13.5《串、并联电路的特点》同步分层练习设计 2026-2027学年物理九年级上册苏科版
2026-09-12
|
2份
|
35页
|
181人阅读
|
6人下载
摘要:
**基本信息**
《串、并联电路的特点》培优版同步练习,聚焦初中物理九年级串并联电路电流电压规律,以“基础巩固-综合应用-拓展探究”分层设计,融合物理观念与科学思维,适配新授课知识内化与能力提升。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础理解|串并联电压/电流规律|选择题1-3直接考查并联电压相等、串联电流规律,夯实物理观念|
|综合应用|电表读数与电路分析|选择题4-7结合电表量程判断、I-U图像计算,填空题8-10涉及干路支路电流关系,培养科学推理|
|拓展探究|实验操作与实际应用|实验题13-15探究串并联电流特点,科普题16-17联系充电器、热电偶电路,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
13.5《串、并联电路的特点》学科素养同步分层练习设计(培优版) 初中物理九年级上册(苏科版新教材)
一、选择题
1.甲、乙两灯并联在3V的电源上,干路中的电流为0.3A,通过甲灯的电流为0.2A,则乙灯两端的电压和通过的电流分别为( )
A.3V、0.1A B.3V、0.5A C.1V、0.1A D.1V、0.2A
2.小华探究电流与电阻的关系实验中,准备使用5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验,她先将这三个电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,得到电压表示数的变化范围分别是0.4V~1.9V、0.7V~2.15V、1.1V~2.35V,最终设定合理的电压范围为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,暗盒中的两个灯泡和连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,以下现象可以确认两灯为并联的是( )
A.两灯亮度不相同 B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等 D.通过两灯的电流不相等
4.图甲所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 1.5V B.7.5V 7.5V
C.1.5V 6V D.6V 1.5V
5. 如图所示是电阻甲和乙的 I-U 图像,下列说法不正确的是
A.当通过电阻甲的电流为 0.3A 时,它两端电压为 1.5V
B.当电阻甲两端电压为 2V 时,通过它的电流为 0.4A
C.当甲、乙串联,电路电流为 0.2A 时,电路总电压为 3V
D.当电阻甲、乙并联,电源电压为 2V 时,电路总电流为 0.4A
6.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,电流表A2读数是0.6A,下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.通过灯L2的电流为1.5A D.通过灯L1的电流为0.9A
7.如图甲是电路图中的一部分,已知通过灯泡L1的电流为0.6A,通过L2的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A
B.电流表在支路上
C.L1和L2是并联
D.如果将小灯泡L1拧下来,L2将熄灭
二、填空题
8.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.3A,通过导线的电流是0.8A,则流过导线的电流最大为 A。
9.如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯、、的连接方式是 ,电流表和的指针偏转角度相同(电流表有两个量程,分别为“0~0.6A”和“0~3A”),此时通过、的电流之比为1∶6,当断开时发现的示数减小了0.4A,则两开关都闭合时,流过的电流是 A,流过的电流是 A。
10.如图所示电路中,闭合开关S后,A1的示数为1A,A2的示数为1.2A,A3的示数为1.8A,通过L2的电流为 A,通过L3的电流为 A。
三、作图题
11.根据下图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图,并在图中对应的灯泡和电流表附近标出和。
12.如图所示的电路盒面板上有红、绿灯各一只,两个开关、,电流表两只,电源一个.在不打开盒子的情况下,为探究盒内电路结构,进行了如下实验:
闭合开关
和
灯的发光情况
红灯
不亮
亮
亮
绿灯
不亮
不亮
亮
电流表示数
没有示数
有一定示数
有一定示数
电流表示数
没有示数
有一定示数
有一定示数
请根据实验情况在方框内画出盒内电路的电路图,并将面板上的实物元件连接起来.
四、实验探究题
13. 在“探究串联电路电流特点”的实验中,小丹同学选用两个规格不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在 a、b 、c 三处测量电流。
(1)连接电路时,开关应该 。
(2)她先把电流表接在 a 处,闭合开关后,电流表指针的位置如图乙所示,接下来的操作应该是:断开开关, 。
(3)老师提醒小丹,应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作不能实现这一目的是 ____ 。(选填序号字母)
A.反复断开和闭合开关进行多次实验
B.换用规格不同的灯泡进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
14. 在“探究并联电路电流特点”的实验中,小文和小强两位同学一起合作进行实验,按如图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了讨论。以下的几个说法中错误的是 ____ 。
A.连接电路时,开关必须断开
B.连接电路时,必须从电源正极开始
C.连接电路时,每处接线都必须接牢
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)他们在规范连接电路时,小文发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 。
(3)他们处理好问题,重新接好电路后闭合开关,发现两灯泡都亮,由于连线弯曲较乱,一时无法确定是串联还是并联?小文灵机一动,拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小文判断的方法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)小文根据实验数据分析得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小强提醒小文应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作中不能实现这一目的的是 ____ 。( 选 填序号字母)
A.换用规格不同的灯泡进行多次实验
B.反复断开和闭合开关进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
15.如图甲是同学们“探究串联电路中电流规律”的实验电路图(电流表依次接在A、B、C三点)。
电流表的位置
A
B
C
0.2
0.2
0.2
(1)某同学在测量某处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
(2)改正后,测出一组数据如表所示,表格中空缺处的内容为 。
(3)若实验中,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该小灯泡 (填字母)。
A.灯丝断了 B.被短路了 C.靠近电源负极
(4)同学们认为可以利用该电路图继续探究串联电路的电压规律,在接入电压表后示数如图丙所示,则电压表的示数为 V。为了使读数更精确,他应 。
(5)改正错误后,小明测出AB、BC、AC的电压分别是UAB=1V、UBC=2V、UAC=3V,并由此得到实验结论 (用字母UAB、UBC、UAC表示)。同组小华认为,该结论不可靠,存在的问题是 。
五、科普阅读题
16.
