沧州物理第十三章 电路初探单元测试卷（含答案解析）一、初三物理第十三章 电路初探 易错压轴题提优（难）1．在“测定小灯泡额定功率”实验中，小华同学用如图所示的实验器材进行了实验，其中电源电压保持6V 不变，小灯泡的额定电压为3.8V ，小灯泡的灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”．（1）请用铅笔画线代替导线，在答题纸上将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）____．（2）小华实验中，移动滑片P 到某处，发现电压表的示数为3V ，为了能测量小灯泡的额定功率，他将滑片P 向________（选填“左”或“右”）端滑动，直到电压表的示数为3.8V 时，观察电流表的指针位置如图乙所示，此时电流表的示数为________ ，小灯泡的额定功率为________．（3）小华想：滑动变阻器接入电路的阻值增大时，通过它的电流________，它两端电压________，（选填“变大”“变小”或“不变”）它消耗的功率是增大还是减小呢____？【答案】 左 0.4A 1.52W 变小 变大 先增大在减小【解析】【分析】【详解】（1）灯泡的额定电流： 3.8=0.3810P V I A U W==，因此电流表选择0～0.6A 的量程；用线把电流表0.6A 的接线柱、灯泡以及滑动变阻器上面任一接线柱连起来即可：（2）电压表测灯泡电压，要测灯泡的额定功率，使灯泡两端电压为3.8V，使电压表的示数由3V增大到3.8V，要使灯泡电压增大，需要电流增大，总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动．电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.4A，则灯泡的额定功率： 3.80.4 1.52P UI V A W==⨯=；（3）滑动变阻器接入电路的阻值增大时，通过它的电流变小，电路总电压不变，根据串联电路电阻分压规律可知，它两端的电压变大,设滑动变阻器接入电路电阻为R，电路电流=UIR R+，则根据P滑=I2可知：22222000()100220U U R URR R R R R R RR⨯==Ω+++++Ω；又因为R的变化范围是0~20Ω，所以所以当滑动变阻器接入电路的阻值增大，它消耗的功率先增大后减小（当R滑=10Ω时消耗的功率最大）．【点睛】点评：本题涉及电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算，要认真审题，注意隐含条件，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．2．小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。
小宇用图甲所示的电路继续进行探究：(1)测量电源及灯泡两端电压，电压表接在AB两点，是为了测量灯___两端的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是____V；(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，发现电压表_______；(3)纠正错误后，小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。
由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。
为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较__（选填“粗”或“细”）的导线，原因是在长度和材料相同时，__________电阻越大。
【答案】L1 1.7 指针反偏（或指针偏向0刻度线的左边）细橫截面积越小【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表要和被测用电器并联，当电压表接在AB两点时，和灯L1并联，所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图，电压表选择的是0—3V的量程，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.7V。
(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出，此时电压表接反了，所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻，所以要选择更细的导线，因为在材料和长度一定是，导体的横截面积越小电阻越大。
3．在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：（1）小红把两个灯泡L1，L2串联起来（如图甲所示），闭合开关发现：发现指针偏向如图乙所示的位置，其原因是_____。
线路连接正确后，再次闭合开关S，此时，灯L1较亮，灯L2较暗。
你认为通过灯L1中的电流_____（大于/小于/等于）通过灯L2中电流。
（2）为了验证你的判断是否正确，如果给你一个电流表，如何进行实验验证？验证方案：_____；如果要求不增加任何其他器材的情况下，如何设计实验验证？验证方案：_____。
（3）当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。
为了找出故障原因，小红用电压表进行检测，发现AB间电压为3V，AC间电压为3V，BC 间电压为0．则电路故障可能是_____。
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路（4）排除故障，继续实验，测得通过A、B、C各点的电流的数值，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是_____。
（5）接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系，他用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路。
