上海曹杨第二中学附属学校物理电流和电路单元测试卷(含答案解析)

上海曹杨第二中学附属学校物理电流和电路单元测试卷（含答案解析）

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

1

11

S C d ε= 2

22

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

12

1221

S S C S d S d ε=

+

则总共能够储存的电量为

121221

U

S S S d C S d Q U ε+==

2．为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常需要安装保险丝.保险丝安装在玻璃管中，称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A 和2A 的两种保险管，保险管上印刷的文字

已经模糊不清，但小星知道：熔断电流较大的保险丝，其电阻较小，因此，小星设计了如图甲所示实验电路图，想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.

（1）根据图甲电路图，在图乙的实物图中，用笔代善导线把电路连接完整。

（________）

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至最_______（选填“左”或“右”端）。

（3）在图甲中，若电压表V2的读数为2.1V，电压表V1读数如图丙所示，则保险管B两端的电压为_______V.

（4）保险管A的熔断电流为_______A

（5）将这两个保险管并联接入某一电路中，当电路中的电流达到_______A时，保险管将熔断.

【答案】左 1.5 2 2.8A

【解析】

【详解】

（1）根据图甲电路图可知，电压表V1测保险管A的电压，电压表V2测两保险管总电压。再由第（3）小题中“电压表V2的读数为2.1V”可知，两电压表都接小量程。连接电压表

V1“-”接线柱到保险管A左端接线柱、“3”接线柱到保险管A右端接线柱；再连接电压表V2“-”接线柱到保险管B左端接线柱、“3”接线柱到滑动变阻器右下端（或保险管A右端）接线柱。如图：

（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至阻值最大端。因滑动变阻器接右下端接线柱，所以滑片移至最左端阻值最大。

（3）电压表V1测保险管A的电压，其分度值为0.1V，则U A=0.6V。电压表V2测两保险管总电压，即U A+B=2.1V。则保险管B两端的电压为U B=U A+B-U A=2.1V-0.6V=1.5V。

（4）因U A=0.6V、U B= 1.5V，即U A

（5）由上题可知，R A:R B= U A:U B=0.6V: 1.5V=2:5。将这两个保险管并联接入某一电路中，电流之比为I A:I B= R B:R A=5:2。若当保险管A电流达到熔断电流2A时，保险管B电流为

I B=2

5

I A=

2

5

×2A=0.8A，此时电路总电流达到I=2A+0.8A=2.8A，保险管A刚熔断，保险管B不

能熔断；若当保险管B电流达到熔断电流1A时，保险管A电流为

I A=5

2

I B=

5

2

×1A=2.5A>2A，说明A早已熔断。综合以上分析可知，将这两个保险管并联接入

某一电路中，当电路中的电流达到2.8A时，保险管将熔断。

3．小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验．

（1）如图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是__________（选填“A”“B”或“C”）处的电流．

（2）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流．在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路_____________ ．移动后电流表测量的是_____（选填

“A”“B”或“C”）处的电流．

（3）测出A、B、C三处的电流如表所示，由此得出初步结论：_______（只写表达式）．小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验．操作方法是：_________．

（4）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路．利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系．请在图丙中的虚线框中画出电路图__________________________．