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成都四川省成都市中和中学物理第十三章 电路初探单元测试卷附答案

成都四川省成都市中和中学物理第十三章 电路初探单元测试卷附答案
成都四川省成都市中和中学物理第十三章 电路初探单元测试卷附答案

成都四川省成都市中和中学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.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。

(1)在使用电压表之前,发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转,则应对电压表进行

______;

(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;

(3)根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,读数为______V,为了使实验结果更准确,接下来的操作是:______;

(4)测出L1两端电压后,小明同学断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间,小聪同学认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?请说明理由。答:______;理由:______;

(5)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在图表格中。根据实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此结论存在的不足之处是:______。

U AB/V U BC/V U AC/V

3.1 1.4

4.5

【答案】机械调零不相同 2.0 电压表换用0~3V量程,重做实验不正确电压表正负接线柱接反实验存在偶然性,需多测几组数据

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。

(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。

(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。

[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。

(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A 点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。

(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。

2.在“探究串联电路电压特点”的实验中:

(1)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_____V;

(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____;

(3)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:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;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)。

【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反②

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压

==

U?

2 1.5V3V

根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V 量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为

?=

2V+0.1V2 2.2V

(2)[2]如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,开关闭合后,电压表的指针将反偏,即电压表的正负接线柱接反了,因此这种接法是错误的。

(3)[3]闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,则:①若灯L2灯丝断了,电路断路,灯泡L1也不发光,故①错误;②若灯L2的灯座短路,灯L1发光,L2不发光,故②正确;③若灯L2也工作时,由串联电路的电流特点可知,L2中电流和L1中电流相等,故③错误。综上所述,以上猜想中正确只有②。

3.若假设在两地之间的输电线发生了短路,如何确定短路的位置?青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究:

他们用AB?CD两根长均为L(L为75cm)的直电阻丝模拟输电线,将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路,在电阻丝的右侧可以安装检测电路,电阻丝单位长度的阻值为

r(每厘米的电阻为2Ω),如图甲所示。他们把一个电压为U电源(提供4V稳定电压)?一个定值电阻0R(阻值为300Ω)?电阻箱R1(0-999.9Ω)和一块电压表(有两个量程分别0-3V和0-15V)及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B?D端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数?经过计算得知短路处到B端的距离。为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一(导线电阻忽略不计)。

(1)电压表的量程应选取______V;

(2)当电阻箱调为0,电压表示数为3V时,短路处到B的距离____m;

(3)如果知短路位置改变,考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量程的三分之一,又要确保不超电压表量程,电阻箱R1的取值范围____Ω;

(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1,推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______(用r?U?U0?R1?R0表示)

【答案】0V-3V 0.25 100-600Ω0001

()

2

R U U U R

U r

--

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一,电压为4V,如果电压表量程选择0~15V,15V的三分之一等于5V,大于4V,故应选择0~3V。

(2)[2]由串联电路分压特点知

00

4V3V1

3V3

r U U

R U

L--

==

'

=

0m

2

300Ω

5

Ω

0cm0.5

33

R

L

r

=

?

===

'

故短路处到B的距离

1

0.5m0.25m

2

1

2

L L=?=

'''

=

(3)[3]当短路发生在B 、D 两点时,根据串联电路分压的特点知 01

004V 3V 13V 3

R U U R U --=='= 即

01300Ω100Ω33

R R '=== 当短路发生在A 、C 两点时,根据串联电路分压的特点知

013213

R U U R U -==总 即

022300Ω600ΩR R ==?=总

则变阻箱接入电路的电阻为

600Ω75cm 22Ωcm 300ΩR R R ''=-=-??=总线

故电阻箱R 1的取值范围为

100Ω300Ω

(4)[4]根据串联电路分压的特点可得

000

112R R L U U r U -+= 则

000110()2R U U U R L U r

--=

4.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】L 1 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。

5.在如图所示的电路中,闭合开关S灯L不亮,电压表V的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好,除灯 L 和电阻 R 两者中的某个元件故障外,其余元件均完好。

(1)请判断该电路中存在的故障可能是__________或___________。

(2)为进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是__________;若电流表无示数,说明故障是__________________。

