北京市密云县穆家峪中学物理电流和电路单元培优测试卷

北京市密云县穆家峪中学物理电流和电路单元培优测试卷
一、初三物理电流和电路易错压轴题（难）
1．在“测量小电灯的功率”的实验中，电源电压为4．5V，小灯泡额定电压为2．5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样
（1）连接电流表时应选用________________的量程．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整__________．
（3）乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为0.15A，产生这一现象的原因是 ____________________________________________．（4）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流的示数如乙图所示，请读出电流表的示数，并填入表格中_______________ ．
（5）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格的设计仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整____________．
（6）小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的，且_______，灯泡发光越亮．
【答案】0—0.6A 灯泡短路 0.24 W 2.5 0.24 0.6 实际功
率实际功率越大
【解析】
试题分析：测灯泡的功率的测量原理是P=UI，即测出灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，算出灯泡的功率．根据题意，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选0-3V，灯的电阻约为10Ω，根据欧姆定律可以算出灯正常发光时的电流约为0.25A，小于0.6A，所以电流表应选0-0.6A的量程．闭合开关后，灯不亮，电流表有示数，说明电路中的故障是短路，电压表的示数是零，说明灯两端没有电压，所以灯被短路．在实验数据记录表格中，除了要记下需要测的物理，还要写清物理量的单位，灯正常发光时的电压为2.5V，电流表读数是0.24A，算出灯的额定功率为0.6W．根据表格中灯的实际功率与灯的亮暗可以得出灯的亮度与实际功率的关系，灯泡的实际功率越大，灯的亮度越高．
考点：测小灯泡的功率
2．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，若干个不同阻值的定值电阻和足够多的导线。

小华想用实验桌上的器材证明：“当通过导体的电流一定时，导体的电阻越大，导体两端的电压越大”，为此他设计的实验电路如图所示。

(1)请写出他的实验步骤；
(2)设计一个实验数据记录表格。

【答案】见解析所示
【解析】
【详解】
(1)实验步骤：
①按图连接电路，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关后，调节滑片位置，使电流表示数为I，读电压表示数U，将R、I、U记录在数据表格中；
②断开开关，将R换为另一更大阻值的电阻，闭合开关后，调整滑片位置，使电流表示数仍为I，读出电压表的示数U，将R、I、U记录在数据表格中；
③仿照步骤②，再重复1次实验。

(2)实验数据表格：
实验次数123
电流I/A
电阻R/Ω
电压U/V
3．如图是一个模拟交通路口红绿灯工作的实验电路，请你用笔画线代替导线，只添加两根导线，实物电路图补充完整．要求：红灯亮时，黄灯和绿灯都不亮；当红灯灭时，黄灯和绿灯可以分别亮一盏．
【答案】
【解析】
由题意知红灯亮时，黄灯和绿灯都不亮； 当红灯灭时，黄灯和绿灯可以分别亮一盏．说明三盏灯互不影响，也就是说三盏灯是并联；结合实物图，S1是控制红灯和黄灯；S2控制绿灯和黄灯，故连接电路图如图．
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R 0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻R x ，请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S 、断开S 1，用电压表测出待测电阻R x 两端的电压为U 1 ② ___________，用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U 、U 1及R 0来表示R x 的表达式：R x= ____________ 【答案】导线的一端接在变阻器上，另一端接在电阻R 上 0.3 8 闭合S 、S 1
10
1
x U R R U U =
-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示。

(2)[2]读图可知，电流表的量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。

[3]由公式
U
I
R
=得
2.4V
0.3A
8
U
R
I
===Ω
(3)[4][5]实验步骤：
①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻R x两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
U0=U﹣U x=U﹣U1
因串联电路中各处的电流相等，所以
x
x
U U
I
R R
==
即
11
0x
U U U
R R
-
=
解得
10
1
x
U R
R
U U
=
-
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 0.1
2 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．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。

7．如图是“探究并联电路电流特点”的实验电路图：
电流表A1A2A
电流I/A0.160.24 2.0
(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是______的（填“相同”或“不相同”）；
(2)开关闭合前，琪皓同学发现电流表A1的指针在零刻度线左端，如图乙所示，其原因是______；
(3)上表是某同学实验中的一组数据：有同学指出上述表格中电流表A数据明显错误，造成错误的原因是________________；
(4)实验中某同学发现两个小灯泡中，一个发光，一个不发光，三个电流表都有示数，造成小灯泡不发光的原因可能是______；
(5)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
【答案】不同电流表指针未调零电流表接小量程却按大量程读数实际功率过小 C 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要使结论具有准确性与普遍性，所选电阻不能特殊，因此最好选用不同规格的电阻，同时还应多次实验。

(2)[2]开关闭合前，电流表A1的指针在零刻度线左端，此时电路没有电流，说明原因是电流表指针未调零。

(3)[3]并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，上述表格中电流表A数据明显错误，观察电流表量程可发现，导致错误的原因是使用小量程测量，而读数却读成大量程。

(4)[4]两个小灯泡一个发光，一个不发光，三个电流表都有示数，说明各支路都有电流通过，但有可能是其实际功率过小。

(5)[5]在“研究串并联电路的电流特点”时，换用不同阻值的电阻，多次进行实验目的是寻找规律，避免结论的偶然性；而刻度尺测物体的长度是采用多次测量减小误差，其测量的目的不相同，故选C。

