大同物理第十三章电路初探单元测试卷(解析版)一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优(难)1.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L1的灯丝断了【解析】【详解】(1)[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。
2.在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中(1)小明想测量干路中的电流,连接的电路如图甲所示,检查电路时发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”并作出正确的连线。
(________)(2)连接正确的电路后,闭合开关电流表的示数为0.46A ,请在如图乙所示的图中画出指针的位置(O 为指针转轴)。
(_______)(3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电流表的位置,并将测量数据记录在下表中。
实验次数支路电流I1/A支路电流I2/A干路电流I总/A10.300.160.4620.200.200.4030.240.340.58分析上表中数据得出结论:在并联电路中,____________________。
(4)根据第1次实验数据发现,灯泡L1的电阻____________________(选填“小于”、“大于”或“等于”)灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝长度材料相同,则灯泡__________的灯丝更粗。
【答案】干路电流大小等于各支路电流大小之和小于L1【解析】【详解】(1)[1]从甲图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关,再经过电流表后,经过灯泡L2的右端,就回负极了,这时电路中电流很大,灯泡L2的右端与电源负极的连线是错误的,应该把电源负极的连线接到灯泡L2的左端,这时灯泡L1和L2就并联接在电路了,如下图所示;(2)[2]从图乙可以看到,接入电路的电流表量程为0到0.6A,那么里面的每一刻度的大小为0.02A,电流表的示数为0.46A,可知指针的位置,如下图所示;(3)[3]从表中数据可知,3次实验支路电流I1加上支路电流I2是等于干路电流I总的,可得出结论,在并联电路中,干路电流大小等于各支路电流大小之和;(4)[4]并联电路,灯泡两端的电压是相等的,在第1次实验数据中流过灯泡L1的电流比较大,根据欧姆定律的变换式URI,可知灯泡L1的电阻较小;[5]由于灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,若两灯泡灯丝长度材料相同,那么灯泡L1的灯丝更粗。
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.4.一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。
用三节干电池串联供电,他们选择了两只规格不同的小灯泡L1、L2。
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。
要求:电压表测量两灯串联后的总电压,并在右边方框画出电路图。
(________)(2)为了保证电路的安全,连接器材时,开关应____________。
(3)小明用电压表测量L1两端电压时,直接选用0∼3V的量程,小悦说这样不行,规范的操作方法应该是:_________。
(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。
为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应________。
L1两端电压(V)L2两端电压(V)电路两端总电压(V)1.52.8 4.3(5)在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为____V。
(6)在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0,用电压表检测L1两端电压为电源电压,则出现故障的原因可能是(__________)A.灯L1短路 B.灯L2短路C.灯L1断路 D.灯L2断路【答案】断开先选用0∼15V的量程试触,若读数小于3V,再换用0∼3V的量程换用不同规格的灯泡,多次实验 1.5 C【解析】【分析】(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,连线时注意电压表正负接线柱不要接反;(2)为保证安全,连接电路时,开关应断开;(3)因为电源电压大于3V,在测量电压前,应先用0∼15V量程,测一下L1两端电压,若电压小于3V,再用0∼3V量程;(4)分析表中实验数据,得出结论;为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次测量;(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和;(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路;电压表测L2两端电压时,电压表示数为零,可能是L2短路或L2之外的电路存在断路;电压表测L1电压时,电压表有示数且等于电源电压,说明此时电压表与电源两极相连接,L1之外电路不存在端路;综合分析可知:电路故障是灯泡L1断路;【详解】(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,实物图及电路图如图所示:(2)[2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开;(3)[3]电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0∼15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0∼3V量程测量。
(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的灯泡,多次测量;(5)[5]根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,电压表V2测的是灯L2两端电压,电压表V测电源两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和,因此电压表V2的示数为:3.8V-2.3V=1.5V;(6)[6]在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因可能是:灯泡L1断路;故选C。
【点睛】本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测,很有代表性的一道实验题。
5.在探究串联电路的电流规律时,小敏同学连成了如图所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应_____;(2)检查电路无误后,闭合开关,三灯L1、L2、L3均发光,接着她将电流表连入a、b、c、d四处,测得下表中的实验数据,其中错误的一处是_____________,更正后,由表中的实验数据可得结论:_________。