初三物理第十五章探究電路達(dá)標(biāo)測試題(2)
初三物理第十五章探究電路達(dá)標(biāo)測試題
17.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;電流的形成;電阻的串聯(lián).
專題：
應(yīng)用題;電路和歐姆定律.
分析：
(1)當(dāng)電流表并聯(lián)在R1兩端時，R2、R3串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和R1=R2=R3求出三電阻的阻值;
(2)電流表換成了電壓表時，三電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù);
(3)正電荷定向移動的方向為電流的方向.而多數(shù)情況下是負(fù)電荷定向移動形成電流，負(fù)電荷向右移動相當(dāng)于正電荷向左移動.
解答：
解：(1)當(dāng)電流表并聯(lián)在R1兩端時，如下所示：
由I= 可得，電路中的總電阻：
R= = =12Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，且R1=R2=R3，
所以，R1=R2=R3= = =6Ω;
(2)電流表換成了電壓表時，如下所示：
電路中的總電阻：
R′=R1+R2+R3=6Ω+6Ω+6Ω=18Ω，
電路中的電流：
I′= = = A，
電壓表的示數(shù)U1=I′R1= A×6Ω=2V;
(3)金屬導(dǎo)體中是靠自由電子定向移動形成電流的，而電子是負(fù)電荷.
故答案為：6;2;18Ω;負(fù).
點評：
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用以及電流的形成，關(guān)鍵是電路接電壓表和電流表時電路的判斷.
18.考點：
歐姆定律的應(yīng)用.
專題：
電路和歐姆定律.
分析：
(1)閉合S，斷開S1時，電路為R1的簡單電路，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓;
(2)若再閉合S1時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知電流表示數(shù)的變化即為R2支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R2的阻值.
解答：
解：(1)閉合S，斷開S1時，電路為R1的簡單電路;由I= 可知，電源的電壓：U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)若再閉合S1時，兩電阻并聯(lián)，則U2=U=6V，電流表示數(shù)的變化量即為R2支路的電流，則I2=0.2A;
由I= 可知，R2= = =30Ω.
故答案為：6;30.
點評：
本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的靈活運用，關(guān)鍵是能判斷出開關(guān)S1時電流表示數(shù)的變化即為通過R2支路的電流.
19.考點：
歐姆定律的應(yīng)用.
專題：
析法;歐姆定律.
分析：
分析AB的U﹣I象，分別找出電壓為1對應(yīng)的電流值：元件A(1V～0.2A)，元件B(1V～0.1A)，
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可求干路電流.利用歐姆定律求元件B的電阻值.
解答：
解：當(dāng)將A和B并聯(lián)后接在電壓為1V的電源上時，由可知：A的電流是0.2A，B的電流是0.1A，A和B并聯(lián)在電路中，干路電流等于各支路的電流之和，干路電流是0.3A.
由歐姆定律得：RB= = =10Ω，
故答案為：0.3;10.
點評：
本題考查并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會從A、B電阻的U﹣I象上找出U﹣I對應(yīng)值.
20.考點：
歐姆定律的應(yīng)用.
專題：
應(yīng)用題;電路和歐姆定律.
分析：
(1)串聯(lián)電路處處電流相等，為了不損壞電阻，比較兩電阻允許通過的最大電流，選其中較小的電流，然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出電阻的阻值，再利用U=IR即可求出電源電壓的最大值;
(2)并聯(lián)電路兩端電壓相等，為了不損壞電阻，然后兩電阻兩端的電壓，選其中較小的電壓.再根據(jù)歐姆的變形公式和并聯(lián)電路的電流規(guī)律，可求出干路中的電流.
解答：
解：(1)從題可知，I1=0.2A，I2=0.3A，
因串聯(lián)電路中各處各處的電流相等，且I1
所以，當(dāng)它們串聯(lián)接到電路里時，為了讓每一個用電器都工作，串聯(lián)電路中的電流為I2=0.2A;
由I= 可得，兩電阻的阻值：
R1= = =30Ω，R2= = =10Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路兩端的最大電壓：
U=I2(R1+R2)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V;
(2)當(dāng)它們并聯(lián)接到電路里時，U1=6V，U2=3V，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且U1>U2，
所以，為了讓每一個用電器都工作，并聯(lián)電路兩端的電壓為U′=3V，
此時I1′= = =0.1A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路的最大電流：
I=I1′+I2=0.1A+0.3A=0.4A.