(3)为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由。

____________________________________________________________________________【答案】灯L短路电阻R断路灯L短路电阻R断路不能。因为在灯L短路和电阻R 断路两种情况下,电压表V均无示数

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]当电压表所测用电器R断路,电压表通过灯L、闭合的开关、导线接在电源的正负极上,电压表示数接近电源电压;当灯L被短路,电路中只有电阻R,电压表测量R两端的电压,也就是电源电压。

(2)[3][4]当灯L被短路,电路中有电流,当R断路时,电压表在电路中相当于开路,电路中无电流。

(3)[5]电压表V正确并联在灯L两端时,在灯L短路和电阻R断路两种情况下,电压表V均无示数,故不能查找出电路的故障。

6.探究并联电路中电流的规律:

(1)如图乙此时电流表测量的是电路图中_______(填“A”或“B”或“C”)处的电流。

(2)在图乙中移动一根导线,电流表只测量L1的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。

(______________)

(3)分别测出三处电流,请将B处电流值补充完整。

位置A B C

I0.3 ______0.54

电流/A

(4)已知电源电压恒定不变,小雨利用原有的实验器材,添加一个开关,重新设计了一个电路。利用这个新的电路,可以不用更换电流表的位置,就能直接测岀A、B、C三处的电流。请在虚线框中画出这个电路图。

(______________)

【答案】C 0.24

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电流从正极出发,分别经过两个灯泡,然后都流入电流表正接线柱,经过电流表后返回负极,所以电流表测的是C 处的电流;

(2)[2]将灯2L 与电流表正接线柱连接的线移到与电流表负接线柱连接,这样通过灯2L 的电流就不流过电流表了,电流表就只测通过灯1L 的电流。如图所示:

(3)[3]B 处电流:

=0.54A-0.3A=0.24A B C A I I I =-;

(4)在灯2L 所在支路增加一个开关,当只闭合1L 所在支路开关1S 时,电流表测1L 电流即A 处电流;断开开关,闭合灯2L 所在支路开关2S 时,电流表测2L 电流即B 处电流;当两开关均闭合时,电流表测干路电流即C 处电流。满足可以不用更换电流表的位置,就能直接测岀A 、B 、C 三处的电流的要求,其电路图如图所示:

7.在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中

(1)小明想测量干路中的电流,连接的电路如图甲所示,检查电路时发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”并作出正确的连线。

(________)

(2)连接正确的电路后,闭合开关电流表的示数为0.46A,请在如图乙所示的图中画出指针的位置(O为指针转轴)。

(_______)

(3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电流表的位置,并将测量数据记录在下表中。实验次数支路电流I1/A支路电流I2/A干路电流I总/A

10.300.160.46

20.200.200.40

30.240.340.58

分析上表中数据得出结论:在并联电路中,____________________。

(4)根据第1次实验数据发现,灯泡L1的电阻____________________(选填“小于”、“大于”或“等于”)灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝长度材料相同,则灯泡__________的灯丝更粗。

【答案】

干路电流大小等于各支路电流大小之和小于

L1

【解析】

【详解】

(1)[1]从甲图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关,再经过电流表后,经过灯泡L2的右端,就回负极了,这时电路中电流很大,灯泡L2的右端与电源负极的连线是错误的,应该把电源负极的连线接到灯泡L2的左端,这时灯泡L1和L2就并联接在电路了,如下图所示;

(2)[2]从图乙可以看到,接入电路的电流表量程为0到0.6A,那么里面的每一刻度的大小为0.02A,电流表的示数为0.46A,可知指针的位置,如下图所示;

(3)[3]从表中数据可知,3次实验支路电流I1加上支路电流I2是等于干路电流I总的,可得出结论,在并联电路中,干路电流大小等于各支路电流大小之和;

(4)[4]并联电路,灯泡两端的电压是相等的,在第1次实验数据中流过灯泡L1的电流比较

大,根据欧姆定律的变换式

U

R

I

,可知灯泡L1的电阻较小;

[5]由于灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,若两灯泡灯丝长度材料相同,那么灯泡L1的灯丝更粗。

8.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时:

(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图所示),闭合开关发现:灯L1较亮,灯L2较暗.由此他猜想:电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后会减小,因此流过L1的电流比流过L2的电流大.为了验证该猜想是否正确,请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证.________.

