玉溪物理第十三章 电路初探单元测试卷附答案

玉溪物理第十三章电路初探单元测试卷附答案

一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优(难)

1.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。小宇用图甲所示的电路继续进行探究:

(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;

(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______;

(3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。

【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边)细橫截面积越小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。

[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。

(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。

(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。

2.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)连接电路之前,开关应处于_______状态;电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中.若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的________点.

(2)小明同学在测量A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.

(3)表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干

路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等.请指出小亮的探究过程的两点不妥之处

①_____________________________

②_________________________________

【答案】断开串联 C 电流表的正负接线柱接反了 0.24 只进行了一次实验所选的两灯泡的规格相同

【解析】

【分析】

(1)在连接电路时,开关应断开,电流表应串联在被测电路中,由此解答;

(2)连接电路时,电流表正负接线柱不要接反,否则电流表指针将反向偏转;由图先电流表确定其量程与分度值,再读出其示数;

(3)为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据.【详解】

(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;根据电流表的使用规则,电流表应串联在被测电路中.若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的C点;

(2)由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;由如图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;

(3)由题意可知,小亮同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,小亮的探究过程的两点不妥之处:①只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,②由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性,为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据.

故答案为断开;串联; C;电流表的正负接线柱接反了; 0.24 ;只进行了一次实验;所选的两灯泡的规格相同.

3.张峰有一个标准的电压表,它有0~3 V和0~15 V两个量程。用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10 V,这显然是错误的。请你说出他出现错误的原因:_________________。实际电压应是_____V。他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。把电流表分别接入到电路中的

A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:

实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C

10.100.120.22

20.200.240.44

30.400.480.88

(1)表格设计存在一个不足之处,是________,通过对上面数据的分析,可以得出是

______。

(2)测量三次的目的是_____,在这次实验中他是通过采用_____(填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验。

(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见: _____。

【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性,使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流

【解析】

【详解】

出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3 V,电压表示数不可能超过3 V,电压表大量程分度值是0.5 V,小量程分度值是0.1 V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10 V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2 V;

(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;

由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;

(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;

据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;

(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流。

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L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1:和L2两端总电压U/V

第一次测量 1.5 1.53

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 12I I I =+ 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I 2=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:

12I I I =+

(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L 1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.

5.一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。用三节干电池串联供电,他们选择了两只规格不同的小灯泡L 1、L 2。

(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:电压表测量两灯串联后的总电压,并在右边方框画出电路图。

(________)

(2)为了保证电路的安全,连接器材时,开关应____________。

(3)小明用电压表测量L1两端电压时,直接选用0~3V的量程,小悦说这样不行,规范的操作方法应该是:_________。

(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应________。

L1两端电压(V)L2两端电压(V)电路两端总电压(V)

1.5

2.8 4.3

(5)在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为____V。

(6)在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0,用电压表检测L1两端电压为电源电压,则出现故障的原因可能是(__________)

A.灯L1短路 B.灯L2短路

C.灯L1断路 D.灯L2断路

【答案】断

开先选用0~15V的量程试触,若读数小于3V,再换用0~3V的量程换用不同规格的灯泡,多次实验 1.5 C

【解析】

【分析】

(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,连线时注意电压表正负接线柱不要接反;

(2)为保证安全,连接电路时,开关应断开;

(3)因为电源电压大于3V,在测量电压前,应先用0~15V量程,测一下L1两端电压,若电压小于3V,再用0~3V量程;

(4)分析表中实验数据,得出结论;为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次

测量;

(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和;

(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路;电压表测L2两端电压时,电压表示数为零,可能是L2短路或L2之外的电路存在断路;电压表测L1电压时,电压表有示数且等于电源电压,说明此时电压表与电源两极相连接,L1之外电路不存在端路;综合分析可知:电路故障是灯泡L1断路;

【详解】

(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,实物图及电路图如图所示:

(2)[2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开;

(3)[3]电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量。

(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的灯泡,多次测量;

(5)[5]根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,电压表V2测的是灯L2两端电压,电压表V测电源两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和,因此电压表V2的示数为:3.8V-2.3V=1.5V;

(6)[6]在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因可能是:灯泡L1断路;故选C。

【点睛】

本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测,很有代表性的一道实验题。

6.小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验:

(1)小明设计了如图甲所示的电路图,并用电流表测量a、b、c三处的电流,电流表示数如表1.