① 闭合开关后，电流表A、A2的示数如图丁所示，则：灯L1中的电流为_____A；灯L2中的电流为_____A。
② 在某次操作中，小红闭合开关后，发现电流表的指针都能偏转，但电流表A、A2指针偏转角度相同，他仔细检查电流表都完好，试分析造成此现象的原因可能是什么？说出两例_____；_____。
【答案】电流表正负接线柱接反了 等于 见解析 见解析 A 换用不同规格的灯泡多次测量 0.54 0.46 两个电流表的量程不一样 灯L 1的灯丝断了【解析】【详解】(1)[1]小红把两个灯泡L 1，L 2串联起来（如图甲所示），闭合开关发现：发现指针偏向如图乙所示的位置，其原因是电流表正负接线柱接反了；[2]根据串联电路电流的规律，通过灯L 1中的电流等于通过灯L 2中电流；(2)[3]为了验证猜想是否正确，如果给出一个电流表，则可以：断开开关，将电流表接在A 处，闭合开关，记下电流表示数；重复上面的步骤，将电流表分别接在B 、C 处，比较各处的电流大小；[4]如果不增加任何其他器材，则可以：对换原电路中灯L 1、L 2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L 2比L 1亮，则猜想正确，若仍是L 1比L 2亮，则猜想不正确；(3)[5]当把电流表接入电路中C 点时，闭合开关后发现L 1和L 2均不发光，电流表无示数，说明电路中有断路故障；用电压表进行检测时，测得AC 间电压为3V ，说明开关没有断路、电源是完好的；测得AB 间电压为3V ，说明此时电压表通过L 2与电源两极相连，则L 2没有断路；测得BC 间电压为0，说明此时电压表不能与电源两极相连，则L 1断路了；故选A ；(4)[6]排除故障，继续实验，测得通过A 、B 、C 各点的电流的数值，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是换用不同规格的灯泡多次测量；(5)[7]由丙图可知，电流表A 1测灯泡L 1的电流，电流表A 2测灯泡L 2的电流，电流表A 测的是干路电流；闭合开关后，电流表A 、A 2的示数如图丁所示，由并联电路的电流特点可知，A 的示数应大于A 2的示数，但图中电流表A 的偏转角度较小，所以电流表A 的量程是0～3A ，电流表A 2的量程是0～0.6A ；则由丁图可知电流表A 的示数（干路电流）是1A ，电流表A 2的示数（灯L 2中的电流）是0.46A ，则灯L 1中的电流为12-1A -0.46A 0.54A I I I ===[8]电流表A 、A 2的指针都能偏转，并且偏转角度相同，原因之一可能是两个电流表的量程不一样；原因之二可能是灯L 1的灯丝断了，导致两只电流表是串联在一起的，所以示数相同。
4．为了验证并联电路的电流特点，小露设计了如图的电路进行实验．（1）①在连接电路时，开关应处于__________状态．②小露先将电流表接在L 1所在的支路，闭合开关后，闭合开关后，电流表的指针反向偏转，出现这种现象的原因是：____________．③重新连好电路后，她测出了L 1、L 2支路和干路上的电流分别为I 1、I 2和I ，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出:I 1=0.5A ，I 2=_______A ，I =1A ．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__________(写出关系式即可)． （2）小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验：①小郭在测量L 1两端的电压时，两灯突然熄灭，但电压表示数变大且接近电源电压，由此判断出L 1处的故障是_____________．小郭 小莉②他排除故障后继续实验，完成了第一次实验测量，数据记录在下面表格中序号L 1两端电压U 1/V L 2两端电压U 2/V L 1:和L 2两端总电压U /V 第一次测量 1.5 1.5 3小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”，这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的，他得出这样的结论是因为___________．③小莉同学在测量L 1、L 2总电压时，按照图方式连接了电路，实验中她惊奇的发现，开关闭合前后电压表的示数不同，这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现，这是由于电源内部也有电阻的原因，这个电阻我们称为电源的内阻，现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图)．请结合实验情境和所学物理知识分析，开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数．【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 12I I I =+ 断路 错误 选用灯泡相同 大于【解析】【详解】(1)①[1]连接电路时，为防止电流过大损坏电路元件，开关应处于断开状态；②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反；③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A ，分度值为0.02A ，则读数为0.5A ，即I 2=0.5A ；由测量数据可知，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即：12I I I =+(2)①[5]两灯突然熄灭，电压表示数接近电源电压，说明电路发生断路，电压表有示数，则电压表所测元件断路，故L 1发生断路；②[6][7]由于实验只有一次，且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡，实验数据具有偶然性，得出的结论是错误的；③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联，开关闭合后看作电压表与两灯泡并联，整体与内阻串联，由于并联总电阻变小，则根据串联分压可知，电压表示数变小，则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数．．