故答案為：8;0.4.
點評：
本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道對于額定電壓和額定電流不同的兩個電阻來說，串聯(lián)時比較電流取小的，并聯(lián)時比較電壓取小的.
21.考點：
插座的構(gòu)造與工作方式;測電筆的使用.
專題：
歐姆定律.
分析：
(1)如用手指接觸測電筆筆尾的金屬體，筆尖接觸火線，氖管會發(fā)光，則筆尖接觸的是火線;
(2)三孔插座中間多出的那個孔是用來接地線的，當(dāng)用電器的三腳插頭插入時，用電器的金屬外殼通過三孔插座的C孔與大地相連通，如果金屬外殼漏電，地線將人體短路，防止人觸電.
解答：
解：測電筆筆尖接觸B孔的電線時，氖管發(fā)光，說明測電筆的筆尖接觸的是火線，可見，連接火線的是B孔;
三孔插座比兩孔插座多的C孔是跟大地連接的，通過三孔插頭和家用電器的金屬外殼相連.
故答案為：火，大地.
點評：
此題主要考查測電筆的使用方法和使用三孔插座的接法，要求明白其中的道理，注意用電安全.
22.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;并聯(lián)電路的電流規(guī)律;并聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
專題：
計算題;電路和歐姆定律.
分析：
(1)由象可知，A和B的象為正比例函數(shù)，兩元件為定值電阻，從A象中讀出任意一定的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出元件A的電阻;
(2)將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.0V的電源兩端時，它們兩端的電壓均為2.0V，根據(jù)象讀出通過的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出總電流.
解答：
解：(1)由象可知，A和B的象為正比例函數(shù)，兩元件為定值電阻，
由象可知，當(dāng)UA=2V時，IA=0.4A，
根據(jù)歐姆定律可得：
RA= = =5Ω;
(2)將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.0V的電源兩端時，它們兩端的電壓均為2.0V，
由象可知：IA=0.4A，IB=0.2A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過A和B的總電流：
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A.
故答案為：5;0.6.
點評：
本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是從象中得出兩電路元件是定值電阻且能得出相關(guān)的信息.
23.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;電路的動態(tài)分析.
專題：
電路變化分析綜合題.
分析：
開關(guān)閉合后，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)，電流表測量滑動變阻器的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電路的特點，并結(jié)合歐姆定律判斷燈泡亮度的變化以及電流表示數(shù)的變化.
解答：
解：因L與滑動變阻器并聯(lián)，由于并聯(lián)電路兩端電壓始終等于電源電壓，故燈泡兩端電壓不變，故燈泡的亮度不變;
當(dāng)滑片右移時，滑動變阻器接入電阻變大，則由歐姆定律可得，通過滑動變阻器的電流減小，故電流表示數(shù)將減小.
故答案為：不變;減小.
點評：
本題考查了歐姆定律和并聯(lián)電路特點的應(yīng)用，關(guān)鍵是分清電路的連接方式以及并聯(lián)電路特點的熟練應(yīng)用.
24.考點：
歐姆定律的應(yīng)用.
專題：
析法;歐姆定律.
分析：
根據(jù)開關(guān)的通斷情況，首先畫出等效電路，再進(jìn)一步明確電路的連接方式，應(yīng)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律來進(jìn)行求解.
解答：
解：①當(dāng)S2斷開，S1、S3閉合時，等效電路如1所示：
兩電阻并聯(lián)，電壓表的示數(shù)為電源電壓，即U=6V，電流表測電阻R1的電流，則R1= = =20Ω;
②當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時，等效電路如2所示：
兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的端的電壓，由串聯(lián)分壓可知，R2兩端的電壓U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V，
電路中的電流I2= = =0.2A，
則R2= = =10Ω.
故答案為：20;10.
點評：
畫等效電路是電學(xué)動態(tài)電路類題目中常用的方法之一，它可以使復(fù)雜的電路簡單化，從而更易發(fā)現(xiàn)電路中的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步運用歐姆定律等原理進(jìn)行解答就會變得更容易.
25.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
專題：
計算題;析法.
