苏科版九年级物理上册 第十三章 电路初探单元测试卷附答案

苏科版九年级物理上册第十三章电路初探单元测试卷附答案一、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SCdε=（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=nC C C C++…，（C表示总电容，C1、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AQCU= 2.5V 121221S SS d S dε+121221S Sd dUS Sε+【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 210FQ 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= 222S C d ε=因为多电容器串联时 121111=nC C C C ++… 则12111=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 121221US S S d C S d Q U ε+==2．在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：（1）小红把两个灯泡L1，L2串联起来（如图甲所示），闭合开关发现：发现指针偏向如图乙所示的位置，其原因是_____。

线路连接正确后，再次闭合开关S，此时，灯L1较亮，灯L2较暗。

你认为通过灯L1中的电流_____（大于/小于/等于）通过灯L2中电流。

（2）为了验证你的判断是否正确，如果给你一个电流表，如何进行实验验证？验证方案：_____；如果要求不增加任何其他器材的情况下，如何设计实验验证？验证方案：_____。

（3）当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。

为了找出故障原因，小红用电压表进行检测，发现AB间电压为3V，AC间电压为3V，BC 间电压为0．则电路故障可能是_____。

A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路（4）排除故障，继续实验，测得通过A、B、C各点的电流的数值，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是_____。

（5）接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系，他用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路。

① 闭合开关后，电流表A、A2的示数如图丁所示，则：灯L1中的电流为_____A；灯L2中的电流为_____A。

② 在某次操作中，小红闭合开关后，发现电流表的指针都能偏转，但电流表A、A2指针偏转角度相同，他仔细检查电流表都完好，试分析造成此现象的原因可能是什么？说出两例_____；_____。

【答案】电流表正负接线柱接反了等于见解析见解析 A 换用不同规格的灯泡多次测量 0.54 0.46 两个电流表的量程不一样灯L1的灯丝断了【解析】【详解】(1)[1]小红把两个灯泡L1，L2串联起来（如图甲所示），闭合开关发现：发现指针偏向如图乙所示的位置，其原因是电流表正负接线柱接反了；[2]根据串联电路电流的规律，通过灯L1中的电流等于通过灯L2中电流；(2)[3]为了验证猜想是否正确，如果给出一个电流表，则可以：断开开关，将电流表接在A 处，闭合开关，记下电流表示数；重复上面的步骤，将电流表分别接在B、C处，比较各处的电流大小；[4]如果不增加任何其他器材，则可以：对换原电路中灯L 1、L 2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L 2比L 1亮，则猜想正确，若仍是L 1比L 2亮，则猜想不正确；(3)[5]当把电流表接入电路中C 点时，闭合开关后发现L 1和L 2均不发光，电流表无示数，说明电路中有断路故障；用电压表进行检测时，测得AC 间电压为3V ，说明开关没有断路、电源是完好的；测得AB 间电压为3V ，说明此时电压表通过L 2与电源两极相连，则L 2没有断路；测得BC 间电压为0，说明此时电压表不能与电源两极相连，则L 1断路了；故选A ；(4)[6]排除故障，继续实验，测得通过A 、B 、C 各点的电流的数值，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是换用不同规格的灯泡多次测量；(5)[7]由丙图可知，电流表A 1测灯泡L 1的电流，电流表A 2测灯泡L 2的电流，电流表A 测的是干路电流；闭合开关后，电流表A 、A 2的示数如图丁所示，由并联电路的电流特点可知，A 的示数应大于A 2的示数，但图中电流表A 的偏转角度较小，所以电流表A 的量程是0～3A ，电流表A 2的量程是0～0.6A ；则由丁图可知电流表A 的示数（干路电流）是1A ，电流表A 2的示数（灯L 2中的电流）是0.46A ，则灯L 1中的电流为12-1A -0.46A 0.54A I I I ===[8]电流表A 、A 2的指针都能偏转，并且偏转角度相同，原因之一可能是两个电流表的量程不一样；原因之二可能是灯L 1的灯丝断了，导致两只电流表是串联在一起的，所以示数相同。