5．（探究名称）探究并联电路中电流的关系．（提出问题）如图所示的并联电路中，流过A 、B 、C 各处的电流之间可能有什么关系？（设计实验与进行实验）（1）将如图中元件按要求连接；（L 1、L 2并联，S 控制整个电路，电流表测量L 1的电流） （______）（2）把电流表分别接入到电路中的A 、B 、C 处，测出它们的电流，填入下表； 测量次数A 处的电流I AB 处的电流I BC 处的电流I C 10.22 0.12 0.10 20.48 0.22 0.26 3 0.55 0.30 0.25（3）为了使得“由实验数据所归纳的结论”更具有可靠性，在不改变电源及电路连接的基础上，还应当换用不同规格的电灯重做上述实验；（4）整理器材．（分析与论证）（1）在接、拆电路时，开关必须______；（2）上面设计的表格中存在的不足之处是：______；（3）表格补充完整后，通过对上面数据的分析，可以得出结论：______．【答案】断开缺少电流的单位并联电路中干路电流等于各支路电流之和【解析】【分析】【详解】L1、L2并联,S控制整个电路，S串联接在干路中，电流表测量L1的电流，电流表串联在L1支路中，从电源正极出发，把电流表、L1、开关串联接入电路，回到电源负极，然后把L2并联在L1与电流表串联电路两端，实物电路图如图所示．(1)在接、拆电路时，开关必须断开．(2)由实验数据记录表格可以知道，表格中各实验数据没有单位，这是错误的．(3)由表中实验数据可以知道,I A=I B+I C由此可以知道，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．因此，本题正确答案是：实物电路图如图所示；(1)断开；(2)实验数据没有单位；(3)并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．【点睛】(1)为保证电路安全，在拆接电路时应断开开关．(2)各实验数据应有单位，分析实验数据记录表格，然后答题．(3)分析表中实验数据，然后得出实验结论．6．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．7．恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸．请你根据所给的电路图回答下列问题：（1）起爆前定时开关S是闭合的，还是断开的？答：开关S应当处于__状态．（2）起爆前此电路是__A．串联电路 B．并联电路 C．由一个用电器构成的一个简单电路 D．以上皆有可能（3）为什么电路中要安装一个灯泡？答：起爆前起到__的作用，防止电路短路而烧坏电源．（4）设定起爆时间一到，定时开关S会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸．为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中__（填“a”或“b”）处剪断导线．拆除前起爆器上__ （填“有”或“没有”）电流通过．【答案】闭合 C 保护电路 a 没有【解析】(1)由电路图可知，起爆前定时开关S应处于闭合状态，起爆器被短路，没有电流通过． (2)由电路图可知，起爆前，即开关S闭合时，电流从电源正极开始经过灯泡、开关回到电源负极，起爆器被短路，因此是时电路为由一个用电器构成的一个简单电路，故选C；(3)当没有灯泡时，将形成电源短路，电源将被烧坏，故起爆前灯泡起保护电路的作用；(4)如果剪断线a，则电路处于断路状态，爆炸装置不工作．拆除前，起爆器被导线b短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作．点睛：本题较难，可据此进行分析解答：根据开关闭合时电流的流向分析电路的结构；导线将电源直接连接的电路叫电源短路，将会烧坏电源，是不允许的；当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹．8．物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关（导线的连接情况隐藏在盒内），如图所示．（1）当老师闭合开关时，两只小灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又熄灭．根据上述现象，你_____（选填“能” 或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的，你的依据是_______．（2）经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到灯L1比L2亮些．小明猜想灯L2不亮的原因可能是：①灯L2两接线柱CD短路；②灯L2发光太暗，为了验证他的猜想是否正确，小明把灯L2从灯座上拧下来后，发现灯L1仍发光，则他的猜想_______（填序号）是合理的．（3）排除故障后，他用如图方式测量电流，他发现电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A，为什么两个电流表示数不同呢？小明认为电流先达到电流表甲，经过灯L2时被消耗了一些，因此到达电流表乙时会少一些．为了验证他的猜想是否正确，以下操作不可行的是________A、将乙电流表用甲电流表代替再测电流B、将L1 L2对调位置C、将甲乙两个电流表的位置对调D、将电源正负极对调．（4）小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”，他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为2.4V；再测L2两端的电压时，他没有拆下电压表，只是将电压表原来接在A接线柱处的导线改接到L2右侧D接线柱上．他的这一操作错误是_______。