深圳市松泉中学物理第十三章电路初探(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优(难)1.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(1)在使用电压表之前,发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转,则应对电压表进行______;(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;(3)根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,读数为______V,为了使实验结果更准确,接下来的操作是:______;(4)测出L1两端电压后,小明同学断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间,小聪同学认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。
小聪的办法是否正确?请说明理由。
答:______;理由:______;(5)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在图表格中。
根据实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
此结论存在的不足之处是:______。
U AB/V U BC/V U AC/V3.1 1.44.5【答案】机械调零不相同 2.0 电压表换用0~3V量程,重做实验不正确电压表正负接线柱接反实验存在偶然性,需多测几组数据【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。
(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A 点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。
2.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。
3.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.4.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L 1、L 2、L 3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:_________。
(3)小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论,你认为合适吗?__________,理由是_______。
测量处a b c d 电流/A 0.2 0.2 0.2 1.0【答案】断开 d 处的电流 串联电路中各处的电流都相等 不合适 实验次数太少,结论有偶然性【解析】【详解】(1)在连接电路时,为保护电路,开关应断开;(2)串联电路中各处的电流都相等,d 处的电流与其它各处的电流不相等,故是错误的,可能是选用电流表小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,d 处的电流应为 1.0A 2150.A =,故更正后,由表中的实验数据可得结论:串联电路中各处的电流都相等。
(3)不合适,小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论,实验次数太少,结论有偶然性。
5.如图所示,小刚在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端.突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.(1)关于这两盏灯的故障判断,小刚给出了四种猜测:A.一盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好C.一盏灯断路,另一盏灯短路 D.两盏灯同时被烧断四个猜想中,可能性最大的是___________(2)如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障.现有①规格相同的灯泡;②符合要求的电压表;③符合要求的电流表;④一根导线.从它们中间选择一种器材来检测故障,你认为不适用的是_____和______(填序号).理由是_______________.(3)故障排除后,小刚测出的数据如表,得出的结论有:①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和;②串联电路中各部分两端的电压相等.请你对上述结论分别进行评估:根据串联电路的电压特点结论_____(填①或②)是错误的.形成错误结论的原因是:______________________________________.【答案】A③④用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡②采用同样规格的灯泡进行实验(或没有换用不同规格的灯泡进行实验).【解析】【详解】(1)把两盏灯串联起来接入电路中,原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭,造成此现象的原因是电路中的电流过大,把其中某盏灯的灯丝烧断了,故A可能性大;正常工作的电路发生短路的可能性较小,两盏灯同时被烧断的可能性也较小。
故选A。
(2)当检查电路故障时,不能断开电路,因此只能把检验器材并联在电路里;电流表和导线的电阻都很小,它并联在用电器两端时,会造成电路中的电流可能过大而烧坏另一盏灯。
所以不适用的是③和④。
(3)由测量的数据发现,电路中两盏灯的电压相同,这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的,这只是个特殊情况,不能作为普遍规律,故结论②是错误的;正确的实验步骤应该是换用不同规格的灯泡进行多次实验。