苏科版物理九年级上册 第十三章 电路初探单元培优测试卷

苏科版物理九年级上册 第十三章 电路初探单元培优测试卷 一、初三物理第十三章 电路初探 易错压轴题提优（难） 1．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器，电源电压未知但恒定不变，R为电阻箱（一种

可以改变并读出阻值的变阻器）。因实验器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，聪明的小张进行了如下操作： ①根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到足够大；

②控制控温器中液体温度为10℃，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到

某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω； ③依次改变控温器中的液体温度，同时……，得到相关数据记录如下表所示。

分析并回答下列问题： （1）步骤③中“……”部分的操作是____。 （2）从表中可以得出结论：在一定温度范围，_____。 （3）在科技创新活动中，小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如

图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后，小华发现电流表有示数，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，接ac、bc间有示数，此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后，若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在原理图乙中_____两端接入电压表。 A．a、b B．b、c C．a、c

【答案】调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A 【解析】 【详解】 （1）为了探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系，应保持其他变量不变，即调节电阻箱阻

值来保持电流表示数不变；（2）因为热敏电阻Rt与电阻箱串联，而电路电流保持不变，所以电路总电阻保持不变，读表可知，那么随着温度升高，变阻箱电阻增大，即热敏电阻RT的减小。（3）如图乙：闭合开关后，小华发现电流表有示数，说明电路没有断路，将电

压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，而接ac、bc间有示数，则ab间一定发生短路；想要电压表的读数随温度的升高而增大，电路总电压不变的情况下，根据串联分压原理，定值电阻ab两端电压随热敏电阻Rt减小而增加，故应接在ab之间，选A。 【点睛】 电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法；本题不仅体现了控制变量法思想，还考查了转换法思想，因为无法直接观测热敏电阻RT的阻值，所以可以将其转化为与U/I的关系：

RT 从而间接得到RT的阻值与温度的关系。 2．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0R（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 00010()2RUUURUr 【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

000

4V3V13V3rUURUL

故 0m2300Ω5Ω0cm0.53cm3RLr



故短路处到B的距离 10.5m0.25m212LL

(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

01004V3V13V3RUURU

即 01

300Ω100Ω33RR

当短路发生在A、C两点时，根据串联电路分压的特点知

013213RUURU总

即 022300Ω600ΩRR总

则变阻箱接入电路的电阻为

600Ω75cm22Ωcm300ΩRRR总线

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

00011

2RRLUUrU

则 00011

0

()2RUUURLUr

3．瑞瑞和欢欢在网络上看到用土豆点亮LED小灯泡的视频，为了验证视频的真实性，他们找来一些物品，按照视频中的方式连接了如图所示的实验电路： (1)闭合开关后，LED小灯泡果真被点亮了。此时，土豆相当于电路中的__________，该装

置实现的能量转化是___________能转化为电能； (2)为什么土豆能够点亮LED小灯泡呢？通过查找资料他们了解到：铜片和锌片在电解质

（即土豆中富含的果酸）的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达铜片处，因此闭合电路中会产生电流。由此可知，该土豆电池的正极是________片； (3)为了验证土豆电池的正负极，他们还可以选用下列实验仪器中的_______（填字母代

号）进行判断； A．小灯泡 B．电压表 C．电阻

极板 果蔬 材料种类 铜片和铝片间的电压/V 铜片和锌片间的电压/V

西红柿 0.47 0.93 苹果 0.55 0.96 柠檬 0.62 0.99

(4)根据获得的知识，瑞瑞和欢欢又找来了更多物品进行创新实验。在果蔬中插入不同金属

制成的极板（极板材料不同），并保持两块极板间的距离、极板与果蔬的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如上表中数据及相关条件可知：果蔬电池的电压与________和________有关。

【答案】电源 化学 铜 B 果蔬种类 极板材料

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]闭合开关后，土豆消耗化学能，产生电能，使LED小灯泡被点亮，所以土豆相当于

电路中的电源，该装置实现的能量转化是化学能转化为电能。 (2)[3]铜片和锌片在电解质的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达

铜片处，因此闭合电路中会产生电流，因为电流方向与电子定向移动方向相反，则电流方向是由铜片流向锌片，而电流是从电源正极流出，所以该土豆电池的正极是铜片。 (3)[4]当土豆电池可以作为电源时，接上电压表，其指针会发生偏转，故据此能判断该电池

是否有电压，当电压表正向偏转时，与电压表正接线柱相连的是正极，而灯泡和电阻不能判断出电池的正负极。 故选B。 (4)[5][6]分析表中数据可知，当极板材料相同、果蔬种类不同时，果蔬电池的电压不同，可 见果蔬电池的电压与果蔬种类有关；当极板材料不同、果蔬种类相同时，果蔬电池的电压不同，可见果蔬电池的电压与极板材料有关。由此可得：果蔬电池的电压与果蔬种类和极板材料有关。

4．小红同学对串联电路的电压规律进行了探究．

（猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和． （设计与进行实验） （1）按如图所示的电路图连接电路．

（2）闭合开关，排除故障，用电压表在AB间测出L1两端的电压．

（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不

动，只断开A接点，并改接到C接点上． （4）测出AC间的电压，得出结论．

（交流与评估） （1）在拆接电路时，开关必须_________． （2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1______或

L2_______．（填“短路”或“断路”） （3）小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压？_________，为什么？

___________________________． （4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出

结论：_________________．此实验在设计方案上存在的不足之处是_________． UAB/V UBC/V UAC/V 2.4 1.4 3.8

【答案】断开 短路 断路 不能 电压表的正负接线柱接反了 串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和 只做一次实验，一组实验数据得出的实验结论不具普遍性

【解析】 【分析】 【详解】 （1）在做电学实验连接电路的过程中，开关应是断开的； （2）由图示可知，当灯泡L1短路时，电压表短路，示数为0；当灯泡L2断路时，整个电路断开，电压表的示数为0； （3）当采用步骤3的操作时，会使电压表正负接线柱反接，不能测出灯泡L2两端的电