表1:

Ia/A Ib/A Ic/A

0.180.180.36

表2:

U ab/V U bc/V U ac/V

2.5_____ 4.5

小明同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小华认为他得出的结论是错误的,请你说说下一步怎么做,可以证明小明的观点是错误的:_____.

(2)为了探究串联电路中电压的关系,小明设计了如图乙所示的电路图,并进行实验.测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,为了节省时间,小明将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,你认为小明的操作的错误之处是_____.

(3)图乙中,小明通过实验操作,测得ab、ac间电压表示数如表2,其中bc间电压如图丙所示,小华认为小明在测量bc间电压时的操作还有待改进,应该_____.

(4)小明按如图丁连接好电路,正确操作后,测得a、b、c三处的电流记I a、I b、I c,测得ab、bc、ac两点间的电压为U ab、U bc、U ac.下列说法中正确的是_____;

A.I a>I b>I c B.I a=I b=I c C.I a<I b<I c D.U ab=U bc=U ac

(5)在进行图乙所示实验时小明同学误将电流表当成电压表并联在了ab两端,闭合开关后,_____(选填“L1”、“L2”或“L1和L2)能发光.

【答案】换另外两个规格不同的灯泡重做实验电压表正负接线柱接反换用0-3V量程测量 B L2

【解析】

【分析】

【详解】

(1)一次实验数据得出的结论具有偶然性,且根据电流数据都为018A,则可知实验时选用了两只相同的灯泡,为得出普遍结论,应换另外两个规格不同的灯泡重做实验,并多次实验,然后得出结论;

(2)题中的做法,将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,此时闭合开关,流过电压表的电流方向是相反的,指针会倒转,即此时电压表正负接线柱接反;(3)根据表2数据结合串联电路的电压规律知U ac的电压应为2V,根据图丙的指针位置可知,电压表使用了大量程,可见选择量程过大了,为了读数更精确,接下来应该,断开开关,换用0-3V量程测量;

(4)由串联电路中各处的电流相等可知,AC错误,B正确;

由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,D错误;

故选B.

(5)进行图乙实验时将电流表当成电压表并联在了ab两端时,由于电流表电阻很小,相当于导线,故L1被短路不能发光,能发光的是L2,

【点睛】

重点是探究串并联电路电流特点和电压特点的实验,注意电流表的量程的选择和正负接线柱要正确,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..

7.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I1/A I2/A I3/A

1 0.100.20 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.

8.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:________.

实验序号电流表的位置A B C

1电流I/A0.30.30.3

2电流I/A0.40.40.4

3电流I/A0.20.20.2

(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

9.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】A③④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。

10.吴丽同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,其过程如下:

(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图1所示,接下来她要对电压表进行的操作是________________。

(2)问题解决后,她按图2连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针还是偏转到零刻度线的左侧,产生此现象的原因是_____________________。

(3)改正错误后,她用电压表分别测量L1两端的电压U AB、L2两端的电压U BC和两灯泡两端的总电压U AC,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次实验数据填入下表。该表格中存在的不足之处是________________。

(4)分析表格中的数据,得出实验结论是____________________________________。【答案】将电压表指针调零电压表正负接线柱接反了电压没有单位串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和

【解析】

【详解】

(1)由图知,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;

(2)根据题意可知,电压表的指针发生了反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了;

(3)①分析表格内容可知,表中测量的物理量没有单位,因此该表格的不足之处为:物理量没有单位;

②A B两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出:

第一次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=0.8V+2.2V=3V;

第二次实验时,U AC=3V,U AB+UBC=1.0V+2.0V=3V;

第三次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=1.2V+1.8V=3V;

因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即U AC=U AB+U BC;

故答案为:(1). 将电压表指针调零 (2). 电压表正负接线柱接反了 (3). 电压没有单位 (4). 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和

【点睛】

(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;

(2)从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因;

(3)被测物理量包括数字和单位;

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.小红和小明分别进行“怎样使两个小灯泡亮起来”的探究活动.小红按照如图所示的电路,用导线把电源、一只开关和两个灯泡逐一顺次连接起来.

(1)断开开关后可观察到_______的现象.

(2)开关闭合并且两灯都发光时,取下其中一个灯,可观察到_______的现象.

(3)以上两个现象说明了串联电路_______和开关控制整个电路的工作这两个特点.小明、小红把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1不亮.

