2020年中考物理实验集中专项训练第10练电磁学实验串并联含解析

2020年中考物理实验集中专项训练第10练电磁学实验串并联含解析

第10练电（磁）学实验-串、并联 电路的电流、电压规律 一、选择型实验专练 ‎1.（多选）利用如图电路探究串联电路的规律， 下列做法正确的是（　　）‎ A．分别把开关改接到a、b、c 处， 可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响 B．分别将电流表串联在a、b、c 处，可以探究电路中各处电流的关系 C．分别将电压表串联在a、b、c 处，可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系 D．为使探究结论更具普遍性，可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验 ‎【答案】ABD ‎【解析】A、在如图所示的电路图中，分别把开关改接到 a、b、c 处， 可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响，故A正确；B、在如图所示的电路图中，分别将电流表串联在 a、b、c 处，可以探究电路中各处电流的关系，故B正确；C、电压表应与被测电路并联，因此C错误；D、为使探究结论更具普遍性，可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验，故D正确。‎ ‎2.小华在做如图所示的实验时，闭合开关S，两灯均发光，过了一会儿，灯L1突然熄灭，他发现一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小。他将灯L1、L2位置互换，再次闭合开关S，观察到两个电表指针均不动，若电路只有一处故障，则一定是（　　）‎ A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路 ‎【答案】B ‎【解析】由电路图知，两只灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，电流表测量通过电路的电流；‎ 9‎ A、如果灯泡L1短路，L1不能发光，电流表示数增大，电压表示数减小；将两只灯泡互换位置后，电流表指针偏转，电压表指针也偏转，故A不符合题意；‎ B、如果灯L1断路，两灯都不能发光，电流表示数减小为零，电压表示数增大；将灯L1、L2位置互换后，整个电路断路，所以电流表、电压表指针均不动，故B符合题意；‎ C、如果灯泡L2短路，电流表、电压表示数都增大，故C不符合题意；‎ D、如果灯泡L2断路，整个电路断路，所以电流表、电压表指针均不动，故D不符合题意。‎ ‎3.小明按如图甲所示电路图做实验，闭合开关，两表读数如图乙所示。L突然烧断，烧断后两表示数如图丙所示，定值电阻两端的电压为U，流经定值电阻的电流为I。与L烧断前相比，烧断后（）‎ 甲乙丙 A．U变大，I变大 B．U变大，I变小 C．U不变，I变小 D．U不变，I不变 ‎【答案】A ‎【解析】由图甲知，L与R并联，此时电压表测量L与R两端的电压，由图乙知，L烧断前，电压表示数为1.6V，即定值电阻R两端的电压为1.6V；L烧断后，电压表变成测量R两端的电压，由图丙知，电压表示数为2.4V，即此时定值电阻R两端的电压为2.4V；可见与L烧断前相比，烧断后，定值电阻R两端的电压U变大。根据欧姆定律I=得，R一定时，U增大，I增大，所以流经定值电阻R的电流I变大，故应选A。‎ 二、填空型实验专练 ‎4.在研究并联电路电流特点时，按如图所示电路图连接好电路。闭合开关S和S1，观察电表示数，再闭合开关S2，示数保持不变的电流表是　　（电源电压不变），同时小明观察到电流表A的示数如图乙所示，为了使测量更精确，断开开关后，接下来的操作是　　。‎ ‎【答案】A1将“3 A”上的线头改接到“0.6 A”处 9‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由图知，闭合开关S和S1时，电路为R1的简单电路，电流表A1和A均测R1的电流；‎ 再闭合开关S2，两只电阻并联，电流表A测量干路电流，A1仍然测R1的电流，A2测量R2支路电流，电流表A2的示数从0增大到一定数值；‎ 由于干路电流大于各支路的电流，所以电流表A的示数变大；‎ 由于并联电路各支路互不影响，所以电流表A1的示数保持不变。‎ ‎（2）由图可知，电流表A的指针向右偏转幅度很小，说明干路电流较小，电流表选择的量程过大，所以需要改接小量程，也就是将“3A”上的线头改接到“0.6A”处。‎ ‎5小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”，闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮，为检查电路故障，小芳将电压表接到A、B两点，测得电压为3.0 V，则A、B间（选填“短路”或“断路”），这种故障可能的情况是、。‎ ‎【答案】断路灯丝断了灯泡与灯座接触不良 ‎【解析】由图可知，使用的是两只干电池，则电源电压为3 V，闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮，A、B两点电压为3 V，即电压表测电源电压，说明A、B间断路，电压表相当于直接接到了电源两端，所以示数为3 V；A、B间是小灯泡，灯泡断路，可能是灯丝断了，或者灯泡与灯座之间接触不良。‎ ‎6.如图所示，在探究串联电路电压关系的实验中，小磊同学先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V，然后保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点，电压表的示数为3V。已知R1=5Ω，则电阻R2两端的电压为　　V，通过R2的电流为　　A。