成都树德实验中学东区物理第十三章 电路初探同步单元检测(Word版 含答案)

成都树德实验中学东区物理第十三章 电路初探同步单元检测（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 /V2 8 2 电荷量Q /C4×10-3 6×10-3 2×10-3 5×10-3 电容C /F 2×10-3 0.75×10-3 1×10-3 2×10-3(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 dε=（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，C 1、C 2.……C n 表示各电容器的电容）。

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，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 121221S S S d S d ε+ 121221S 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 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S C d ε=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．（3）表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等．请指出小亮的探究过程的两点不妥之处A点的电流I A B点的电流I B C点的电流I C0.18A0.18A0.36AA点的电流I A B点的电流I B C点的电流I C0.16A0.16A0.32A①_____________________________②_________________________________【答案】断开串联 C 电流表的正负接线柱接反了 0.24 只进行了一次实验所选的两灯泡的规格相同【解析】【分析】（1）在连接电路时，开关应断开,电流表应串联在被测电路中，由此解答；（2）连接电路时，电流表正负接线柱不要接反，否则电流表指针将反向偏转；由图先电流表确定其量程与分度值，再读出其示数；（3）为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据．【详解】(1)为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态；根据电流表的使用规则，电流表应串联在被测电路中．若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点；(2)由图乙所示可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；由如图丙所示电流表可知，其量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；(3)由题意可知，小亮同学使用的灯泡规格相同，由表中实验数据可知，小亮的探究过程的两点不妥之处：①只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，②由于使用的灯泡规格相同，只进行了一次实验，实验结论不具有普遍性，为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据．故答案为断开；串联； C；电流表的正负接线柱接反了； 0.24 ；只进行了一次实验；所选的两灯泡的规格相同．3．张峰有一个标准的电压表，它有0~3 V和0~15 V两个量程。

用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时，接线正确，但他读出的读数是10 V，这显然是错误的。

请你说出他出现错误的原因：_________________。

实际电压应是_____V。

他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。

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：实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C10.100.120.2220.200.240.4430.400.480.88（1）表格设计存在一个不足之处，是________，通过对上面数据的分析，可以得出是______。

（2）测量三次的目的是_____，在这次实验中他是通过采用_____（填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”）的方法改变电流的大小从而进行三次实验。

（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见： _____。

【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性，使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流【解析】【详解】出错的原因是接的小量程却按大量程读数，电源由两节干电池组成，电源电压最高是3 V，电压表示数不可能超过3 V，电压表大量程分度值是0.5 V，小量程分度值是0.1 V，大量程是小量程的5倍，电压表读数10 V是弄错了量程造成的，把小量程当做大量程了，因此正确读数是2 V；（1）分析表格中的数据可知，此表格设计中电流没有单位；由表中实验数据可知，支路电流之和等于干路电流，可以得出的实验结论是：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；（2）多次测量的目的是获得多组实验数据，避免偶然性，使实验结论具有普遍性与可靠性；据表格中的数据可知，小灯泡的电流是成倍数的增加，所以是通过改变电源电压的方式进行的实验；（3）一个电流表在不同位置测量时，读数误差较大，且要多次拆、接电路，稍显麻烦，为了减小误差、方便测量，可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流。

4．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 1.53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 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．．5．恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸．请你根据所给的电路图回答下列问题：（1）起爆前定时开关S 是闭合的，还是断开的？答：开关S 应当处于__状态．（2）起爆前此电路是__A ．串联电路B ．并联电路C ．由一个用电器构成的一个简单电路D ．以上皆有可能（3）为什么电路中要安装一个灯泡？答：起爆前起到__的作用，防止电路短路而烧坏电源．（4）设定起爆时间一到，定时开关S会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸．为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中__（填“a”或“b”）处剪断导线．拆除前起爆器上__ （填“有”或“没有”）电流通过．【答案】闭合 C 保护电路 a 没有【解析】(1)由电路图可知，起爆前定时开关S应处于闭合状态，起爆器被短路，没有电流通过． (2)由电路图可知，起爆前，即开关S闭合时，电流从电源正极开始经过灯泡、开关回到电源负极，起爆器被短路，因此是时电路为由一个用电器构成的一个简单电路，故选C；(3)当没有灯泡时，将形成电源短路，电源将被烧坏，故起爆前灯泡起保护电路的作用；(4)如果剪断线a，则电路处于断路状态，爆炸装置不工作．拆除前，起爆器被导线b短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作．点睛：本题较难，可据此进行分析解答：根据开关闭合时电流的流向分析电路的结构；导线将电源直接连接的电路叫电源短路，将会烧坏电源，是不允许的；当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹．6．在探究“并联电路各支路中的电流与干路电流的关系”时，小明同学在实验室选取：电流表3只，灯泡2只，开关1个，干电池，导线若干．（1）请你帮助小明设计一个能够同时测量出支路和干路电流的电路，把你设计的实验电路图画在方框内．（______）（2）小明同学按照电路图连接实物，把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光，一个电流表指针向零刻度的左边偏转．小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是_____，还有一处是_____．（3）小明排除故障后开始实验，正确得出电流表示数如表实验次数I1/A I2/A I3/A1 0.100.20 0.30分析表格中的数据，小明发现并联电路干路中的电流和支路中的电流关系是_____（可用字母表达式表示）．但为了使实验结论更具科学性，请你提出一条合理化建议：_____．【答案】连接电路的过程中，开关没有断开电流表的接线柱接反了 I3=I1+I2更换不同的灯泡进行多次实验【解析】【分析】（1）连接电路时，开关应断开；（2）电流表串联在电路中，电流要正进负出；（3）多次实验找出普遍性规律；【详解】(1)从电源正极依次串联开关、灯泡L1、电流表A1、电流表A回到电源负极，然后将灯泡L2和电流表A2串联后并联在灯泡L1和电流表A1两端，如下图所示：(2)把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光，说明连接电路的过程中，开关没有断开；一个电流表指针向零刻度的左边偏转，说明电流表的接线柱接反了．（3）由表中数据分析可以知道，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I3=I1+I2一组实验数据具有偶然性，要得到普遍规律，需多次实验得到多组实验数据，因此需更换不同的灯泡进行多次实验．7．如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：（1）实验中，选择两个小灯泡的规格是________的（填“相同”或“不相同”），小明连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，出现这种情况的原因是________．（2）下表是某同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是________，造成错误的原因是________．（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光．造成其中一个小灯泡不发光的原因是__________．A．灯泡的灯丝断了 B．灯丝的电阻小 C．小灯泡靠近负极（4）甲、乙两同学在做实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题？（填在下面横线上）甲：________，乙：________．（5）改正错误的数据后，分析实验数据得到的串联电路中电流的规律是： ________．【答案】不相同连接电路时开关没有断开 1.5接了小量程，但按照大量程读数 B 没有调零电流表正负接线柱接反串联电路中，电流处处相等【解析】【分析】【详解】（1）实验中，为得到更具普遍性和说服力的结论，应选择两个不同规格的小灯泡进行实验；连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，说明连接电路时开关没有断开；（2）由表中实验数据可知，实验数据1.5A是错误的；这是由于读数时，错把0～0.6A量程看成0～3A量程造成的；（3）某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光说明电路是通路，电流相同情况下，不发光的灯泡是由于其电阻较小，两端功率较小的缘故，故B选项符合题意．（4）由图甲所示电流表可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；由图乙所示电流表可知，电流表指针偏转角度太小，这是由于所选电流表量程太大造成的；（5）通过分析数据可知，串联电路中，电流处处相等【点睛】在探究串联电路电流特点时，需要使用不同的用电器，在连接电路时，电路处于开路状态；在串联电路中，电流处处相等，根据电流表的量程来分析解答；当电流表的正负接线柱接反了，指针会反向偏转；使用电流表时要选择合适的量程；在探究串联电路电压特点时，需要有不同型号的用电器进行多次实验，从实验数据中找规律，据此解答．8．现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5V和3.8V．（1）如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图（不完整）．①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_____．②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到__端（选填“A”或“B”）．闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压。