四川省成都市石室中学物理电流和电路(篇)(Word版 含解析)
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四川省成都市石室中学物理电流和电路(篇)(Word版含解析)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.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.2.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/A1 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.3.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.(1)探究串联电路中电流的关系.①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系.①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:.③电阻R1:R2=________.(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2【解析】【分析】(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;(3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路;(4)根据实验数据得到并联电路电流的规律;(5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压;(6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
【详解】(1)①按从电源正极依次把各个元件连接起来,组成了一条电流的路径,电路连接如图所示:②闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的R2断路;(2)①闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路有两条路径,组成并联电路;②由实物图可知电流表选用0-3A的量程,I1=2.4A,I2=1.6A,I3=0.8A,则I1=I2+I3即并联电路干路电流等于各支路电流的和;③并联电路中各个支路的电压相等,在电压相等的情况下电流和电阻成反比,即R1:R2=I3:I2=0.8A:1.6A=1:2;(3)为了验证结论的普遍性,应多次测量,可以采用的方法是:改变电源电压;在电源电压不变的情况下,并联时的总电阻最大,串联时的总电阻最小,根据可知并联时总功率最大,串联时总功率最小,最大功率和最小功率之比。
故答案为:(1)①电路连接如图所示:②R2断路;(2)①闭合S1、S2断开S3;②并联电路干路电流等于各支路电流的和;③1:2;(3)改变电源电压;9:2。
【点睛】本题考查了用电压表判断故障时、电路的连接、并联电路电流的规律、比值等问题是一道综合性实验题,解决本题的关键知道欧姆定律和电功率的公式。
4.如图所示在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表、开关各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω 1A”),导线若干.(1)请根据甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整_________ ;(2)为了完成该实验探究,滑动变阻器应选择_________的规格.按图乙连接好电路,闭合开关前,变阻器的滑片P应调至最_________(选填“左”或“右”)端.(3)连好电路闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是____________________.(4)排除故障后,小明在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5 V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动,小明移动变阻器滑片P的目的是_______________________________________.(5)小明又将乙图中的定值电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡,图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数,则该灯泡的额定功率为___________W.(6)若将电阻R换成电动机,则当滑片P向左滑动时,它的转速将变______(选填“快”或“慢”).【答案】图略(电流表接0—0.6A的量程)“20Ω 1A”右R短路(或电压表断路)F控制定值电阻两端的电压为2.5V不变0.5快【解析】(1)根据电路图,连接实物电路,如图右所示:(2)当20Ω的电阻接入电路时,电路电流I=U R/R=2.5V/20Ω=0.125A,此时滑动变阻器两端电压U滑 =U-U R =4.5V-2.5V=2V,滑动变阻器接入电路的阻值R=U滑/I=2V/0.125A=16Ω,则应选规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,连接滑动变阻器时,在闭合开关前,使滑动变阻器处于阻值最大处,根据乙图可知滑片应该移动到右端;(3)连好电路闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是电阻发生短路或电压表断路;(4)改接10Ω的电阻后,电压表的示数变大,则应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端即F端滑动,使电压表的示数保持2.5V不变;(5)电流表的读数为:I=0.2A,则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;(6)由电路图分析可知当滑片向左移动时,电路电阻减小,电流变大,当将R换为电动机,则当滑片P向左滑动时,它的转速将变快5.探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲。
要求闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测流过干路的电流,A2测流过灯L1的电流,A3测流过灯L2的电流。
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如乙所示的位置处,可能的原因是_____________;(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1亮、L2不亮:随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。
请在图甲中只改动一根导线(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);(________)干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A0.60.3(3)随后,闭合开关。
从电流表中读取数据填入上表中,其中流过灯L1的电流大小如图丙,于是得出结论:并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和。
小非同学认为该结论不科学,应多次更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便________。