九年级物理第十三章 电路初探专题练习（解析版）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 /V2 8 2 电荷量Q /C4×10-3 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 dε=（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，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 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“探究串联电路电压特点”的实验中：(1)某次测量时，电压表的示数如图所示，则此时灯L1两端的电压为_____V；(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是_____；(3)闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光。
同学们有以下几种猜想：①灯L2灯丝断了；②灯L2的灯座短路；③灯L2也工作，但L2中电流比L1中电流小。
以上猜想中正确有_____（填序号）。
【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反②【解析】【分析】【详解】(1)[1]由实物图可知，两灯串联，电压表测L1的电压；电源为两节干电池，则电源电压U⨯＝＝2 1.5V3V根据串联分压的特点可知，灯L1两端的电压不可能大于3V，故图中电压表选择的是0～3V 量程，对应的分度值是0.1V，指针指在2V右面第2个小格上，读数为⨯＝2V+0.1V2 2.2V(2)[2]如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，开关闭合后，电压表的指针将反偏，即电压表的正负接线柱接反了，因此这种接法是错误的。
(3)[3]闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光，则：①若灯L2灯丝断了，电路断路，灯泡L1也不发光，故①错误；②若灯L2的灯座短路，灯L1发光，L2不发光，故②正确；③若灯L2也工作时，由串联电路的电流特点可知，L2中电流和L1中电流相等，故③错误。
综上所述，以上猜想中正确只有②。
3．瑞瑞和欢欢在网络上看到用土豆点亮LED小灯泡的视频，为了验证视频的真实性，他们找来一些物品，按照视频中的方式连接了如图所示的实验电路：(1)闭合开关后，LED小灯泡果真被点亮了。
此时，土豆相当于电路中的__________，该装置实现的能量转化是___________能转化为电能；(2)为什么土豆能够点亮LED小灯泡呢？通过查找资料他们了解到：铜片和锌片在电解质（即土豆中富含的果酸）的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达铜片处，因此闭合电路中会产生电流。
由此可知，该土豆电池的正极是________片；(3)为了验证土豆电池的正负极，他们还可以选用下列实验仪器中的_______（填字母代号）进行判断；A．小灯泡 B．电压表 C．电阻(4)根据获得的知识，瑞瑞和欢欢又找来了更多物品进行创新实验。
在果蔬中插入不同金属制成的极板（极板材料不同），并保持两块极板间的距离、极板与果蔬的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如上表中数据及相关条件可知：果蔬电池的电压与________和________有关。
【答案】电源化学铜 B 果蔬种类极板材料【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]闭合开关后，土豆消耗化学能，产生电能，使LED小灯泡被点亮，所以土豆相当于电路中的电源，该装置实现的能量转化是化学能转化为电能。
(2)[3]铜片和锌片在电解质的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达铜片处，因此闭合电路中会产生电流，因为电流方向与电子定向移动方向相反，则电流方向是由铜片流向锌片，而电流是从电源正极流出，所以该土豆电池的正极是铜片。
(3)[4]当土豆电池可以作为电源时，接上电压表，其指针会发生偏转，故据此能判断该电池是否有电压，当电压表正向偏转时，与电压表正接线柱相连的是正极，而灯泡和电阻不能判断出电池的正负极。
故选B。
(4)[5][6]分析表中数据可知，当极板材料相同、果蔬种类不同时，果蔬电池的电压不同，可见果蔬电池的电压与果蔬种类有关；当极板材料不同、果蔬种类相同时，果蔬电池的电压不同，可见果蔬电池的电压与极板材料有关。
由此可得：果蔬电池的电压与果蔬种类和极板材料有关。
4．（探究名称）探究并联电路中电流的关系．（提出问题）如图所示的并联电路中，流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系？（设计实验与进行实验）（1）将如图中元件按要求连接；（L1、L2并联，S控制整个电路，电流表测量L1的电流）（______）（2）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；测量次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C10.220.120.1020.480.220.2630.550.300.25（3）为了使得“由实验数据所归纳的结论”更具有可靠性，在不改变电源及电路连接的基础上，还应当换用不同规格的电灯重做上述实验；（4）整理器材．（分析与论证）（1）在接、拆电路时，开关必须______；（2）上面设计的表格中存在的不足之处是：______；（3）表格补充完整后，通过对上面数据的分析，可以得出结论：______．【答案】断开缺少电流的单位并联电路中干路电流等于各支路电流之和【解析】【分析】【详解】L1、L2并联,S控制整个电路，S串联接在干路中，电流表测量L1的电流，电流表串联在L1支路中，从电源正极出发，把电流表、L1、开关串联接入电路，回到电源负极，然后把L2并联在L1与电流表串联电路两端，实物电路图如图所示．(1)在接、拆电路时，开关必须断开．(2)由实验数据记录表格可以知道，表格中各实验数据没有单位，这是错误的．