物理九年级上册 电流和电路单元测试卷附答案

物理九年级上册 电流和电路单元测试卷附答案
物理九年级上册 电流和电路单元测试卷附答案

物理九年级上册电流和电路单元测试卷附答案

一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)

1.归纳式探究——研究电子在电场中的偏转:

如图1,给两块等大、正对、靠近的平行金属加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子入射初速度为v0,离开电场时偏移的距离为y,则经研究得到如下数据:

次数d/m L/m U/V v0/(m·s-1)y/m

14×10-20.2401×107 3.6×10-2

28×10-20.2401×107 1.8×10-2

34×10-20.1401×1070.9×10-2

48×10-20.21601×1077.2×10-2

58×10-20.22402×107 2.7×10-2

(1)y=k__________,其中k=_________(填上数值和单位)。本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了_________法;

(2)相同情况下,电子的入射速度越大,偏移距离越________。它们间的关系可以用图像2中的图线________表示;

(3)现有两块平行相对的长度为5cm,间距为1cm的金属板,为了让初始速度为3×107m/s 的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_____V的电压。

【答案】2 2

UL

dv

()

1022

910m/V s

??控制变量小b 200

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]分析表中数据可知,1与2相比L、U、0v均相同,而d增大一倍,y减小为原来的1

2

,可知y与d成反比;同理,1与3相比,y与2L成正比;2与4相比,y与U成正比;将第2次实验电压U增大至6倍,则y增大至6倍,此时

240V

U=

2

10.810m

y-

=?

将此时的数据与第5次实验相比,y与2

v成反比,综上所述可得

2

2

UL

y k

dv

=

[2]将表格中第3次数据(其他组数据也可)代入

2

2

UL

y k

dv

=计算可得

()

1022

910m/V s

k=??

[3]本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了控制变量法。

(2)[4]在其他情况相同时,y与2

v成反比,所以电子入射的初速度越大,偏移距离越小。

[5]它们之间的关系可以用图乙中的图线b来表示。

(3)[6]将已知数据中的y、d、L、0v和前面算出的k分别代入

2

2

UL

y k

dv

=并计算可得

200V

U=

2.如图所示是课本上的几个小实验,请根据要求填空.

(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到________的现象,这是由一于在瓶底浇冷水后,液面上方________,导致液体的沸点降低所致.

(2)图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该

________(旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应________ (松开/捏紧)手指.

(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端,再靠近其右端时会观察到铝箔条________(均被吸引/均被排斥/一次被吸引,另一次被排斥).此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是________(控制变量法/转换法/理想实验法).

【答案】水又开始沸腾气压减小旋紧捏紧均被吸引转换法

【解析】

【分析】

【详解】

(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时,液面上方的气体温度降低、体积减小,气压减小;

由于气压降低,水的沸点降低,所以此时会观察到水又开始沸腾的现象.

(2)图乙是小明制作的“浮沉子”,实验中要通过改变瓶内气体压力的方法,改变小瓶的浮沉,所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该旋紧;

为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应挰紧手指,则瓶内气压增大,气体对小瓶的压力增大,同时压力增大时,进入小瓶中的水增加,小瓶自重增加,所以小瓶下沉.

(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时,由于带电体能够吸引轻小物体,所以橡胶棒与铝箔条吸引;

再靠近其右端时,同样由于带电体能够吸引轻小物体,也会观察到铝箔条被吸引,即两次都被吸引(但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触,接触后,带同种电荷,第二次会排斥);此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是转换法.

3.在“探究串联电路中电流的特点”实验中,小明连接了如图所示的电路,闭合开关后,发现两个小灯泡都不发光,电流表没示数,检查发现各连线接触良好.

(1)于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案,其中用导线连接哪两点间不合适?答:________ (选填“ab”、“ac”或“ad”).