(1)如图甲所示,在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据做出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像,该物质在C点的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的比热容;
(2)如图乙所示,三合一充电器给三部手机同时充电。若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙,电源电压为3V, 电压表测的是 两端的电压。若电压表的示数如图丁,则2L两端的电压是 V
(3)如图戊所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 表,乙是 表(两空均选填“电流”或“电压”)。
17.26。阅读材料,回答问题
热电偶电路
公元1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫做“热电偶电路”,如图所示。进一步的实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及连接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的某铂铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的数据。
两连接点间的温度差/℃
0
1
100
200
300
电路中的电流/10-1A
0.00
0.01
0.64
1.42
2.29
(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它是把 能转化为 能的装置;
(2)在热电偶电路中,电路是由 (填“相同”或“不同”)材料的导体组成的闭合电路;
(3)观察表中数据,可以得到的初步结论是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由题意可知,两灯泡并联,且U=3V,I=0.3A,I甲=0.2A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴乙灯两端的电压U乙=U=3V,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过乙灯的电流:
I乙=I﹣I甲=0.3A﹣0.2A=0.1A.
故选A.
【分析】由题意可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出乙灯两端的电压,根据并联电路的电流特点求出通过乙灯的电流.
2.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】在探究电流与电阻的关系时,必须控制定值电阻两端的电压保持不变。
5电阻:0.4V~1.9V
10电阻: 0.7V~2.15V
20电阻: 1.1V~2.35V
取这三个范围的交集:下限取三个范围中的最大值:1.1V; 上限取三个范围中的最小值:1.9V。
因此,合理的电压范围是 1.1V~1.9V。
故答案为:B。
【分析】1、控制变量法:探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压不变。
2、串联分压规律:滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的阻值,来控制定值电阻两端的电压。
3、电压范围的交集计算:为了保证在更换不同阻值的电阻后,电压都能稳定在设定值,需要取各电阻可调电压范围的交集。
4、实验设计的严谨性:在实验前需要通过计算确定合理的电压范围,确保实验能够顺利完成。
3.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故D错误;
B、并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误。
C、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D、通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确;
故选:D。
【分析】 (1)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;
(2)通过两灯的电流不相等一定是并联;
(3)通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
(4)两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联。
4.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】 由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2的示数;
所以,电压表V1量程选用0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V;
电压表V2量程选用0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,即L2电压为1.5V。
由串联电路特点得电灯L1的电压为U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2的示数,所以,电压表V1选择大量程,电压表V2选择小量程,根据串联电路电压规律,可得两灯的电压值。
5.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A、图中,当通过电阻甲的电流为0.3A时,它两端电压为1.5V,A正确,不符合题意;
B、图中,当电阻甲的电压为2V时,通过的电流为0.4A,B正确,不符合题意;
C、甲、乙串联时,电流为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,结合串联电路电压、电流规律,电路总电压为1V+2V=3V,C正确,不符合题意;
D、甲、乙并联,电源电压为2V时,甲的电流为0.4A,乙的电流为0.2A,总电流为0.4A+0.2A=0.6A,D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据I-U图像,结合电压判断电流,结合电流,判断电压的大小;串联电路中,总电压等于各用电器分压之和,并联电流中,干路电流等于各支路电流之和。
6.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据电路结构分析可知,灯泡L1和L2是并联连接的。电流表A1测量的是电路的总电流(干路电流),而电流表A2则专门测量通过灯泡L2的支路电流。因此,选项A的表述是错误的。
BCD.题目中给出电流表A2的示数为0.6A,这表明通过L2的电流为0.6A。在并联电路中,总电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数必然大于0.6A,由此可以确定A1使用的是0~3A量程。从图中可以看出,电流表A1的分度值为0.1A,其实际读数为1.5A。根据并联电路的电流分配规律,通过L1的电流计算如下:
所以BC错误,D是正确的。
故选择D。
【分析】本题核心考查并联电路的电流规律及电流表的量程判断。
相关规律与方法:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和();
电流表量程的选择需结合“干路电流大于支路电流”的特点,避免量程选择错误导致读数偏差。
解题关键:先确定电路的并联连接方式,明确各电流表的测量对象,再结合量程判断读数,最后用并联电流规律计算支路电流。
7.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据乙图可知,电流表的量程是0~3A,分度值为0.1A,则示数为1A,故A错误;
