人教版九年级上册物理 电流和电路(提升篇)(Word版 含解析)

人教版九年级上册物理电流和电路（提升篇）（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．图甲是安装在木板正面的部分电路，其中a 、b 、c 、d 是穿越木板的接线柱，两个灯座的两端分别接在两个接线柱上，安装两个相同的小灯泡L 1、L 2木板背面的部分接线柱之间
有导线相连着，从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。

闭合开关通电后，两灯都能正常发光。

(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法：用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，则说明两灯的连接方式是______________，否则是____________；
(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表，闭合开关，两灯亮，电流表示数如图乙所示，可初步判断通过灯L1的电流可能是_________，也可能是_____________。

【答案】并联串联 0.3A 0.15A（顺序可调换）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，说明两灯泡互不影响，能独立工作，两灯泡是并联关系，否则是串联。

(2)[3][4]电流表示数如图乙所示，电流表的量程是0.6A，每一个小格的示数是0.02A，电流表的读数为0.3A；如果两灯串联，则可判断出通过灯L1的电流是0.3A；如果两灯并联，则通过每一只灯泡的电流为总电流的一半，所以通过灯泡L1的电流也可能是0.15A。

3．.离渠边不同距离处水流速度相等吗，小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等，于是进行了如下实验：选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地，如图甲所示，在A1A2连线上，同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中，并开始汁时，t=5s 时测得实验数据如下表：
离渠中心线距离
r/m
0．10．200．400．600．801．00
乒乓球移动距离
S/m
1．000．960．840．640．38几乎为0水流速度／m·s-10．2000．1920．1680．1280．076几乎为0（1）分析数据可以得出：离渠中心线距离r越大，水流速度v____________．
（2）为了得出v 与r 的定量关系，小科根据上表数据绘制v 一r 2图线如图乙，据此图可得到v 与r 的关系式是v =____________．
（3）图丙是该段水渠的横截面示意图．假如上述结论同样适用于水下，则实验时图丙中同一深度的B 、C 两点处的压强大小关系为P 8__________P C ．
（4）上《电流》一课时，老师常用水的流量和水流来类比电量和电流．理想水渠交叉点上，单位时间内流入的总水量等于流出的总水量，同理，在电路的某连接处，流入的电流总和等于流出的电流总和．图丁是某实验电路的一部分，电流表的示数为__________A ，若通过导线 ab 电流为0.6A ，请分析通过导线cd 的电流大小及方向．
【答案】（1）越小；（2）22220.20.20.21/r r m s m m ⎛⎫
-⨯=- ⎪⎝⎭
()01r m ≤≤；（3）<；
（4）0.46；
若①当ab 中的电流是从a 到b 时，电路图如图所示：
此时，I cd =0.6A+0.46A=1.04A ，电流方向是从d 到c ； ②当ab 中的电流是从b 到a 时，电路图如图所示：
此时，I cd =0.6A-0.46A=0.14A ，电流方向是从c 到d. 【解析】
试题分析：（1）观察实验记录数据可知，离渠中心线距离r 越大，水流速度v 越小；
（2）观察乙表可知，速度22220.20.20.21/r r v m s m m ⎛⎫
=-⨯=- ⎪⎝⎭
；
（3）因为水在流动，流体压强的特点是：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，可知：因为B A v v >，所以B A p p <；
（4）电流表使用的是0-0.6A 的量程，分度值是0.02A ，因此电流表的示数为0.46A ； 若Iab=0.6A 时，电路分为两种情况，因为电流表的正确接法是电流从正接线柱流入，负接
线柱流出，因此，
若①当ab中的电流是从a到b时，电路图如图所示：
此时，I cd=0.6A+0.46A=1.04A，电流方向是从d到c；
②当ab中的电流是从b到a时，电路图如图所示：
此时，I cd=0.6A-0.46A=0.14A，电流方向是从c到d.
考点：流体压强与流速的关系；电流和电流表；并联电路中电流的规律.
4．酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供营养，还可以发电呢！小梦将接有导线的铜片和铝片插入橙子中，一个水果电池就做成了，如图所示。

那么水果电池的正极是哪个金属片呢？给你电流表、电压表、发光二极管和导线若干，请选择其中合适的器材设计一个实验方案进行探究。

（1）选用的器材：______________________________________________；
（2）探究的方法：______________________________________________________。

