第十三章 电路初探单元试卷(word版含答案)

第十三章电路初探单元试卷（word版含答案）一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优（难）1．进一步探究电容器是电气设备中的重要元件，是储存电荷的装置。

通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示，单位为法拉，用字母F表示。

两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板形成一个最简单的电容器，在电路中用表示。

(1)如图，闭合开关，电容的两个极板将带等量异种电荷，这个过程叫电容器充电。

充电过程中，经过开关的电流方向是______（选填“从A到B”或“从B到A”）。

改变电源电压，电容器所带电荷量Q也发生改变，实验数据如下表。

电压U/V282电荷量Q/C4×10-36×10-32×10-35×10-3电容C/F2×10-30.75×10-31×10-32×10-3(2)分析数据可知，电容C与电容器两端电压U及电荷量Q的关系式为：C=______。

(3)请把表格补充完整______。

(4)电容的大小不是由带电量或电压决定的，常见的平行板电容器，电容决定式为SCdε=（ε是一个常数，S为极板面积，d为极板间距离）。

多电容器串联时，121111=nC C C C++…，（C表示总电容，C1、C2.……C n表示各电容器的电容）。

现有两个极板面积分别为S1、S2，极板间的距离分别为d1、d2的平行板电容器串联接到电压为U的电源上，则总电容C=______，总共能够储存的电荷量为______。

【答案】B到AQCU= 2.5V 121221S SS d S dε+121221S Sd dUS Sε+【解析】【分析】【详解】(1)[1]充电过程中负电荷从A运动到B，正电荷从B运动到A，则根据电流方向的规定，经过开关的电流方向为B到A。

(2)[2]由表中数据可知3-3210F 2V 410C -⨯⨯=⨯ 3-30.7510F 8V 610C -⨯⨯=⨯3-3110F 2V 210C -⨯⨯=⨯即Q CU =则Q C U=(3)[3]根据上题所得公式QU C=，将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210FQ U C --⨯===⨯(4)[4][5]现有两个极板面积分别为S 1、S 2，极板间的距离分别为d 1、d 2的平行板电容器串联接到电压为U 的电源上，电容决定式为SC dε=则111S C d ε= 222S C d ε=因为多电容器串联时121111=nC C C C ++… 则12111=C C C + 带入12C C 、可得121221S S C S d S d ε=+则总共能够储存的电量为121221US S S d C S d Q U ε+==2．在“探究串联电路电压特点”的实验中：(1)某次测量时，电压表的示数如图所示，则此时灯L1两端的电压为_____V；(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是_____；(3)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：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。

以上猜想中正确有_____（填序号）。

【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反②【解析】【分析】【详解】(1)[1]由实物图可知，两灯串联，电压表测L1的电压；电源为两节干电池，则电源电压＝＝U⨯2 1.5V3V根据串联分压的特点可知，灯L1两端的电压不可能大于3V，故图中电压表选择的是0～3V 量程，对应的分度值是0.1V，指针指在2V右面第2个小格上，读数为⨯＝2V+0.1V2 2.2V(2)[2]如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上测量灯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，开关闭合后，电压表的指针将反偏，即电压表的正负接线柱接反了，因此这种接法是错误的。

(3)[3]闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光，则：①若灯L2灯丝断了，电路断路，灯泡L1也不发光，故①错误；②若灯L2的灯座短路，灯L1发光，L2不发光，故②正确；③若灯L2也工作时，由串联电路的电流特点可知，L2中电流和L1中电流相等，故③错误。

综上所述，以上猜想中正确只有②。

3．实验小组用如图1所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验思路如下∶接好电路后，把电流表分别接入到A、B、C三处，测出第一组数据；为了防止个别偶然因素的影响，他们采用以下两种方法之一来重复实验，并完成第二次和第三次测量：方法一∶改变电源电压方法二∶更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）(1)如图2是某同学连接的并联电路的局部图，某次实验中，测量完干路电流之后，某同学想测量通过L1的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接点中最方便的导线拆接点是________点，同时注意，在拆接电路时，开关必须________。

测量过程中，电流表出现图3中的实验现象说明_________；(2)该同学表格设计中存在的不足之处是∶_____________；A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C第一次测量0.100.120.22第二次测量0.200.240.44第三次测量0.250.300.55(3)表格补充完整后，通过对上面数据的分析，后面两次实验是采用方法______（选填“一”或“二”）进行的，可以得出结论∶并联电路干路中的电流等于_______________；(4)根据上述结论，应用到如图4中，图中已标明了电流的方向，若b、c、d中的电流大小分别为0.3A、0.6A、0.2A，则a中的电流大小为__________A。

【答案】d断开电流表正负接线柱接反电流没有单位一各支路电流之和 0.1 【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]为接入电流表，a、b、c、d四个接点中最方便的导线拆接点是d点，在拆接电路时开关必须断开。

[3]由图3所示电流表可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反造成的。

(2)[4]由表格可知，存在的不足之处是电流没有单位。

(3)[5][6]由表中实验数据可知，第2次与第3次实验时，电流值与第一次实验的电流值只是数值上发生了倍数变化，所以后面两次实验是通过改变电源电压进行实验的，即采用方法一进行实验；由表中实验数据可知，在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。