BC.根据题意可知,流经灯泡L1的电流为0.6A,流经L2的电流为0.4A,而1A=0.6A+0.4A,符合并联电路中I总=I1+I2,所以小灯泡L1和L2是并联的,而电流表在干路上,故B错误,C正确;
D.根据并联电路的特点可知,两个灯泡的工作互不影响,如果将小灯泡L1拧下来,L2正常工作,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据图片确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读数;
BC.比较三个电流值,找到它们的数学关系,结合并联电路的电流规律分析判断;
D.并联电路用电器互不影响。
8.【答案】1.1
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据并联电路的电流特点:在电路的任意节点,流入的电流之和等于流出的电流之和。
已知电流表读数为0.3A,电流方向是流入节点a;导线ab的电流为0.8A。
要使流过导线ac的电流最大,需要让ab的电流方向为流入节点a,此时ac的电流方向为流出节点a。
根据节点电流规律:Iac=I电流表+Iab,代入数据:Iac=0.3A+0.8A=1.1A。
故答案为:1.1。
【分析】1、并联电路中,在电路的分支点,所有流入的电流之和等于所有流出的电流之和。
2、电流方向的判断:电流从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
9.【答案】并联;2.4;0.1
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】当开关S、S1都闭合时,电流从电源正极流出后分成三条独立支路,分别经过L1、L2、L3,最后汇合回到电源负极,因此三灯的连接方式是并联。
电流表A1测量L1和L2的总电流IA1=I1+I2。
电流表A2测量L2和L3的总电流IA2=I2+I3。
已知两表指针偏转角度相同,且A2测量的电流更大,故A2使用大量程(0~3A),A1使用小量程(0~0.6A),大量程读数是小量程的5倍,即 IA2=5IA1。
根据电流比和断开S1的变化列方程
已知I1:I3=1: 6,设I1=x,则I3=6x。
断开S1时,A2的示数减小了0.4A,说明减少的电流就是L1的电流,即I1=0.4A。
因此I1=0.4A,I3=60.4A=2.4A。
由IA2=5IA1可得:I2+I3=5(I1+I2)。
代入I1=0.4A,I3=2.4A:I2+2.4=5(0.4+I2)
I2+2.4=2+5I2;4I2=0.4;I2=0.1A。
故答案为:并联;2.4;0.1。
【分析】1、并联电路的特点:各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和,各支路独立工作、互不影响。
2、电流表的量程与读数:同一指针位置,大量程(0~3A)读数是小量程(0~0.6A)读数的5倍。
3、并联电路的电流规律:I干=I1+I2+...+In。
10.【答案】0.2;0.6
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】由电路图可知,三个灯泡L1、L2、L3是并联的。
电流表A1测量通过L1的电流,即I1=1A。电流表A2测量通过L1和L2的总电流,即I1+2=1.2A。电流表A3测量干路电流,即I总=1.8A。
根据并联电路的电流规律:
通过L2的电流:I2=I1+2-I1=1.2A-1A=0.2A
通过 L3的电流:I3=I总-I1+2=1.8A-1.2A=0.6A。
故答案为:0.2;0.6。
【分析】1、并联电路的电流特点:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I总=I1+I2+I3。
2、电流表的测量对象判断:明确电流表与哪些用电器串联,从而确定它测量的是哪部分电路的电流。
11.【答案】
【知识点】电流表的连接;并联电路的电流规律
【解析】【解答】[1] 分析实物图:电源、开关、电流表、灯泡L1和L2分别连接电源成并联电路,电压表并联在灯泡L2两端。因此电路图为:电源(标出正负极)、开关S和电流表A1在干路上,L1、L2并联,灯泡L2单独在一条支路上,电流表A2与L1串联在另一条支路上,所画电路图如下图所示:
【分析】(1)解题关键是识别实物电路的连接方式:从电源正极出发,沿干路导线经过支路各元件回到负极,判断是串联还是并联;特别注意电流表的位置;
(2)易错点:误将两灯泡画成串联;电流表连接对象画错;电路图元件符号不规范或连线交叉不清。
12.【答案】
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电流表的连接;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】只闭合S1:两灯都不亮,两表无示数,说明S1不是总开关。
只闭合S2:红灯亮、绿灯不亮;两表都有示数I1,说明S2控制红灯支路。
同时闭合S1、S2:两灯都亮;A1示数为I2(I2>I1),A2示数仍为I1,说明S1控制绿灯支路,两灯并联。
A2示数始终等于I1,说明它与红灯串联,测量红灯支路电流。
A1在S1、S2都闭合时示数变大,说明它在干路上,测量干路总电流。
红灯与A2、S2串联成一条支路。绿灯与S1串联成另一条支路。两条支路并联,A1接在干路上。
故答案为:。
【分析】1、并联电路的特点
各支路用电器独立工作,互不影响。
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路。
2、电流表的使用
电流表与被测用电器串联,测量通过该用电器的电流。
干路电流表测量总电流,支路电流表测量对应支路的电流。
3、电路推理方法
通过开关通断时的灯亮情况和电表示数变化,反推电路连接方式和元件作用。
13.【答案】(1)断开
(2)电流表换接小量程
(3)A
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保证实验安全,连接电路时,开关应该断开;
(2)如图乙,电流表选择较大量程,偏转角度太小,应该改接小量程;
(3)A、反复断开和闭合开关,电路中a、b、c位置电流大小不变,故A错误;
B、换用规格不同的灯泡进行多次实验,可改变电路中a、b、c位置电流的大小,寻找普遍规律,故B正确;
C、换用电压不同的电源进行多次实验,可改变电路中a、b、c位置电流的大小,寻找普遍规律,故C正确;
故选A。
【分析】(1)连接电路时开关应该断开;
(2)电流表偏转角度太小,故应该改接小量程;
(3)探究串联电路电流特点的实验中,应该多次改变电路中电流的大小,进行实验,得出普遍结论。
14.【答案】(1)B
(2)电流表没有调零
(3)错误
(4)B
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)A、连接电路时开关必须断开,防止短路,说法正确。
B、连接电路时,不一定要从电源正极开始,只要按电路图依次连接即可,说法错误。
C、每处接线都要接牢,防止接触不良,说法正确。
D、连接完要检查无误再闭合开关,说法正确。故答案为:B。
(2)规范连接电路,开关为断开状态,电流表指针反向偏转,说明电流表未调零。
(3)拆下一根导线,两灯都熄灭,不能判定一定是串联。如果是并联电路,拆下的是干路上的导线,两灯也会同时熄灭。因此小文的判断方法是错误的。
(4)多次实验的目的是避免结论的偶然性,寻找普遍规律,需要改变实验条件:
A、换用不同规格的灯泡,改变支路电流,可行。
B、反复断开闭合开关,只是重复同一组数据,不能改变实验条件,无法避免偶然性,不能实现目的。
C、换用不同电压的电源,改变电路电流,可行。故答案为:B。
故答案为:(1)B;(2)电流表没有调零;(3)错误;(4)B。
【分析】1、电路连接规范:连接电路时开关必须断开,接线要牢固,连接完成后要检查电路,连接顺序不强制从正极开始。
2、电流表的使用:电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反向偏转;使用前要调零。