3．在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中（1）小明想测量干路中的电流，连接的电路如图甲所示，检查电路时发现只有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”并作出正确的连线。

（________）（2）连接正确的电路后，闭合开关电流表的示数为0.46A ，请在如图乙所示的图中画出指针的位置（O 为指针转轴）。

（_______）（3）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电流表的位置，并将测量数据记录在下表中。

实验次数 支路电流I 1/A 支路电流I 2/A 干路电流I 总/A10.300.160.4620.200.200.4030.240.340.58分析上表中数据得出结论：在并联电路中，____________________。

（4）根据第1次实验数据发现，灯泡L1的电阻____________________（选填“小于”、“大于”或“等于”）灯泡L2的电阻；若两灯泡灯丝长度材料相同，则灯泡__________的灯丝更粗。

【答案】干路电流大小等于各支路电流大小之和小于L1【解析】【详解】(1)[1]从甲图中可以看到，电流从电源正极流出，流过开关，再经过电流表后，经过灯泡L2的右端，就回负极了，这时电路中电流很大，灯泡L2的右端与电源负极的连线是错误的，应该把电源负极的连线接到灯泡L2的左端，这时灯泡L1和L2就并联接在电路了，如下图所示；(2)[2]从图乙可以看到，接入电路的电流表量程为0到0.6A，那么里面的每一刻度的大小为0.02A，电流表的示数为0.46A，可知指针的位置，如下图所示；(3)[3]从表中数据可知，3次实验支路电流I1加上支路电流I2是等于干路电流I总的，可得出结论，在并联电路中，干路电流大小等于各支路电流大小之和；(4)[4]并联电路，灯泡两端的电压是相等的，在第1次实验数据中流过灯泡L1的电流比较大，根据欧姆定律的变换式URI，可知灯泡L1的电阻较小；[5]由于灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻，若两灯泡灯丝长度材料相同，那么灯泡L1的灯丝更粗。