如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到C点，这种接法是错误的，理由是。‎ ‎【答案】2   0.2   会导致电压表“+、-”接线柱接反 ‎【解析】‎ 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，则电阻R1两端的电压U1‎ 9‎ ‎=1V，保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点时，电压表测电源两端的电压，则U=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，电阻R2两端的电压U2=U－U1=3V－1V=2V，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以，通过R2的电流I2=I1= = =0.2A；‎ 如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到C点时，会导致电压表“+、-”接线柱接反，这种接法是错误的。‎ 故答案为：2；0.2；会导致电压表“+、-”接线柱接反。‎ 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点时，电压表测电源两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电阻R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R2的电流；如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到C点时，根据电流表正确使用判断这种接法错误的原因。‎ 三、实验探究题专练 ‎7．在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小虹同学选用两个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三处去测量电流。‎ ‎（1）她先把电流表接在a处，闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是。‎ A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏 ‎（2）她排除故障后,重新闭合开关.电流表的指针指示位置如图乙所示.则所测的电流值为A。‎ ‎（3）她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,她发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是。‎ Ia（A）‎ Ib（A）‎ Ic（A）‎ ‎0.16‎ ‎0.15‎ ‎0.14‎ A.可能是因为测量误差造成的 B.是因为没有对电流表调零造成的 9‎ C.串联电路中各处的电流本来就不等 D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小 ‎【答案】（1）B    （2）0.22 A     （3）A ‎【解析】（1）A和D中故障会导致电路中都没有电流，灯也不亮。C选项故障电流是稳定的，被短路的灯泡不亮，另一个灯泡亮度稳定。在题干的描述中发现有电流，灯亮度不稳定，有两种情况：一是电源电压不稳定，二是电路中就接触不良的接线柱，故此题只有B选项符合 ‎（2）先看量筒量程，再注意分度值即可，难度较易。‎ ‎（3）分析实验数据存在误差的原因，弄清楚实验误差和错误的区别。C和D选项的说法都是错误的。‎ ‎8．某同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中，所用的实验器材有两节干电池串联组成的电池组，电流表（量程分别为0～0.6 A、0～3 A）和开关各一个，定值电阻三个（阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω），导线若干。‎ ‎（1）该同学选用两个电阻连接并联电路，在连接电流表时需要选择电流表的量程，请简单描述如何进行实验操作，如何选择量程。‎ ‎（2）某次实验中，所用的两个电阻阻值分别为10 Ω和15 Ω，未连接完整的电路如图所示，请将电路连接完整，（要求：电流表测量10 Ω电阻所在支路的电流）‎ ‎（3）该同学继续进行实验，记录的实验数据如表。‎ ‎10 Ω电阻所在支路的电流I1/A ‎15 Ω电阻所在支路的电流I2/A 干路电流I/A ‎0.28‎ ‎0.18‎ ‎0.46‎ 分析实验数据得出的探究结论是______。‎ ‎（4）为了验证该探究结论是否具有普遍性，该同学使用5 Ω电阻分别与10 Ω，15 Ω电阻组成并联电路，重复上述实验，比较_____（填“测量的数据”或“得出的结论”）是否一致。‎ ‎【答案】（1）将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在的支路上，观察电流表的示数，若电流表示数小于0.6 A，则应选用小量程，若其中有任意一次的电流超过0.6‎ 9‎ ‎ A，则选用大量程；（2）如图所示；（3）并联电路的干路电流等于各支路电流之和；（4）得出的结论。‎ ‎【解析】（1）将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在的支路上，观察电流表的示数，若电流表示数小于0.6 A，则应选用小量程，若其中有任意一次的电流超过0.6 A，则选用大量程。‎ ‎（2）电流表与10 Ω的电阻串联，如下所示：‎ ‎（3）0.46 A=0.28 A+0.18 A，故分析实验数据得出的探究结论是：并联电路的干路电流等于各支路电流之和。