北京永乐店中学物理第十三章 电路初探检测题(Word版 含答案)
一、初三物理第十三章 电路初探 易错压轴题提优(难)
1.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器,电源电压未知但恒定不变,R为电阻箱(一种可以改变并读出阻值的变阻器)。因实验器材的限制,利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值,聪明的小张进行了如下操作:
①根据图甲连接电路,闭合开关前,将电阻箱的阻值调到足够大;
②控制控温器中液体温度为10℃,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数达到某数值,记录此时电阻箱的阻值为26Ω;
③依次改变控温器中的液体温度,同时……,得到相关数据记录如下表所示。
分析并回答下列问题:
(1)步骤③中“……”部分的操作是____。
(2)从表中可以得出结论:在一定温度范围,_____。
(3)在科技创新活动中,小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(电路图如图乙所示,电压表未接入),它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后,小华发现电流表有示数,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数,接ac、bc间有示数,此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后,若想要电压表的读数随温度的升高而增大,则应在原理图乙中_____两端接入电压表。 A.a、b B.b、c C.a、c
【答案】调节电阻箱的阻值,使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A 【解析】 【详解】
(1)为了探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系,应保持其他变量不变,即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变;(2)因为热敏电阻Rt与电阻箱串联,而电路电流保持不变,所以电路总电阻保持不变,读表可知,那么随着温度升高,变阻箱电阻增大,即热敏电阻RT的减小。(3)如图乙:闭合开关后,小华发现电流表有示数,说明电路没有断路,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数,而接ac、bc间有示数,则ab间一定发生短路;想要电压表的读数随温度的升高而增大,电路总电压不变的情况下,根据串联分压原理,定值电阻ab两端电压随热敏电阻Rt减小而增加,故应接在ab之间,选A。
【点睛】
电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法;本题不仅体现了控制变量法思想,还考查了转换法思想,因为无法直接观测热敏电阻RT的阻值,所以可以将其转化为RT
从而间接得到RT的阻值与温度的关系。
与U/I的关系:
2.在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_____V;
(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____;
(3)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光。同学们有以下几种猜想:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。以上猜想中正确有_____(填序号)。
【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反 ② 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压
U=2?1.5V=3V
根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为
2V+0.1V?2=2.2V
(2)[2]如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,开关闭合后,电压表的指针将反偏,即电压表的正负接线柱接反了,因此这种接法是错误的。
(3)[3]闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,则:①若灯L2灯丝断了,电路断路,灯泡L1也不发光,故①错误;②若灯L2的灯座短路,灯L1发光,L2不发光,故②正确;③若灯L2也工作时,由串联电路的电流特点可知,L2中电流和L1中电流相等,故③错误。综上所述,以上猜想中正确只有②。
3.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。
4.在探究“并联电路干路电流与支路电流的关系”时: (1)如果有3个电阻R1、R2、R3,对阻值的要求是:__________。 A三个电阻的阻值都相等
B.三个电阻的阻值可以有两个相等 C.三个电阻的阻值都不相等
(2)小明的实验记录如表格,请把第二次和第三次所用电阻填入表中: (________) 次数 1 2 3 所用电阻 R1、R2 支路电流I1/A 支路电流I2/A 干路电流I/A
(3)如果某次实验第一条支路电流大约0.5A,第二条支路电流大约0.4A,那么他在实验中所选择电流表的量程应该是________。 A.始终用小量程测支路和干路电流 B.始终用大量程测支路和干路电流 C.用小量程测支路,用大量程测干路
(4)如果在第3次时所用电流表发生故障,换了一块表,则_________。 A.前两次的也不要了,全部重新测量 B.只把第3次数据重新测量
【答案】C R1 、R3 ;R2 、R3 C A 【解析】 【详解】
(1)[1]实验为了得到普遍规律实验中使用三个电阻的阻值都不相等,故选C。
(2)[2]由表可知,本实验电路只有两条支路,每次只能选择两个不同的电阻进行实验,所以第二次实验用电阻R1和R3,第三次实验用电阻R2和R3。
(3)[3]电流表的小量程为0~0.6A,大量程为0~3A,为了安全干路用大量程,为了精确支路用小量程,故选C。
(4)[4]因每个电流表的误差不同,所以前两次的也不要了,全部重新测量,故选A。
5.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示.
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择_____(相同/不同)的小灯泡.
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_____.
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.小聪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?答:_____(正确/不正确).
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?答:_____(合理/不合理).请说明理由:_____.
实验小组 1 2 3 4 L1两端电压/V 1.6 2.1 2.5 1.8 L2两端电压/V 2.9 2.4 2.0 2.7 串联总电压/V 4.5 4.4 4.4 4.5
【答案】不同 断开开关,更换电压表的量程 不正确 合理 因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和 【解析】 【详解】
(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不同的灯泡,避免两灯泡的电压相同,得出串联电路中各用电器电压相同的结论;
(2)[2]从图乙可以看到,电压表的量程是0到15V,读数是2V,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,更换电压表的量程,改为0到3V;
(3)[3]小聪的办法不正确,因为电压表与B点接触那端是正接线柱,当将与A点相连的导线改接到C点时,电流将会从电压表的负接线柱流入,所以小聪的办法不正确;
(4)[4][5]这些数据是合理的,因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和。
6.小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中,提出了猜想:串联电路中各用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电压之和。他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
(进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。 (分析与论证)
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是:_____。
(2)分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____(填“相符”或“不相符”) (评估)
这个实验的不足之处是: (1)_____; (2)_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 相符 使用两个相同的灯泡 没