4．在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时：（1）小红把两个灯泡L1、L2串联起来（如图所示），闭合开关发现：灯L1较亮，灯L2较暗．由此他猜想：电流从电源正极流出，流过小灯泡L1后会减小，因此流过L1的电流比流过L2的电流大．为了验证该猜想是否正确，请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证．________.（2）为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系，小明设计实验如下：把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中，分别把如图中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系．在测量A点电流时，小明刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧，小红帮他立即切断电源．小明操作中存在的错误有________、________.（3）正确连接电路后，小明测得A点电流如图所示，则通过A点的电流为________A．（4）在测量C点电流时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数．为了找出故障原因，小明用电压表进行检测，发现AB间电压为0，AC间电压为3V，BC间电压为3V．则电路故障可能是________A．L1断路B．L1短路C．L2断路D．L2短路（5）排除故障，继续实验，测得通过A、B、C各点的电流是相等的，为了验证结论的普遍性，下一步他的操作是________.（6）小红接着探究并联电路电流规律.她连接了如图的实物连接图，此时，电流表测的是________（选填“L1”、“L2”、“干路”）的电流.若要测灯L2的电流，请你在图上只改动一根导线，完成电路的连接.（在需改动的导线上打“×”，再画出重新连接后的导线）________（7）她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数分别为：I1=0.2A，I2=0.3A，I=0.5 A．根据测量结果,初步得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：________（写出关系式即可）.【答案】对换原电路中灯L1、L2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L2比L1亮，则小红猜想正确，若仍是L1比L2亮，则小红猜想不正确连接电路时开关没有断开电流表正负接线柱接反了 0.24 C 更换不同的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流干路 I=I1+I2【解析】【分析】（1）根据小红猜想可知让电流先通过L2再比较灯泡亮度，即可判断出其猜想是否正确；（2）连接电路时开关应断开；电流应从电流表正接线柱流进，负接线柱流出；（3）由图中电流表的量程和分度值读出电流表示数；（4）闭合开关两灯都不亮，故障只能是断路，根据电压表有无示数判断故障的位置；（5）为了使实验结论具有普遍性，要进行多次测量；（6）根据电流的流向确定电流表测量的电路；电流表与被测用电器串联；（7）根据实验数据得到并联电路电流的规律．【详解】（1）为了验证小红猜想否正确，对换原电路中灯L1、L2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L2比L1亮，则小红猜想正确，若仍是L1比L2亮，则小红猜想不正确；（2）刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，说明连接电路时开关没有断开；电流表指针偏转至了零刻线的左侧，说明电流表的正负接线柱接反了；（3）由图可知，电流表使用0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A；（4）A、如果L1断路，两个灯泡均不发光，电流表无示数，把电压表并联在AB间时，电压表有示数，不符合题意；B、如果L1短路，闭合开关，L2会发光，不符合题意；C、如果L2断路，两个灯泡均不发光，电流表无示数．用电压表进行检测，则ab间电压为0，AC间电压为3V，BC间电压为3V，符合题意；D、如果L2短路，闭合开关，L1会发光，不符合题意；故选C；（5）为了得到普遍的规律，应更换不同的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流；（6）从实物图中可以看出，电流从正极流出，经过开关、电流表进行分支，分别经过两个灯泡回到电源负极，因此电流表测量干路电流；将L1与电流表负接线柱相连的一端改接电流表的“0.6”接线柱上，如图所示：（7）由数据可知并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：I=I1+I2．故答案为（1）对换原电路中灯L1、L2的位置，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度：若L2比L1亮，则小红猜想正确，若仍是L1比L2亮，则小红猜想不正确；（2）连接电路时开关没有断开；电流表正负接线柱接反了；（3）0.24；（4）C；（5）更换不同的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流；（6）干路；如上图所示；（7）I=I1+I2．【点睛】本题考查串并联电路电流的规律，解决本题的关键知道电流表的使用方法、电路故障的分析和实验设计的方法．5．在“探究并联电路电流的特点”的实验中，豆豆同学连接的电路如图甲所示（本题中，电表视为理想电流表，且当有电流流过灯泡时，灯泡将会发光）．干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A0.60.3（1）连接实物电路过程中，开关应处于_______状态．（2）已知各电路元件、连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是____________________；改正错误后，闭合开关，发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处，可能的原因是__________．（3）更正上述问题后，闭合开关S，观察到电灯L1______（选填“亮”或“不亮”）、L2不亮；随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处．（4）请在图甲中只改动一根导线，使之符合下列要求:闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测流过干路的电流，A2测流过灯L1的电流，A3测流过灯L2的电流．（提醒：在需要删除的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉）．