(4)他们在实验操作中不当之处是:_______;

(5)关于L1不亮,小明认为L1的灯丝断了,但小红说L1没坏.你认为_______的观点一定是错的,理由是_______;

(6)导线的两端要接在接线柱上,并_______(填“顺”或“逆”)时针旋紧螺丝帽.【答案】两灯泡都不亮另一个灯泡也不亮只有一条电流路径连接电路时,开关未断开小明如果灯L1的灯丝断了,则电路中没有电流,灯L2不亮顺

【解析】

(1)由于串联电路只有一条电流路径,则断开开关后两灯泡都不亮. (2)开关闭合并且两灯都发光时,取下其中一个灯,则电路处于开路状态,另一个灯泡也不亮. (3)以上两个现象说明了串联电路只有一条电流路径和开关控制整个电路的工作这两个特点. (4)刚将最后一根导线接好,L2就亮了,说明连接电路时,开关没有断开. (5)小明的观点是错误的,两灯泡串联,如果灯L1的灯丝断了,则电路断路,电路中没有电流,灯L2不亮,这与灯L2亮相互矛盾,故小明说法一定是错误的. (6)接线柱顺时针旋时是紧的,逆时针旋时是松的,故应顺时针旋紧螺丝帽.

点睛:串联电路的特点:串联电路只有一条电流路径,各电路元件相互影响,不能独立工作.

14.瑞瑞同学在探究串联电路电压的规律时连接了如图所示的电路,按要求完成下面各题:

(1)连接电路时,开关必须_________.

(2)瑞瑞同学正确连接电路后,闭合开关测出了L1两端电压.在测量L2两端电压时,为节省时间,他采用以下方法:电压表所接的b点不动,只断开a接点,并改接到c接点上.则他________(能/不能)测出L2两端的电压,原因是________.

(3)方法改进后,所测ab、bc、ac间的电压记录在下面的表格中.在测量误差允许的范围内,分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路两端的总电压________(等于/不等于)各用电器两端电压之和.

(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是________.

(5)瑞瑞同学在实验时还发现闭合开关后灯L2较亮,灯L1较暗,他认为是“电流从电源的正极出发,依次经过L2、L1,电流逐渐变小,所以L2较亮”.请你利用图中的L1、

L2、电源、开关、导线在虚线框内设计一个电路,探究说明瑞瑞的说法是否正确

_________.

【答案】(1)断开;(2)不能;电压表指针会反向偏转;(3)等于;(4)实验次数太少,结论不具有普遍性(5)如图所示

【解析】

试题分析:(1)为了防止短路的发生,在连接和拆除电路时,开关应是断开的.

(2)用电压表测电压时,电压表要与被测电路并联且电压表正负接线柱不要接反.

(3)将ab间电压与bc间电压相加,即可判断出是否与ac间电压相等.

(4)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.

(5)决定灯泡亮暗程度的是灯泡的实际功率,实际功率大则灯亮,实际功率小则灯暗,此题可用串联电路的电流处处相等的结论来反驳瑞瑞同学的结论.

解:(1)为了保护电路,在连接电路过程中,开关必须断开;在拆除电路时,一般应先断开开关,然后拆除电源两极的导线以及其他导线.

(2)当电压表b点不动,只断开a点,并改接到c点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压.

(3)由表中数据可知:U ab+U bc=3.8V,这与U ac间电压不相等,但在测量误差允许的范围内,可以说串联电路两端的总电压各用电器两端电压之和.

(4)不足之处是: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,不能得出正确规律.

(5)瑞瑞同学认为“电流从电源正极出发,经过灯L2、灯L1,电流逐渐变小,所以灯L2较亮,灯L1较暗”,我们可以交换一下这两个灯的位置,让电流先经过灯L1,后经过灯L2,观察两个灯泡的亮度情况;所设计的实验电路图如下:

故答案为(1)断开;

(2)不能;电压表指针会反向偏转;

(3)等于;

(4)实验次数太少,结论不具有普遍性

(5)如图.

考点:探究串、并联电路中的电压规律实验.

点评:本题是对串联电路中电压规律的实验进行探究,对实验的评估常从两方面考虑,一是只做一次实验具有偶然性;二是选择相同的器材料实验具有特殊性.

15.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I A=0.4A、I B=0.2A、I C=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L 1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L 2电流为:21 1.2A 0.24A 0.96A I I I =-=-=,通过灯泡L 1的电流为0.24A .

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