中考物理探究串联电路中电流特点的实验专题突破.docx
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中考物理探究串联电路中电流特点的实验专题突破
2019年中考物理:
探究串联电路中电流特点的实验
专题突破
(名师精选真题实战训练+答案,值得下载练习)
、单选题
1.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按下图连接好了电路,合上开关S后,发现两灯均不发光。
为检测出电路故障,他将电压表接到灯L1两端来测量电压,发现电压表有明显示数,而电流表示数几乎为
零,则电路故障可能是()
A.灯L1短路B.灯L2断路C.电流表烧坏了D.灯L1断路
2.在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,并初步
得到它们之间关系的结论,为了进一步确定它们之间的关系,他下一步的操作是()
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
D.将图中两只灯泡的位置互换,再次测量a、b、c三处的电流
二、实验探究题
3.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,可能原因是。
(2)为了探究串联电路的电流关系,分别把图中A、B、C各点断开,然后把电流表接入,闭合开关前,
发现其中一个电表指针如图乙所示,但电表连接正确且电路并无故障,出现这种现象的原因是。
(3)在探究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,
为了使实验结果更精确,接下来他应该.
(4)正确进行实验操作后,测得A、B、C三处的电流IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是。
A.IA>IB>ICB.IA (5)为了使结论更有普遍性,可采用的操作是. 4.甲、乙两位同学在探究串联电路中电流的规律时,看到实验桌上的器材有: 学生电源一个,开关一个,不同规格的小灯泡若干,导线若干,他们交流后决定: (1)由甲同学向老师报告,要求增加的元件是。 (2)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,表的指针就发生了偏转,乙同学立即切断电源,由此可知在连接电路时他们忘了;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,原因可能是或。 (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,感觉比其他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)故障排除后,甲同学很快完成了一次实验并记录了实验数据,接下来他应该,并总结出串联 电路中的电流关系是。 5.小明在学习“探究串联电路中的电流”时,对于电路中的电流,他根据“电路中每一个用电器都消耗一定的电能”这一生活经验,提出猜想: “串联电路中的电流越来越小,最终减为零”.给你电源、开关、电流表各1个、灯泡3个、导线若干,请用实验检验小明的猜想是否正确. 1)画出你设计的电路图. 2)扼要写出你的操作步骤. 6.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 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) 7.如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。 A,刻度盘上每个小格表示 1)实验中,连入电路的电流表如图乙所示,此时使用的量程是 A。 2)下表是某同学实验中的一组数据: 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 成错误的原因是。 排除错误后,根据实验数据可得出的结论为 8.如图1是小李探究串联电路电流特点的实验电路图. 数据. 2)刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,他在实验操作中不当之处: . 3)小红同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流 表指针摆动分别出现了如图 2甲、乙所示的两种情况.请分析他在电流表的使用上存在什么问题? 甲: ; 乙: . (4)改正错误后,为了使得出的结论具有普遍性,应这样操作: 9.“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. (3)闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙,出现这种现象的原因是 (4)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25 丙,为使实验结果更准确,接下来他应该. (5)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UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是 A.IA>IB>ICB.IA 10.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验如右图.把两个灯泡L1、L2串联起来 接到右图所示电路中,分别把图中A、B、C各点断开,把入,测量流过的电流,看看它们之间有什么 关系. 表是两次测量的记录数据. A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC 第一次测 0.3A 0.3A 0.3A 量 第二次测 量 0.2A 0.2A 0.2A 分析和论证: 1)在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验如右图. ①把两个灯泡L1、L2串联起来接到右图所示电路中,分别把图中A、B、C各点断开,把接入, 测量流过的电流,看看它们之间有什么关系. 2)下表是两次测量的记录数据. A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC 第一次测量 0.3A 0.3A 0.3A 第二次测量 0.2A 0.2A 0.2A 分析和论证: 在拆接电路时,开关S必须处于状态. (3)结论: 串联电路中各处相等. 11.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.灯泡L1的灯丝断了 C.灯泡L1的灯座处可能短路了 D.灯泡L1靠近电源负极 (3)当小明改正错误,正确连好电路后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,他对这一现象的解释是: 电流从电 源正极出发,经过灯L1、L2电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗;小华认为小明的解释是错误的,她只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明小明的解释是错误的。 在上面虚线框中,画出小华所设计的实验电路图,根据实验现象说明小明的解释是错误的。 12.小明、小刘和小俞三位同学为了探究串联电路的特点,他们各自用电源、电键、若干已知阻值的电阻 (2欧、3欧、5欧、10欧、15欧、20欧、25欧和30欧等)、一个电流表、一个电压表(电表面板刻度如图(a)(b)所示)和若干根导线,按图所示的电路分别进行实验.实验中先后将电流表串联到电路的A处、B处和C处,分别测出流入电阻R1的电流I1、流出电阻R1(即流入电阻R2)的电流I2和流出电阻R2的电流I3;然后将电压表分别并联到AB、BC、AC处,测出电阻R1两端的电压U1、电阻R2两端的电压U2,以及串联电路两端的总电压U,并将各自测得的数据汇总记录在表一中. 学生 电阻 R1(Ω) 电阻 R2(Ω) A处电流I1(A) B处电流I2(A) C处电流 I3(A) AB间电压U1(V) BC间电压 U2(V) AC间电压U(V) 小徐 10 10 0.30 0.30 0.30 3.0 3.0 6.0 小刘 5 15 0.20 0.20 0.20 1.0 3.0 4.0 小章 25 5 0.18 0.18 0.18 4.5 0.9 5.5 1)分析比较表一中对应的I1、I2和I3的数据,可得到的初步结论是: 串联电路中, (2)分析比较表一中对应的U1、U2和U的数据后,小徐和小刘认为小章的测量数据一定有问题,且修改了数据,如表二所示. 表二 你认为小徐和小刘修改数据的做法(选填“正确的”或“错误的”),你认为造成 “4.5V+0.9V≠5.5V”的原因可能是_: (3)为了进一步探究串联电路的电阻特点,接下来他们应该做的是: 13.三个探究小组的同学选用不同规格的灯泡来验证“串联电路的电流规律”.所接电路图如图甲所示. 1)在连接电路时,开关应该; (2)第一小组的同学实验时根据电流表A1指针偏转角度较A2小,如图乙所示,他们判断“串联电路中 各处的电流不等”.请你指出造成他判断错误的原因是: . (3)第二小组的同学闭合电路后发现: 灯L2的亮度比灯L1的亮度大.则下列说法正确的是 A.灯L2中的电流较大,所以L2更亮 B.电流从电源正极出来先通过灯L2,所以L2更亮 C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致 4)第三小组同学闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.对此现象,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;④灯L2也工作,但L2的 电压比L1的电压小.以上猜想可能的有(选填序号) 14. 在“探究串联电路中电流的规律”实验中,甲、乙同学设计了如图所示的电路. (1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是的(选填“相同”或“不相同”). (2)甲同学率先连接电路,刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,经检查电路连接正确,那么他连接电 路时出现的问题是. (3)确定了电路连接正确以后,下表是某同学实验中的一组数据: 指出表格所记录的数据中,明显错误 的数值是,造成错误的原因是. 电流表位 A B C 置 电路/A 0.3 0.3 1.5 (4)实验中发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是() A.通过两个灯泡的电流大小不同B.发光微弱的灯泡的灯丝断了 C.灯泡的规格不同D.发光微弱的灯泡被短接了. 三、综合题 15.如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图: (1)实验中,选择两个小灯泡的规格是的(填“相同”或“不相同”).某同学连接好最后一根导 线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是。 (2)下表是某同学实验中的一组数据: 指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是,造 成错误的原因是。 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 (3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原 因是。 A.通过灯泡的电流小B.灯泡的灯丝断了C.灯丝的电阻小D.小灯泡靠近负极 (4)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现 电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问 题? (填在下面横线上) 甲: ,乙: 。 (5)小明分别测出AB间的电压是2.5V,BC间的电压是3.5V,AC间的电压是6V,由此他得出了“串 联后的总电压等于各用电器电压之和”的结论。 他这种分析、归纳得出结论的方法科学吗? 为什么? 。 16.图1是“探究串联电路电流特点”的实验电路图: 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)下表是某同学在实验中测得的数据,得到的初步结论是: . 电流表位 a b c 置 电流I/A 0.3 0.3 0.3 3)甲、乙两位同学在分组实验中,在连接电路的过程中,下列哪个步骤是不必要的 A.开关应是断开的 B.连接电路时,一定要从电源正极出发,直至电源负极 C.为保持各连接点接触良好,各接线柱要拧紧 D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路 (4)甲、乙两位同学在闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处.当闭合开关试触时,发现电流 表指针摆动分别出现了如图2甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,请写在下面的横线上.甲存在的问题: ; 乙存在的问题: . 