成都七中万达学校物理电流和电路检测题(Word版 含答案)
一、初三物理 电流和电路 易错压轴题(难)
1.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图甲所示.
(1)甲图中有一处明显错误是 ;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,这一现象说明导体的电阻与导体的 有关.
(2)小明用一个LED灯替换铅笔芯,与小灯泡串联后接入电路(如图乙).闭合开关S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮.针对这种现象,同学们提出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小 为了验证猜想,小组同学进行如下实验:
实验一:将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端,此时LED灯 ,小灯泡L (填“亮”或“不亮”).根据观察到的现象说明猜想一是错误的.
实验二:利用电流表和电压表,按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表. 实验次数 电压(伏) 电流(毫安) 电阻(欧) 1 1.4 12 116.7 2 1.6 14 114.3 3 1.8 16 112.5 … … … …
实验二中,某次测量时电压表示数如图丁所示,此时电压表读数为 V,实验时滑动变阻器的滑片逐渐向 端移动(填“a”或“b”).经分析,结果支持猜想二,从而导致小灯泡的实际功率太 (填“大”或“小”),不足以支持发光.
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了 、长度 (2)不亮、亮(3)2.3 b 、小 【解析】试题分析:(1)电流表要示正进负出,可以看出电流表正负接线柱接反了;导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大,长度越短,电阻越小;(2)LED灯亮,说明电路是通路,将导线并在LED两端时,LED被短路,则灯LED不发光,此时灯泡会发光,说明小灯泡没有被短路,猜想1是错误的;(3)由图丁可知,电压表的示数为2.3V,由表格的电流越来越大可知,电路中的总电阻是越来越小的,所以滑动变阻器的滑片是向b端移动的,由于LED灯电阻很大导致电路电流很小,从而导致小灯泡的实际功率太 小,不足以支持发光。 【考点定位】欧姆定律;电功率
2.有一阻值恒定的电阻元件,额定功率P额=6W,额定电压在10V~19V之间.若要正确使用该元件,应先知道其额定电压.实验室里有如下器材:一个蓄电池(电压约为6V)、一个电流表(量程:0~0.6A和0~3A)、一个定值电阻R0=10Ω,两个单刀开关、导线若干.请你用上述器材测出该元件的额定电压.
(1)猜想与假设:根据欧姆定律I=U/R,电功率P=UI,只要我们测出元件电阻的阻值,进而就可计算出其额定电压. (2)设计实验:
a.该元件的额定电流不超过___A.为提高测量的精确度,电流表应选量程_____A. b.根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中.___________
(3)进行实验:请按照你设计的电路图补全以下实验步骤,并写出测量的物理量及其对应的符号.
a.连接电路;b._______________________;c._______________________________;d.断开开关,整理器材.
(4)用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压:U额=_________________.
【答案】0.6 0~0.6A
闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1 闭合
S1和S2,记下电流表示数I2 【解析】
P额I1R0I2?I1
试题分析:(2)①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W,假设额定电压最小为Umin=10V,则额定电流最大为I=P额/Umin=6W/10V=0.6A,所以电流表的量程选0~0.6A;②将电阻元件与R0并联,两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上,电流表测量干路电流,如图所示.
(3)实验步骤:b、闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1;则电源电压为U=I1R0.c、闭合S1和S2,记下电流表示数I2;即为干路电流.
(4)只闭合S1时,仅R0接入电路,通过R0的电流为I1,则电源电压为U=I1R0①;当开关都闭合时,R0与R1并联接在同一电源上,通过R0的电流不变为I1,则通过R1的电流IR1=I2﹣I1,U= IR1R1=(I2﹣I1)R1②;由①②得考点:额定电压测量实验探究过程
,则
.
3.如图所示的电路中,电源电压为U,闭合电键S,发现两电表指针的位置均不变,已知故障只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障. ①如果电压表示数为_____;则可能存在的故障是_____. ②如果电压表示数为_____;则可能存在的故障是_____.
【答案】0 R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路 U R2断路或R2断路、R1短路 【解析】 【分析】 【详解】
如图所示,R1和R2串联在电路中,如果电压表示数为0,则可能存在的故障是R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路,如果电压表示数为U,则可能存在的故障是R2断路或R2断路、R1短路. 【点睛】
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题.解决的一般步骤是将每种情况代入题目,根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比,符合题意的即为正确答案.
4.实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一
个,若干个不同阻值的定值电阻和足够多的导线。小华想用实验桌上的器材证明:“当通过导体的电流一定时,导体的电阻越大,导体两端的电压越大”,为此他设计的实验电路如图所示。
(1)请写出他的实验步骤; (2)设计一个实验数据记录表格。 【答案】见解析所示 【解析】 【详解】 (1)实验步骤:
①按图连接电路,将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关后,调节滑片位置,使电流表示数为I,读电压表示数U,将R、I、U记录在数据表格中;
②断开开关,将R换为另一更大阻值的电阻,闭合开关后,调整滑片位置,使电流表示数仍为I,读出电压表的示数U,将R、I、U记录在数据表格中; ③仿照步骤②,再重复1次实验。 (2)实验数据表格: 实验次数 电流I/A 电阻R/Ω 电压U/V 1 2 3
5.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.
(1)探究串联电路中电流的关系.
①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)
②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.
(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系. ①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).
②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:. ③电阻R1:R2=________.
(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.
(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.
【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3
并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2 【解析】 【分析】
(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;
(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连; (3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路; (4)根据实验数据得到并联电路电流的规律; (5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压; (6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。 【详解】
(1)①按从电源正极依次把各个元件连接起来,组成了一条电流的路径,电路连接如图所示: