孝感物理第十三章 电路初探单元培优测试卷
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孝感物理第十三章 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．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/V 2 8 2
电荷量Q/C 4×10-3 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SCd（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=nCCCC…，（C表示总电容，C1、C2.……Cn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 QCU 2.5V 121221SSSdSd 121221SSddUSS
【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
3-3210F2V410C
3-30.7510F8V610C
3-3110F2V210C
即
QCU
则
QCU
(3)[3]根据上题所得公式QUC，将表中数据带入可得
33510C2.5V210FQUC
(4)[4][5]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，电容决定式为
SCd
则
111SCd
222SCd
因为多电容器串联时
121111=nCCCC…
则
12111=CCC
带入12CC、可得
121221SSCSdSd
则总共能够储存的电量为
121221USSSdCSdQU
2．“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(1)在使用电压表之前，发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转，则应对电压表进行______；
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择______（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡；
(3)根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，读数为______V，为了使实验结果更准确，接下来的操作是：______；
(4)测出L1两端电压后，小明同学断开开关，准备拆下电压表，改装在B、C之间，小聪同学认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确？请说明理由。答：______；理由：______；
(5)测出AB、BC、AC之间的电压，记录在图表格中。根据实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此结论存在的不足之处是：______。
UAB/V UBC/V UAC/V
3.1 1.4 4.5
【答案】机械调零 不相同 2.0 电压表换用0~3V量程，重做实验 不正确 电压表正负接线柱接反 实验存在偶然性，需多测几组数据
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用电压表之前，发现电压表的指针偏向零刻度的左边，说明电压表没有调零，此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中，为了使得到的结论具有普遍性，应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程，其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V，容易产生误差，为了读数更准确，电压表应该换用0~3V的小量程，重新完成实验。
(4)[5][6]不正确，理由是根据电流流向，电流从电压表正极进、负极出的原则可知，将与A点相连的导线改接到C点后，电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压，便得到结论，一次实验数据得到的结论具有偶然性，为了使结论更具有普遍性，应该多测几组数据。
3．小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”．她们连接的电
路如图所示．
（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光．由此可知，她们连接的电路发生了________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________．
（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法．（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）
（___________）
（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________．
【答案】短路 电流表A2被烧坏 在并联电路中，干路电流大于支路电流
【解析】
【分析】
【详解】
（1）电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光，由此可知电路发生了短路故障，若闭合开关S，由于电路发生短路，电路中电流过大，可能造成的后果是电流表A2被烧坏．
（2）改正电路如图：
（3）利用改正后的电路进行实验，闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：在并联电路中，干路电流大于支路电流．
【点睛】
电路中发生短路的危害，可能烧毁电流表或电源，为避免短路发生，可采用试触法．
4．在探究串联电路的电流规律时，小敏同学连成了如图所示的电路。
（1）在连接电路时，开关应_____；
（2）检查电路无误后，闭合开关，三灯L1、L2、L3均发光，接着她将电流表连入a、b、c、d四处，测得下表中的实验数据，其中错误的一处是_____________，更正后，由表中的实验数据可得结论：_________。
（3）小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论，你认为合适吗？__________，理由是_______。
测量处 a b c d
电流/A 0.2 0.2 0.2 1.0
【答案】断开 d处的电流 串联电路中各处的电流都相等 不合适 实验次数太少，结论有偶然性
【解析】
【详解】
（1）在连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）串联电路中各处的电流都相等，d处的电流与其它各处的电流不相等，故是错误的，可能是选用电流表小量程却按大量程读数了，根据电流表大小量程之比为5：1，d处的电流应为1.0A2150.A＝，故更正后，由表中的实验数据可得结论：串联电路中各处的电流都相等。
（3）不合适，小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论，实验次数太少，结论有偶然性。
5．如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图：
（1）小明最好选择两个小灯泡的规格应该是________的．（填“相同”或“不相同”）．
（2）小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，L2就亮了，但L1没亮．他在实验操作中不当之处是：________．实验时L1没亮的原因可能是________
A．通过灯泡L1的电流比L2中的电流小 B．L1灯泡的灯丝断了
C．L1灯座处可能短路了 D．L1灯泡靠近电源正极
（3）下表是小明实验中测得的三组数据：由表格数据可得出结论：________．
实验序号 电流表的位置 A B C
1 电流I/A 0.3 0.3 0.3
2 电流I/A 0.4 0.4 0.4
3 电流I/A 0.2 0.2 0.2
（4）他获得三组不同电流值的方法是：________
（5）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：________
【答案】（1）不相同； （2）连接电路时开关没有断开、C ；（3串联电路中电流处处相等 ；（4）换了不同规格的小灯泡或改变电源电压； （5）甲、 电流表的正负接线柱接反了；乙、 电流表的量程选取得太大了
【解析】
试题分析：（1）为了得到普遍规律，应选择两个小灯泡的规格应该是不同的。
（2）连接电路时，开关应是断开的，小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，L2就亮了，但L1没亮。他在实验操作中不当之处是：连接电路时开关没有断开。由于灯L1与 L2是串联，，L2亮了，但L1没亮，说明电路出现了短路，实验时L1没亮的原因可能是L1灯座处可能短路了。
（3）由三组数据可以看出串联电路中，A、B、C三处的电流是相等的：可得出结论：串联电路中电流处处相等。
（4）由欧姆定律I=U/R可知，电流的大小与电压和电阻有关，所以，他获得三组不同电流值的方法是：换了不同规格的小灯泡或改变电源电压。
（5） 使用电流表时，要选择合适的量程且电流从电流表的“+”接线柱流入，“-”流出，电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．甲：电流表的正负接线柱接反了；乙：电流表的量程选取得太大了。
考点：电流表的使用；探究：串联电路电流特点；欧姆定律
6．吴丽同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，其过程如下：
（1）她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图1所示，接下来她要对电压表进行的