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】D【解析】【分析】闭合开关灯泡不亮,原因有两个: 断路或短路.两灯都不亮,不可能是一灯短路,故障只能是断路. A如果L1短路,灯泡L2发光;电压表测L1两端电压无示数.此选项不符合题意; B如果L2断路,两灯泡都不亮;电压表也处于断路状态无示数.此选项不符合题意; C如果电流表烧坏了,两灯都不亮;电压表无示数.此选项不符合题意; D如果L1断路,两灯都不亮;电压表测量电源电压有示数;电流表通过的电流非常小,示数接近于零.此选项符合题意. 故选D.【点评】用电压表检验电路故障时,电压表有示数(一般等于电源电压),说明与之并联的导体发生断路或串联的导体发生短路;电压表无示数,说明与之并联的导体发生短路或串联的导体发生断路. 2.【答案】C 【解析】【分析】在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电 流大小,并初步得到它们之间关系的结论,为了进一步确定它们之间的关系,避免实验结论的偶然性需要换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流。 如果电路中接任何电路元件都满足a、b、c三处电流相等,则得出的结论就具有普遍性。 因此C选项符合 题意。 故选C【点评】对于此题,学生应把握在“探究串联电路中的电流”实验中为避免实验结论的偶然性,应换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流,从而得出正确的结论。 二、实验探究题 3.【答案】 (1)L2短路 (2)电流表未调零 (3)换用0-3V量程 (4)D (5)换用不同规格的灯泡多次实验 【解析】【解答】 (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,所以L2不发光 的原因可能是L2短路; (2)图乙中电流表没有指在零刻度上而是在零刻度的左侧,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,D符合题意;(5)为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡,重复操作,进行多次实验;而改变电源电压只能使两灯的电流成倍数的变化,不合适,故答案为: A.。 【分析】在串联电路中有用电器工作,电路中有电流,不是断路,电流表使用时要调零,电压表使用时,若较大量程指针偏转较大小,换用小量程测量更准确,串联电路中电流处处相等,总电压等于各用电器等于之和。 4.【答案】 (1)电流表 (2)断开开关;另一个小灯短路;实际功率太小 (3)调零 (4)短路;I总=I1+I2 【解析】【解答】 (1)要求增加的元件是电流表,同时撤掉弹簧测力计换取一个灯泡。 (2)刚接好最后一根 导线,表的指针就发生了偏转,经检查发现在连接电路时没有将开关断开;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,原因可能是另一个灯泡短路或实际功率太小;(4)使用电流表之前还必须调零,否则读数不准确。 (5)闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端,并且两灯泡都不亮,经检查发现的问题应是短路。 (6)并联电路中干路电流I总与支路电流I1及I2的关系是I总=I1+I2. 【分析】探究串联电路和并联电路的电流规律时,电流表和测量的位置串联,通过多次测量探究规律。 5.【答案】 (1)答: 实验电路图: 实验电路如下图所示; (2)答: 实验步骤: ①根据电路图连接好电路; 2闭合开关S,读出电流表的示数Ia; 3将电流表分别接在b、c处,读出电流表示数Ib、Ic; 4比较Ia、Ib、Ic的大小,得出结论 解析】【分析】把三个灯泡与电源组成串联电路,用电流表测出电路各处的电流,根据各处电流的大小,得出结论. 6.【答案】 (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)换用不同规格灯泡多次测量ABC三点电流 7)I=I1+I2 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3可知,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A;(4)如果L1断路,L1和L2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,A不符合题意;如果L1短路,闭合开关,L2会发光,B不符合题意;如果L2断路,L1和L2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,C符合题意;如果L2短路,闭合开关,L1会发光,D不符合题意,故选C; (5)为了得到普遍的规律,应换用不同规格灯泡多次测量ABC三点电流; (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: 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)换用不同规格灯泡多次测量ABC三点电流;(6)干路;如上图;(7)I=I1+I2. 【分析】 (1)根据小红猜想,让电流选通过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)根据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,具体位置再根据电压表有无示数判断; (5)探究串联电路中的电流时,为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量,可以通过改变电源电压,或者更换不同的灯泡,或更换不同的用电器进行多次实验. (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)根据实验数据分析. 7.【答案】 (1)0-0.6;0.02A (2)C;选错量程读数;串联电路中处处电流处处相等 【解析】【解答】 (1)由图乙可知,此时电流表使用的量程是0~0.6A,一个大格为0.2A,一个大格又 分为十个小格,所以分度值为0.02A; (2)由上述表格所记录的数据,C处的电流值与A、B的电流值不同,所以明显错误的数值是C点的电流。 造成错误的原因是电流表选用了小量程,读数时却按大量程读数,选错量程读数。 C处正确的电流值应为0.3A。 根据实验数据可得出的结论为串联电路中处处电流相等。 【分析】串联电路中电流处处相等,电流表读数时,结合所选量程和分度
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