深圳龙岗区龙城初级中学物理电流和电路单元测试题(Word版 含解析)
一、初三物理 电流和电路 易错压轴题(难)
1.在探究“并联电路各支路中的电流与干路电流的关系”时,小明同学在实验室选取:电流表3只,灯泡2只,开关1个,干电池,导线若干.
(1)请你帮助小明设计一个能够同时测量出支路和干路电流的电路,把你设计的实验电路图画在方框内. (______)
(2)小明同学按照电路图连接实物,把最后一根导线连接完毕后,看到灯泡立即发光,一个电流表指针向零刻度的左边偏转.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是_____,还有一处是_____.
(3)小明排除故障后开始实验,正确得出电流表示数如表 实验次数 1 I1/A 0.10 I2/A 0.20 I3/A 0.30 分析表格中的数据,小明发现并联电路干路中的电流和支路中的电流关系是_____(可用字母表达式表示).但为了使实验结论更具科学性,请你提出一条合理化建议:_____.
【答案】 连接电路的过程中,开关没有断开 电流表的接线柱接
反了 I3=I1+I2 更换不同的灯泡进行多次实验 【解析】 【分析】
(1)连接电路时,开关应断开;(2)电流表串联在电路中,电流要正进负出;(3)多次实验找出普遍性规律; 【详解】
(1)从电源正极依次串联开关、灯泡L1、电流表A1、电流表A回到电源负极,然后将灯泡L2和电流表A2串联后并联在灯泡L1和电流表A1两端,如下图所示:
(2)把最后一根导线连接完毕后,看到灯泡立即发光,说明连接电路的过程中,开关没有断开;一个电流表指针向零刻度的左边偏转,说明电流表的接线柱接反了.
(3)由表中数据分析可以知道,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I3=I1+I2 一组实验数据具有偶然性,要得到普遍规律,需多次实验得到多组实验数据,因此需更换不同的灯泡进行多次实验.
2.演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度
如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷.
(1)实验发现,带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时,它们之间的作用力F=k
,其中k为常量,当q1和r一定时,F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图
线 来表示.
(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在磁场.电场对放入其中的电荷产生电场力的作用.点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1(或q2)的电场对q2(或q1)的电场力.物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值,叫做该点的电场强度,用E表示,则E= .
如图乙所示,在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q,则点电荷q受到的电场力F= ,点电荷Q在A点产生的电场强度EA= .
(3)如果两个点电荷同时存在,它们的电场会相互叠加,形成合电场.如图丙所示,两个互成角度的电场强度E1和E2,它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示.如图丁所示,两个点电荷Q分别放在A、B两点,它们在C点产生的合电场强度为E合.请推导证明:E合=
.
;
;
;(3)证明过程如上所示
【答案】(1)c;(2)【解析】
试题分析:(1)作用力为F=k
,k是常数,q1和r一定时,F与q2成正比,所以是一
;Q在A点对q的电场
条过原点的直线,c符合题意;(2)根据题意,电场强度:E=
力:F=,所以点电荷Q在A点产生的电场强度:EA=/q=;(3)由题意
知,AB在C点电场强度的大小相等,EA=EB=示:
,且互相垂直,做出其合场强,如图所
所以E=,即得证.
【考点定位】电场强度;电荷间的相互作用
3.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=0.76A
4.在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是_______________________。
(2)在下左图中将滑动变阻器正确连入电路(未知电阻大于5Ω)(_______)
(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻RX的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验: ①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图(____)
②、扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示) a___________________________________________________. b___________________________________________________.
③、RX的数学表达式为:RX=_________________(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
【答案】R?U I
闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0 闭合
S2断开S1,读出电流表A的示数IX Rx?UI0R0? IxIx
【解析】 【详解】
第一空.在“用伏安法测电阻”的实验中,用到的实验原理是R?U ; I第二空.本题主要确定电流表的量程和滑动变阻器的接线柱:电源由2节干电池组成,电压为3V,未知电阻大于5Ω,根据欧姆定律求出电流为I?U3V?=0.6A ,确定电流R5Ω表的量程为0~0.6A。滑动变阻器有四个接线柱,应遵循一上一下接入电路,如下图
;
第三空. R0与Rx并联,电流表在干路上,各支路上各有一个开关控制。首先闭合Rx支路开关,测电流Ix,断开Rx支路开关,再闭合R0支路开关,测电流I0如图:
;
第四空.闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0,则可得电源电压为U?I0R0 ; 第五空.闭合S2断开S1,读出电流表A的示数IX,则可得Rx?第六空.由操作步骤a,b可得Rx?U ; IxUI0R0?。 IxIx
5.小明有一个电路盒,面板上有L1、L2灯各一只,两个开关S1、S2,一个电流表。在不打开盒子的情况下,他探究盒内的电路结构。做了如下实验: