初三物理第十五章探究電路達標測試題(2)
初三物理第十五章探究電路達標測試題
17.考點：
歐姆定律的應用;電流的形成;電阻的串聯.
專題：
應用題;電路和歐姆定律.
分析：
(1)當電流表并聯在R1兩端時，R2、R3串聯，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，根據電阻的串聯和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，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的示數;
(3)正電荷定向移動的方向為電流的方向.而多數情況下是負電荷定向移動形成電流，負電荷向右移動相當于正電荷向左移動.
解答：
解：(1)當電流表并聯在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U1=I′R1= A×6Ω=2V;
(3)金屬導體中是靠自由電子定向移動形成電流的，而電子是負電荷.
故答案為：6;2;18Ω;負.
點評：
本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用以及電流的形成，關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，根據歐姆定律求出電源的電壓;
(2)若再閉合S1時，兩電阻并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路的電流特點可知電流表示數的變化即為R2支路的電流，根據并聯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，則U2=U=6V，電流表示數的變化量即為R2支路的電流，則I2=0.2A;
由I= 可知，R2= = =30Ω.
故答案為：6;30.
點評：
本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的靈活運用，關鍵是能判斷出開關S1時電流表示數的變化即為通過R2支路的電流.
19.考點：
歐姆定律的應用.
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對應的電流值：元件A(1V～0.2A)，元件B(1V～0.1A)，
根據并聯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：當將A和B并聯后接在電壓為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：
本題考查并聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是會從A、B電阻的U﹣I象上找出U﹣I對應值.
20.考點：
歐姆定律的應用.
專題：
應用題;電路和歐姆定律.
分析：
(1)串聯電路處處電流相等，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.再根據歐姆的變形公式和并聯電路的電流規律，可求出干路中的電流.
解答：
解：(1)從題可知，I1=0.2A，I2=0.3A，
因串聯電路中各處各處的電流相等，且I1
所以，當它們串聯接到電路里時，為了讓每一個用電器都工作，串聯電路中的電流為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)當它們并聯接到電路里時，U1=6V，U2=3V，
因并聯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，并聯電路兩端的電壓為U′=3V，
此時I1′= = =0.1A，
因并聯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：
本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律的應用，關鍵是知道對于額定電壓和額定電流不同的兩個電阻來說，串聯時比較電流取小的，并聯時比較電壓取小的.
21.考點：
插座的構造與工作方式;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：
歐姆定律的應用;并聯電路的電流規律;并聯電路的電壓規律.
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，兩元件為定值電阻，從A象中讀出任意一定的電壓和電流，根據歐姆定律求出元件A的電阻;
(2)將A和B并聯后接在電壓為2.0V的電源兩端時，它們兩端的電壓均為2.0V，根據象讀出通過的電流，再根據并聯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，兩元件為定值電阻，
由象可知，當UA=2V時，IA=0.4A，
根據歐姆定律可得：
RA= = =5Ω;
(2)將A和B并聯后接在電壓為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：
本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是從象中得出兩電路元件是定值電阻且能得出相關的信息.
23.考點：
歐姆定律的應用;電路的動態分析.
專題：
電路變化分析綜合題.
分析：
開關閉合后，燈泡與滑動變阻器并聯，電流表測量滑動變阻器的電流，根據并聯電路電路的特點，并結合歐姆定律判斷燈泡亮度的變化以及電流表示數的變化.
解答：
解：因L與滑動變阻器并聯，由于并聯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電路特點的應用，關鍵是分清電路的連接方式以及并聯電路特點的熟練應用.
24.考點：
歐姆定律的應用.
專題：
析法;歐姆定律.
分析：
根據開關的通斷情況，首先畫出等效電路，再進一步明確電路的連接方式，應用歐姆定律和串并聯電路的電流、電壓規律來進行求解.
解答：
解：①當S2斷開，S1、S3閉合時，等效電路如1所示：
兩電阻并聯，電壓表的示數為電源電壓，即U=6V，電流表測電阻R1的電流，則R1= = =20Ω;
②當S2閉合，S1、S3斷開時，等效電路如2所示：
兩電阻串聯，電壓表測R1兩端的端的電壓，由串聯分壓可知，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：
畫等效電路是電學動態電路類題目中常用的方法之一，它可以使復雜的電路簡單化，從而更易發現電路中的變化規律，在此基礎上再進一步運用歐姆定律等原理進行解答就會變得更容易.
25.考點：
歐姆定律的應用;串聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律.
專題：
計算題;析法.
分析：
(1)根據R1的I﹣U象讀出任意一點電流和對應的電壓，根據歐姆定律求出R1的阻值;
(2)由象讀出當電路中的電流為0.2A時對應的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器R2接入電路的阻值;
(3)根據滑動變阻器的銘牌可知電路中的最大電流，根據歐姆定律求出電路中的最小電阻，再根據電阻的串聯求出接入電路的最小值.