3、串、并联电路的特点:串联电路一处断开,所有用电器都不工作;并联电路支路断开不影响其他支路,但干路断开会影响所有支路。
4、多次实验的目的:为避免结论的偶然性、寻找普遍规律,需要改变实验条件(如换用不同规格器材、不同电源电压)进行多次实验,重复同一条件的操作无法达到此目的。
15.【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2)电流表示数/A
(3)B
(4)2;断开开关,将电压表换用0~3V的小量程
(5);实验次数过少,结论具有偶然性
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1) 电流表指针反向偏转的原因
电流表的使用规则是“正接线柱接电流流入端,负接线柱接电流流出端”。若指针反向偏转,是因为电流表正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出。
(2) 表格空缺内容
表格第一列是“电流表的位置”,第二列对应“电流的测量值”,因此空缺处应为“电流表示数/A”(与数值的单位“”对应)。
(3) 串联灯泡一个不发光的原因
选项A(灯丝断了):串联电路断路,两个灯泡都不发光,不符合;
选项B(被短路了):短路的灯泡不发光,另一个灯泡正常通路发光,符合;
选项C(靠近电源负极):串联电路电流处处相等,位置不影响发光,不符合。
因此选B。
(4) 电压表的示数与量程选择
电压表接量程,分度值,指针指向,因此示数为;
为使读数更精确,应换用分度值更小的小量程,操作是“断开开关,将电压表换用的小量程”。
(5) 串联电压规律与实验缺陷
串联电路的电压规律:总电压等于各部分电压之和,即;
实验缺陷:只进行了一次实验,数据具有偶然性,未多次实验寻找普遍规律,结论不可靠。
【分析】这道题围绕“探究串联电路中电流、电压规律”的实验展开,核心是结合电流表/电压表的使用规则、电路故障分析、实验数据处理及结论的科学性,考查实验各环节的知识:
1. 电流表指针反向偏转:依据电流表“正进负出”的使用规则,判断为正负接线柱接反;
2. 实验表格空缺:结合表格内的电流数据,确定空缺处为“电流表示数/A”;
3. 串联灯泡一明一暗的故障:根据串联电路特点,灯丝断则电路断路(均不亮),短路的灯泡不发光、另一灯泡可发光,故判断为灯泡短路;
4. 电压表的读数与量程选择:先根据所选量程(0-15V)读取示数,再结合示数大小(在0-3V范围内),换用小量程以提高读数精度;
5. 串联电压规律与实验结论的科学性:通过数据得出“总电压等于各部分电压之和()”,同时指出仅一次实验数据得出的结论具有偶然性,需多次实验避免偶然。
总结:本题关键是结合串联电路的电流/电压规律,融入电流表、电压表的使用规范、电路故障分析及实验结论的严谨性要求,全面考查实验探究的核心环节。
(1)在测量某处的电流时,电流表指针反向偏转,说明电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反。
(2)表格记录的是电流表在A、B、C 三点的电流数据,因此空缺处应为 “电流表示数 / A”。
(3)A.若灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光。故A不符合题意;
B.若灯泡被短路,短路的灯不发光,另一个灯发光,故B符合题意;
C.灯泡是否发光与靠近电源负极无关,故C不符合题意。
故选B。
(4)[1][2]图丙中电压表选用0~15V量程,分度值0.5V,示数为2V;此时电压表指针偏转太小,为使读数更精确,应断开开关,将电压表换用0~3V的小量程(分度值 0.1V)。
(5)[1]根据测量的数据,可得出实验结论:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即。
[2]仅一次实验得出的结论不可靠,应更换不同规格的灯泡多次实验,避免偶然性。
16.【答案】(1)大于
(2)变小;L1;2.5
(3)电流;电压
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电流表的连接;电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 (1)根据甲图可知,AB段比CD段的图像倾斜角度更大,即温度升高的要快些。由于该晶体在固态和液态时质量不变,加热方式不变,在吸收相同热量的情况下,比热容越大,温度升高的越慢,则该物质在C点的比热容大于B点的比热容。
(2)用三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若拔掉其中一部手机,则总电流将变小;
图丙所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;
由图丙可知:电压表应该使用的是0~3V的量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是0.5V,即L1两端的电压:U1=0.5V;
根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可得,
L2两端的电压:U2=U−U1=3V−0.5V=2.5V;
(3)闭合开关S后,两个灯泡都能发光;若乙是电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表,甲与灯泡L2串联,为电流表,则两个灯泡组成并联电路。
【分析】 (1)根据图片分析AB段和CD段温度变化的快慢,然后根据Q=cm△t分析解答;
(2)三部手机在充电时能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化;
图丙所示,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;
电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数,从而读数;小灯泡L1、L2是串联连接的,根据串联电路的电压规律可求得L2两端的电压;
(3)电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
17.【答案】内;电;不同;两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大
【知识点】电源及其能量转化;串联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据图像,把铜丝和铁丝的一个连接点放在冰水混合物中保持低温,另一个连接点放在火焰上热,电路中产生“热电流”,是内能转化为电能。
(2)根据材料内容,热电偶产生热电流的条件是:电路是由不同材料的导体组成的闭合电路。
(3)观察表中数据,可知两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。可得结论是:两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。
【分析】(1)导体的连接点温度不同,产生电流,将内能转化为电能;
(2)热电偶产生电流时,导体的材料不同;
(3)热电偶电源的温度差越大,产生的电流越大。
学科网(北京)股份有限公司
$
13.5《串、并联电路的特点》学科素养同步分层练习设计(培优版) 初中物理九年级上册(苏科版新教材)
一、选择题
1.甲、乙两灯并联在3V的电源上,干路中的电流为0.3A,通过甲灯的电流为0.2A,则乙灯两端的电压和通过的电流分别为( )
A.3V、0.1A B.3V、0.5A C.1V、0.1A D.1V、0.2A
【答案】A
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由题意可知,两灯泡并联,且U=3V,I=0.3A,I甲=0.2A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴乙灯两端的电压U乙=U=3V,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过乙灯的电流:
I乙=I﹣I甲=0.3A﹣0.2A=0.1A.
故选A.
【分析】由题意可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出乙灯两端的电压,根据并联电路的电流特点求出通过乙灯的电流.
2.小华探究电流与电阻的关系实验中,准备使用5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验,她先将这三个电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,得到电压表示数的变化范围分别是0.4V~1.9V、0.7V~2.15V、1.1V~2.35V,最终设定合理的电压范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】在探究电流与电阻的关系时,必须控制定值电阻两端的电压保持不变。
5电阻:0.4V~1.9V
10电阻: 0.7V~2.15V
20电阻: 1.1V~2.35V
取这三个范围的交集:下限取三个范围中的最大值:1.1V; 上限取三个范围中的最小值:1.9V。
因此,合理的电压范围是 1.1V~1.9V。
故答案为:B。
【分析】1、控制变量法:探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压不变。
2、串联分压规律:滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的阻值,来控制定值电阻两端的电压。
3、电压范围的交集计算:为了保证在更换不同阻值的电阻后,电压都能稳定在设定值,需要取各电阻可调电压范围的交集。
4、实验设计的严谨性:在实验前需要通过计算确定合理的电压范围,确保实验能够顺利完成。
3.如图所示,暗盒中的两个灯泡和连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,以下现象可以确认两灯为并联的是( )
A.两灯亮度不相同 B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等 D.通过两灯的电流不相等
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故D错误;
B、并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误。
C、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D、通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确;
故选:D。
【分析】 (1)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;
(2)通过两灯的电流不相等一定是并联;
(3)通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
(4)两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联。
4.图甲所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 1.5V B.7.5V 7.5V
C.1.5V 6V D.6V 1.5V
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】 由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2的示数;
所以,电压表V1量程选用0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V;
电压表V2量程选用0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,即L2电压为1.5V。
由串联电路特点得电灯L1的电压为U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2的示数,所以,电压表V1选择大量程,电压表V2选择小量程,根据串联电路电压规律,可得两灯的电压值。
5. 如图所示是电阻甲和乙的 I-U 图像,下列说法不正确的是
A.当通过电阻甲的电流为 0.3A 时,它两端电压为 1.5V
B.当电阻甲两端电压为 2V 时,通过它的电流为 0.4A
C.当甲、乙串联,电路电流为 0.2A 时,电路总电压为 3V
D.当电阻甲、乙并联,电源电压为 2V 时,电路总电流为 0.4A
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A、图中,当通过电阻甲的电流为0.3A时,它两端电压为1.5V,A正确,不符合题意;
B、图中,当电阻甲的电压为2V时,通过的电流为0.4A,B正确,不符合题意;
C、甲、乙串联时,电流为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,结合串联电路电压、电流规律,电路总电压为1V+2V=3V,C正确,不符合题意;
D、甲、乙并联,电源电压为2V时,甲的电流为0.4A,乙的电流为0.2A,总电流为0.4A+0.2A=0.6A,D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据I-U图像,结合电压判断电流,结合电流,判断电压的大小;串联电路中,总电压等于各用电器分压之和,并联电流中,干路电流等于各支路电流之和。
6.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,电流表A2读数是0.6A,下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.通过灯L2的电流为1.5A D.通过灯L1的电流为0.9A
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据电路结构分析可知,灯泡L1和L2是并联连接的。电流表A1测量的是电路的总电流(干路电流),而电流表A2则专门测量通过灯泡L2的支路电流。因此,选项A的表述是错误的。
BCD.题目中给出电流表A2的示数为0.6A,这表明通过L2的电流为0.6A。在并联电路中,总电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数必然大于0.6A,由此可以确定A1使用的是0~3A量程。从图中可以看出,电流表A1的分度值为0.1A,其实际读数为1.5A。根据并联电路的电流分配规律,通过L1的电流计算如下:
所以BC错误,D是正确的。
故选择D。
【分析】本题核心考查并联电路的电流规律及电流表的量程判断。
