九年级第十三章 电路初探单元测试与练习(word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.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L1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∶_____________;
第一次测量 第二次测量 第三次测量 A处的电流IA 0.10 0.20 0.25 B处的电流IB 0.12 0.24 0.30 C处的电流IC 0.22 0.44 0.55
(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
Ia=Ic-Ib-Id=0.6A -0.3A-0.2A=0.1A
2.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。
3.如图,把两个小灯泡串联接入电路研究串联电路特点.
(1)在连接电路时,开关必须__________;开关闭合并且两灯都发光时,取下其中一个小灯泡,可观察到__________现象;
(2)在串联的两个小灯泡电路中再串联一个小灯泡,闭合开关后可观察到__________现象;
(3)以上两个现象都说明了串联电路各用电器__________(选填“相互影响”或“不相互影响”)这一特点;
(4)开关闭合并且两小灯泡都发光时,使其中一个小灯泡短路,可观察到被短路的小灯泡__________,另一个小灯泡的亮度__________(选填“变亮”、“变暗”、“不亮”、“不变”);
(5)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是__________的(填“相同”或“不相同”). 【答案】断开 另一灯熄灭 原来两小灯泡变暗 影响 不亮 变亮 不相同 【解析】 【分析】
串联电路是将整个电路串在一起,(包括用电器、导线、开关、电源);
它的特点就是:(1)电流只有一条通路,(2)开关控制整个电路的通断,(3)各用电器之间相互影响;
串联的优点:所以在电路中,若想控制所有电路,即可使用串联的电路; 串联的缺点;若电路中有一个用电器坏了,整个电路意味这都断了. 【详解】
(1)根据串联电路的特点,如闭合开关连接电路,会损坏灯泡,故答案为断开; 因两灯串联,两灯之间相互影响,当一只取下时,线路就断了,则另一只肯定熄灭,故答案为另一灯熄灭;
(2)因在串联电路中总电压等于各处电压之和,当加入一只灯后,各灯两端的电压就变小,所以亮度变暗,故答案为两灯都变暗;
(3)串联电路的特点正是各个用电器相互影响,故答案为相互影响;
(4) 开关闭合并且两小灯泡都发光时,使其中一个小灯泡短路,小灯泡被短路后,没有电流流经被短路的小灯泡,短路的小灯泡肯定不亮了,故答案为不亮;电路变成了另一个小
灯泡的简单电路,那此时另一只灯泡分得的电压升高,相应的就会变亮了,故答案为变亮.
(5)实验中,为了使结论更具有普遍性,应该选择两个不同规格的小灯泡.
4.为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
(1)①在连接电路时,开关应处于__________状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:____________.
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2=_______A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__________(写出关系式即可). (2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是_____________.
小郭 小莉
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中 序号 第一次测量 L1两端电压U1/V 1.5 L2两端电压U2/V 1.5 L1:和L2两端总电压U/V 3
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为___________.
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一
个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 I?I1?I2 断路 错误 选用灯泡相同 大于 【解析】 【详解】
(1)①[1]连接电路时,为防止电流过大损坏电路元件,开关应处于断开状态; ②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反;
③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.5A,即I2=0.5A;由测量数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即:
I?I1?I2
(2)①[5]两灯突然熄灭,电压表示数接近电源电压,说明电路发生断路,电压表有示数,则电压表所测元件断路,故L1发生断路;
②[6][7]由于实验只有一次,且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡,实验数据具有偶然性,得出的结论是错误的;
③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联,开关闭合后看作电压表与两灯泡并联,整体与内阻串联,由于并联总电阻变小,则根据串联分压可知,电压表示数变小,则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数. .
5.(探究名称)探究并联电路中电流的关系.
(提出问题)如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
(设计实验与进行实验)
(1)将如图中元件按要求连接;(L1、L2并联,S控制整个电路,电流表测量L1的电流) (______)