分析：
(1)根據(jù)R1的I﹣U象讀出任意一點電流和對應(yīng)的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值;
(2)由象讀出當(dāng)電路中的電流為0.2A時對應(yīng)的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器R2接入電路的阻值;
(3)根據(jù)滑動變阻器的銘牌可知電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最小電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出接入電路的最小值.
解答：
解：(1)由象可知，當(dāng)U1=6V時，I1=0.3A，則
R1= = =20Ω;
(2)由電路可知，兩電阻串聯(lián)，由象可知當(dāng)電路中的電流I=0.2A時，U1′=4V，則
U2=U﹣U1′=12V﹣4V=8V，
R2= = =40Ω;
(3)由滑動變阻器的銘牌可知，電路中的最大電流Imax=0.5A，則
電路中的最小總電阻R總min= = =24Ω，
滑動變阻器接入電路的最小值R2min=R總min﹣R1=24Ω﹣20Ω=4Ω.
故答案為：20;40;4.
點評：
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)象得出相關(guān)的信息和根據(jù)滑動變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最小電阻.
三.實驗探究題(共3小題)
26.考點：
影響電阻大小的因素.
專題：
探究型實驗綜合題.
分析：
影響電阻大小的因素是：材料、長度、橫截面積、溫度，在探究過程中需用到控制變量法，不加特殊說明，認(rèn)為溫度相同.
解答：
解：①為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，長度不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是B、D、E，分別將其接入如電路中.通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小;
?、跒榱搜芯繉?dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的材料和長度相同，橫截面積不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是A、B、C，分別將其接入如電路中.通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小;
③為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的長度和橫截面積相同，材料不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是C、F、G，分別將其接入如電路中.通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小.
故答案為：(1)材料;橫截面積;長度;電流;
(2)C、F、G.
點評：
本題考查探究電阻大小的影響因素，實驗時注意使用控制變量法，控制變量法是物體學(xué)研究中經(jīng)常用到的，例如探究影響浮力大小的因素、影響液體壓強(qiáng)大小的因素，電流和電壓、電阻的關(guān)系、影響滑動摩擦力大小的因素等.
27.考點：
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗.
專題：
探究型實驗綜合題.
分析：
(1)將電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程;
將電流表與電阻串聯(lián)，注意正負(fù)接線柱的接法;
(2)①為保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前，將滑片移至最大阻值處;
?、诟鶕?jù)丙讀出電流表的示數(shù)，注意量程和分度值;
④分析表格中數(shù)據(jù)，得出電流和電壓的正比例關(guān)系;
根據(jù)R= 計算出電阻的阻值;
(3)要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，可通過將電阻串聯(lián)的方法來改變電阻.
解答：
解：(1)將電壓表與電阻并聯(lián)，電源電壓為3V，所以電壓表可選擇0～3V的量程;
將電流表與電阻串聯(lián)，如所示：
(2))①為保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)斷開;
由知，滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱，所以閉合開關(guān)前，將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大;
②由丙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A;
?、芨鶕?jù)表格中數(shù)據(jù)，可看出電壓和電流的比值為一定值，可知電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比;
由第二組數(shù)據(jù)知，R= = =5Ω;
(3)可分別將一個電阻、2個電阻串聯(lián)、3個電阻串聯(lián)來改變電阻，并通過移動滑片使電壓表的示數(shù)保持某一值不變，記錄電流表的示數(shù)分析得出結(jié)論.
故答案為：(1)連接電路如所示;(2)①斷開;B;②0.50;④電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比;5;(3)①在原來電路基礎(chǔ)上移動滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5伏，斷開開關(guān);②取下原來電阻，依次取2個，3個，4個，5個定值電阻串聯(lián)后再接入原來電阻位置處，移動滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)保持2.5伏不變，分別記下電流表示數(shù);③分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
點評：
本題考查了電流表和電壓表的連接、電流表的讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)處理及實驗操作的設(shè)計等問題，要注意實驗中控制變量法的應(yīng)用.
28.考點：
伏安法測電阻的探究實驗.
專題：
探究型實驗綜合題.