相关规律与方法:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和();
电流表量程的选择需结合“干路电流大于支路电流”的特点,避免量程选择错误导致读数偏差。
解题关键:先确定电路的并联连接方式,明确各电流表的测量对象,再结合量程判断读数,最后用并联电流规律计算支路电流。
7.如图甲是电路图中的一部分,已知通过灯泡L1的电流为0.6A,通过L2的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A
B.电流表在支路上
C.L1和L2是并联
D.如果将小灯泡L1拧下来,L2将熄灭
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据乙图可知,电流表的量程是0~3A,分度值为0.1A,则示数为1A,故A错误;
BC.根据题意可知,流经灯泡L1的电流为0.6A,流经L2的电流为0.4A,而1A=0.6A+0.4A,符合并联电路中I总=I1+I2,所以小灯泡L1和L2是并联的,而电流表在干路上,故B错误,C正确;
D.根据并联电路的特点可知,两个灯泡的工作互不影响,如果将小灯泡L1拧下来,L2正常工作,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据图片确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读数;
BC.比较三个电流值,找到它们的数学关系,结合并联电路的电流规律分析判断;
D.并联电路用电器互不影响。
二、填空题
8.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.3A,通过导线的电流是0.8A,则流过导线的电流最大为 A。
【答案】1.1
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据并联电路的电流特点:在电路的任意节点,流入的电流之和等于流出的电流之和。
已知电流表读数为0.3A,电流方向是流入节点a;导线ab的电流为0.8A。
要使流过导线ac的电流最大,需要让ab的电流方向为流入节点a,此时ac的电流方向为流出节点a。
根据节点电流规律:Iac=I电流表+Iab,代入数据:Iac=0.3A+0.8A=1.1A。
故答案为:1.1。
【分析】1、并联电路中,在电路的分支点,所有流入的电流之和等于所有流出的电流之和。
2、电流方向的判断:电流从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
9.如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯、、的连接方式是 ,电流表和的指针偏转角度相同(电流表有两个量程,分别为“0~0.6A”和“0~3A”),此时通过、的电流之比为1∶6,当断开时发现的示数减小了0.4A,则两开关都闭合时,流过的电流是 A,流过的电流是 A。
【答案】并联;2.4;0.1
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】当开关S、S1都闭合时,电流从电源正极流出后分成三条独立支路,分别经过L1、L2、L3,最后汇合回到电源负极,因此三灯的连接方式是并联。
电流表A1测量L1和L2的总电流IA1=I1+I2。
电流表A2测量L2和L3的总电流IA2=I2+I3。
已知两表指针偏转角度相同,且A2测量的电流更大,故A2使用大量程(0~3A),A1使用小量程(0~0.6A),大量程读数是小量程的5倍,即 IA2=5IA1。
根据电流比和断开S1的变化列方程
已知I1:I3=1: 6,设I1=x,则I3=6x。
断开S1时,A2的示数减小了0.4A,说明减少的电流就是L1的电流,即I1=0.4A。
因此I1=0.4A,I3=60.4A=2.4A。
由IA2=5IA1可得:I2+I3=5(I1+I2)。
代入I1=0.4A,I3=2.4A:I2+2.4=5(0.4+I2)
I2+2.4=2+5I2;4I2=0.4;I2=0.1A。
故答案为:并联;2.4;0.1。
【分析】1、并联电路的特点:各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和,各支路独立工作、互不影响。
2、电流表的量程与读数:同一指针位置,大量程(0~3A)读数是小量程(0~0.6A)读数的5倍。
3、并联电路的电流规律:I干=I1+I2+...+In。
10.如图所示电路中,闭合开关S后,A1的示数为1A,A2的示数为1.2A,A3的示数为1.8A,通过L2的电流为 A,通过L3的电流为 A。
【答案】0.2;0.6
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】由电路图可知,三个灯泡L1、L2、L3是并联的。
电流表A1测量通过L1的电流,即I1=1A。电流表A2测量通过L1和L2的总电流,即I1+2=1.2A。电流表A3测量干路电流,即I总=1.8A。
根据并联电路的电流规律:
通过L2的电流:I2=I1+2-I1=1.2A-1A=0.2A
通过 L3的电流:I3=I总-I1+2=1.8A-1.2A=0.6A。
故答案为:0.2;0.6。
【分析】1、并联电路的电流特点:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I总=I1+I2+I3。
2、电流表的测量对象判断:明确电流表与哪些用电器串联,从而确定它测量的是哪部分电路的电流。
三、作图题
11.根据下图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图,并在图中对应的灯泡和电流表附近标出和。
【答案】
【知识点】电流表的连接;并联电路的电流规律
【解析】【解答】[1] 分析实物图:电源、开关、电流表、灯泡L1和L2分别连接电源成并联电路,电压表并联在灯泡L2两端。因此电路图为:电源(标出正负极)、开关S和电流表A1在干路上,L1、L2并联,灯泡L2单独在一条支路上,电流表A2与L1串联在另一条支路上,所画电路图如下图所示:
【分析】(1)解题关键是识别实物电路的连接方式:从电源正极出发,沿干路导线经过支路各元件回到负极,判断是串联还是并联;特别注意电流表的位置;
(2)易错点:误将两灯泡画成串联;电流表连接对象画错;电路图元件符号不规范或连线交叉不清。
12.如图所示的电路盒面板上有红、绿灯各一只,两个开关、,电流表两只,电源一个.在不打开盒子的情况下,为探究盒内电路结构,进行了如下实验:
闭合开关
和
灯的发光情况
红灯
不亮
亮
亮
绿灯
不亮
不亮
亮
电流表示数
没有示数
有一定示数
有一定示数
电流表示数
没有示数
有一定示数
有一定示数
请根据实验情况在方框内画出盒内电路的电路图,并将面板上的实物元件连接起来.