（__________）（5）随后，闭合开关，从电流表中读取数据填入上表中，其中流过灯L1的电流大小如图丙所示，该示数为______A．于是得出结论：并联电路中，各支路电流相等，干路电流等于各支路电流的总和．小华同学认为该实验结论不科学，我们应多次更换规格______（选填“相同”或“不同”）的灯泡进行实验，以便_________（填入正确的序号）．A．寻找普遍规律 B．求平均值，减小实验误差【答案】断开电流表指针没有校零电流表正负接线柱接反了亮0.3 不同 A【解析】【分析】【详解】(1)[1]连接实物电路过程中，为了保护电路，开关应处于断开状态；(2)[2][3]闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是电流表指针没有校零；改正错误后，闭合开关，发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处，可能的原因是电流表正负接线柱接反了；(3)[4]从实物图可以看到，闭合开关S后，只有灯泡L1接入电路，有电流通过灯泡L1，灯泡L1能亮；(4)[5]电路有不当之处，从电流的流法可知道，灯泡L2与电流表A1的连接导线是错误的，应该把这跟导线改为灯泡L2与灯泡L1右端的连接，如下图所示；(5)[6][7][8]从图丙可以看到，电流表的量程不应该是0到3A，否则它的读数为1.5A，大于干路电流，量程应该是0到0.6A，它的读数为0.3A；该实验结论不科学，只是一组数据，并且选用的灯泡规格相同，这种情况很特别，应多次更换规格不同的灯泡进行实验，以便寻找普遍规律．6．小强利用图甲所示电路图探究“并联电路中电流的规律”．（1）连接实验电路的过程中开关应________．（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针反向偏转，出现这种情况的原因可能是________.（3）小强连接了如乙图所示的实验电路，此时电流表测量的是________（选填“A”“B”或“C”）处的电流，电流表的示数如图丙所示，电流表的示数为________A．（4）小强为了测量B处的电流，将乙图中导线1的右端从b处取下，连接在a处，你认为他这样________（选填“能”或“不能”）顺利测出B处的电流.（5）按照正确的方法实验结束后，小强记录A、B、C各点的电流值如表所示，得出了结论：并联电路各支路电流相等请你对上述结论进行评价并提出意见意见：________.【答案】断开电流表正负极接线柱接反了 A 0.32 不能选用的灯泡规格相同，没有多次测量，实验结论具有偶然性【解析】【分析】【详解】(1)为保护电路，连接电路时，开关应断开；(2)连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针反向偏转，出现这种情况的原因可能是：电流表正负极接线柱接反了；(3)由图乙可知,电流表与L1串联接在电路中,所以测量的是L1的电流，由图甲知，即A处的电流；图丙中电流表量程为0−0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.32A；(4)将乙图中导线1的右端从b处取下，连接在a处，此时的电流会从负接线柱流入，则电流表指针会反向偏转，他这样不能顺利测出B处的电流；(5)由表中实验数据可知，两支路电流相等，说明所选灯泡规格相同；只进行了一次实验，实验次数太少，得出的结论有偶然性．【点睛】（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；（2）（4）电流应从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电流表指针反向偏转；（3）电流表与待测电路串联；根据量程和分度值读数；（5）为得出普遍结论，实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验，分析表中实验数据，然后答题．7．小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验：（1）小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量a、b、c三处的电流，电流表示数如表1．表1：Ia/A Ib/A Ic/A0.180.180.36表2：小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．小华认为他得出的结论是错误的，请你说说下一步怎么做，可以证明小明的观点是错误的：_____．（2）为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验．测量完L1两端的电压后，在测量L2两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，你认为小明的操作的错误之处是_____．（3）图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压如图丙所示，小华认为小明在测量bc间电压时的操作还有待改进，应该_____．（4）小明按如图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流记I a、I b、I c，测得ab、bc、ac两点间的电压为U ab、U bc、U ac．下列说法中正确的是_____；A．I a＞I b＞I c B．I a＝I b＝I c C．I a＜I b＜I c D．U ab＝U bc＝U ac（5）在进行图乙所示实验时小明同学误将电流表当成电压表并联在了ab两端，闭合开关后，_____（选填“L1”、“L2”或“L1和L2）能发光．【答案】换另外两个规格不同的灯泡重做实验电压表正负接线柱接反换用0-3V量程测量 B L2【解析】【分析】【详解】（1）一次实验数据得出的结论具有偶然性，且根据电流数据都为018A，则可知实验时选用了两只相同的灯泡，为得出普遍结论，应换另外两个规格不同的灯泡重做实验，并多次实验，然后得出结论；（2）题中的做法，将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，此时闭合开关，流过电压表的电流方向是相反的，指针会倒转，即此时电压表正负接线柱接反；（3）根据表2数据结合串联电路的电压规律知U ac的电压应为2V，根据图丙的指针位置可知，电压表使用了大量程，可见选择量程过大了，为了读数更精确，接下来应该，断开开关，换用0-3V量程测量；（4）由串联电路中各处的电流相等可知，AC错误，B正确；由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，D错误；故选B．（5）进行图乙实验时将电流表当成电压表并联在了ab两端时，由于电流表电阻很小，相当于导线，故L1被短路不能发光，能发光的是L2，【点睛】重点是探究串并联电路电流特点和电压特点的实验，注意电流表的量程的选择和正负接线柱要正确，多次实验时，应选择不同的实验器材，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性．．8．在探究串联电路的电流规律时，小敏同学连成了如图所示的电路。