第十三章 电路初探单元测试卷(含答案解析)

第十三章 电路初探单元测试卷（含答案解析）

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 /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，

121111=n

C C C C ++…，（C 表示总电容，C 1、C 2.……C n 表示各电容器的电容）。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，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

121221S S S d S d ε+ 121221S 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．在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆散，重新连接。其实，有时只要思考一下，拆除或改接某些导线就能解决问题。如图是某同学连接的电路：

（1）如果合上开关，将出现_____现象（选填“断路”或“短路”）。除了两只灯都不亮以外，还可能造成烧坏电池和____的不良后果；

（2）对于这个电路，只须去掉一根导线，就能成为两灯串联的正确电路。去掉的导线是__________；

（3）仍对这个电路，只须改动一个连接点，就能成为两灯并联的正确电路。改动的方法是_________。

【答案】短路电流表 c 将导线e的F接点改接C（或E）接点

【解析】

【详解】

(1)[1]从图中可以看到，当合上开关时，电流从电源正极流出，流过开关，流到灯L1的D 端，这时电流不会流过灯泡L1，从灯L1的D端流到灯L2的F端，不会流过灯L2，最后经过电流表回负极，这情况下会出现短路现象；

[2]这短路的情况下，电流会很大，会烧坏电池和电流表；

(2)[3]需要两灯串联，假设去掉的导线是c，那么当合上开关时，电流从电源正极流出，流过开关，流过灯L1，再流过灯L2，最后流过电流表回负极，这时两灯是串联的，这种情况符合题意，所以去掉的导线是c；

(3)[4]假设把导线e的F接点改接C（或E）接点，这时灯L1和灯L2的两端分别连在一起，再接入电路，这是并联电路，这种情况符合题意，所以改动的方法是将导线e的F接点改接C（或E）接点。

3．张峰有一个标准的电压表，它有0~3 V和0~15 V两个量程。用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时，接线正确，但他读出的读数是10 V，这显然是错误的。请你说出他出现错误的原因：_________________。实际电压应是_____V。他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。把电流表分别接入到电路中的

A、B、C处，测出它们的电流，填入下表：

实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C

10.100.120.22

20.200.240.44

30.400.480.88

（1）表格设计存在一个不足之处，是________，通过对上面数据的分析，可以得出是

______。

（2）测量三次的目的是_____，在这次实验中他是通过采用_____（填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”）的方法改变电流的大小从而进行三次实验。

（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见： _____。

【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性，使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流

【解析】

【详解】

出错的原因是接的小量程却按大量程读数，电源由两节干电池组成，电源电压最高是3 V，电压表示数不可能超过3 V，电压表大量程分度值是0.5 V，小量程分度值是0.1 V，大量程是小量程的5倍，电压表读数10 V是弄错了量程造成的，把小量程当做大量程了，因此正确读数是2 V；

（1）分析表格中的数据可知，此表格设计中电流没有单位；

由表中实验数据可知，支路电流之和等于干路电流，可以得出的实验结论是：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；

（2）多次测量的目的是获得多组实验数据，避免偶然性，使实验结论具有普遍性与可靠性；

据表格中的数据可知，小灯泡的电流是成倍数的增加，所以是通过改变电源电压的方式进行的实验；

（3）一个电流表在不同位置测量时，读数误差较大，且要多次拆、接电路，稍显麻烦，为了减小误差、方便测量，可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流。

4．实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验思路如下：接好电路后，把电流表分别接入到A、B、C三处，测出第一组数据；为了防止个别偶然因素的影响, 他们采用以下两种方法之一来重复实验，并完成第二次和第三次测量．

方法一：改变电源电压；

方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）