分析：
(1)測電阻的實驗原理是歐姆定律的變形公式;
(2)滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，要注意電路和實物的對應(yīng)性;
(3)為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器的阻值處于最大阻值處;
(4)根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化即電流表示數(shù)的變化;根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出待測電阻的阻值;
(5)伏安法測電阻的實驗中，需要多次測量求平均值減小誤差.
解答：
解：(1)測量電阻的實驗原理是R= ;
(2)滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下所示：
(3)為保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于最大阻值處;
(4)將乙中的滑動變阻器的滑片P向左移動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I= 可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大;
由丙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V，
則待測電阻的阻值Rx= = =5Ω;
(5)該同學(xué)完成一次試驗后，為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，接下來的操作是調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到不同位置再進(jìn)行.
故答案為：
(1)R= ;
(2)如上所示;
(3)斷開;最大;
(4)變大;5;
(5)B.
點評：
本題考查了伏安法測電阻的實驗，涉及到實驗的原理和滑動變阻器的連接、實驗的注意事項、歐姆定律的應(yīng)用和減小誤差的方法等，滑動變阻器連接時要注意電路和實物的對應(yīng)性.
四、綜合應(yīng)用題(共2個小題)
29.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;電功率的計算.
專題：
應(yīng)用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析：
(1)小燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時的電流;
(2)知道燈泡正常發(fā)光中的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出小燈泡的電阻;
(3)當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時，燈泡與變阻器的 電阻串聯(lián)，由燈泡正常發(fā)光可知電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;
(4)根據(jù)P=UI求出此時電路中的總功率，保持滑片P的位置不變，閉合S、S1、S2時，R0與變阻器的 電阻并聯(lián)，根據(jù)電路消耗的總功率變化了12W可知此時電路中的總功率，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P= 求出R消耗的電功率，進(jìn)一步求出R0的電功率;要使電路消耗的總功率最小，應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)P= 求出變阻器消耗的最小功率，然后加上R0消耗的電功率即為電路消耗總功率的最小值.
解答：
解：(1)小燈泡正常發(fā)光時的電壓UL=6V，功率PL=3W，
由P=UI可得，小燈泡正常工作的電流：
IL= = =0.5A;
(2)由I= 可得，燈泡的電阻：
RL= = =12Ω;
(3)當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時，燈泡與變阻器的 電阻串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電路中的電流I=IL=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I(RL+ )=0.5A×(12Ω+ ×18Ω)=12V;
(4)此時電路消耗的總功率：
P=UI=12V×0.5A=6W，
保持滑片P的位置不變，閉合S、S1、S2時，R0與變阻器的 電阻并聯(lián)，
因電路消耗的總功率變化了12W，
所以，電路中的總功率：
P=12W+6W=18W，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，滑動變阻器消耗的電功率：
PR= = =12W，
R0的電功率：
P0=P﹣PR=18W﹣12W=6W;
要使電路消耗的總功率最小，應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
變阻器消耗的最小功率：
PRmin= = =8W，
電路中的最小總功率：
Pmin=P0+PRmin=6W+8W=14W.
答：(1)小燈泡正常工作的電流為0.5A;
(2)小燈泡的電阻為12Ω;
(3)電源電壓為12V;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時，電路消耗總功率的最小值為14W.
點評：
本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是滑動變阻器接入電路中電阻的判斷.
30.考點：
歐姆定律的應(yīng)用;電功率的計算.
專題：
應(yīng)用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析：
(1)燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時的電流;
(2)由象可知電流表的示數(shù)為0.3A時，小燈泡兩端的電壓;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的示數(shù)為5V時小燈泡兩端的電壓，根據(jù)象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻.
解答：
解：(1)小燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓UL額=3V，PL額=3W，
由P=UI可得，通過小燈泡的電流：
I= = =1A;
(2)由象可知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時，燈泡兩端的電壓為2.5V;
(3)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時小燈泡兩端的電壓：
UL=U﹣UR=6V﹣5V=1V，
由象可知，電路中的電流I′=0.2A，
由I= 可得，電路中的總電阻：
R= = =30Ω.
答：(1)小燈泡正常發(fā)光時通過的電流為1A;
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時，小燈泡兩端的電壓為2.5V;
(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時，電路中的總電阻為30Ω.
點評：
本題考查了電功率公式和串聯(lián)電路的特點、歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)象讀出電壓對應(yīng)的電流.
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