电压和电路单元测试题（附答案解释）
1.初三数学电压与电路容易出错的结局（难）
1.进一步探索
电容器是电气设备中的重要器件，是储存电荷的装置。 由于具有保持电荷的能力，一般称为电容，用字母C表示，单位是法拉，用字母F表示。两片靠在一起且相互绝缘的平行金属板
制作最简单的电容器，在电路中用 表示。
(1)如图所示，当开关闭合时电流和电路单元测试题，电容器的两极板将充以相同数量的不同电荷。 这个过程称为电容器充电。 充电过程中，电压通过开关的方向是（可选“从A到B”或“从B到A”）。 当电源电流改变时，电容器携带的电荷量Q也会改变。 实验数据如下表所示。 。
当前U/V282
充电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、电容两端电流U、电荷Q的关系为：C=。
(3) 请填写表格。
(4)电容的大小不由电荷或电流决定。 对于常见的平行板电容器，其电容量确定公式为
S
C
d
ε
=
（ε为常数，S为板的面积，d为板的宽度）。 当多个电容器串联时，
12
1111
=
不
中交建
++…，（C代表总电容，C
1. C2....Cn 代表每个电容器的电容量）。 有两个平行板电容器，其面积分别为S1和S2，极板之间的距离分别为d1和d2，将平行板电容器串联到电源上，电流U，则总电容C =，可存储的总电量。
【答案】B到A
问
C
你
=2.5V12
1221
SS
SDSD
ε
+
12
1221
SS
DD
你
SS
ε
+
【分析】
【分析】
【详细说明】
(1)[1]充电过程中，负电荷从A移动到B，正电荷从B移动到A。根据电压方向的规定，通过开关的电压方向是从B 到 A。
(2)[2]由表中数据可知
3--??=?3-30.-??=?3-30.-??=?
3--??=？
现在
QCU=
但
量子控制单元
=
(3)[3]根据上题得出的公式Q
UC
=
，将表中数据带入2.
QUC--？===？
(4)[4][5] 有两个平行板电容器，其面积分别为S1和S2，板间距离分别为d1和d2。
S
光盘
ε =
但
1
11
SCdε=2
22
SCdε=
当多个电容器串联时
=n
CCCC++...然后
12
111
=CCC+自带12CC，可用
12
1221
ε=
+
那么可储存的总能量为
你
ε+==
2、实验“伏安法测量内阻”中：
(1) 实验原理是___。
（2）将滑动变阻器正确接入下左图电路（未知内阻小于5Ω）（）
（3）例如，在一次测试中，老师只提供了以下设备：恒流电源一台（电流未知）、电流表一台、固定内阻R0一个（已知内阻）、两个单极开关、电线一些。 测量待测内阻RX的值，请使用给定的设备（可以用不完）按以下要求完成实验：①． 在上下图的实线框中画出你设计的电路图（____）
②. 简述实验的主要步骤（强调数学量的名称并用相应的符号表示）。
③. RX的物理表达式为：RX=（用检测到的数学量和相应的符号来表示）。
【答案】URI
=
闭合S1并断开S2，读取电压表A的指示I0闭合
S2断开S1，读取电压表A的指示IX00
xxx
瑞瑞==【分析】
【详细说明】
第一个空。 在“伏安法测量内阻”实验中，采用的实验原理是URI
=
; 第二空。 本题主要确定电压表和滑动变阻器端子的电阻值：电源由2节干电池组成，电流为3V，未知内阻小于5Ω。 根据欧姆定律，电压为3V=0.6A5Ω
UIR=
=，确保电压表电阻值为0~0.6A。滑动变阻器有四个端子，应一一连接到电路中，如右图所示
;
第三个空了。 R0和Rx并联，电压表在支路上，每路有一个开关控制。 先闭合Rx路开关，测量电压Ix，关闭Rx路开关，再闭合R0路开关，测量电压I0如图：
;
第四空。 闭合S1，断开S2，读取电压表A的指示I0，则电源电流可为00UIR=； 第五个是空的。 闭合S2，断开S1，读取电压表A的指示IX，即可得到x