(2)为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系,小明设计实验如下:把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别把如图中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系.在测量A点电流时,小明刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧,小红帮他立即切断电源.小明操作中存在的错误有________、________.

(3)正确连接电路后,小明测得A点电流如图所示,则通过A点的电流为________A.(4)在测量C点电流时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数.为了找出故障原因,小明用电压表进行检测,发现AB间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为

3V.则电路故障可能是________

A.L1断路B.L1短路C.L2断路D.L2短路

(5)排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流是相等的,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是________.

(6)小红接着探究并联电路电流规律.她连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是________(选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流.若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接.(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)________

(7)她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数分别为:

I1=0.2A,I2=0.3A,I=0.5 A.根据测量结果,初步得出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).

【答案】对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确连接电路时开关没有断开电流表正负接线柱接反了 0.24 C 更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流干

路 I=I1+I2

【解析】

【分析】

(1)根据小红猜想可知让电流先通过L2再比较灯泡亮度,即可判断出其猜想是否正确;(2)连接电路时开关应断开;电流应从电流表正接线柱流进,负接线柱流出;

(3)由图中电流表的量程和分度值读出电流表示数;

(4)闭合开关两灯都不亮,故障只能是断路,根据电压表有无示数判断故障的位置;(5)为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量;

(6)根据电流的流向确定电流表测量的电路;电流表与被测用电器串联;

(7)根据实验数据得到并联电路电流的规律.

【详解】

(1)为了验证小红猜想否正确,对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;(2)刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明连接电路时开关没有断开;电流表指针偏转至了零刻线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;

(3)由图可知,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A;

(4)A、如果L1断路,两个灯泡均不发光,电流表无示数,把电压表并联在AB间时,电压表有示数,不符合题意;

B、如果L1短路,闭合开关,L2会发光,不符合题意;

C、如果L2断路,两个灯泡均不发光,电流表无示数.用电压表进行检测,则ab间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V,符合题意;

D、如果L2短路,闭合开关,L1会发光,不符合题意;

故选C;

(5)为了得到普遍的规律,应更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流;

(6)从实物图中可以看出,电流从正极流出,经过开关、电流表进行分支,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此电流表测量干路电流;将L1与电流表负接线柱相连的一端改接电流表的“0.6”接线柱上,如图所示:

(7)由数据可知并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:I=I1+I2.

故答案为(1)对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;(2)连接电路时开关没有断开;电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;(4)C;(5)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流;(6)干路;如上图所示;(7)I=I1+I2.

【点睛】

本题考查串并联电路电流的规律,解决本题的关键知道电流表的使用方法、电路故障的分析和实验设计的方法.

9.小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”.她们连接的电路如图所示.

(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光.由此可知,她们连接的电路发生了________故障;若闭合开关S,可能造成的后果是________.

(2)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法.(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线)

(___________)

(3)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:________.

【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中,

干路电流大于支路电流

【解析】

【分析】

【详解】

(1)电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光,由此可知电路发生了短路故障,若闭合开关S,由于电路发生短路,电路中电流过大,可能造成的后果是电流表A2被烧坏.

(2)改正电路如图:

(3)利用改正后的电路进行实验,闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流大于支路电流.

【点睛】

电路中发生短路的危害,可能烧毁电流表或电源,为避免短路发生,可采用试触法.10.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.按图甲所示接好电路,在连接电路的过程中,开关应________.检查电路无误后,闭合开关前,滑片P应置于最________端.

B.滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.

C.________.

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

小明得出的结论: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.而另一小组的小芳得出的结论是: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.请你帮她们分析原因是________.这样得出的结论具有

________性,是不科学的.

(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

________.

(4)小明按图甲所示接好电路,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,应将电压表接在________两端,并观察电压表有无示数.

(5)小明在测灯L两端的电压时,直接将接线b改接在a上,你觉得是否妥当,并说明原因________.

