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/m14×10-20.2401×107 3.6×10-228×10-20.2401×107 1.8×10-234×10-20.1401×1070.9×10-248×10-20.21601×1077.2×10-258×10-20.22402×107 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 2ULdv()1022910m/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12,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240VU=210.810my-=⨯将此时的数据与第5次实验相比,y与2v成反比,综上所述可得22ULy kdv=[2]将表格中第3次数据(其他组数据也可)代入22ULy kdv=计算可得()1022910m/V sk=⨯⋅[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2v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22ULy kdv=并计算可得200VU=2.如图所示是课本上的几个小实验,请根据要求填空.(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到________的现象,这是由一于在瓶底浇冷水后,液面上方________,导致液体的沸点降低所致.(2)图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该________(旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应________ (松开/捏紧)手指.(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端,再靠近其右端时会观察到铝箔条________(均被吸引/均被排斥/一次被吸引,另一次被排斥).此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是________(控制变量法/转换法/理想实验法).【答案】水又开始沸腾气压减小旋紧捏紧均被吸引转换法【解析】【分析】【详解】(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时,液面上方的气体温度降低、体积减小,气压减小;由于气压降低,水的沸点降低,所以此时会观察到水又开始沸腾的现象.(2)图乙是小明制作的“浮沉子”,实验中要通过改变瓶内气体压力的方法,改变小瓶的浮沉,所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该旋紧;为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应挰紧手指,则瓶内气压增大,气体对小瓶的压力增大,同时压力增大时,进入小瓶中的水增加,小瓶自重增加,所以小瓶下沉.(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时,由于带电体能够吸引轻小物体,所以橡胶棒与铝箔条吸引;再靠近其右端时,同样由于带电体能够吸引轻小物体,也会观察到铝箔条被吸引,即两次都被吸引(但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触,接触后,带同种电荷,第二次会排斥);此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是转换法.3.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.4.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A1100.1 1.00.15π×l0-22200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.【答案】200B rR t25A sT mπ⋅Ω⋅⨯c【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图像分析可得2EIR= (1)E t∆Φ=∆ (2)=?S B ∆Φ∆ (3)120+2R R R R == (4)由1234联立得:22000022B B r r I t R t R ππ∆=⋅=⋅∆由于2π为定值,故 2000B r I k R t =[2]将第一组数据带入上式得:k =25A sT m π⋅Ω⋅⨯(2)[3]若R 0变,其他为定值,则2002B r t π均为定值,可看作0'k I R =,此为反比例函数,故可用图线c 表示.5.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/V6.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω)。
(1)如图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整_________。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___调节(选填“左”或“右”);小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示,则,此时小灯泡的电功率为______W。
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R x的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中,方案__________可以让测量结果更准确,理由是_______。
(电表为理想电表)【答案】略灯短路右1.2B可以多次测量取平均值【解析】(1)小灯泡与电流表串联,电压表接在小灯泡的两端,如下图:(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短;电压表无示数,说明电压表被短路,因此电路故障为灯泡短路;(3)电流表量程为0~0.6A,由表知0.4+4×0.02A=0.48A;此时小灯泡电功率:P=UI=2.5V×0.48A=1.2W;要使小灯泡正常发光,应使小灯泡两端电压为额定电压,由2V增大到2.5V,根据串联分压的特点,应使滑动变阻器阻值减小,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动;(4)方案A通过R x与R串联,测得Rx两端电压,然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱,电压表示数与在a点相同,则可求得电阻值;方案B先后把电压表分别放在R x和R0两端测出电压值,由串联分压公式可求R x.调节电阻箱阻值,可以多次测量.方案A,只能求一次阻值;方案B可以多次测量求平均值,以减小误差。