青岛青大附中物理第十三章 电路初探中考真题汇编[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“测定小灯泡额定功率”实验中,小华同学用如图所示的实验器材进行了实验,其中电源电压保持6V不变,小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”.
(1)请用铅笔画线代替导线,在答题纸上将图甲的实物电路连接完整(连线不得交叉)____.
(2)小华实验中,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为3V,为了能测量小灯泡的额定功率,他将滑片P向________(选填“左”或“右”)端滑动,直到电压表的示数为3.8V时,观察电流表的指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为________ ,小灯泡的额定功率为________.
(3)小华想:滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流________,它两端电压________,(选填“变大”“变小”或“不变”)它消耗的功率是增大还是减小呢____?
【答案】 左 0.4A 1.52W 变小 变大 先增大在减
小 【解析】 【分析】 【详解】
P3.8V=?0.38A,因此电流表选择0~0.6A的量程;用线U10W把电流表0.6A的接线柱、灯泡以及滑动变阻器上面任一接线柱连起来即可:
(1)灯泡的额定电流:I?
(2)电压表测灯泡电压,要测灯泡的额定功率,使灯泡两端电压为3.8V,使电压表的示数由3V增大到3.8V,要使灯泡电压增大,需要电流增大,总电阻减小,滑动变阻器电阻减小,滑片向左端移动.电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.4A,则灯泡的额定功率:P?UI?3.8V?0.4A?1.52W;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流变小,电路总电压不变,根据串联电路电阻分压规律可知,它两端的电压变大,设滑动变阻器接入电路电阻为R,电路电流
22UURU2U()?R?2?2I=,则根据P滑=I2可知:R?RR0?R?2R0R100??R?20?; 0R0?RR又因为R的变化范围是0~20Ω,所以所以当滑动变阻器接入电路的阻值增大,它消耗的功率先增大后减小(当R滑=10Ω时消耗的功率最大). 【点睛】
点评:本题涉及电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算,要认真审题,注意隐含条件,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中.
2.在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接。其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题。如图是某同学连接的电路:
(1)如果合上开关,将出现_____现象(选填“断路”或“短路”)。除了两只灯都不亮以外,还可能造成烧坏电池和____的不良后果;
(2)对于这个电路,只须去掉一根导线,就能成为两灯串联的正确电路。去掉的导线是__________;
(3)仍对这个电路,只须改动一个连接点,就能成为两灯并联的正确电路。改动的方法是_________。
【答案】短路 电流表 c 将导线e的F接点改接C(或E)接点 【解析】 【详解】
(1)[1]从图中可以看到,当合上开关时,电流从电源正极流出,流过开关,流到灯L1的D端,这时电流不会流过灯泡L1,从灯L1的D端流到灯L2的F端,不会流过灯L2,最后经过
电流表回负极,这情况下会出现短路现象;
[2]这短路的情况下,电流会很大,会烧坏电池和电流表;
(2)[3]需要两灯串联,假设去掉的导线是c,那么当合上开关时,电流从电源正极流出,流过开关,流过灯L1,再流过灯L2,最后流过电流表回负极,这时两灯是串联的,这种情况符合题意,所以去掉的导线是c;
(3)[4]假设把导线e的F接点改接C(或E)接点,这时灯L1和灯L2的两端分别连在一起,再接入电路,这是并联电路,这种情况符合题意,所以改动的方法是将导线e的F接点改接C(或E)接点。
3.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 没有多次测量数据 【解析】 【分析】
(1)根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论;
(2)本实验使用相同的灯泡,只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应换用规格不同的灯泡进行多次测量. 【详解】
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和;
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且UAB?UBC?UAC ,所以,根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的; 【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等,说明他在实验时使用了两个相同的灯泡;他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规
律;
因此实验的不足之处是:①使用了两个相同的灯泡;②没有进行多次测量。
故答案为:(1). 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 (2). 相符 (3). 使用两个相同的灯泡 (4). 没有多次测量数据。
4.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图所示),闭合开关发现:灯L1较亮,灯L2较暗.由此他猜想:电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后会减小,因此流过L1的电流比流过L2的电流大.为了验证该猜想是否正确,请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证.________.
(2)为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系,小明设计实验如下:把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别把如图中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系.在测量A点电流时,小明刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧,小红帮他立即切断电源.小明操作中存在的错误有________、________.
(3)正确连接电路后,小明测得A点电流如图所示,则通过A点的电流为________A. (4)在测量C点电流时,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,小明用电压表进行检测,发现AB间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V.则电路故障可能是________
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(5)排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流是相等的,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是________.
