先利用细线和铁钉自制一个重垂线,这是利用重力的方向是竖直向下的;b.她将量角器的底边与冰箱的侧面的顶边重合,再将重垂线吊在量角器的囻心,通过观察重垂线与量角器90°刻度线是否重合,可确定确定冰箱放置水平;
(2)A.开关S1闭合、S2断开时,照明灯不工作,只有电动机工作,故A错误;
B.开关S1、S2都闭合时,照明灯L与电动机M并联,故B错误;
C.关上冰箱门时,S2自动断开,照明灯熄灭,故C错误;
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作,这是压缩机工作的一般原理;故D正确.
(3)a.因水的比热容较大,吸收相同的热量,温度变化不明显,故为了使温度计从冰箱内取出读数时示数变化不明显,她可以把温度计放入盛水的杯中放入冰箱中;小兰通过该方案分别测出冰箱在不同放置情况时冷藏室的温度,发现温度计示数几乎一样,这说明猜想一是错误的;
b.为了验证精想二,小兰用电能表测出冰箱在不同放置情况下消耗的电能.测量时,除冰箱位置不同外,应控制冰箱内外工作环境、工作电压、通电时间相同,并且还应该断开家中其它用电器,小芳通过比较测量结果验证了猜想二是正确的.
8.某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律.所接电路图如图甲所示,闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图乙.
(1)电流表的读数是__________.
(2)该同学发现电流表指针偏转较小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些.”请你指出造成他判断错误的原因:________
(3)连接电路后,两灯泡都亮,由于连接较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单的判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”_________.
【答案】0.4A 读数时没注意观察电流表量程方法1、可行方法2、不可行
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图示电流表可知,电流表A2的量程为0∼3A,分度值为0.1A,读数为0.4A;
(2)由图示可知,电流表A1指针偏转角度大于A2偏转角度,
如果不注意观察电流表量程,会错误地认为电流表A1的示数大于A2的示数,
会得出“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”的错误结论;
(3)方法1:把其中一只灯泡从灯座中取下来,如果观察另一只灯泡熄灭,则亮灯一定是串联,该方法是可行的;
方法2:把任意一根导线断开,如果观察两灯都熄灭,则是无法确定两灯的连接方式的.因为两灯无论是串联还是并联,当把任意一根导线断开时,都有可能造成两灯熄灭.串联电路的电流路径只有一条,一处断开则电路中就不会有电流,两灯都不发光;并联电路的电流路径虽然有多条,各用电器可以独立工作,但如果是并联电路干路上的导线断的话,则也会造成两灯都不发光,所以该方法是不可行的.
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.如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是________的(选填“相同”或“不相同”)。
(2)上表是某同学在实验中测得的数据,指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_____,造成错误的原因是__________________。
(3)实验的不足之处是:_____________________。
(4)实验的改进方法是:________________________。
(5)甲、乙两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图乙、丙所示的两种情况。
请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,请写在下面。
乙存在的问题:_____________________________。
丙存在的问题:_____________________________。
【答案】不相同 1.5 读数时读错量程实验次数太少换用不同规格的灯泡进行多次实验电流表正负接线柱接反电流表所选量程过大。
【解析】
【详解】
(1)为得出串联电路电流特点的普遍结论,应使用规格不同的灯泡进行多次实验;(2)分析表格中实验数据知道,实验数据1.5A是明显错误的;这应是读数时,错把
0~0.6A量程看成0~3A量程造成的;
(3)为得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据,所以,实验的不足之处是:实验次数太少,结论具有片面性;
(4)结合不足,实验的改进方法是:换用不同规格的灯泡进行多次实验;
(5)使用电流表时,若电流从正接线柱流入、负接线柱流出时,电流表指针正向偏转,否则反向偏转;如果电流表所选量程太大,则电流表指针偏转角度太小;所以,乙存在的问题:电流表正负接线柱接反了;丙存在的问题:电流表所选量程过大。