物理九年级上册 电流和电路单元培优测试卷

物理九年级上册电流和电路单元培优测试卷

一、初三物理电流和电路易错压轴题（难）

1．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：

磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．

如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，

在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：

次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A

1100.1 1.00.15π×l0-2

2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2

（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）

（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示．

【答案】

2

00

B r

R t2

5A s

T m

π?Ω?

?

c

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图像分析可得

2

E

I

R

= (1)

E

t

?Φ

=

?

(2)

=?S B

?Φ? (3)

120

+2

R R R R

== (4)

由1234联立得：

22

000

22

B

B r r

I

t R t R

ππ

?

=?=?

?

由于

2

π

为定值，故

2

00

B r

I k

R t

=

[2]将第一组数据带入上式得：

k=

2

5A s

T m

π?Ω?

?

（2）[3]若R0变，其他为定值，则

2

2

B r

t

π

均为定值，可看作

'k

I

R

=，此为反比例函数，故可用图线c表示．

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I210

21

P I R

I I

额

【解析】

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

U min=10V，则额定电流最大为I=P额/U min=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I R1=I2﹣I1，U= I R1R1=（I2﹣I1）R1②；由①②得，则．考点：额定电压测量实验探究过程

3．如图是一个模拟交通路口红绿灯工作的实验电路，请你用笔画线代替导线，只添加两根导线，实物电路图补充完整．要求：红灯亮时，黄灯和绿灯都不亮；当红灯灭时，黄灯和

绿灯可以分别亮一盏．

【答案】

【解析】

由题意知红灯亮时，黄灯和绿灯都不亮； 当红灯灭时，黄灯和绿灯可以分别亮一盏．说明三盏灯互不影响，也就是说三盏灯是并联；结合实物图，S1是控制红灯和黄灯；S2控制绿灯和黄灯，故连接电路图如图．

4．小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系．

（1）请根据电路图，用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整． （____）

（2）连接电路后，小明把电流表接入图甲的A 处，闭合开关S 后，发现小灯泡1L 不亮，

2L 亮，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是______．排除电路故障再做实验，电流

表在A 处的示数如图丙所示，请你帮小明把该示数填入下表空格处．然后小明把电流表分别接入电路中的B 、C 两处测电流，并把电流表的示数记录在下表中．

A 处的电流/A A I

B 处的电流/A B I

C 处的电流/A C I

______

0.15

0.25

小明分析表格中的数据认为：并联电路中干路电流等于______．

（3）小明想，要使上述结论更具普通性，还要用不同的方法进行多次实验，于是小明和同学们讨论了以下三种方案：

方案一：在图甲的基础上，反复断开、闭合开关，测出A 、B 、C 三处的电流． 方案二：在图甲的基础上，只改变电源电压，测出A 、B 、C 三处的电流．

方案三：在图甲的基础上，在其中一条支路换上规格不同的灯泡，测出A 、B 、C 三处的电流．

以上三种方案，你认为不可行的方案______（填“一”“二”或“三”）． 小明选择上述可行方案之一，做了三次实验，并把实验数据填入下表中． 实验次序 A 处的电流/A A I

B 处的电流/A B I

C 处的电流/A C I

1 0.1

2 0.18 0.30 2 0.14 0.21 0.35 3

0.20

0.30

0.50

请你根据小明的实验步骤和有关数据回答下列问题： ①在拆电路改装时，开关必须______；

②小明选择的方案是方案______（填“一”“二”或“三”）．

【答案】

1L 支路有断路 0.10 各支路电流之和 一 断

开 二 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]由电路图可知，两灯泡并联，因此可得实物图如下：

；

(2)[2]电流表无示数说明电路不通，即1L 支路有断路； [3]由图丙可知，A 处电流为0.1A ；

[4]由表格数据可知，干路C处电流，等于A支路，B支路电流之和，因此可得并联电路中

干路电流等于各支路电流之和；

(3)[5] 方案二和方案三：换用不同的规格的小灯泡，或者增加电池的节数改变电源电压，测

出三处的电流，可以得出多组不同的实验数据，故可以得出普遍规律；而方案一中反复断

开，闭合开关，测得到的实验数据都是相同的，故不可行；

[6]为了保护电路，在拆电路改装时，开关必须断开；

[7] 分析A、B两处的电流的变化关系可知，通过A处电流的变化倍数和通过B电流的变化

倍数相等，说明选择的实验方案是二．

5．某小组同学研究“并联电路电流特点”。他们选用电阻R1为30欧、R2为10欧并按图

连接电路进行实验，把实验数据记录在表一中。他们用25欧、50欧电阻先后替换R2继续

实验，实验数据也记录在表一中。接着他们换用R1为60欧电阻从复上述实验过程并把实

验数据记录在表二中。实验过程中电源电压不变。

表一

实验序号R1（欧）R2（欧）I1（安）I2（安）干路I（安）130100.200.600.80 230250.200.240.44 330500.200.120.32

