电流和电路单元测试卷(含答案解析)
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电流和电路单元测试卷(含答案解析)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷.(1)实验发现,带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时,它们之间的作用力F=k,其中k为常量,当q1和r一定时,F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图线来表示.(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在磁场.电场对放入其中的电荷产生电场力的作用.点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1(或q2)的电场对q2(或q1)的电场力.物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值,叫做该点的电场强度,用E表示,则E= .如图乙所示,在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q,则点电荷q受到的电场力F= ,点电荷Q在A点产生的电场强度E A= .(3)如果两个点电荷同时存在,它们的电场会相互叠加,形成合电场.如图丙所示,两个互成角度的电场强度E1和E2,它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示.如图丁所示,两个点电荷Q分别放在A、B两点,它们在C点产生的合电场强度为E合.请推导证明:E合=.【答案】(1)c;(2);;;(3)证明过程如上所示【解析】试题分析:(1)作用力为F=k,k是常数,q1和r一定时,F与q2成正比,所以是一条过原点的直线,c符合题意;(2)根据题意,电场强度:E=;Q在A点对q的电场力:F=,所以点电荷Q在A点产生的电场强度:E A=/q=;(3)由题意知,AB在C点电场强度的大小相等,E A=E B=,且互相垂直,做出其合场强,如图所示:所以E=,即得证.【考点定位】电场强度;电荷间的相互作用2..离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s 时测得实验数据如下表:离渠中心线距离0.10.200.400.600.801.00r/m乒乓球移动距离1.000.960.840.640.38几乎为0 S/m水流速度/m·s-10.2000.1920.1680.1280.076几乎为0(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v____________.(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=____________.(3)图丙是该段水渠的横截面示意图.假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P8__________P C.(4)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流.理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和.图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为__________A,若通过导线ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向.【答案】(1)越小;(2)22220.20.20.21/r r m s m m ⎛⎫-⨯=- ⎪⎝⎭()01r m ≤≤;(3)<;(4)0.46;若①当ab 中的电流是从a 到b 时,电路图如图所示:此时,I cd =0.6A+0.46A=1.04A ,电流方向是从d 到c ; ②当ab 中的电流是从b 到a 时,电路图如图所示:此时,I cd =0.6A-0.46A=0.14A ,电流方向是从c 到d. 【解析】试题分析:(1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r 越大,水流速度v 越小;(2)观察乙表可知,速度22220.20.20.21/r r v m s m m ⎛⎫=-⨯=- ⎪⎝⎭;(3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为B A v v >,所以B A p p <;(4)电流表使用的是0-0.6A 的量程,分度值是0.02A ,因此电流表的示数为0.46A ; 若Iab=0.6A 时,电路分为两种情况,因为电流表的正确接法是电流从正接线柱流入,负接线柱流出,因此,若①当ab 中的电流是从a 到b 时,电路图如图所示:此时,I cd =0.6A+0.46A=1.04A ,电流方向是从d 到c ; ②当ab 中的电流是从b 到a 时,电路图如图所示:此时,I cd=0.6A-0.46A=0.14A,电流方向是从c到d.考点:流体压强与流速的关系;电流和电流表;并联电路中电流的规律.3.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。
4.为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。
(1)小明要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的_____(选填“A”、“B”或“C“)处,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是_____。
(2)改正错误后小明依次测出A、B、C三点处的电流为I A、I B、I C.接着又将开关S与C 处电流表互换位置,测出电流I D,则与I D相等的是_____【答案】C 电流表正负接线柱接反了 I C【解析】【详解】(1)电流表与待测电路串联,小明要测量干路电流,则他应将电流表串联在甲图中的C 处;接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象(即电流表指针反向偏转),原因是:电流表正负接线柱接反了。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I C=I A+I B,小明依次测出A、B、C三点处的电流为I A、I B、I C;接着又将开关S与C处电流表互换位置,测出电流I D,此时电流表仍然测干路电流,所以与I D相等的是I C。
5.如图是小明探究串联电路特点的实验电路图:(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是_______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.该灯泡的灯丝断了C.该小灯泡灯座处可能短路了D.该灯泡靠近电源负极【答案】不相同连接电路时,开关没有断开 C【解析】【分析】(1)探究实验中,为了使结果有普遍性,减少偶然性,应选用不同规格的灯泡做实验。
(2)为防止电路连接过程中出现短路,连接电路时开关应该断开;两只灯泡是串联的,一只灯泡的灯丝断了以后,整个电路发生断路,另一只灯泡不可能发光;一只发光,另一只不发光,可能不发光的这一只被短路或电路中电流远小于L1的发光电流。
【详解】(1)[1]应选用不相同的灯泡做几次实验,是为了让结果具有普遍性。
(2)[2]刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,说明连接电路时,开关没有断开。
[3]A.两个灯泡串联时,通过的电流相等,故A错误;B.L2亮说明电路是通路,即灯泡的灯丝不可能断了,故B错误;C.L1没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了,故C正确;D.灯泡的亮与不亮与电源的正负极无关,故D错误。
故选C。
6.小艾同学用如图所示电路“探究并联电路中电流的特点”。
实验序号C处的电流I C/A B处的电流I B/A A处的电流I A/A第一次测量0.20.20.4第二次测量0.30.30.6第三次测量0.40.40.8(1)在连接电路时,开关应_____;(2)电流表应_____选填“串联”或“并联”)在被测电路中;(3)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如表所示。
小艾同学由表格数据得出实验结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍,这个结论一定成立吗?答:_____(选填“一定”或“不一定”)。
为了得出具有普遍意义的并联电路电流特点应该_____。
【答案】断开串联不一定换用不同规格的灯泡多次测量【解析】【分析】【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)[2]电流表应串联在被测电路中,因为串联电路中各处电流都相等,因此电流表与被测电路串联后,电流表显示的电流值就等于被测电路的电流值。
(3)[3]根据并联电路各支路电压相等和欧姆定律,当选用的两灯泡的规格相同时,通过两灯泡的电流相等,并联电路中干路电流才为支路电流的2倍;若灯泡的规格不同,则通过两支路的电流不相等,则这个结论不成立,故小艾同学结论不一定成立。
[4]为了得出具有普遍意义的并联电路电流特点,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
7.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______。