【答案】
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电流表的连接;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】只闭合S1:两灯都不亮,两表无示数,说明S1不是总开关。
只闭合S2:红灯亮、绿灯不亮;两表都有示数I1,说明S2控制红灯支路。
同时闭合S1、S2:两灯都亮;A1示数为I2(I2>I1),A2示数仍为I1,说明S1控制绿灯支路,两灯并联。
A2示数始终等于I1,说明它与红灯串联,测量红灯支路电流。
A1在S1、S2都闭合时示数变大,说明它在干路上,测量干路总电流。
红灯与A2、S2串联成一条支路。绿灯与S1串联成另一条支路。两条支路并联,A1接在干路上。
故答案为:。
【分析】1、并联电路的特点
各支路用电器独立工作,互不影响。
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路。
2、电流表的使用
电流表与被测用电器串联,测量通过该用电器的电流。
干路电流表测量总电流,支路电流表测量对应支路的电流。
3、电路推理方法
通过开关通断时的灯亮情况和电表示数变化,反推电路连接方式和元件作用。
四、实验探究题
13. 在“探究串联电路电流特点”的实验中,小丹同学选用两个规格不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在 a、b 、c 三处测量电流。
(1)连接电路时,开关应该 。
(2)她先把电流表接在 a 处,闭合开关后,电流表指针的位置如图乙所示,接下来的操作应该是:断开开关, 。
(3)老师提醒小丹,应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作不能实现这一目的是 ____ 。(选填序号字母)
A.反复断开和闭合开关进行多次实验
B.换用规格不同的灯泡进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
【答案】(1)断开
(2)电流表换接小量程
(3)A
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保证实验安全,连接电路时,开关应该断开;
(2)如图乙,电流表选择较大量程,偏转角度太小,应该改接小量程;
(3)A、反复断开和闭合开关,电路中a、b、c位置电流大小不变,故A错误;
B、换用规格不同的灯泡进行多次实验,可改变电路中a、b、c位置电流的大小,寻找普遍规律,故B正确;
C、换用电压不同的电源进行多次实验,可改变电路中a、b、c位置电流的大小,寻找普遍规律,故C正确;
故选A。
【分析】(1)连接电路时开关应该断开;
(2)电流表偏转角度太小,故应该改接小量程;
(3)探究串联电路电流特点的实验中,应该多次改变电路中电流的大小,进行实验,得出普遍结论。
14. 在“探究并联电路电流特点”的实验中,小文和小强两位同学一起合作进行实验,按如图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了讨论。以下的几个说法中错误的是 ____ 。
A.连接电路时,开关必须断开
B.连接电路时,必须从电源正极开始
C.连接电路时,每处接线都必须接牢
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)他们在规范连接电路时,小文发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 。
(3)他们处理好问题,重新接好电路后闭合开关,发现两灯泡都亮,由于连线弯曲较乱,一时无法确定是串联还是并联?小文灵机一动,拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小文判断的方法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)小文根据实验数据分析得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小强提醒小文应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作中不能实现这一目的的是 ____ 。( 选 填序号字母)
A.换用规格不同的灯泡进行多次实验
B.反复断开和闭合开关进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
【答案】(1)B
(2)电流表没有调零
(3)错误
(4)B
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)A、连接电路时开关必须断开,防止短路,说法正确。
B、连接电路时,不一定要从电源正极开始,只要按电路图依次连接即可,说法错误。
C、每处接线都要接牢,防止接触不良,说法正确。
D、连接完要检查无误再闭合开关,说法正确。故答案为:B。
(2)规范连接电路,开关为断开状态,电流表指针反向偏转,说明电流表未调零。
(3)拆下一根导线,两灯都熄灭,不能判定一定是串联。如果是并联电路,拆下的是干路上的导线,两灯也会同时熄灭。因此小文的判断方法是错误的。
(4)多次实验的目的是避免结论的偶然性,寻找普遍规律,需要改变实验条件:
A、换用不同规格的灯泡,改变支路电流,可行。
B、反复断开闭合开关,只是重复同一组数据,不能改变实验条件,无法避免偶然性,不能实现目的。
C、换用不同电压的电源,改变电路电流,可行。故答案为:B。
故答案为:(1)B;(2)电流表没有调零;(3)错误;(4)B。
【分析】1、电路连接规范:连接电路时开关必须断开,接线要牢固,连接完成后要检查电路,连接顺序不强制从正极开始。
2、电流表的使用:电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反向偏转;使用前要调零。
3、串、并联电路的特点:串联电路一处断开,所有用电器都不工作;并联电路支路断开不影响其他支路,但干路断开会影响所有支路。
4、多次实验的目的:为避免结论的偶然性、寻找普遍规律,需要改变实验条件(如换用不同规格器材、不同电源电压)进行多次实验,重复同一条件的操作无法达到此目的。
15.如图甲是同学们“探究串联电路中电流规律”的实验电路图(电流表依次接在A、B、C三点)。
电流表的位置
A
B
C
0.2
0.2
0.2
(1)某同学在测量某处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
(2)改正后,测出一组数据如表所示,表格中空缺处的内容为 。
(3)若实验中,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该小灯泡 (填字母)。
A.灯丝断了 B.被短路了 C.靠近电源负极
(4)同学们认为可以利用该电路图继续探究串联电路的电压规律,在接入电压表后示数如图丙所示,则电压表的示数为 V。为了使读数更精确,他应 。
(5)改正错误后,小明测出AB、BC、AC的电压分别是UAB=1V、UBC=2V、UAC=3V,并由此得到实验结论 (用字母UAB、UBC、UAC表示)。同组小华认为,该结论不可靠,存在的问题是 。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2)电流表示数/A
(3)B
(4)2;断开开关,将电压表换用0~3V的小量程
(5);实验次数过少,结论具有偶然性
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1) 电流表指针反向偏转的原因
电流表的使用规则是“正接线柱接电流流入端,负接线柱接电流流出端”。若指针反向偏转,是因为电流表正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出。
(2) 表格空缺内容
表格第一列是“电流表的位置”,第二列对应“电流的测量值”,因此空缺处应为“电流表示数/A”(与数值的单位“”对应)。
(3) 串联灯泡一个不发光的原因
选项A(灯丝断了):串联电路断路,两个灯泡都不发光,不符合;
