上海娄山中学物理电流和电路单元测试卷(解析版)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.在探究电路的实验中,用铜导线按如图甲连接好元件,闭合开关后,两表示数如图。
(1)在连接两电流表的导线中,实际电荷定向移动方向是______ (选填“向左”、“向右”或“无规则运动”);(2)在使用电流表前发现其指针偏向0刻线左侧,应调节表盘下面的______,使指针归0;(3)通过L1、L2的电流分别是______A、______A。
【答案】向左调零螺丝 0.76 0.24【解析】【分析】【详解】(1)[1]在连接两电流表的导线中,电流方向是由左往右的,而导线中实际上定向移动的是自由电子,所以其方向是由右向左的。
(2)[2]使用电流表前,若其指针偏向0刻度线的左侧,应调节表盘下面的调零螺丝,使指针归零。
(3)[3][4]由电路图知,电路中灯L1、L2并联,电流表A1测干路的电流,A2测灯L2这一支路的电流,即图乙是A1的示数,图丙是A2的示数,所以电路总电流I=1A,通过灯L2的电流I2=0.24A,据并联电路的电流特点得,通过灯L1的电流I1=I-I2=1A-0.24A=0.76A2..离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s 时测得实验数据如下表:离渠中心线距离r/m0.10.200.400.600.801.00乒乓球移动距离S/m1.000.960.840.640.38几乎为0水流速度/m·s-10.2000.1920.1680.1280.076几乎为0(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v____________.(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=____________.(3)图丙是该段水渠的横截面示意图.假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P8__________P C.(4)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流.理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和.图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为__________A,若通过导线ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向.【答案】(1)越小;(2)22220.20.20.21/r rm sm m⎛⎫-⨯=-⎪⎝⎭()01r m≤≤;(3)<;(4)0.46;若①当ab中的电流是从a到b时,电路图如图所示:此时,I cd=0.6A+0.46A=1.04A,电流方向是从d到c;②当ab中的电流是从b到a时,电路图如图所示:此时,I cd=0.6A-0.46A=0.14A,电流方向是从c到d.【解析】试题分析:(1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r越大,水流速度v越小;(2)观察乙表可知,速度22220.20.20.21/r r v m s m m ⎛⎫=-⨯=- ⎪⎝⎭; (3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为B A v v >,所以B A p p <;(4)电流表使用的是0-0.6A 的量程,分度值是0.02A ,因此电流表的示数为0.46A ;若Iab=0.6A 时,电路分为两种情况,因为电流表的正确接法是电流从正接线柱流入,负接线柱流出,因此,若①当ab 中的电流是从a 到b 时,电路图如图所示:此时,I cd =0.6A+0.46A=1.04A ,电流方向是从d 到c ;②当ab 中的电流是从b 到a 时,电路图如图所示:此时,I cd =0.6A-0.46A=0.14A ,电流方向是从c 到d.考点:流体压强与流速的关系;电流和电流表;并联电路中电流的规律.3.实验小组用如图1所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下∶接好电路后,把电流表分别接入到A 、B 、C 三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量:方法一∶改变电源电压方法二∶更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)(1)如图2是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过L 1的电流,为接入电流表,a 、b 、c 、d 四个接点中最方便的导线拆接点是________点,同时注意,在拆接电路时,开关必须________。
测量过程中,电流表出现图3中的实验现象说明_________;(2)该同学表格设计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,后面两次实验是采用方法______(选填“一”或“二”)进行的,可以得出结论∶并联电路干路中的电流等于_______________;(4)根据上述结论,应用到如图4中,图中已标明了电流的方向,若b、c、d中的电流大小分别为0.3A、0.6A、0.2A,则a中的电流大小为__________A。
【答案】d断开电流表正负接线柱接反电流没有单位一各支路电流之和 0.1 【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]为接入电流表,a、b、c、d四个接点中最方便的导线拆接点是d点,在拆接电路时开关必须断开。
[3]由图3所示电流表可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反造成的。
(2)[4]由表格可知,存在的不足之处是电流没有单位。
(3)[5][6]由表中实验数据可知,第2次与第3次实验时,电流值与第一次实验的电流值只是数值上发生了倍数变化,所以后面两次实验是通过改变电源电压进行实验的,即采用方法一进行实验;由表中实验数据可知,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(4)[7]干路电流大小等于各支路电流大小之和,与电流方向无关,b、c、d处分别在支路,c 在干路,所以I a=I c-I b-I d=0.6A -0.3A-0.2A=0.1A4.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.(1)探究串联电路中电流的关系.①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系.①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:.③电阻R1:R2=________.(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2【解析】【分析】(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;(3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路;(4)根据实验数据得到并联电路电流的规律;(5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压;(6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
【详解】(1)①按从电源正极依次把各个元件连接起来,组成了一条电流的路径,电路连接如图所示:②闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的R2断路;(2)①闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路有两条路径,组成并联电路;②由实物图可知电流表选用0-3A的量程,I1=2.4A,I2=1.6A,I3=0.8A,则I1=I2+I3即并联电路干路电流等于各支路电流的和;③并联电路中各个支路的电压相等,在电压相等的情况下电流和电阻成反比,即R1:R2=I3:I2=0.8A:1.6A=1:2;(3)为了验证结论的普遍性,应多次测量,可以采用的方法是:改变电源电压;在电源电压不变的情况下,并联时的总电阻最大,串联时的总电阻最小,根据可知并联时总功率最大,串联时总功率最小,最大功率和最小功率之比。
故答案为:(1)①电路连接如图所示:②R2断路;(2)①闭合S1、S2断开S3;②并联电路干路电流等于各支路电流的和;③1:2;(3)改变电源电压;9:2。
【点睛】本题考查了用电压表判断故障时、电路的连接、并联电路电流的规律、比值等问题是一道综合性实验题,解决本题的关键知道欧姆定律和电功率的公式。
5.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。