九年级物理上册 电流和电路单元检测(提高,Word版 含解析)
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九年级物理上册电流和电路单元检测(提高,Word版含解析)
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.在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中,灯泡上标有“2.5V”的字样. (1)测量小灯泡电功率的实验的原理是______________;小张根据电路图连接如图甲所示
的实验电路,小王检查后发现有一根导线连接有错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代表导线,画出正确的连线。___
(2)电路改正后,小张闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,取下灯泡,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是____________________。(3)故障排除后,开始进行实验,小王根据测出的数据,在图乙中画出了小灯泡的电流、电压变化的关系图像,由此可以判断,小灯泡的额定功率为______W。此次实验中,使用滑动变阻器的目的是_________________。
(4)根据图乙还可以判断,小灯泡的电阻随电压的增大逐渐____________,原因是_____________________。
【答案】P=UI图略小灯泡断路0.75W改变(调节)灯泡两端的电压增大灯丝由金属制成,金属的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)测量小灯泡电功率的实验的原理是P=UI;电路图连接如图:
闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中的开路的地方,而电压表示数接近3 V,取下灯泡,两表的示数仍不变,说明开路的地方在电灯处,即小灯泡断路;
当电压为额定电压2.5V时,对应的电流值为0.3A,则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;使用滑动变阻器的目的是改变(调节)灯泡两端的电压;
(4)当小灯泡的电压升高时,实际功率也变大,温度升高,对于小灯泡的灯丝的电阻会变大
3.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A
1100.1 1.00.15π×l0-2
2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2
(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.