九年级上册物理 第十三章 电路初探达标检测卷(Word版 含解析)
一、初三物理第十三章 电路初探 易错压轴题提优(难)
1.若假设在两地之间的输电线发生了短路,如何确定短路的位置?青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究:
他们用AB?CD两根长均为L(L为75cm)的直电阻丝模拟输电线,将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路,在电阻丝的右侧可以安装检测电路,电阻丝单位长度的阻值为r(每厘米的电阻为2Ω),如图甲所示。他们把一个电压为U电源(提供4V稳定电压)?一个定值电阻R0(阻值为300Ω)?电阻箱R1(0-999.9Ω)和一块电压表(有两个量程分别0-3V和0-15V)及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B?D端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数?经过计算得知短路处到B端的距离。为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一(导线电阻忽略不计)。
(1)电压表的量程应选取______V;
(2)当电阻箱调为0,电压表示数为3V时,短路处到B的距离____m;
(3)如果知短路位置改变,考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量程的三分之一,又要确保不超电压表量程,电阻箱R1的取值范围____Ω;
(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1,推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______(用r?U?U0?R1?R0表示) 【答案】0V-3V 0.25 100-600Ω 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一,电压为4V,如果电压表量程选择0~15V,15V的三分之一等于5V,大于4V,故应选择0~3V。 (2)[2]由串联电路分压特点知
R0(U?U0)?U0R1
2U0r
rL?U?U04V?3V1??? R0U03V3故
L??故短路处到B的距离
R0300Ω??50cm?0.5m 3r3?2ΩcmL???11L???0.5m?0.25m 22(3)[3]当短路发生在B、D两点时,根据串联电路分压的特点知
R1?U?U04V?3V1??? R0U03V3即
R1??R0300Ω??100Ω 33当短路发生在A、C两点时,根据串联电路分压的特点知
1U?UR总3?2 ?1R0U3即
R总?2R0?2?300Ω?600Ω
则变阻箱接入电路的电阻为
R???R总?R线?600Ω?75cm?2?2Ωcm?300Ω
故电阻箱R1的取值范围为
100Ω300Ω
(4)[4]根据串联电路分压的特点可得
2rL1?R1U?U0? R0U0则
L1?R0(U?U0)?U0R1
2U0r
2.在探究“并联电路干路电流与支路电流的关系”时: (1)如果有3个电阻R1、R2、R3,对阻值的要求是:__________。 A三个电阻的阻值都相等
B.三个电阻的阻值可以有两个相等 C.三个电阻的阻值都不相等
(2)小明的实验记录如表格,请把第二次和第三次所用电阻填入表中:
(________) 次数 1 2 3 所用电阻 R1、R2 支路电流I1/A 支路电流I2/A 干路电流I/A
(3)如果某次实验第一条支路电流大约0.5A,第二条支路电流大约0.4A,那么他在实验中所选择电流表的量程应该是________。 A.始终用小量程测支路和干路电流 B.始终用大量程测支路和干路电流 C.用小量程测支路,用大量程测干路
(4)如果在第3次时所用电流表发生故障,换了一块表,则_________。 A.前两次的也不要了,全部重新测量 B.只把第3次数据重新测量
【答案】C R1 、R3 ;R2 、R3 C A 【解析】 【详解】
(1)[1]实验为了得到普遍规律实验中使用三个电阻的阻值都不相等,故选C。
(2)[2]由表可知,本实验电路只有两条支路,每次只能选择两个不同的电阻进行实验,所以第二次实验用电阻R1和R3,第三次实验用电阻R2和R3。
(3)[3]电流表的小量程为0~0.6A,大量程为0~3A,为了安全干路用大量程,为了精确支路用小量程,故选C。
(4)[4]因每个电流表的误差不同,所以前两次的也不要了,全部重新测量,故选A。
3.在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)连接电路之前,开关应处于_______状态;电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中.若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的________点. (2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是____;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为_________A.