吴晓雅
我=； 第六个是空的。 由操作步骤a和b可得到00
xxx
瑞瑞=
=。
3、小李做了一个实验，检测一个小灯泡的电功率（小灯泡上标有“2.5V”字样，内阻约为10Ω）。
（1）如图A所示，是小李连接的部分电路，请完成电路连接。
(2)合上开关后，发现灯泡不亮，电流表无指示，电压表有指示。 如果电路中只有一处故障，则可能是此故障。
(3)实验时，当电流表读数为2V时，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑块P向___方向调整(选择“左”或“右”)； 小灯泡正常发光电压表的显示如图B所示，则此时小灯泡的电功率为 。
（4）完成这个实验后，小丽还想测试一个内阻Rx为几百欧姆的电阻。 经过与其他朋友的讨论，她降下了电阻箱R0（0~9999Ω5A）、定值内阻（200Ω2A）、单刀双掷开关等设备，设计了A、B两种方案（如图）。 两种方案A和B中，该方案可以使检测结果更加准确，原因是。 （该水表为理想水表）
【解答】漏光右1.2B可多次检测取平均值
【分析】（1）小灯泡与电压表串联，电流表连接在小灯泡两端，如右图所示：
(2)合上开关后，发现灯泡不亮，电压表显示数字，说明电路断路，故障为短路； 值为0～0.6A，由表可知：0.4+4×0.02A=0.48A； 此时小灯泡的电功率：P=UI=2.5V×0.48A=1.2W； 两端电流为额定电流，从2V降为2.5V。 根据串联分压的特点，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑动变阻器的滑动片P应接在右边； （4）方案A通过Rx和R串联，测量Rx两端的电流，然后将单极双通开关从a调到b调整电阻盒，电流表示数与a点的数相同
同样，可求得内阻值；
方案B中，将电流表分别放置在Rx和R0两端，测量电流值，Rx可以通过串联分压器公式得到。 调节电阻箱阻值，可多次测试。 A方案只能计算一次阻力； Plan B可以多次测量平均值，以减少偏差。
4、真空中两点电荷之间存在相互排斥作用，探究其影响的实验数据见表：
序列号
一次电费
收费
1
/C
q
B电荷电量
充电 2/C
q
A、B两电
莲花
之间的距离
/米
r
A 和 B 之间的费用
的
相互排斥
/N
F
18
110-
210-
?0.35
210-
28
110-
110-
?0.35
110-
38
310-
210-
?0.15
5410-
48
310-
210-
?0.25
13.510-
58
210-
110-
?0.25
4.510-
68
410-
310-
(1) 从表中数据分析可知，若要减小两点电荷之间的斥力，可采用_____的技巧。 完成表格。
(2)如图所示，将两个带电球A、B放置在光滑的绝缘水平面上。 球 A 带正电，电荷为 1
q、B球带负电，电荷为
2
q. 为了使两个小球静止在原来的位置，沿着两个球A、B中心连线的方向，在A、B两个球的左侧某一位置放置一个电荷为3q的小球C。第二个球。 三个球保持静止，则C球应带_____电荷（可选填“正”或“负”）。
[答案] 减小两充电点之间的距离 5
1210-
【分析】
【详细说明】
(1) [1] 对表格数据分析可知，真空中两点电荷之间的相互斥力与它们所带电荷的乘积成反比，与它们之间的距离的平方成正比，得到：
12
2
Fk
r
=;
因此，为了减小两个点电荷之间的斥力，应减小两个点电荷之间的距离。
[2] 对比表中2号和6号的数据可以看出，A的电荷变成原来的4倍，B的电荷变成原来的3倍，两者之间的距离收费保持不变。 根据 12
=知道，两个电荷之间的相互斥力是原来的12倍，即：
F-=？。
(2) 球A带正电，球B带负电，所以A在B的引力作用下向右移动。如果A想要保持静止，则要受到C向左移动的力，所以C应该带正电。