(2)当小明用导线连接ab时,两灯泡不发光;连接ac时,小灯泡1L不发光,小灯泡2L 很亮,然后又熄灭.那么,原电路中的故障是________,小灯泡2L又熄灭的原因可能是

_____________.

(3)此时,同组的小红提出用电压表检查电路,你认为小红的方案可行吗?答:________(选填“可行”或“不可行”).

【答案】ad L1断路电路中电流太大,灯丝被烧断可行

【解析】

【分析】

【详解】

(1)于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案,连接ab两点可以检查电流表有没有故障,再连接ac两点,就可以检查L1、L2有没有故障,连接ad两点,电路短路,可能会损坏电源,所以连接ad两点不合适;

(2)当小明用导线连接ab时,两灯泡不发光,说明电流表完好;连接ac时,小灯泡1L 不发光,小灯泡2L很亮,然后又熄灭.那么,原电路中的故障是L1断路,小灯泡2L又熄灭的原因可能是电路中电流太大,灯丝被烧断.

(3)此时,同组的小红提出用电压表检查电路,小红的方案可行,可以分别把电压表接在ab之间、ac之间,看电压表的示数即可.

4.某小组同学通过自学得知:在两种金属组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,便在回路中将会出现电流.为了验证和探究其中规律,该小组利用铁丝和铜丝两种导线组成图(a)所示的闭合回路,并将相连的两个交叉点A、B分别置于烧杯中和酒精灯上方.做了如图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四次实验.请仔细观察图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论.

(1)分析比较图中(a)(b)两图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料不变时,接触点之间的温度差越小,电路中的电流________.(2)分析比较图中(a)(c)两图[或(b)(d)两图],发现当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同,且用酒精灯对金属导线中部进行加热时,闭合回路中的电流表示数________(选填“变大”、“不变”或“变小”).据此可得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同时,电路中的电流大小与金属导体中部温度高低________.

【答案】越小不变无关

【解析】

【分析】

【详解】

(1)比较a、b两次实验可知,当相互连接的两种金属丝的材料不变时,(a)中冰水混合物与酒精灯火焰的温度差比较大,电流表示数大;(b)中开水与酒精灯火焰的温度差较小,电流表的示数小,故可得出的结论为:当相互连接的两种金属丝的材料不变时,接触点之间的温度差越小,电路中的电流越小;(2)分析比较图中(a)(c)两图(或(b)(d)两图),发现当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同,且用酒精灯对金属导线中部和最长处进行加热时,闭合回路中的电流表示数相同,据此可得出初步结论:当相互连接

的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同时,电路中的电流大小与金属导体中部温度高低无关.

【点睛】

根据图示判断两个接触点的温度差,然后比较实验中电流表的示数,并与已有的结论对比.

5.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

【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

6.实验室备有下列器材:

A.待测定值电阻R x:阻值在49~52Ω之间

B.滑动变阻器:最大阻值如图甲

C.滑动变阻器:最大阻值如图乙

D.定值电阻R0:阻值20Ω

E.电压表V:测量范围0~3V

F.电源E:电源电压恒为4.5V

G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干

为了较精确地测出待测电阻R x的电阻,小明设计了图丙所示的电路.

(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选________(填器材前面的序号字母).(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:

Ⅰ.将开关S掷向1,由________(填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P 至某一位置,读出V表的示数为2.5V;

Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.

根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值R x=________Ω.

【答案】C b至a 50

【解析】

【分析】

【详解】

(1)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的滑动变阻器时,根据串联电路电压与与电阻成正比的规律,电阻两端分得的电压最小为

49Ω

4.5 3.2

49Ω20Ω

X

X

R

U V V

R R

?≈

++

=>3V,即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.(2)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:

则,

X X X U U U I R R -=

=,即2.5V 4.5V 2.5V

X R R

-=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;保持滑动变阻器滑片P 的位置不变,将开关S 掷向2时,如下图所示:

则000'U U U I R R =

=-,即1.5V 4.5V 1.5V 20ΩR

=-﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②两式可得:50ΩX R =. 【点睛】

根据串联电路的分压特点求出待测电阻与滑动变阻器串联时分得的最小电压,再与电压表的量程相比较即可选择滑动变阻器的规格;闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;当开关S 掷向1时,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压;保持滑动变阻器滑片P 的位置不变,将开关S 掷向2时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律分别得出等式,解等式即可求出待测电阻的阻值.

