长沙市长郡中学物理电流和电路(篇)(Word版 含解析)

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一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)

1.小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。

(猜想与假设)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。

(设计与进行实验)

(1)按如图所示的电路图连接电路。

(2)闭合开关,排除故障,用电压表在AB间测出L1两端的电压。

(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。

(4)测出AC间的电压,得出结论。

(交流与评估)

(1)在拆接电路时,开关必须________。

(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1________(填“短路”或“断路”)

(3)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压?为什么?________。

【答案】断开短路不能,电压表的正负接线柱接反了

【解析】

【详解】

(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。

(2)闭合开关,发现电压表示数为零,若为L1的故障,只能是短路,此时电压表也被短路,故示数为零,若断路时,电压表串联在电路中,电压表会有示数,且接近电源电压;所以小灯泡的故障可能是L1短路。

(3)电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电流由负接线柱注入,正接线柱流出,即电流方向是反的,指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压。【点睛】

重点是研究串联电路电压的实验,注意电压表的使用,在连接电压表时,电流方向不能接错,选择量程可用试触的方法。

2.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.

3.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】

2000B r R t 2

5A s

T m π?Ω?? c 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]由图像分析可得

2E

I R

=……………1 E t

=

?...............2 =?S B ?Φ? (3)

120+2R R R R == (4)

由1234联立得:

220000

22B B r r I t R t R ππ?=?=??

由于

2

π

为定值,故 2

000

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R 0变,其他为定值,则2

00

2B r t π均为定值,可看作0'k I R =,此为反比例函数,

故可用图线c 表示.

4.如图是“探究并联电路电流特点”的实验电路图:

电流表A1A2A

电流I/A0.160.24 2.0

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

(2)开关闭合前,琪皓同学发现电流表A1的指针在零刻度线左端,如图乙所示,其原因是______;

(3)上表是某同学实验中的一组数据:有同学指出上述表格中电流表A数据明显错误,造成错误的原因是________________;

(4)实验中某同学发现两个小灯泡中,一个发光,一个不发光,三个电流表都有示数,造成小灯泡不发光的原因可能是______;

(5)实验中,我们都要进行多次测量。以下实验中,与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是______。

A.探究电流与电压的关系 B.探究杠杆的平衡条件 C.刻度尺测物体的长度

【答案】不同电流表指针未调零电流表接小量程却按大量程读数实际功率过小 C 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]要使结论具有准确性与普遍性,所选电阻不能特殊,因此最好选用不同规格的电阻,同时还应多次实验。

(2)[2]开关闭合前,电流表A1的指针在零刻度线左端,此时电路没有电流,说明原因是电流表指针未调零。

(3)[3]并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,上述表格中电流表A数据明显错误,观察电流表量程可发现,导致错误的原因是使用小量程测量,而读数却读成大量程。

(4)[4]两个小灯泡一个发光,一个不发光,三个电流表都有示数,说明各支路都有电流通过,但有可能是其实际功率过小。

(5)[5]在“研究串并联电路的电流特点”时,换用不同阻值的电阻,多次进行实验目的是寻找规律,避免结论的偶然性;而刻度尺测物体的长度是采用多次测量减小误差,其测量的目的不相同,故选C。

5.有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压

为2.5V.

(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接________.(要求:连线不要有交叉)

(2)检查电路连接无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零.导致这一现象的原因可能是______.(选填序号)

A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.电压表短路

(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_____移.(选填“左”或“右”)

(4)通过移动滑动变阻器滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I﹣U图象.由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω.

【答案】 B 右 12.5

【解析】

分析:(1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;滑动变阻器的接法为“一上一下”.

(2)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因;

(3)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;

(4)从图像上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用U

计算出电阻.

R

I

解答:(1)滑动变阻器的接法为“一上一下”,电路图如图所示:

(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外,不

存在断路;故选D;

(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.2V;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V为止;

(4)由图像知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,小灯泡正常发光时的电阻

2.5

12.5

0.2

U V

R

I A

===Ω.

故答案为(1). (2). B (3). 右 (4). 12.5

【点睛】本题考查了测量电阻的实验中电路故障的判断、电压表的读数、及电阻的计算,同时还考查了学生对图像的分析和处理能力.本实验需要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化.

6.“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示.

(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.同学们有以下几种猜想:①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小.以上猜想中正确有 ______ (填序号).

(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 ______ 接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ______ .(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压

表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 ______ .

(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压U AB、U BC、U AC.下列说法正确的是 ______

A.I A>I B>I C B.I A<I B<I C C.U AB=U BC=U AC D.U AC=U AB+U BC

(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是: ______ .

A、换用不同规格灯泡多次实验

B、改变电源电压多次实验.

【答案】②电流表电流表指针没有调零断开开关,电压表换用0?3V量程,然后再进行实验 D A

【解析】

【分析】

【详解】

(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,说明电路中没有断路,L2不发光,说明是L2短路,故选②;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是没调零;(3)闭合开关,电压表示数如图丙所示,示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0?3V的量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和,故D正确,故选D;(5)为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡、改变电源电压,重复操作,进行多次实验,故选A.【点睛】

(1)电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;开关闭合前,电流表应该调零;(3)根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和;(5)为了得出普遍结论,应换用不同规格的实验器材进行多次测量.