5. 一个实验组想要探索并联电路中电流的规律。 小丹的朋友推测并联电路中所有通道的电压是相等的。 她设计了如下图所示的电路，打算检测a、b、c处的电压，并从实验室拿了3个电压表、2个灯泡、1个开关、电池和电线进行实验。
（1）画完电路图后，朋友小丹开始连接电路。 在连接电路的过程中，开关应_____。 检查电路连接正确后，她开始实验，并读出电压表示并记录在表中。 磅/A
电流/电流
亚/A
0.18
0.18
0.36
小丹的朋友分析数据后得出结论：并联电路中各路电压相等。 （2）小丹得出错误实验推论的主要原因是_____。 （3）请对关联实验提出改进措施（一项即可）_____。
【解答】断开并选择一个相同尺寸（或相同内阻）的灯泡进行实验并更换不同的灯泡进行实验，并通过多次测试获得多组数据等。 【分析】 【分析】【详解】
(1)[1]为了保护电路的安全，电路连接时应断开开关。
(2)[2]两个灯泡并联，灯泡两端电流相同，通过灯泡的电压相等，这意味着所选灯泡尺寸相同（或内部相同）电阻），因此得出了错误的推论，为了得出普遍的推论，应该用不同尺寸的灯泡进行实验。
(3)[3]为了得出一般性的推论，用不同尺寸的灯泡进行实验，并在电路中接入滑动变阻器或改变电源电流进行多次检测，得到多组数据等
6、在“确定标有‘2.5V’的小灯泡的额定功率”实验中，老师为同学们设计了如图A所示的实验设备，其中电源电流恒定为6V，滑动变阻器型号为“20Ω1A”。
(1)请将电线更换为描边线。 在答题卡中，完成图A所示电路的连接。 要求：图中滑块此时处于最大电阻。 ____
(2)小明接通电路后合上开关，发现电流表的读数与电源电流接近。 反复连接滑动变阻器的滑动片，电流表的读数基本保持不变。 故障原因可能是滑动变阻器或灯泡。
(3)小明排除故障后合上开关，当联通滑动变阻器滑块到达某一处时，电流表显示如图B所示，接通后，小明应将滑块转动至（选择“左”或“右”）端联通使灯泡正常发光； 灯泡正常发光时，电压表示如图C所示，则小灯泡的额定功率为； 小灯泡正常发光时的电阻为Ω。
（4）完成上述实验后，小明将图中的小灯泡更换为固定电阻值“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”，以探究“电流与电阻值的关系”。 测试结果如下：
在出来的群交流中，另一位朋友在一次实验中觉得小明朋友的实验是错误的。 请找出错误的实验（填写实验次数对应的数字），你的判断依据是。
【答】短路和开路右边1.2554是根据第四次实验的数据估算出来的
结论是滑动变阻器的内阻需要为30Ω，小于问题中给出的滑动变阻器的最大内阻
【分析】
【分析】
【详细说明】
(1)在检测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器应与灯泡串联。 图中滑块P此时处于电阻最大的位置，因此其右下角的接线柱应与电路相连。 如图所示：
;
(2)如果滑动变阻器同时连接到内部的两个端子上，发生漏电，或灯泡断开，开关闭合，电流表和压力表的读数接近电源电流，则滑动变阻器的滑动片P反复连接，电流表的读数基本相同。 (3)用图B中的电流表测得0~3V的电阻值，分度值为0.1V，电流表的读数为1.8V，高于灯泡的额定电流。 要增大灯泡两端的电流，遵循串联电路分压器的原则，减少电路内阻，即滑块P应接在右端； 从图C可以看出，电压选择的电阻值为0-0.6A，分度值为0.02A。 此时电压指示值为0.5A。 灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W； 小灯泡的内阻为
R=
2.5
0.5
紫外线
IA
==5Ω。 (4) 由第四次实验的数据可知，电路中的总内阻为
R=
6
0.1
紫外线
IA
＝＝60Ω，滑动变阻器的阻值为：60Ω-30Ω＝30Ω，滑动变阻器的型号为
“20ΩlA”，所以误差为4。