选项B(被短路了):短路的灯泡不发光,另一个灯泡正常通路发光,符合;
选项C(靠近电源负极):串联电路电流处处相等,位置不影响发光,不符合。
因此选B。
(4) 电压表的示数与量程选择
电压表接量程,分度值,指针指向,因此示数为;
为使读数更精确,应换用分度值更小的小量程,操作是“断开开关,将电压表换用的小量程”。
(5) 串联电压规律与实验缺陷
串联电路的电压规律:总电压等于各部分电压之和,即;
实验缺陷:只进行了一次实验,数据具有偶然性,未多次实验寻找普遍规律,结论不可靠。
【分析】这道题围绕“探究串联电路中电流、电压规律”的实验展开,核心是结合电流表/电压表的使用规则、电路故障分析、实验数据处理及结论的科学性,考查实验各环节的知识:
1. 电流表指针反向偏转:依据电流表“正进负出”的使用规则,判断为正负接线柱接反;
2. 实验表格空缺:结合表格内的电流数据,确定空缺处为“电流表示数/A”;
3. 串联灯泡一明一暗的故障:根据串联电路特点,灯丝断则电路断路(均不亮),短路的灯泡不发光、另一灯泡可发光,故判断为灯泡短路;
4. 电压表的读数与量程选择:先根据所选量程(0-15V)读取示数,再结合示数大小(在0-3V范围内),换用小量程以提高读数精度;
5. 串联电压规律与实验结论的科学性:通过数据得出“总电压等于各部分电压之和()”,同时指出仅一次实验数据得出的结论具有偶然性,需多次实验避免偶然。
总结:本题关键是结合串联电路的电流/电压规律,融入电流表、电压表的使用规范、电路故障分析及实验结论的严谨性要求,全面考查实验探究的核心环节。
(1)在测量某处的电流时,电流表指针反向偏转,说明电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反。
(2)表格记录的是电流表在A、B、C 三点的电流数据,因此空缺处应为 “电流表示数 / A”。
(3)A.若灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光。故A不符合题意;
B.若灯泡被短路,短路的灯不发光,另一个灯发光,故B符合题意;
C.灯泡是否发光与靠近电源负极无关,故C不符合题意。
故选B。
(4)[1][2]图丙中电压表选用0~15V量程,分度值0.5V,示数为2V;此时电压表指针偏转太小,为使读数更精确,应断开开关,将电压表换用0~3V的小量程(分度值 0.1V)。
(5)[1]根据测量的数据,可得出实验结论:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即。
[2]仅一次实验得出的结论不可靠,应更换不同规格的灯泡多次实验,避免偶然性。
五、科普阅读题
16.
(1)如图甲所示,在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据做出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像,该物质在C点的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的比热容;
(2)如图乙所示,三合一充电器给三部手机同时充电。若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙,电源电压为3V, 电压表测的是 两端的电压。若电压表的示数如图丁,则2L两端的电压是 V
(3)如图戊所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 表,乙是 表(两空均选填“电流”或“电压”)。
【答案】(1)大于
(2)变小;L1;2.5
(3)电流;电压
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电流表的连接;电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 (1)根据甲图可知,AB段比CD段的图像倾斜角度更大,即温度升高的要快些。由于该晶体在固态和液态时质量不变,加热方式不变,在吸收相同热量的情况下,比热容越大,温度升高的越慢,则该物质在C点的比热容大于B点的比热容。
(2)用三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若拔掉其中一部手机,则总电流将变小;
图丙所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;
由图丙可知:电压表应该使用的是0~3V的量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是0.5V,即L1两端的电压:U1=0.5V;
根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可得,
L2两端的电压:U2=U−U1=3V−0.5V=2.5V;
(3)闭合开关S后,两个灯泡都能发光;若乙是电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表,甲与灯泡L2串联,为电流表,则两个灯泡组成并联电路。
【分析】 (1)根据图片分析AB段和CD段温度变化的快慢,然后根据Q=cm△t分析解答;
(2)三部手机在充电时能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化;
图丙所示,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;
电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数,从而读数;小灯泡L1、L2是串联连接的,根据串联电路的电压规律可求得L2两端的电压;
(3)电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
17.26。阅读材料,回答问题
热电偶电路
公元1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫做“热电偶电路”,如图所示。进一步的实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及连接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的某铂铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的数据。
两连接点间的温度差/℃
0
1
100
200
300
电路中的电流/10-1A
0.00
0.01
0.64
1.42
2.29
(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它是把 能转化为 能的装置;
(2)在热电偶电路中,电路是由 (填“相同”或“不同”)材料的导体组成的闭合电路;
(3)观察表中数据,可以得到的初步结论是 。
【答案】内;电;不同;两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大
【知识点】电源及其能量转化;串联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)根据图像,把铜丝和铁丝的一个连接点放在冰水混合物中保持低温,另一个连接点放在火焰上热,电路中产生“热电流”,是内能转化为电能。
(2)根据材料内容,热电偶产生热电流的条件是:电路是由不同材料的导体组成的闭合电路。
(3)观察表中数据,可知两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。可得结论是:两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。
【分析】(1)导体的连接点温度不同,产生电流,将内能转化为电能;
(2)热电偶产生电流时,导体的材料不同;
(3)热电偶电源的温度差越大,产生的电流越大。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。