华中师大一附中物理第十三章 电路初探单元测试与练习（word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．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器，电源电压未知但恒定不变，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）。因实验器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，聪明的小张进行了如下操作：
①根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到足够大；
②控制控温器中液体温度为10℃，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω；
③依次改变控温器中的液体温度，同时……，得到相关数据记录如下表所示。
分析并回答下列问题：
（1）步骤③中“……”部分的操作是____。
（2）从表中可以得出结论：在一定温度范围，_____。
（3）在科技创新活动中，小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后，小华发现电流表有示数，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，接ac、bc间有示数，此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后，若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在原理图乙中_____两端接入电压表。 A．a、b B．b、c C．a、c
【答案】调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A 【解析】 【详解】
（1）为了探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系，应保持其他变量不变，即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变；（2）因为热敏电阻Rt与电阻箱串联，而电路电流保持不变，所以电路总电阻保持不变，读表可知，那么随着温度升高，变阻箱电阻增大，即热敏电阻RT的减小。（3）如图乙：闭合开关后，小华发现电流表有示数，说明电路没有断路，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，而接ac、bc间有示数，则ab间一定发生短路；想要电压表的读数随温度的升高而增大，电路总电压不变的情况下，根据串联分压原理，定值电阻ab两端电压随热敏电阻Rt减小而增加，故应接在ab之间，选A。
【点睛】
电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法；本题不仅体现了控制变量法思想，还考查了转换法思想，因为无法直接观测热敏电阻RT的阻值，所以可以将其转化为RT
从而间接得到RT的阻值与温度的关系。
与U/I的关系：
2．在如图所示的电路中，闭合开关S灯L不亮，电压表V的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好，除灯 L 和电阻 R 两者中的某个元件故障外，其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是__________或___________。
(2)为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是__________；若电流表无示数，说明故障是__________________。
(3)为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。
____________________________________________________________________________ 【答案】灯L短路 电阻R断路 灯L短路 电阻R断路 不能。因为在灯L短路和电阻R断路两种情况下，电压表V均无示数 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]当电压表所测用电器R断路，电压表通过灯L、闭合的开关、导线接在电源的正负极上，电压表示数接近电源电压；当灯L被短路，电路中只有电阻R，电压表测量R两端的电压，也就是电源电压。
(2)[3][4]当灯L被短路，电路中有电流，当R断路时，电压表在电路中相当于开路，电路中无电流。
(3)[5]电压表V正确并联在灯L两端时，在灯L短路和电阻R断路两种情况下，电压表V均无示数，故不能查找出电路的故障。
3．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，则猜想正确，若仍是L1比L2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L1和L2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L2与电源两极相连，则L2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L1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A1测灯泡L1的电流，电流表A2测灯泡L2的电流，电流表A测的是干路电流；闭合开关后，电流表A、A2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A2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A2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A2的示数（灯L2中的电流）是0.46A，则灯L1中的电流为
I1?I-I2?1A-0.46A?0.54A
[8]电流表A、A2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L1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。
4．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 0.18 Ib/A 0.18 Ic/A 0.36
表2： Uab/V 2.5 Ubc/V _____ Uac/V 4.5 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Ia、Ib、Ic，测得ab、bc、ac两点间的电压为Uab、Ubc、Uac．下列说法中正确的是_____； A．Ia＞Ib＞Ic B．Ia＝Ib＝Ic C．Ia＜Ib＜Ic D．Uab＝Ubc＝Uac
（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Uac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
华中师大一附中物理第十三章 电路初探单元测试与练习(word解析版)