7.如图甲所示是小强“连接串联电路”的电路图。

(1)在连接图甲电路的过程中,下列几点要求中没有必要的是________。

A.必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极

B.每处接线都必须接牢

C.按照电路图连接电路的过程中,开关应该是断开的

D.连接完毕对照电路图仔细检查电路,确认无误后再闭合开关

(2)如图甲,当两灯亮后,若将L1从灯座上取下, L2会________(选填“熄灭”或“发光”)。说明在串联电路中,各个用电器之间________(选填“不”或“相互”)影响。(3)若把一根导线接在小灯泡L2的两端,会看到那灯泡L1________(选填“亮”或“不亮”);说明在串联电路中,一个用电器因短路而停止工作,其他用电器________(选填“不能”或“仍能”)工作。

(4)如图乙所示,导线e只有一端连接在电源正极上,为了形成并联电路,小强需要把导线

e的另一端连接到电路中的________(填下列选项)。

A.A点 B.B点 C.C点 D.D点

【答案】A 熄灭相互亮仍能 C

【解析】

【详解】

(1)[1] A.连接实物电路图时,只要把开关S、灯L1、灯L2接入电路即可,不必从电池的正极开始依次连接开关S,灯L1和L2,最后连到电池负极,也可从负极出发,回到正极,故选项A符合题意;;

B.连接电路时,每处线都必须接牢,否则电路不稳定,故选项B是必须的,不符合题意;

C.按照电路图连接电路的过程中,开关应该是断开的,故选项C是必须的,不符合题意;

D.连接完毕对照电路图仔细检查电路,确认无误后再闭合开关,故D选项是必须的,不符合题意;

(2)[2]由图知道,两灯泡串联,若把L1的灯泡拧下来,则电路断路,故两个小灯泡都会熄灭,不再亮;

[3]由此说明,串联电路中,各用电器之间不能独立工作,是相互影响的;

(3)[4]由图知道,闭合开关,两只灯泡串联,都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端,L2被短路不能发光,但L1仍然有电流通过,照常发光,同时电源电压全部加在L1两端,所以L1变亮;

[5]由此说明,说明在串联电路中,一个用电器因短路而停止工作,但电路仍然为通路,其他用电器仍能工作;

(4)[6]由图知道,导线e只有一端连接在电源正极上,为了形成并联电路,小强需要把导线e的另一端连接到电路中C点,这样电流由电源正极流出,在C点形成分支,分别经过两灯泡,然后汇合与B点,经过开关回到电源负极,故选项C符合题意。

8.用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系.

()1闭合开关,发现1L亮,而2L不亮.小易认为2L不亮的原因是2L短路,你认为他的判断是______(填“正确”或“错误”)的.

()2小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上.其它都不动.这样连接的目的是测______的电流

L”),请评价其可行性并说明理由:______;

(填“干路”或“

2

()3小易将实验数据记录在下表中.分析表中数据.可得出的结论是:______;

() 4根据上表信息,若灯泡1L 的电阻大小为10Ω,则电路的总电阻为______Ω

【答案】错误 2L 电流表的正负接线柱接反了 并联电路中干路电流等于各支路电流的和 6 【解析】 【分析】 【详解】

(1)闭合开关,发现L 1亮,而L 2不亮,原因是L 2断路了,因为两灯是并联关系,如果是L 2短路,则L 1、电源都同时被短路,L 1也不会亮,所以他的判断是错误的.

(2)小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上. 其它都不动.

这样连接,L 2的电流通过电流表,而L 1的电流不通过电流表,所以这样连接目的是测L 2的电流;

但这样连接时,电源的正极连接到了电流表的负接线柱,所以电流表的正负接线柱是反的,不能正确测量电流,故方法是不可行的. (3)小易将实验数据记录在下表中.分析表中数据:

0.30A+0.20A=0.50A ,即12I I I +=

结论为:并联电路中干路电流等于各支路电流之和.

(4)根据上表信息,若灯泡L 1的电阻大小为10Ω,则电源电压为:

110.3A 10Ω=3V U I R ==?

干路电路为0.5A ,所以总电阻为:

3V

6Ω0.50A

U R I =

==.

9.图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图.

(1)实验中,他们应该选择规格______的两个小灯泡来进行实验(填“相同”或“不相同”);

(2)开关闭合前,琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,如图乙所示,其原因是_____(选填“A”或“B”);

A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了

(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示,则通过L1的电流为_____A;

(4)实验中,我们都要进行多次测量.以下实验中,与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是______;

A.探究电流与电压的关系 B.探究杠杆的平衡条件 C.刻度尺测物体的长度

(5)根据实验数据,他们得出了实验结论:并联电路中,______.

【答案】不相同 A 0.96A C 干路电流等于各支路电流之和

【解析】

【分析】

根据题中“图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图”可知,本题考查实验探究并联电路的电流规律,考查归纳法的运用、电流表读数及实验结论并联电路电流的规律.体现了对过程和方法的考查.

【详解】

(1)实验中,为得出普遍性的结论,他们应该选择规格不相同的两个小灯泡来进行实验;(2)开关闭合前,琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,电流表没调零,故选A;

(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示,根据并联电路的规律,干路电流大于支路电流,故A表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.2A;

电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,则通过L1的电流为1.2A﹣0.24A=0.96A;

(4)实验中,我们都要进行多次测量,是为了得出普遍性的结论;

A.探究电流与电压的关系,进行多次测量是为了得出普遍性的结论;

B.探究杠杆的平衡条件,进行多次测量是为了得出普遍性的结论;

C.刻度尺测物体的长度,进行多次测量是为了取平均值减小误差,选C符合题意.

(5)根据所测实验数据,得出了如下的实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;

10.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.

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