第十三章 电路初探单元测试卷 (word版,含解析)

第十三章电路初探单元测试卷（word版，含解析）

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．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R T 的阻值与温度的关系。已知M 为控温器，电源电压未知但恒定不变，R 为电阻箱（一种

可以改变并读出阻值的变阻器）。因实验器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，聪明的小张进行了如下操作：

①根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到足够大；

②控制控温器中液体温度为10℃，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω；

③依次改变控温器中的液体温度，同时……，得到相关数据记录如下表所示。

分析并回答下列问题：

（1）步骤③中“……”部分的操作是____。

（2）从表中可以得出结论：在一定温度范围，_____。

（3）在科技创新活动中，小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后，小华发现电流表有示数，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，接ac、bc间有示数，此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后，若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在原理图乙中_____两端接入电压表。

A．a、b B．b、c C．a、c

【答案】调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A

【解析】

【详解】

（1）为了探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系，应保持其他变量不变，即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变；（2）因为热敏电阻R t与电阻箱串联，而电路电流保持不变，所以电路总电阻保持不变，读表可知，那么随着温度升高，变阻箱电阻增大，即热敏电阻R T的减小。（3）如图乙：闭合开关后，小华发现电流表有示数，说明电路没有断路，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，而接ac、bc间有示数，则ab间一定发生短路；想要电压表的读数随温度的升高而增大，电路总电压不变的情况下，根据串联分压原理，定值电阻ab两端电压随热敏电阻R t减小而增加，故应接在ab之间，选A。

【点睛】

电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法；本题不仅体现了控制变量法思想，还考查了转换法思想，因为无法直接观测热敏电阻R T的阻值，所以可以将其转化为与U/I的关系：