(6)小红接着探究并联电路电流规律.她连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是________(选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流.若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接.(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)________
(7)她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数分别为:I1=0.2A,I2=0.3A,I=0.5 A.根据测量结果,初步得出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).
【答案】对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确 连接电路时开关没有断开 电流表正负接线柱接反了 0.24 C 更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流 干
路
I=I1+I2
【解析】 【分析】
(1)根据小红猜想可知让电流先通过L2再比较灯泡亮度,即可判断出其猜想是否正确; (2)连接电路时开关应断开;电流应从电流表正接线柱流进,负接线柱流出; (3)由图中电流表的量程和分度值读出电流表示数;
(4)闭合开关两灯都不亮,故障只能是断路,根据电压表有无示数判断故障的位置; (5)为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量;
(6)根据电流的流向确定电流表测量的电路;电流表与被测用电器串联; (7)根据实验数据得到并联电路电流的规律. 【详解】
(1)为了验证小红猜想否正确,对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确; (2)刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明连接电路时开关没有断开;电流表指针偏转至了零刻线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(3)由图可知,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(4)A、如果L1断路,两个灯泡均不发光,电流表无示数,把电压表并联在AB间时,电压表有示数,不符合题意;
B、如果L1短路,闭合开关,L2会发光,不符合题意;
C、如果L2断路,两个灯泡均不发光,电流表无示数.用电压表进行检测,则ab间电压为
0,AC间电压为3V,BC间电压为3V,符合题意; D、如果L2短路,闭合开关,L1会发光,不符合题意; 故选C;
(5)为了得到普遍的规律,应更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流; (6)从实物图中可以看出,电流从正极流出,经过开关、电流表进行分支,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此电流表测量干路电流;将L1与电流表负接线柱相连的一端改接电流表的“0.6”接线柱上,如图所示:
(7)由数据可知并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:I=I1+I2.
故答案为(1)对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;(2)连接电路时开关没有断开;电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;(4)C;(5)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流;(6)干路;如上图所示;(7)I=I1+I2. 【点睛】
本题考查串并联电路电流的规律,解决本题的关键知道电流表的使用方法、电路故障的分析和实验设计的方法.
5.小强利用图甲所示电路图探究“并联电路中电流的规律”.
(1)连接实验电路的过程中开关应________.
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,出现这种情况的原因可能是________.
(3)小强连接了如乙图所示的实验电路,此时电流表测量的是________(选填“A”“B”或“C”)处的电流,电流表的示数如图丙所示,电流表的示数为________A. (4)小强为了测量B处的电流,将乙图中导线1的右端从b处取下,连接在a处,你认为他这样________(选填“能”或“不能”)顺利测出B处的电流.
(5)按照正确的方法实验结束后,小强记录A、B、C各点的电流值如表所示,得出了结论:并联电路各支路电流相等
请你对上述结论进行评价并提出意见意见:________.
【答案】断开 电流表正负极接线柱接反了 A 0.32 不能 选用的灯泡规格相同,没有多次测量,实验结论具有偶然性 【解析】 【分析】 【详解】
(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,出现这种情况的原因可能是:电流表正负极接线柱接反了;(3)由图乙可知,电流表与L1串联接在电路中,所以测量的是L1的电流,由图甲知,即A处的电流;图丙中电流表量程为0?0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.32A;(4)将乙图中导线1的右端从b处取下,连接在a处,此时的电流会从负接线柱流入,则电流表指针会反向偏转,他这样不能顺利测出B处的电流;(5)由表中实验数据可知,两支路电流相等,说明所选灯泡规格相同;只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论有偶然性. 【点睛】
(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;(2)(4)电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针反向偏转;(3)电流表与待测电路串联;根据量程和分度值读数;(5)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验,分析表中实验数据,然后答题.
