陕西师范大学锦园中学物理第十三章 电路初探单元测试卷 （word版，含解
析）
一、初三物理第十三章 电路初探 易错压轴题提优（难）
1．若假设在两地之间的输电线发生了短路，如何确定短路的位置？青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究：
他们用AB?CD两根长均为L（L为75cm）的直电阻丝模拟输电线，将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路，在电阻丝的右侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r（每厘米的电阻为2Ω），如图甲所示。他们把一个电压为U电源（提供4V稳定电压）?一个定值电阻R0（阻值为300Ω）?电阻箱R1（0-999.9Ω）和一块电压表（有两个量程分别0-3V和0-15V）及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B?D端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数?经过计算得知短路处到B端的距离。为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一（导线电阻忽略不计）。
(1)电压表的量程应选取______V；
(2)当电阻箱调为0，电压表示数为3V时，短路处到B的距离____m；
(3)如果知短路位置改变，考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量程的三分之一，又要确保不超电压表量程，电阻箱R1的取值范围____Ω；
(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1，推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______（用r?U?U0?R1?R0表示） 【答案】0V-3V 0.25 100-600Ω 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一，电压为4V，如果电压表量程选择0～15V，15V的三分之一等于5V，大于4V，故应选择0～3V。 (2)[2]由串联电路分压特点知
R0(U?U0)?U0R1
2U0r
rL?U?U04V?3V1??? R0U03V3故
L??故短路处到B的距离
R0300Ω??50cm?0.5m 3r3?2ΩcmL???11L???0.5m?0.25m 22(3)[3]当短路发生在B、D两点时，根据串联电路分压的特点知
R1?U?U04V?3V1??? R0U03V3即
R1??R0300Ω??100Ω 33当短路发生在A、C两点时，根据串联电路分压的特点知
1U?UR总3?2 ?1R0U3即
R总?2R0?2?300Ω?600Ω
则变阻箱接入电路的电阻为
R???R总?R线?600Ω?75cm?2?2Ωcm?300Ω
故电阻箱R1的取值范围为
100Ω300Ω
(4)[4]根据串联电路分压的特点可得
2rL1?R1U?U0? R0U0则
L1?R0(U?U0)?U0R1
2U0r
2．小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。小宇用图甲所示的电路继续进行探究：
(1)测量电源及灯泡两端电压，电压表接在AB两点，是为了测量灯___两端的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是____V；
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，发现电压表_______； (3)纠正错误后，小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较__（选填“粗”或“细”）的导线，原因是在长度和材料相同时，__________电阻越大。 【答案】L1 1.7 指针反偏（或指针偏向0刻度线的左边） 细 橫截面积越小 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联，当电压表接在AB两点时，和灯L1并联，所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图，电压表选择的是0—3V的量程，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.7V。 (2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出，此时电压表接反了，所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻，所以要选择更细的导线，因为在材料和长度一定是，导体的横截面积越小电阻越大。
3．在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆散，重新连接。其实，有时只要思考一下，拆除或改接某些导线就能解决问题。如图是某同学连接的电路：
（1）如果合上开关，将出现_____现象（选填“断路”或“短路”）。除了两只灯都不亮以外，还可能造成烧坏电池和____的不良后果；
（2）对于这个电路，只须去掉一根导线，就能成为两灯串联的正确电路。去掉的导线是__________；
（3）仍对这个电路，只须改动一个连接点，就能成为两灯并联的正确电路。改动的方法是_________。
【答案】短路 电流表 c 将导线e的F接点改接C（或E）接点 【解析】 【详解】
(1)[1]从图中可以看到，当合上开关时，电流从电源正极流出，流过开关，流到灯L1的D端，这时电流不会流过灯泡L1，从灯L1的D端流到灯L2的F端，不会流过灯L2，最后经过电流表回负极，这情况下会出现短路现象；
[2]这短路的情况下，电流会很大，会烧坏电池和电流表；
(2)[3]需要两灯串联，假设去掉的导线是c，那么当合上开关时，电流从电源正极流出，流过开关，流过灯L1，再流过灯L2，最后流过电流表回负极，这时两灯是串联的，这种情况符合题意，所以去掉的导线是c；
(3)[4]假设把导线e的F接点改接C（或E）接点，这时灯L1和灯L2的两端分别连在一起，再接入电路，这是并联电路，这种情况符合题意，所以改动的方法是将导线e的F接点改接C（或E）接点。
4．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。
5．小强利用图甲所示电路图探究“并联电路中电流的规律”．
陕西师范大学锦园中学物理第十三章 电路初探单元测试卷 (word版,含解析)