【答案】电压表、导线若干将电压表的正接线柱与铜片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的铜片是水果电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极
【解析】
【分析】
【详解】
由电流表、电压表和二极管的连接方法知，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出，故可把电压表、电流表或发光二极管接在水果电池两极，观察指针的偏转方向或发光二极管是否发光，从而确定出电池的正负极。

(1)[1]选用的器材：电压表和导线若干。

(2)[2]探究的方法：将电压表的正接线柱与铜片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的铜片是水果电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极。

5．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__________________________．
【答案】C A或B
I C＝I A+I B换上规格不同的灯泡多次实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流表在干路上测量干路的电流，即C点的电流；
(2)[2][3]让电流表测量另一处的电流，也就是测量支路的电流，如图所示：测量的是B点的电流；
(3)[4][5]并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，即I C =I A +I B ，为得出普遍结论，实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验．
(4)[6]在不换电流表位置的情况下，在支路上各连接一个开关即可完成实验要求，电路如图所示：
6．小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系．
（1）请根据电路图，用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整． （____）
（2）连接电路后，小明把电流表接入图甲的A 处，闭合开关S 后，发现小灯泡1L 不亮，
2L 亮，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是______．排除电路故障再做实验，电流
表在A 处的示数如图丙所示，请你帮小明把该示数填入下表空格处．然后小明把电流表分别接入电路中的B 、C 两处测电流，并把电流表的示数记录在下表中．
A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I
______
0.15
0.25
小明分析表格中的数据认为：并联电路中干路电流等于______．
（3）小明想，要使上述结论更具普通性，还要用不同的方法进行多次实验，于是小明和同学们讨论了以下三种方案：
方案一：在图甲的基础上，反复断开、闭合开关，测出A 、B 、C 三处的电流． 方案二：在图甲的基础上，只改变电源电压，测出A 、B 、C 三处的电流．
方案三：在图甲的基础上，在其中一条支路换上规格不同的灯泡，测出A 、B 、C 三处的电流．
以上三种方案，你认为不可行的方案______（填“一”“二”或“三”）． 小明选择上述可行方案之一，做了三次实验，并把实验数据填入下表中． 实验次序 A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I
1 0.1
2 0.18 0.30 2 0.14 0.21 0.35 3
0.20
0.30
0.50
请你根据小明的实验步骤和有关数据回答下列问题： ①在拆电路改装时，开关必须______；
②小明选择的方案是方案______（填“一”“二”或“三”）．
【答案】
1L 支路有断路 0.10 各支路电流之和 一 断
开 二 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由电路图可知，两灯泡并联，因此可得实物图如下：
；
(2)[2]电流表无示数说明电路不通，即1L 支路有断路； [3]由图丙可知，A 处电流为0.1A ；
[4]由表格数据可知，干路C 处电流，等于A 支路，B 支路电流之和，因此可得并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
(3)[5] 方案二和方案三：换用不同的规格的小灯泡，或者增加电池的节数改变电源电压，测出三处的电流，可以得出多组不同的实验数据，故可以得出普遍规律；而方案一中反复断开，闭合开关，测得到的实验数据都是相同的，故不可行； [6]为了保护电路，在拆电路改装时，开关必须断开；
[7] 分析A 、B 两处的电流的变化关系可知，通过A 处电流的变化倍数和通过B 电流的变化倍数相等，说明选择的实验方案是二．
7．如图所示，是探究串联电路电流特点的实物电路：
（1）依次断开图中A、B、C各点，将________表与灯泡L1、L2________联接入电路，读取电流表的示数；
（2）更换小灯泡，再次测量A、B、C各点的________；拆、接电路时，开关S应处于
________状态；
（3）实验多次测量数据的目的是________；收集到的表中数据表明，串联电路的电流特点是________。

实验次数A点电流I A B点电流I B C点电流I C
10.3A0.3A0.3A
20.2A0.2A0.2A
【答案】电流串电流断开获取大量数据，总结普遍规律串联电路中，电流的大小处处相等
【解析】
【详解】
(1)[1][2]依次断开图中A、B、C各点，将电流表与灯泡L1、L2串联接入电路，读取电流表的示数。