6.如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图:
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格应该是________的.(填“相同”或“不相同”). (2)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮.他在实验操作中不当之处是:________.实验时L1没亮的原因可能是________
A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小 B.L1灯泡的灯丝断了 C.L1灯座处可能短路了 D.L1灯泡靠近电源正极
(3)下表是小明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论:________. 实验序号 1 电流表的位置 电流I/A A 0.3 B 0.3 C 0.3
2 3 电流I/A 电流I/A 0.4 0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 (4)他获得三组不同电流值的方法是:________
(5)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上) 甲:________ 乙:________
【答案】(1)不相同; (2)连接电路时开关没有断开、C ;(3串联电路中电流处处相等 ;(4)换了不同规格的小灯泡或改变电源电压; (5)甲、 电流表的正负接线柱接反了;乙、 电流表的量程选取得太大了 【解析】
试题分析:(1)为了得到普遍规律,应选择两个小灯泡的规格应该是不同的。
(2)连接电路时,开关应是断开的,小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮。他在实验操作中不当之处是:连接电路时开关没有断开。由于灯L1与 L2是串联,,L2亮了,但L1没亮,说明电路出现了短路,实验时L1没亮的原因可能是L1灯座处可能短路了。
(3)由三组数据可以看出串联电路中,A、B、C三处的电流是相等的:可得出结论:串联电路中电流处处相等。
(4)由欧姆定律I=U/R可知,电流的大小与电压和电阻有关,所以,他获得三组不同电流值的方法是:换了不同规格的小灯泡或改变电源电压。
(5) 使用电流表时,要选择合适的量程且电流从电流表的“+”接线柱流入,“-”流出,电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况.甲:电流表的正负接线柱接反了;乙:电流表的量程选取得太大了。
考点:电流表的使用;探究:串联电路电流特点;欧姆定律
7.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】A ③ ④ 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。 【点睛】
重点是研究并联电路电压特点的实验,注意多次实验时,应选择不同的实验器材,避免实验的偶然性,使结果更有说服力、更具普遍性。
8.某实验小组在学习了用电流表探究串联电路的电流特点后,猜想:并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和.于是,他们决定进行探究,并首先设计出了电路图(图
甲).
(1)电路元件如图乙所示,若通过每只灯的电流约0.3~0.5A,并联后要测通过L1的电流,则M、N应分别接______;要测通过干路中的电流,则M、N应接______.(图中a、b、c、d为接线柱代码)
(2)连接电路时,当把最后一根导线刚连接好,灯泡L1、L2就亮了,在实验操作中不当之处是:_____________________.
(3)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是_________ A.电流表内部开路 B.开关处接触不良 C.电流表被短路 D.电源供电不足
(4)若测得L2支路的电流值如图丙所示,则通过L2电流为______A. 【答案】c和b d 连接电路时开关是闭合的 C 0.4 【解析】 【详解】
(1)要测通过 L1的电流,电流表应与L1串联在同一条支路,因为电流小于0.6A,所以可选择0-0.6A的量程,则M接c,N接b;要测量干路中的电流,需将电流表串联在干路中,根据题意知,干路电流大于0.6A,所以电流表应选择0-3A的量程,M、N需均接d;
(2)连接电路时,当把最后一根导线刚连接好,灯泡L1、L2就亮了,在实验操作中不当之处是:连接电路时开关是闭合的;
(3)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转, A.电流表内部开路,一定会有灯不亮,故错误; B.开关处接触不良,两个灯泡都会不亮,故错误; C.电流表被短路,电流不经过电流表,故正确; D.电源供电不足 ,两个灯泡都会不亮,故错误。 故选C
(4)由图丙知,电流表应采用0-0.6A的量程,所以电流表的示数为0.4A.
9.现有两只小灯泡L1、L2,它们的额定电压分别为2.5V和3.8V. (1)如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图(不完整). ①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_____.
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到__端(选填“A”或“B”).闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压。经检查,电流表是完好的,仅滑动变阻器或小灯泡存在故障,则电路中的故障是__.排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,要使该小灯泡发光只需__。
③当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则灯泡L1的额定功率为__W. (2)小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L2的额定功率.图中R为阻值已知的定值电阻,还缺两个开关和一只电表(电流表或电压表),请在虚线框内补上这三个元件的符号,使电路完整,实验操作简单______.
【答案】 A 灯泡断路 移动滑动变阻器 0.8
【解析】
(1)①根据图中电表的正、负接线柱,从电源正极连接开关,滑动变阻器的接线柱要求一上一下的串联在电路中,所以将C或D连到电源负极即可,如下图所示:
②电压表有示数,说明电压表与电源连通;电流表示数几乎为零,灯泡不发光,说明电路断路或电路的总电阻很大,导致这一现象的原因可能是小灯泡断路而导致电压表串联在电路中;
③为了保护电路,闭合开关前,滑片P应处在使电路中电阻最大位置A端;
由乙图,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,所以灯泡L1的额定功
率:
;
(2)由上面的分析知,右上边的是电压表;左边两虚线框内是开关,如图所示:
①只闭合S和中间的开关,移动滑片使电压表示数为3.8V;
②保持滑片位置不动,断开中间开关,闭合左上边开关,测出灯与R的总电压,根据串联电路的电压特点计算出R两端电压UR; ③由
计算出R的电流,即灯泡此时的电流,由P=U额I额计算灯泡L2电功率即可.
