九年级物理上册 第十三章 电路初探专题练习(解析版)

九年级物理上册第十三章电路初探专题练习（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．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“探究串联电路电压特点”的实验中：

(1)某次测量时，电压表的示数如图所示，则此时灯L1两端的电压为_____V；

(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是_____；

(3)闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光。同学们有以下几种猜想：①灯L2灯丝断了；②灯L2的灯座短路；③灯L2也工作，但L2中电流比L1中电流小。以上猜想中正确有_____（填序号）。

【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反②

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由实物图可知，两灯串联，电压表测L1的电压；电源为两节干电池，则电源电压

U⨯

＝＝

2 1.5V3V

根据串联分压的特点可知，灯L1两端的电压不可能大于3V，故图中电压表选择的是0～3V 量程，对应的分度值是0.1V，指针指在2V右面第2个小格上，读数为

⨯＝

2V+0.1V2 2.2V

(2)[2]如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，开关闭合后，电压表的指针将反偏，即电压表的正负接线柱接反了，因此这种接法是错误的。

(3)[3]闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光，则：①若灯L2灯丝断了，电路断路，灯泡L1也不发光，故①错误；②若灯L2的灯座短路，灯L1发光，L2不发光，故②正确；③若灯L2也工作时，由串联电路的电流特点可知，L2中电流和L1中电流相等，故③错误。综上所述，以上猜想中正确只有②。

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

(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．（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？