(4)[7]干路电流大小等于各支路电流大小之和，与电流方向无关，b、c、d处分别在支路，c 在干路，所以I a=I c-I b-I d=0.6A -0.3A-0.2A=0.1A4．小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。

小宇用图甲所示的电路继续进行探究：(1)测量电源及灯泡两端电压，电压表接在AB两点，是为了测量灯___两端的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是____V；(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，发现电压表_______；(3)纠正错误后，小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。

由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。

为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较__（选填“粗”或“细”）的导线，原因是在长度和材料相同时，__________电阻越大。

【答案】L1 1.7 指针反偏（或指针偏向0刻度线的左边）细橫截面积越小【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表要和被测用电器并联，当电压表接在AB两点时，和灯L1并联，所以测的是L1两端的电压。

[2]根据乙图，电压表选择的是0—3V的量程，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.7V。

(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出，此时电压表接反了，所以指针会反向偏转。

(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻，所以要选择更细的导线，因为在材料和长度一定是，导体的横截面积越小电阻越大。

5．为了验证并联电路的电流特点，小露设计了如图的电路进行实验．（1）①在连接电路时，开关应处于__________状态．②小露先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，闭合开关后，电流表的指针反向偏转，出现这种现象的原因是：____________．③重新连好电路后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出:I1=0.5A，I2=_______A，I=1A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为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)． （2）小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验：①小郭在测量L 1两端的电压时，两灯突然熄灭，但电压表示数变大且接近电源电压，由此判断出L 1处的故障是_____________．小郭 小莉②他排除故障后继续实验，完成了第一次实验测量，数据记录在下面表格中 序号 L 1两端电压U 1/V L 2两端电压U 2/V L 1:和L 2两端总电压U /V 第一次测量1.51.53小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”，这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的，他得出这样的结论是因为___________．③小莉同学在测量L 1、L 2总电压时，按照图方式连接了电路，实验中她惊奇的发现，开关闭合前后电压表的示数不同，这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现，这是由于电源内部也有电阻的原因，这个电阻我们称为电源的内阻，现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图)．请结合实验情境和所学物理知识分析，开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数．【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 12I I I =+ 断路 错误 选用灯泡相同 大于 【解析】 【详解】(1)①[1]连接电路时，为防止电流过大损坏电路元件，开关应处于断开状态； ②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反；③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A ，分度值为0.02A ，则读数为0.5A ，即I 2=0.5A ；由测量数据可知，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即：12I I I =+(2)①[5]两灯突然熄灭，电压表示数接近电源电压，说明电路发生断路，电压表有示数，则电压表所测元件断路，故L 1发生断路；②[6][7]由于实验只有一次，且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡，实验数据具有偶然性，得出的结论是错误的；③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联，开关闭合后看作电压表与两灯泡并联，整体与内阻串联，由于并联总电阻变小，则根据串联分压可知，电压表示数变小，则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数． ．6．（探究名称）探究并联电路中电流的关系．（提出问题）如图所示的并联电路中，流过A 、B 、C 各处的电流之间可能有什么关系？（设计实验与进行实验）（1）将如图中元件按要求连接；（L 1、L 2并联，S 控制整个电路，电流表测量L 1的电流） （______）（2）把电流表分别接入到电路中的A 、B 、C 处，测出它们的电流，填入下表； 测量次数 A 处的电流I A B 处的电流I B C 处的电流I C 1 0.22 0.12 0.10 2 0.48 0.22 0.26 30.550.300.25（3）为了使得“由实验数据所归纳的结论”更具有可靠性，在不改变电源及电路连接的基础上，还应当换用不同规格的电灯重做上述实验； （4）整理器材． （分析与论证）（1）在接、拆电路时，开关必须______；（2）上面设计的表格中存在的不足之处是：______；（3）表格补充完整后，通过对上面数据的分析，可以得出结论：______．【答案】断开缺少电流的单位并联电路中干路电流等于各支路电流之和【解析】【分析】【详解】L1、L2并联,S控制整个电路，S串联接在干路中，电流表测量L1的电流，电流表串联在L1支路中，从电源正极出发，把电流表、L1、开关串联接入电路，回到电源负极，然后把L2并联在L1与电流表串联电路两端，实物电路图如图所示．(1)在接、拆电路时，开关必须断开．(2)由实验数据记录表格可以知道，表格中各实验数据没有单位，这是错误的．(3)由表中实验数据可以知道,I A=I B+I C由此可以知道，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．因此，本题正确答案是：实物电路图如图所示；(1)断开；(2)实验数据没有单位；(3)并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．【点睛】(1)为保证电路安全，在拆接电路时应断开开关．(2)各实验数据应有单位，分析实验数据记录表格，然后答题．(3)分析表中实验数据，然后得出实验结论．7．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（1）小明想测量干路中的电流，连接的电路如图甲所示，检查电路时发现只有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”并作出正确的连线。