上海田林第三中学物理第十三章 电路初探单元培优测试卷
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．实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验思路如下：接好电路后，把电流表分别接入到A、B、C三处，测出第一组数据；为了防止个别偶然因素的影响, 他们采用以下两种方法之一来重复实验，并完成第二次和第三次测量． 方法一：改变电源电压；
方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮．但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的方法是_______的（“正确”或“错误”）．
（2）如图乙是某同学连接的并联电路的局部图，某次实验中，测量完干路电流之后，某同学想测量通过L1的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接点中，最方便的导线拆接点是__________点，测量过程中，电流表出现了图丙中的实验现象说明________________． （3）该同学表格设计中存在的不足之处是：_________________________；
第一次测量 第二次测量 第三次测量 A处的电流IA 0.10 0.20 0.25 B处的电流IB 0.12 0.24 0.30 C处的电流IC 0.22 0.44 0.55
（4）表格补充完整后，通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法_______（选填“一”或“二”）进行的,可以得出结论：并联电路干路中的电流等于_______． （5）根据上述结论，应用到如图丁中，图中已标明了电流的方向，若b、c、 d中的电流
大小分别为0.3A、0.6A、0.2A，则a中的电流大小为_______A．
【答案】错误 d 流表正负接线柱接反造成的 所测电流都没有单位 一 各支路电流之和 0.1 【解析】 【详解】
(1)[1]若两灯泡串联，拆开一根导线，电路断路，两灯泡熄灭；若两灯泡并联时，拆开干路中的一根导线，两灯泡也同时熄灭，所以，根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的，即小明的方法是错误的；
(2)[2]由图乙所示电路图知道，测量完干路C处电流之后，某同学想测量通过L1 的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接点中，将导线bd的d端改接电流表的“0.6”接线柱即可，即最方便的导线拆接点是d点，同时注意，在拆接电路时，开关必须断开； [3]由图丙所示电流表知道，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反造成的；
(3)[4]由表格知道，存在的不足之处是：所测电流都没有单位，这是错误的；
(4)[5]由表中实验数据知道，第2次与第3次实验时，电流值与第一次实验的电流值只是数值上发生了倍数变化，所以，后面两次实验是通过改变电源电压进行实验的，即应采用方法一进行实验；
[6]分析表格中实验数据知道，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
(5)[7]如图丁知道，a、b、d分别在支路，c在干路，根据并联电路电流的规律，所以，a中的电流大小是：
Ia=Ic -Ib -Id =0.6A-0.3A-0.2A=0.1A。
3．为了验证并联电路的电流特点，小露设计了如图的电路进行实验．
（1）①在连接电路时，开关应处于__________状态．
②小露先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，闭合开关后，电流表的指针反向偏转，出现这种现象的原因是：____________．
③重新连好电路后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出:I1=0.5A，I2=_______A，I=1A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为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)． （2）小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验：
①小郭在测量L1两端的电压时，两灯突然熄灭，但电压表示数变大且接近电源电压，由此判断出L1处的故障是_____________．
小郭 小莉
②他排除故障后继续实验，完成了第一次实验测量，数据记录在下面表格中 序号 第一次测量 L1两端电压U1/V 1.5 L2两端电压U2/V 1.5 L1:和L2两端总电压U/V 3
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”，这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的，他得出这样的结论是因为___________．
③小莉同学在测量L1、L2总电压时，按照图方式连接了电路，实验中她惊奇的发现，开关闭合前后电压表的示数不同，这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现，这是由于电源内部也有电阻的原因，这个电阻我们称为电源的内阻，现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图)．请结合实验情境和所学物理知识分析，开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数．
【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 I?I1?I2 断路 错误 选用灯泡相同 大于 【解析】 【详解】
(1)①[1]连接电路时，为防止电流过大损坏电路元件，开关应处于断开状态； ②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反；
③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.5A，即I2=0.5A；由测量数据可知，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即：
I?I1?I2
(2)①[5]两灯突然熄灭，电压表示数接近电源电压，说明电路发生断路，电压表有示数，则电压表所测元件断路，故L1发生断路；
②[6][7]由于实验只有一次，且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡，实验数据具有偶然性，得出的结论是错误的；
③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联，开关闭合后看作电压表与两灯泡并联，整体与内阻串联，由于并联总电阻变小，则根据串联分压可知，电压表示数变小，则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数． ．
4．小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中，提出了猜想：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和。他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
（进行实验）
（1）按如图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表格中。 （分析与论证）
（1）在物理学中，串联电路电压的规律是：_____。
（2）分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____（填“相符”或“不相符”） （评估）
这个实验的不足之处是： （1）_____； （2）_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 相符 使用两个相同的灯泡 没有多次测量数据 【解析】 【分析】
（1）根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论；
（2）本实验使用相同的灯泡，只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应换用规格不同的灯泡进行多次测量． 【详解】
(1)在物理学中，串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和；
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且UAB?UBC?UAC ，所以，根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的； 【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等，说明他在实验时使用了两个相同的灯泡；他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规
上海田林第三中学物理第十三章 电路初探单元培优测试卷