（4）为了验证该探究结论是否具有普遍性，该同学使用5 Ω电阻分别与10 Ω，15 Ω电阻组成并联电路，重复上述实验，比较得出的结论是否一致。‎ ‎9．在“探究并联电路中的电流关系”实验中。‎ ‎（1）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”，并改正。‎ ‎（2）连接正确的电路后，闭合开关，电流表的示数为0.46 A，请在图乙中画出指针的位置（O为指针转轴）。‎ ‎（3）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，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 ‎1‎ ‎0.30‎ ‎0.16‎ ‎0.46‎ ‎2‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎3‎ ‎0.24‎ ‎0.34‎ ‎0.58‎ 分析数据得出结论：在并联电路中，　　。‎ ‎（4）第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的电阻　　灯泡L2的电阻；若两灯泡灯丝长度相同，　　的灯丝更细。‎ ‎【答案】（1）如左下所示（2）如右下所示（3）干路电流等于各支路电流之和（4）小于 L2‎ 9‎ ‎【解析】（1）原电路中，两灯短路了，据此改正；‎ ‎（2）电流表分度值为0.02 A，画出示数为0.46 A指针的位置；‎ ‎（3）分析测量数据得出结论；‎ ‎（4）根据并联电路各支路电压相等和P＝分析；‎ 在材料和长度相同的条件下，横截面积越小，电阻越大。‎ 解：（1）原电路中，两灯短路了，改正后如下左所示：‎ ‎（2）电流表分度值为0.02 A，连接正确的电路后，闭合开关，电流表的示数为0.46 A，指针的位置如上右所示；‎ ‎（3）分析数据得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。‎ ‎（4）第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，根据并联电路各支路电压相等和P＝，则灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻；由影响电阻大小的因素，若两灯泡灯丝长度相同，L2的灯丝更细。‎ ‎10．小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：‎ ‎（1）在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L1、L2。‎ ‎（2）在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为　　V。‎ ‎（3）闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了　　（选填“短路”或“断路”）。‎ ‎（4）排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成　　。‎ 9‎ ‎【答案】（1）见解析图；（2）1.9；（3）断路；（4）电压表的正负接线柱接反。‎ ‎【解析】（1）从实物图中可以看出，电流从正极流出，依次经过开关、灯泡L2、L1，然后回到电源负极，电压表并联在灯泡L1两端。‎ ‎（2）据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；‎ ‎（3）闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；‎ ‎（4）电学实验中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，不能接反了 解：（1）由实物图分析可知，两盏灯串联，开关控制整个电路，电压表测量灯泡L1两端电压，画出相应的电路图如下：‎ ‎（2）由图甲可知，电源由2节干电池串联组成，则电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，此时电压表的示数是1.9V。‎ ‎（3）闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，说明电路中可能有断路故障，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。‎ ‎（4）如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯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，即会造成电压表的正负接线柱接反。‎ ‎11. 在串联电路中，流入第一个灯泡的电流用IA表示，流出第二个灯泡的电流用IB表示．请你自选实验器材证明：在串联电路中，IA等于IB． （1）画出实验电路图． （2）写出实验步骤． （3）画出实验数据记录表格．‎ ‎【答案】（1）如图所示. ‎ 9‎ ‎（2）实验器材：符合实验要求的电源一个，开关一个，电流表两只，不同规格的灯泡若干，导线若干。实验步骤：①电流表调零，断开开关，按电路图连接电路；②闭合开关，观察并读出两电流表示数，记为IA、IB，并记入实验记录表格；③仿照上述步骤，换用不同规格的灯泡，重复5次实验，将每次实验时两电流表的示数记入表格中。‎ ‎（3）‎ IA IB ‎【解析】（1）根据题意，研究串联电路的电流关系，流入第一个灯泡的电流用IA表示，流出第二个灯泡的电流用IB表示，将两电流表分别接入电路，如图所示。（2）准备实验器材：电源一个，开关一个，电流表两只，灯泡若干，导线若干。实验步骤：①按电路图连接电路；②闭合开关，读出两个电流表的示数，并记录数据；③换用不同规格的灯泡，重复5次实验，并记录数据。‎ 9‎