【答案】断开右端保持滑片P不动,用电压表测出灯L两端的电压U2小明选的灯L 和R0的阻值相同,而小芳选的灯L和R0的阻值不同偶然 1.2灯L短路或R0断路滑动变阻器不妥,这样电压表的正、负接线柱接反了

【解析】

试题分析:(1)在连接电路时开关必须是断开的,为防止接错时损坏电路元件,在闭合开关前,要将滑动变阻器的阻值调到最大端,为了探究串联电路的电压关系,还得测量灯两端电压.

(2)串联电路中电压的分配和电阻成正比,小明测的电压相等说明,小明选的灯L和R0的阻值相同,而小芳选的灯L和R0的阻值不同.实验次数少,实验具有偶然性.

(3)电压表读数注意所接的接线柱.

(4)电压表有示数说明是灯L短路或R0断路.把电压表并接在滑动变阻器两端,如果有示数说明是L短路,无示数是R0断路.

(5)连接电路时注意电压表的正负接线柱.

11.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;

12.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。

13.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另一灯短路调零C0.960.24

【解析】

【分析】

(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,电流表应选择合适的量程;

(2)电流表正负接线柱接反了,电流表指针将反向偏转;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,分析电路故障的位置;

(3)使用电表前要先调零,使电表指针指在电表零刻度线上;

(4)做一次实验,结论有偶然性,为了使实验具有普遍性,多次测量;

(5)电流表有两个量程,大量程是小量程分度值的5倍,指针在同一刻度处,大量程示数是小量程示数的5倍。

【详解】

(1)探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯亮了,连接电路时没有将开关断开;电流表的指针迅速达到最右端,电流表量程选择过小,也没有选择合适的量程;(2)电流应从电流表正接线柱接入、负接线柱流出,电流表正负接线柱接反了,闭合开关则电流表表将向左偏转;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,使用电流表之前还必须将电流表指针调零;

(4)分析数据可知通过两支路的电流相等,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,故选C;

(5)根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,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L1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L2电流:I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A,通过灯泡L1的电流是0.24A。

故答案为:(1)开关断开;合适的量程;(2)电流表正负接线柱接反;另一灯短路;(3)调零;(4)C;(5)0.96;0.24。

【点睛】

本题考查串联和并联电路中电流的规律,需要知道串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。

14.孙慧同学对串联电路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按下图所示的电路图连接电路.

②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压.

③闭合开关,用电压表测出L2两端的电压.

④测出AC间的电压,得出结论.

(交流与评估)

(1)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是________或________.(2)测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,孙慧分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是

________.改进方法________.

【答案】 L1短路 L2断路只测量了一次改用不同规格的灯泡多测几组数据进行分析.【解析】(1)因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或L2发生断路;(2)由表格知,只测量了一次就得出了结论,所以此实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一次,应当改用不同规格的灯泡再测几次,然后再得出结论,使结论更具普遍性,更有说服力。

点睛:重点是研究并联电路电流的实验,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。

15.如图1所示,某公园有两个游览点(用亭子表示)。其游览的入口和出口都已确定,请按以下要求设计游览路线:

(1)游客由入口到出口,先后经过两个游览点。请在图1甲中用笔画线画出游览路线____;

(2)游客由入口到出口,每次只经过其中任意一个游览点,请在图1乙中用笔画线画出游览路线____;

由此联想到我们所学的电路知识,现有两个小灯泡、一个开关、一个电源及若干导线,怎样连接使两个灯泡都亮起来。

【设计实验与进行实验】

请在图2所示的虚线框内画出你所设计的两种不同的完整电路图,要求用规定的电器元件符号____,_____。

【评估】

(1)正确连接后闭合开关,灯泡不亮。请在表格中填写简单的检修方法:

故障现象可能原因检修方法

灯泡不亮

示例:灯泡的

灯丝断了

换灯泡

电路中导线断了___________

电池没电了___________

(2)如图所示,它们的电路连接情况不可见,闭合开关,两个小灯泡同时发光;断开开关,两个小灯泡同时熄灭,不借助其他器材。请设计一个简单的方法,判断它们是串联还是并联_____。

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