人教版九年级物理上册 电流和电路(培优篇)(Word版 含解析)

人教版九年级物理上册电流和电路（培优篇）（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．小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”．她们连接的电路如图所示．

（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光．由此可知，她们连接的电路发生了________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________．

（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法．（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）

（___________）

（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________．

【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中，

干路电流大于支路电流

【解析】

【分析】

【详解】

（1）电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光，由此可知电路发生了短路故障，若闭合开关S，由于电路发生短路，电路中电流过大，可能造成的后果是电流表A2被烧坏．

（2）改正电路如图：

（3）利用改正后的电路进行实验，闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：在并联电路中，干路电流大于支路电流．

【点睛】

电路中发生短路的危害，可能烧毁电流表或电源，为避免短路发生，可采用试触法．

3．在“用伏安法测电阻”的实验中：

（1）实验原理是_______________________。

（2）在下左图中将滑动变阻器正确连入电路（未知电阻大于5Ω）（_______）

（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R 0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻R X 的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验： ①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图（____）

②、扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并用相应的符号表示） a___________________________________________________. b___________________________________________________.

③、R X 的数学表达式为：R X =_________________（用所测量的物理量及相应的符号表示）。

【答案】U R I

=

闭合S 1断开S 2，读出电流表A 的示数I 0 闭合

S 2断开S 1，读出电流表A 的示数I X 00

x x x

R I R U I I == 【解析】 【详解】