广州物理第十三章 电路初探单元测试与练习(word解析版)

广州物理第十三章 电路初探单元测试与练习（word解析版） 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

2．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L1两端的电压时，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L1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 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1:和L2两端总电压U/V 第一次测量 1.5 1.5 3

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L1、L2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 12III 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I2=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：

12III

(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L1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． ．

3．（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；（L1、L2并联，S控制整个电路，电流表测量L1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IA B处的电流IB C处的电流IC

1 0.22 0.12 0.10 2 0.48 0.22 0.26 3 0.55 0.30 0.25

（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,IA=IB+IC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．

4．在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时： （1）小红把两个灯泡L1、L2串联起来（如图所示），闭合开关发现：灯L1较亮，灯L2较暗．由此他猜想：电流从电源正极流出，流过小灯泡L1后会减小，因此流过L1的电流比流过L2的电流大．为了验证该猜想是否正确，请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证．________. （2）为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系，小明设计实验如下：把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中，分别把如图中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系．在测量A点电流时，小明刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧，小红帮他立即切断电源．小明操作中存在的错误有________、________. （3）正确连接电路后，小明测得A点电流如图所示，则通过A点的电流为________A． （4）在测量C点电流时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数．为了找出故障原因，小明用电压表进行检测，发现AB间电压为0，AC间电压为3V，BC间电压为3V．则电路故障可能是________ A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路 （5）排除故障，继续实验，测得通过A、B、C各点的电流是相等的，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是________. （6）小红接着探究并联电路电流规律.她连接了如图的实物连接图，此时，电流表测的是________（选填“L1”、“L2”、“干路”）的电流.若要测灯L2的电流，请你在图上只改

动一根导线，完成电路的连接.（在需改动的导线上打“×”，再画出重新连接后的导线）________

（7）她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数分别为：I1=0.2A，I2=0.3A，I=0.5 A．根据测量结果,初步得出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）. 【答案】对换原电路中灯L1、L2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L2比L1亮，则小红猜想正确，若仍是L1比L2亮，则小红猜想不正确 连接电路时开关没有断开