故答案为:(1). (2). A (3). 灯泡断路 (4). 移动滑动变阻器
(5). 0.8 (6).
【点睛】本题是测灯泡额定功率的实验,考查了电路连接、变阻器的使用、电表读数和功率计算以及特殊方法测功率的电路设计.特殊方法测功率时,只给电流表通常会使用并联电路,只给电压表时通常使用并联电路,利用已知阻值的电阻与电表的组合间接测电压或电流达到实验目的。
10.在探究“串联电路电压的规律”实验中.
(1)小珊想电压表测灯L1的两端电压,连接电路如图所示,分析小灯泡的发光情 况:______电压表实际测哪两端电压_______
(2)图中只有一根导线连错,请在连错的导线上画“X”,并用笔画线表示导线将 电路连接正确. ________________
(3)改正电路后,闭合开关,如图所示,电压表示数为________________,若电源电压为3V, 则L2两端的电压为______.
【答案】L1亮,L2不亮 L1两端电压 1.9V 1.1V
【解析】 【详解】
解:(1)电压表并联在L1两端,但是和L2是串联的,电压表的电阻很大,影响了作,所以
不亮,电压表测L1两端电压,
的工
(2)先把两个灯泡串联在电路中,开关串联在电路中,然后再把电压表并联在L1两端。如
图:
(3)电压表使用的0~3V量程,每一个小格代表0.1V,L1两端的电压为U1=1.9V,根据串联电路中各串联导体电压之和等于总电压,所以L2的电压为:U2=1.1V,
因此,本题正确答案是: (1)L1亮;L2不亮,L1两端电压(2)如上图;(3)1.9V;1.1V 【点睛】
在电压表使用过程中不但要考虑电压表的正确使用,还要考虑不影响其它用电器的工作.
11.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连电路时,他忘了_________________.
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:____________________.
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是___________;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为_________A. 【答案】断开开关 L1断路 电流表正负接线柱接反了 0.24 【解析】 【分析】 【详解】
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可以知道在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路;
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,原因是:电流表正负接线柱接反了,在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A.
因此,本题正确答案是:断开开关;L1断路;电流表正负接线柱接反了;0.24 【点睛】
按电流流向画电路图 ;注意电流表正负接线柱的接法,根据电流表小量程读数.
12.如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图.
(1)实验步骤:
A.按如图所示接好电路,闭合开关前,滑片P应调至最_____端.(填“左”或“右”) B.滑片P移至适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1. C.保持_________
D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U. E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次. (2)讨论交流:
小明通过对实验数据分析,得到结论:串联电路中各个电阻两端的电压相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.另一小组的小芳通过实验得到结论:串联电路中各个电阻两端的电压不相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.你认为______的结论更合理,理由是_______
(3)小明测电阻R0两端的电压时,电压表示数如图乙所示,则此时R0两端的电压为_______V.
(4)小明按图甲接好电路,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但电压表有读数.经检查,除灯L和定值电阻R0外,其余都没有问题,则电路中存在的故障可能是______为进一步确定故障,应_______
【答案】右 滑片P位置不动。用电压表测出灯泡L两端的电压U2 小芳 小明所用的定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同名具有偶然性 1.2 灯泡 将电压表接到变阻器两端,若电压表有示数,是灯泡短路,若没示数,是_R0断路 【解析】 【详解】
(1)A.实验中,开关闭合之前,要移动滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器调到最大阻值处,即将滑片P置于右端;
C.用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后,应该保持滑片P不动,用电压表测出灯泡L两端的电压U2。
(2)小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的,只有串联两个电阻的阻值相等时,才会得出这个结论,因此只是个特殊情况,不是普遍规律;应该像小芳那样,采用不同阻值的电阻进行实验,这样得出的结论才具有普遍性。
(3)电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在1V后面第2个小格上,因此读数为1.2V。
(4)由图可见,电压表与定值电阻R0并联,灯泡不亮,电压表有读数,说明灯泡L短路或R0断路;
为进一步确定故障,应将电压表接在滑动变阻器R两端并观察电压表有无示数,如电压表有示数说明是灯泡L短路,如电压表无示数说明是电阻R0断路。
13.如图所示,小刚在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V 0.3A”的小灯泡串联起来到电源两端.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).