表二

实验序号R1（欧）R2（欧）I1（安）I2（安）干路I（安）460100.100.600.70 560250.100.240.34 660500.100.120.22

(1)根据表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据，分析比较I 与I 1、I 2之间关系，可得出的初步结论是：在并联电路中，__________________；

(2)根据表一或表二中的第三列、第五列数据，分析比较电流I 2随电阻R 2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：在并联电路中，电源电压不变，__________________； (3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中I 变化量与I 2变化量的大小关系及相关条件，可得出初步结论是：在并联电路中，电源电压一定时，__________________；

(4)进一步分析表一或表二的数据，发现在并联电路中，当R 1不变时，I 2与Ⅰ的比值随着R 2阻值的变大而变小，请你用相关的物理知识推出I 2与I 的比值变小的原因__________________；

(5)进一步分析表一或表二的数据，还发现I 2与I 的比值与R 1、R 2阻值之间满足定量关系，请你推导出关系式。_____________________。

【答案】I =I 1+I 2 电流I 2与电阻R 2成反比 一条支路电阻不变时，I 变化量等于I 2变化量 见解析

21

12

I R I R R =+ 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]由表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据可知，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即

I =I 1+I 2

(2)[2]由表一的第三列、第五列数据可知，I 2与R 2乘积为6V ，所以在并联电路中，电源电压不变，电流I 2与电阻R 2成反比。

(3)[3]分析比较实验序号1、2、3中数据，I 1不变

ΔI 2=Δ I

可以得到在并联电路中，电源电压一定时，一条支路电阻不变时，I 变化量等于I 2变化量。 (4)[4]分析表一或表二的数据

2111I I I I I I I

-==- 发现在并联电路中，电源电压不变，R 2变大时，I 变小且I 1不变，所以比值变小。 (5)[5]进一步分析表一或表二的数据，得到

22

11212

U I R R U U I R R R R ==++

6．如图甲所示，林红同学用电流表测电流。连接电路时开关应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；若将线头M 、N 都接到电流表为“0. 6”的接线柱上，闭合开关，电流表

的指针位置如图乙所示，则电流表测的是通过____的电流，大小为____A；若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱，闭合开关，电流表的指针位置仍是如图乙所示，则通过L2的电流为____A。

【答案】断开 L1 0. 5 2

【解析】

【分析】

【详解】

[1]为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。

[2][3]将线头M、N都接到电流表为“0.6”的接线柱上，两个灯泡并联，电流表和灯泡L1串联，测量通过灯泡L1的电流，由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.5A。

[4]若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱，电流表测量干路中的电流，由图乙可知，电流表的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表的示数是2.5A，由并联电路的特点可知通过灯泡L1的电流不变，仍为0.5A，由并联电路电流的规律可知通过L2的电流

I2=I-I1=2.5A-0.5A=2A

7．在探究并联电路电流规律的实验中：

(1)为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行_____，以正确选择电流表或电流表的量程；

(2)小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整；

（_________）

(3)小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是_____；

(4)排除故障，进行实验，小方记录了如下数据：

实验次数L1电流I1/A L2电流I2/A干路电流I/A

10.10.10.2

20.30.30.6

30.40.40.8

分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性，可以_____，再进行实验。

【答案】试触电流表A短路更换不同规

格的灯泡

【解析】

【分析】

本题考查了探究并联电路电流特点的实验的操作。注意电流表的量程的选择和正负接线柱要接正确，结果要有代表性，就要用不同的规格的电灯，多做几次实验。

【详解】

(1)[1]不能估测被测电流情况下，可先用大量程进行试触。

(2)[2]电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：

(3)[3]闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，这说明支路中没有故障，电流表A示数为零，则故障是电流表A短路。

(4)[4]为了使实验结论更具科学性，普遍性，可以更换不同规格的灯泡进行实验。

8．某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律．所接电路图如图甲所示，闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图乙．