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L 1和L 2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.小明同学利用如下图所示的电路来探究串联电路电压规律,其中电源是由两节新的一号电池组成的电池组:

(1)按图示的电路图连接电路,在接通电路前,开关必须__________。

(2)连接完电路,小明闭合开关,发现电压表V1示数为零,V、V2的示数均为3V,则电路的故障可能是__________或__________,此时V、V2所测的是__________的电压。(3)排除故障后,小明利用不同规格的灯泡分别完成了四次实验,记录的数据如下表所示,分析实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压__________。

实验次数

1234

电压表示数

U1/V 1.3 1.0 1.2 1.8

U2/V 1.3 1.7 1.40.8

U3/V 2.6 2.7 2.6 2.6

(4)仔细分析上表中的数据,小明发现各组实验数据中电路的总电压都不等于电源电压。那么电源给电路提供的电压和电源电压之间与什么因素有关呢?于是他又设计了如图下所示电路进行了进一步的探究:

①请根据电路图把电压表(黑色为接线柱)接入电路;

(_____)

②连接好电路,经检查无误后,断开S2,闭合S1,电压表示数为3V;

③小明利用电阻箱在电路中接入不同的电阻,分别测出对应的电压和电流如下表所示。分析上述实验数据,可以得出接入电路的__________越大,电路两端的总电压越大,电路的总功率__________。(选填“越大”或“越小”)

实验次数

物理量

12345

R/Ω252015105

I/A0.110.140.180.260.46

U/V 2.75 2.71 2.65 2.55 2.25

【答案】断开L2断路L1断路电源等于各分电路两端电压之和

电阻越小

【解析】

【详解】

(1连电路时为保正电路安全,开关必须断开。

(2)由图可知灯L1、L2串联,V1、V2分别测它们两端的电压,V测电源电压,闭合开关,

V、V2的示数均为3V,为,说明电路通路,且灯L2的电压等于电源电压,所以故障可能是L1短路,也可能是L1正常L2短路致使电压表串联在了电路中,此时,V、V2所测的都是电源电压,

(3)分析实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压等于各分电路两端的电压之和。(4)结合电路图和表格中数据连接实物图如下:

分析上述实验数据,可以得出介入电路的电阻越大,电路两端的总电压越大,根据P=

2 U R

可得,U一定,R越大,则电路的总功率越小。

9.为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系,小芳设计了如图所示的实验电路,其中是电阻箱,是定值电阻,用表示与串联的总电阻(即等效电阻).用电流表测量串联电路中的电流,用电压表测量、两点间的电压.小芳通过实验记录的数据如下

表所示.请根据表中的实验数据,归纳出总电阻跟电阻的关系式:__________.

【答案】R=10Ω+R1

【解析】

从表格中数据可以得出,总电阻R和R1阻值的差是一个定值,大小等于10Ω,因此总电阻R跟电阻R1的关系为 R=R1+10Ω.

10.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,由此可知在连接电路时,他忘了_________。

(2)他先将电流表接入A点处,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。

(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们的实验改进方法是_____________。

【答案】断开开关 L1所在支路断路电流表正、负接线柱接反了 0.24 换用不同的灯泡测量多组数据

【解析】

【详解】

(1)在连接电路时,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,因为是并联电路,不可能是L1所在支路短路;

(3)电流表的指针偏转如图乙所示,发生反向偏转,说明: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;

(4)实验中,只测量了一组数据得出的结论具有偶然性;

改进方法:为了使结论更有说明说服力,更具普遍性,应换用不同的灯泡测量多组数据。

相关主题
相关文档
最新文档