你的理由是________.
(3)故障排除后,小刚测出的数据如下表.
得出结论:
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串联电路中各部分电压两端的电压相等. 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________(①/②)是错误的.请你分析说明形成错误结论的原因?________.
【答案】A ③ ④ 用它们检测故障容易(会)烧坏另一个灯泡 ② 采用同样规格的灯泡进行实验 【解析】
(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;
(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很小,它并联在用电器两端时,会造成该用电器短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯.
(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;因此应该换用不同规格的灯泡重新进行实验.
故答案为(1)A;(2)③;④;用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡;
(3)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).
14.甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律:
(1)甲同学率先探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯泡立即亮了,表的指针迅速达到最右端,乙同学立即切断电源,经检查发现在连接电路时没有将________;也没有选择________.
(2)甲同学注意了上述问题,同时又调节了电源后,将电流表接在串联电路中,闭合开关发现表的指针向左偏转,乙同学发现了问题的原因是________;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,原因可能是________.
(3)在乙同学的协助下,甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须________. (4)乙同学接着探究并联电路中电流的规律,乙同学很快用电流表测出如图中A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A,在表格中记录数据后,乙马上要得出结论,甲认为实验没有结束,下一步应该做的是_____
A.整理器材,得出结论 B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(5)甲同学按乙的方法重复了一遍,由于时间紧张,只测了干路电流和通过灯泡L1的电流,没有认真读数就整理了器材,只记得两次电流表指针偏转到的位置一样,都是12个小格,乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是________A,通过灯泡L1的电流是________A.
【答案】开关断开 合适的量程 电流表正负接线柱接反了 另一个灯短路 将电流表指针调零 C 0.96 0.24 【解析】 【分析】 【详解】
(1)刚接好最后一根导线,灯亮了,是连接电路时没有将开关断开造成的; 表的指针迅速达到最右端,电流表量程选择过小,即也没有选择合适的量程; (2)闭合开关则电流表表将向左偏转,原因是电流表正负接线柱接反了;
调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,原因可能是另一个灯短路.
(3)串联电路各处的电流都相等,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,原因是使用电流表之前没有将电流表指针调零,造成电流表读数不准确. (4)根据实验数据知,通过两支路的电流相等,是因为选用的灯的规格相同,且只做了一次实验,结论有偶然性;
为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,避免实验的偶然性,使结论更有说服,更具普遍性,选C;
(5)根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,故测干路电流时电流表用大量程,电流表分度值为0.1A,电流表示数I=0.1A×12=1.2A,测通过灯泡L1的电流时电流表用小量程,电流表分度值是0.02A,电流表示数为0.02A×12=0.24A,根据并联电路电流的规律,通过灯泡的L2电流为:I2?I?I1?1.2A?0.24A?0.96A,通过灯泡L1的电流为0.24A.
15.在“探究影响电流做功多少的因素”的活动中,同学们设计了图甲、乙、丙所示的三个电路.
(1)经过讨论,认为不应该选择图甲所示的电路,原因是:_________________________.
(2)为研究电流做功与电压的关系,应该选择图______所示的电路.
(3)利用图丙所示的电路研究某问题,当闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表V 1 有示数,电压表V 2 无示数,则电路发生的故障是______.
(4)学习了电功率的知识后,小明想测灯泡的额定功率,将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接,再接入电流表,经分析,能测出灯泡_____的额定功率.
【答案】 无法使用控制变量法 丙 L 1 断路 L 1
【解析】(1)根据控制变量法的思路,应控制电流或电压相等,但甲图的电路,电流与电压是同时改变的,所以不应该选择图甲所示的电路,即原因是:无法使用控制变量法. (2)根据控制变量法的思路,要研究电流做功与电压的关系,应控制电流相等,而电压不同,图丙中两灯串联,电流相等,所以应该选择图丙所示的电路.
(3)利用图丙所示的电路研究问题,当闭合开关后,发现两灯都不亮,说明电路存在断路性故障,电压表V1有示数,说明电压表V1的两端到电源两端是通的,所以电路发生的故障是:L 1 断路。
(4)学习了电功率的知识后,小明想测灯泡的额定功率,将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接,再接入电流表。 L1额定电流为:L2额定电流为:
; ;
因为丙图两灯串联,电流相等,所以只能测出电流较小的灯泡L1的额定功率。 点睛:注意根据欧姆定律判断电路故障,要理解当灯泡断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数或其它灯不亮,而电压表有示数且接近电
源电压。