8．在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器的型号为“20Ω 1A”．
（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上将如图甲中的电路连接完整，要求：图中的滑片此刻在最大阻值处．____
（2）小明同学连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变．则发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者灯泡________．
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某处时，电压表的示数如图乙所示，接下来小明应将滑片向________（选填“左”或“右”）端移动使灯泡正常发光；当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W；小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．
（4）在完成上述实验后，小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，测量结果如下表：
在接下来的小组交流过程中，另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的，请你找出错误的一次实验是________（填写实验次数对应的番号），你的判断依据是________.
【答案】短路断路右 1.25 5 4 由第4次实验数据计算
得出滑动变阻器的电阻需30Ω，大于题中所给滑动变阻器的最大电阻
【解析】
【分析】
【详解】
(1)测量小灯泡电功率的实验时，滑动变阻器应与灯泡串联，图中的滑片P此刻在最大阻值处所以应将其右下角接线柱接入电路．如图所示：
；
(2)如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱，形成短路，或者灯泡断路，闭合开关，电压表压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变；(3)由乙图电压表使用0−3V量程，分度值0.1V，电压表的示数为1.8V，低于灯泡的额定电压，要提高灯泡两端的电压，根据串联电路的分压原理，需要减小电路电阻，即应将滑片P向右端移动；由图丙可知，电流选择的量程是0∼0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；小灯泡正常发光时的电阻为
R＝
2.5
0.5
U V
I A
＝＝5Ω．(4) 由第4次实验数据可得，电路中的总电阻为
R＝
6
0.1
U V
I A
＝＝60Ω,则滑动变阻器的阻值为：60Ω-30Ω＝30Ω，滑动变阻器的型号为
“20Ω lA”，故错误的是4.
【点睛】
（1）将变阻器的右下接柱连入电路中，电压表与灯并联；（2）发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变，则可能变阻器接入电路的电阻为0；电压表示数接近电源电压，说明电路可能断路，电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；（4）由第4次实验数据可求出滑动变阻器的阻值，大于滑动变阻器的最大阻值，由此判断该组数据错误．
9．“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示．
（1）闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光．同学们有以下几种猜想：①L2灯丝断了；②L2短路；③灯L2也工作，但L2中电流比L1中电流小．以上猜想中正确有 ______ （填序号）．
（2）为了寻找“串联电路的电流关系”，分别把图中A、B、C各点断开，然后把 ______ 接
入，闭合开关前，发现其中一个电表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是 ______ ．（3）在寻找“串联电路的电压关系”时，小明将电压表并联在L1两端，闭合开关，电压
表示数如图丙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 ______ ．
（4）正确实验操作后，测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC，测得AB、BC、AC两点间的电压U AB、U BC、U AC．下列说法正确的是 ______
A．I A＞I B＞I C B．I A＜I B＜I C C．U AB=U BC=U AC D．U AC=U AB+U BC
（5）为了使结论更有普遍性，可采用的方法是： ______ ．
A、换用不同规格灯泡多次实验
B、改变电源电压多次实验．
【答案】②电流表电流表指针没有调零断开开关,电压表换用0−3V量程,然后再进行实验 D A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,说明电路中没有断路,L2不发光,说明是L2短路，故选②；(2)为了探究“串联电路的电流关系”，应该把电流表接入电路；闭合开关前，发现其中一个电表指针如图乙所示，没有指在零刻度上，出现这种现象的原因是没调零；(3)闭合开关，电压表示数如图丙所示，示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，选用小量程，即选用0−3V的量程；(4)串联电路中各处的电流都相等；串联电路两端的电压等于各部分电压之和，故D正确，故选D；(5)为了得出普遍结论，应该换用不同规格的灯泡、改变电源电压，重复操作，进行多次实验，故选A.【点睛】
（1）电路故障包括短路和断路，断路时用电器不能工作；短路时，被短路的用电器不工作，电路中有电流；（2）为了探究“串联电路的电流关系”，应该把电流表接入电路；开关闭合前，电流表应该调零；（3）根据电压表所示信息，可以确定选择量程过大了，接下来应该，断开开关，换用小量程；（4）串联电路中各处的电流都相等；串联电路两端的电压等于各部分电压之和；（5）为了得出普遍结论，应换用不同规格的实验器材进行多次测量．
10．用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系．
()1闭合开关，发现1L亮，而2L不亮．小易认为2L不亮的原因是2L短路，你认为他的判断是______(填“正确”或“错误”)的．
()2小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上．其
它都不动．这样连接的目的是测______的电流
(填“干路”或“2L ”)，请评价其可行性并说明理由：______；
()3小易将实验数据记录在下表中．分析表中数据．可得出的结论是：______；
() 4根据上表信息，若灯泡1L 的电阻大小为10Ω，则电路的总电阻为______Ω
【答案】错误 2L 电流表的正负接线柱接反了 并联电路中干路电流等于各支路电流的和 6
【解析】
【分析】
【详解】
(1)闭合开关,发现L 1亮,而L 2不亮，原因是L 2断路了，因为两灯是并联关系，如果是L 2短路，则L 1、电源都同时被短路，L 1也不会亮，所以他的判断是错误的．
(2)小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上. 其它都不动． 这样连接，L 2的电流通过电流表，而L 1的电流不通过电流表，所以这样连接目的是测L 2的电流；
但这样连接时，电源的正极连接到了电流表的负接线柱，所以电流表的正负接线柱是反的，不能正确测量电流，故方法是不可行的．
(3)小易将实验数据记录在下表中．分析表中数据：
0.30A+0.20A=0.50A ，即12I I I +=
结论为：并联电路中干路电流等于各支路电流之和．
(4)根据上表信息，若灯泡L 1的电阻大小为10Ω，则电源电压为：
110.3A 10Ω=3V U I R ==⨯
干路电路为0.5A ，所以总电阻为：
3V 6Ω0.50A
U R I ===．。