解答：
解：(1)由象可知，當U1=6V時，I1=0.3A，則
R1= = =20Ω;
(2)由電路可知，兩電阻串聯，由象可知當電路中的電流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：
本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是根據象得出相關的信息和根據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，認為溫度相同.
解答：
解：①為了研究導體電阻與導體長度的關系，則需使導體的材料和橫截面積相同，長度不同，應選用的三種導體是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，判斷導體電阻的大小;
②為了研究導體電阻與橫截面積的關系，則需使導體的材料和長度相同，橫截面積不同，應選用的三種導體是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，判斷導體電阻的大小;
③為了研究導體電阻與導體材料的關系，則需使導體的長度和橫截面積相同，材料不同，應選用的三種導體是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研究中經常用到的，例如探究影響浮力大小的因素、影響液體壓強大小的因素，電流和電壓、電阻的關系、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，根據電源電壓確定電壓表的量程;
將電流表與電阻串聯，注意正負接線柱的接法;
(2)①為保護電路，連接電路時，開關斷開，閉合開關前，將滑片移至最大阻值處;
②根據丙讀出電流表的示數，注意量程和分度值;
?、芊治霰砀裰袛祿?，得出電流和電壓的正比例關系;
根據R= 計算出電阻的阻值;
(3)要探究電流和電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變，可通過將電阻串聯的方法來改變電阻.
解答：
解：(1)將電壓表與電阻并聯，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，如所示：
(2))①為保護電路，連接電路時，開關斷開;
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，示數為0.5A;
?、芨鶕砀裰袛祿?，可看出電壓和電流的比值為一定值，可知電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比;
由第二組數據知，R= = =5Ω;
(3)可分別將一個電阻、2個電阻串聯、3個電阻串聯來改變電阻，并通過移動滑片使電壓表的示數保持某一值不變，記錄電流表的示數分析得出結論.
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在原來電路基礎上移動滑動變阻器，使電壓表示數為2.5伏，斷開開關;②取下原來電阻，依次取2個，3個，4個，5個定值電阻串聯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保持2.5伏不變，分別記下電流表示數;③分析數據得出結論.
點評：
本題考查了電流表和電壓表的連接、電流表的讀數、實驗數據處理及實驗操作的設計等問題，要注意實驗中控制變量法的應用.
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在電路中，要注意電路和實物的對應性;
(3)為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路時開關應斷開，閉合開關前滑動變阻器的阻值處于最大阻值處;
(4)根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化即電流表示數的變化;根據電壓表的量程和分度值讀出示數，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在電路中，如下所示：
(3)為保護電路，連接電路時，開關應斷開，閉合開關前，滑動變阻器的阻值應處于最大阻值處;
(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，即電流表的示數變大;
由丙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為2.5V，
則待測電阻的阻值Rx= = =5Ω;
(5)該同學完成一次試驗后，為確保測量結果的準確性，接下來的操作是調節滑動變阻器的滑片P到不同位置再進行.
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性.
四、綜合應用題(共2個小題)
29.考點：
歐姆定律的應用;電功率的計算.
專題：
應用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析：
(1)小燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據P=UI求出正常工作時的電流;
(2)知道燈泡正常發光中的電壓和電流，根據歐姆定律求出小燈泡的電阻;
(3)當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，由燈泡正常發光可知電路中的電流，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓;
(4)根據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，根據電路消耗的總功率變化了12W可知此時電路中的總功率，根據并聯電路的電壓特點和P= 求出R消耗的電功率，進一步求出R0的電功率;要使電路消耗的總功率最小，應使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據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，
因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，
所以，電路中的電流I=IL=0.5A，
因串聯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，
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)當開關S、S1、S2都閉合時，電路消耗總功率的最小值為14W.
點評：
本題考查了串并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是滑動變阻器接入電路中電阻的判斷.
30.考點：
歐姆定律的應用;電功率的計算.
專題：
應用題;電路和歐姆定律;電能和電功率.
分析：
(1)燈泡正常發光時兩端的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出正常發光時的電流;
(2)由象可知電流表的示數為0.3A時，小燈泡兩端的電壓;
(3)根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的示數為5V時小燈泡兩端的電壓，根據象讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻.
解答：
解：(1)小燈泡正常發光時兩端的電壓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，當電流表的示數為0.3A時，燈泡兩端的電壓為2.5V;
(3)因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，當電壓表示數為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)小燈泡正常發光時通過的電流為1A;
(2)當電流表示數為0.3A時，小燈泡兩端的電壓為2.5V;
(3)當電壓表示數為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電路的特點、歐姆定律的應用，關鍵是根據象讀出電壓對應的電流.
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