(3)由表中实验数据可以知道,I A=I B+I C由此可以知道，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．因此，本题正确答案是：实物电路图如图所示；(1)断开；(2)实验数据没有单位；(3)并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．【点睛】(1)为保证电路安全，在拆接电路时应断开开关．(2)各实验数据应有单位，分析实验数据记录表格，然后答题．(3)分析表中实验数据，然后得出实验结论．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．在探究“并联电路各支路中的电流与干路电流的关系”时，小明同学在实验室选取：电流表3只，灯泡2只，开关1个，干电池，导线若干．（1）请你帮助小明设计一个能够同时测量出支路和干路电流的电路，把你设计的实验电路图画在方框内．（______）（2）小明同学按照电路图连接实物，把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光，一个电流表指针向零刻度的左边偏转．小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是_____，还有一处是_____．（3）小明排除故障后开始实验，正确得出电流表示数如表实验次数I1/A I2/A I3/A1 0.100.20 0.30分析表格中的数据，小明发现并联电路干路中的电流和支路中的电流关系是_____（可用字母表达式表示）．但为了使实验结论更具科学性，请你提出一条合理化建议：_____．【答案】连接电路的过程中，开关没有断开电流表的接线柱接反了 I3=I1+I2更换不同的灯泡进行多次实验【解析】【分析】（1）连接电路时，开关应断开；（2）电流表串联在电路中，电流要正进负出；（3）多次实验找出普遍性规律；【详解】(1)从电源正极依次串联开关、灯泡L1、电流表A1、电流表A回到电源负极，然后将灯泡L2和电流表A2串联后并联在灯泡L1和电流表A1两端，如下图所示：(2)把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光，说明连接电路的过程中，开关没有断开；一个电流表指针向零刻度的左边偏转，说明电流表的接线柱接反了．（3）由表中数据分析可以知道，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I3=I1+I2一组实验数据具有偶然性，要得到普遍规律，需多次实验得到多组实验数据，因此需更换不同的灯泡进行多次实验．7．小刚和小强在组成串并联电路的实验中.（1）在连接电路过程中，开关应该是__________的．（2）小刚连接了如图所示电路，如果合上开关，两个灯泡都将__________ (选“发光””不发光”)，出现__________现象．（3）小刚想将电路全部拆散，重新连接．小强认为只需拆除c这一根导线，就能成为两灯_______联的正确电路．小强将多余的c导线拆除以后，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮．用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮．对此，下列判断中正确的是__________ (A．灯L1开路B．灯L2开路C．开关S开路D．灯L2短路)（4）小强认为，在小刚连接的电路中，如果将某根导线的一端移接到另一位置，电路就能成为两灯并联的正确电路了．请在图中要移接的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线．（______）【答案】（1)断开（2)不发光，短路（3)串,B（4)【解析】试题分析：（1）在连接电路过程中，开关应该是断开的．（2）闭合开关，电流从电源正极经导线A.开关、导线B.C.e回到电源负极，没有经过任何用电器，造成电源短路，两个灯泡都不发光．（3）拆除导线c，电流经导线A.开关、导线B.灯泡L1、导线D.灯泡L2、导线e回到电源负极，电路只有一条电流的路径，两灯串联．闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮，电路存在断路．用一段导线的两端接触A.B两点时，两灯都不亮；接触C.D两点时，两灯也不亮；说明此两种情况下，电路仍是断路．接触E、F两点时，只有灯L1亮．导线、电源与灯L1构成通路，故障位置是灯L2开路，答案为B．（4)将导线b从D点拆下，接到C点，灯L1、L2并联．考点：电路8．物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关（导线的连接情况隐藏在盒内），如图所示．（1）当老师闭合开关时，两只小灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又熄灭．根据上述现象，你_____（选填“能” 或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的，你的依据是_______．（2）经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到灯L1比L2亮些．小明猜想灯L2不亮的原因可能是：①灯L2两接线柱CD短路；②灯L2发光太暗，为了验证他的猜想是否正确，小明把灯L2从灯座上拧下来后，发现灯L1仍发光，则他的猜想_______（填序号）是合理的．（3）排除故障后，他用如图方式测量电流，他发现电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A，为什么两个电流表示数不同呢？小明认为电流先达到电流表甲，经过灯L2时被消耗了一些，因此到达电流表乙时会少一些．为了验证他的猜想是否正确，以下操作不可行的是________A、将乙电流表用甲电流表代替再测电流B、将L1 L2对调位置C、将甲乙两个电流表的位置对调D、将电源正负极对调．（4）小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”，他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为2.4V；再测L2两端的电压时，他没有拆下电压表，只是将电压表原来接在A接线柱处的导线改接到L2右侧D接线柱上．他的这一操作错误是_______。