(1)电流表的读数是__________．

(2)该同学发现电流表指针偏转较小，所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些．”请你指出造成他判断错误的原因：________

(3)连接电路后，两灯泡都亮，由于连接较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单的判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”_________．

【答案】0.4A 读数时没注意观察电流表量程方法1、可行方法2、不可行

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由图示电流表可知,电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，读数为0.4A；

(2)由图示可知,电流表A1指针偏转角度大于A2偏转角度，

如果不注意观察电流表量程,会错误地认为电流表A1的示数大于A2的示数，

会得出“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些”的错误结论；

（3）方法1:把其中一只灯泡从灯座中取下来，如果观察另一只灯泡熄灭，则亮灯一定是串联，该方法是可行的；

方法2:把任意一根导线断开，如果观察两灯都熄灭，则是无法确定两灯的连接方式的．因为两灯无论是串联还是并联，当把任意一根导线断开时，都有可能造成两灯熄灭．串联电路的电流路径只有一条，一处断开则电路中就不会有电流，两灯都不发光；并联电路的电流路径虽然有多条，各用电器可以独立工作，但如果是并联电路干路上的导线断的话，则也会造成两灯都不发光，所以该方法是不可行的．

9．皮皮和壮壮要探究并联电路电流规律．

（1）图甲是皮皮同学设计的实验电路图．他在测量C点干路电流时连接的实物图如图乙所示，其中有一根导线连接错误，请用×在错误导线上标出，并用笔画线代替导线在图中画

出正确的连线__________．

（2）皮皮同学在测量中发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是________________．（3）为能进行多次实验，壮壮同学在干路中串联了一个________，从而得到了三组实验数据，如下表所示．壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的，原因是皮皮在读数时___________．

（4）皮皮和壮壮的实验设计有一不足之处，你认为改进方法是：___________________．

【答案】电流表正负接线柱接反了滑动变阻器按

0A—3A量程读数换用两个不同规格小灯泡再次进行实验

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由图乙可知，电流表与灯L1串联了，电流表测通过灯泡L1的电流．要测量C点干路电流，电流表应串联在干路上，将连接灯泡L2左接线柱和电流表负接线柱的导线改接到灯泡L2左接线柱和电流表“0.6”接线柱，连图如下：

（2）在测量中发现电流表的指针反向偏转，则说明电流表正负接线柱接反了．

（3）变阻器串联在电路中可以改变电路中的电流和电压，因此为能进行多次实验，在干路中串联一个滑动变阻器即可．

壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的，原因是电流表选用的量程是0~0.6A，读数时却按0~3A量程．

（4）由实验数据可知，通过灯泡L1、L2的电流总是相等的，说明他们的实验设计选用的灯泡规格相同，不具有普遍性．因此为得到普遍性结论，应换用两个不同规格小灯泡再次进行实验．

【点睛】

本题考查探究并联电路电流规律，考查了电路的连接，电流表的正确使用以及实验设计的科学性，注重了过程与方法的考查，是典型题目．

10．如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:

(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是________的(选填“相同”或“不相同”)。

(2)上表是某同学在实验中测得的数据，指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是_____，造成错误的原因是__________________。

(3)实验的不足之处是:_____________________。

(4)实验的改进方法是:________________________。

(5)甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表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乙、丙所示的两种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，请写在下面。

乙存在的问题：_____________________________。

丙存在的问题：_____________________________。

【答案】不相同 1.5 读数时读错量程实验次数太少换用不同规格的灯泡进行多次实验电流表正负接线柱接反电流表所选量程过大。

【解析】

【详解】

（1）为得出串联电路电流特点的普遍结论，应使用规格不同的灯泡进行多次实验；（2）分析表格中实验数据知道，实验数据1.5A是明显错误的；这应是读数时，错把

0～0.6A量程看成0～3A量程造成的；

（3）为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据，所以，实验的不足之处是：实验次数太少，结论具有片面性；

(4)结合不足，实验的改进方法是：换用不同规格的灯泡进行多次实验；

（5）使用电流表时，若电流从正接线柱流入、负接线柱流出时，电流表指针正向偏转，否则反向偏转；如果电流表所选量程太大，则电流表指针偏转角度太小；所以，乙存在的问题：电流表正负接线柱接反了；丙存在的问题：电流表所选量程过大。