(2)[3][4]更换小灯泡，再次测量A、B、C各点的电流；拆、接电路时，为保护电路，开关S 应处于断开状态。

(3)[5]实验多次测量数据的目的是得出普遍性的结论。

[6]横向比较表中数据得出的结论是：串联电路的电流特点是各处的电流都相等。

8．甲为研究并联电路电流规律的实验电路图．
（1）若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的_____（选填“A”、“B”或“C”）处．（2）若要测量A处的电流，连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示．调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是_____．
（3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如表所示．由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等．这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：_____（写出一条）．
【答案】C 前者是电流表没有校零，后者是电流表“+”、“－”接线柱接反用同一规格的灯泡或只测量得到一组实验数据
【解析】
【分析】
【详解】
（1）电路为并联电路，若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的干路中，其中AB 为两支路上的点，C为干路上的点，所以电流表应该接在C处；
（2）乙图中电流表的指针偏转在零刻度线的左侧，电路闭合开关前，电路中无电流，发现电流表指针位置如图乙所示，是因为电流表无校零．调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是电流表“+”、“－”接线柱接反．
（3）并联电路电流规律结论得出：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等．说明两条支路所用的用电器规格相同，应该换用不同规格的灯泡多测量几组数据，才能得出普遍的一般性规律．
9．小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。

（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了________。

（2）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是______。

（3）他在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是___________；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为________A。

（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。

请你指出他们实验应改进方法是
____________。

（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】断开开关 L1断路电流表正负接线柱接反 0.24 换用不同规格的两只灯泡，多测几组数据变大
【解析】
【分析】
根据“探究并联电路电流规律的实验”可知,本题考查并联电路中的电流规律,根据并联电路的电流规律以及故障分析、电流表读数等内容分析判断。

【详解】
(1)[1]在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了断开开关；
(2)[2]将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1所在支路断路；
(3)[3]他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，即反向偏转，原因是：电流表正负接线柱接反了；
[4]在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A；
(4)[5]只测量了一组数据得出的结论有偶然性，应改进方法是：换用不同的灯泡测量多组数据；
(5)[6]实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S断开时，电路中只有L1，电流表A2测电路中电流，S闭合时，两灯并联，电流表A2测干路的电路中，因L1的电压和电阻不变，由欧姆定律，通过其的电流不变，根据并联电路电流的规律，电流表A的示数变大。

2
10．皮皮和壮壮要探究并联电路电流规律．
（1）图甲是皮皮同学设计的实验电路图．他在测量C点干路电流时连接的实物图如图乙所示，其中有一根导线连接错误，请用×在错误导线上标出，并用笔画线代替导线在图中画出正确的连线__________．
（2）皮皮同学在测量中发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是________________．（3）为能进行多次实验，壮壮同学在干路中串联了一个________，从而得到了三组实验数据，如下表所示．壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的，原因是皮皮在读数时___________．
（4）皮皮和壮壮的实验设计有一不足之处，你认为改进方法是：___________________．
【答案】电流表正负接线柱接反了滑动变阻器按
0A—3A量程读数换用两个不同规格小灯泡再次进行实验
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图乙可知，电流表与灯L1串联了，电流表测通过灯泡L1的电流．要测量C点干路电流，电流表应串联在干路上，将连接灯泡L2左接线柱和电流表负接线柱的导线改接到灯泡L2左接线柱和电流表“0.6”接线柱，连图如下：
（2）在测量中发现电流表的指针反向偏转，则说明电流表正负接线柱接反了．
（3）变阻器串联在电路中可以改变电路中的电流和电压，因此为能进行多次实验，在干路中串联一个滑动变阻器即可．
壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的，原因是电流表选用的量程是0~0.6A，读数时却按0~3A量程．
（4）由实验数据可知，通过灯泡L1、L2的电流总是相等的，说明他们的实验设计选用的灯泡规格相同，不具有普遍性．因此为得到普遍性结论，应换用两个不同规格小灯泡再次进行实验．
【点睛】
本题考查探究并联电路电流规律，考查了电路的连接，电流表的正确使用以及实验设计的科学性，注重了过程与方法的考查，是典型题目．。