九年级上册物理 电流和电路(培优篇)(Word版 含解析)

九年级上册物理电流和电路（培优篇）（Word版含解析）

一、初三物理电流和电路易错压轴题（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

S

C

d

ε

=

（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，

12

1111

=

n

C C C C

++…，（C表示总电容，C

1、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A

Q

C

U

= 2.5V 12

1221

S S

S d S d

ε

+

12

1221

S S

d d

U

S S

ε

+

【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Q U C

=，将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210F

Q 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

S C d ε=

则 111S C d ε= 222

S C d ε=

因为多电容器串联时 121111=n

C C C C ++… 则

12

111=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 121221U

S S S d C S d Q U ε+==

2．在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．

（1）测量小灯泡电功率的实验的原理是______________；小张根据电路图连接如图甲所示

的实验电路，小王检查后发现有一根导线连接有错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代表导线，画出正确的连线。___

（2）电路改正后，小张闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是____________________。（3）故障排除后，开始进行实验，小王根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡的电流、电压变化的关系图像，由此可以判断，小灯泡的额定功率为______W。此次实验中，使用滑动变阻器的目的是_________________。

（4）根据图乙还可以判断，小灯泡的电阻随电压的增大逐渐____________，原因是_____________________。

【答案】P=UI图略小灯泡断路0.75W改变（调节）灯泡两端的电压增大灯丝由金属制成，金属的电阻随温度的升高而增大

【解析】（1）测量小灯泡电功率的实验的原理是P=UI；电路图连接如图：

闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中的开路的地方，而电压表示数接近3 V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明开路的地方在电灯处，即小灯泡断路；

当电压为额定电压2.5V时，对应的电流值为0.3A，则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；使用滑动变阻器的目的是改变（调节）灯泡两端的电压；

（4）当小灯泡的电压升高时，实际功率也变大，温度升高，对于小灯泡的灯丝的电阻会变大

3．在“用伏安法测电阻”的实验中：

（1）实验原理是_______________________。

（2）在下左图中将滑动变阻器正确连入电路（未知电阻大于5Ω）（_______）

（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R 0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻R X 的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验：

①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图（____）

②、扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并用相应的符号表示）

a___________________________________________________.

b___________________________________________________. ③、R X 的数学表达式为：R X =_________________（用所测量的物理量及相应的符号表示）。

【答案】U R I =

闭合S 1断开S 2，读出电流表A 的示数I 0 闭合

S 2断开S 1，读出电流表A 的示数I X 00x x x

R I R U I I =

= 【解析】

【详解】