[精加工]
(1)将变阻器右下柱接入电路，将电流表与灯并联； (2)发现电流表的读数与电源电流接近，反复连接滑动变阻器的滑块，电流表的读数基本保持不变，则可能是所连接的变阻器的内阻电路为0； 电流表示与电源电流接近，说明电路可能断路，将电流表接入电源，则除与电流表并联的路以外的电路完好，连接在电路中的电路完好。与电流表并联断路； (3)灯在额定电流下正常发光。 根据图中电压表小电阻值的读数，将电流指示数与额定电流进行比较，根据串联电路电流规律和分压原理确定滑块连接方向； (4)由第四次实验的数据可以得到滑动变阻器的阻值，小于滑动变阻器的最大阻值，因此判断这组数据是错误的。
7、探索并联电路电压规律的实验中：
(1)为避免损坏电压表，如不能提前担心电压，应进行_____正确选择电压表或电压表的电阻值；
（2）小芳连接的部分电路如图所示，请完成电路连接；
()
(3)小芳将上述电路连接好后，合上开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1、L2亮，电流表A1、A2有指示，电流表A指示为零。 那么电路故障可能是_____；
(4)故障排除和实验，小芳记录了以下数据：
实验次数 L1 电压 I1/AL2 电压 I2/A 支路电压 I/A
10.10.10.2
20.30.30.6
30.40.40.8
分析上述实验数据，小方发现通过两条通路的电压始终相等。 为了探索这个发现是否具有普遍性，你可以 _____，然后进行实验。
【解答】尝试触摸电压表A漏电并更换不同的表
格子灯泡
【分析】
【分析】
本题考察了探索并联电路电压特性的实验的性能。 注意电压表阻值的选择和正负极端子的正确连接。 如果结果有代表性，就需要使用不同尺寸的灯并做更多的实验。
【详细说明】
(1)[1]如果无法估计被测电压，可先进行大量程的测试接点。
(2)[2]电压从电压表正极流入，从负极流出，如图：
(3)【3】合上开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1、L2点亮，电流表A1、A2有读数，说明路无故障，电压表A显示为零，则故障为电压表A漏电。
(4)[4]为了使实验推导更加科学和普适，可以通过更换不同尺寸的灯泡来进行实验。
8、按要求填空：
(1)如图A所示，用天平测得的正方体的质量为2.00cm，其密度为/cm3。
(2)如图B所示电流和电路单元测试题，当铁块在长木板上高速行驶时，弹簧测功机示图，铁块受到的摩擦力为： 。 (3)如图C所示，中风是中风； 这一招的能量转换方式是。
(4)如图D所示，两个气球分别与毛皮摩擦后相互靠近，如图所示现象。
【答案】61.67.71.8 压力与压缩 机械能（或动能）转化为内能 相同电荷相互敌对【解析】【详细解释】
(1)图中标尺的分度值为0.2g，块的质量m=50g+10g+1.6g=61.6g，块的体积V=a3=(2cm)3=8cm3； 其密度 ρ =
361.6克8厘米
mV=7.7g/cm3； (2)图B中弹簧测力计的读数为1.8N。 从两个力的平衡可知，当铁块匀速驱动时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小为1.8N； 实验中，接触面粗糙度相同，但压力不同，探究压力对滑动摩擦大小的影响；
(3)从图中可以看出，此时柴油机的两个气门都关闭，活塞从下往下运动，压缩内部的混合气，使内能减少，温度下降，所以这个冲程是压缩冲程，即机械能转变为内能的过程； (4) 两个气球在皮毛上摩擦，然后相互靠近。 从图中可以看出，两个气球距离较远，说明两个气球所带电荷相同，彼此敌对。
9、小明探索并联电路电压规律的实验中，图A是该实验的电路图。
(1)连接电路时，发现刚接完最后一根线后，手表的指针就偏转了，可见在连接时
电路，他忘了。
(2)他先将电压表接到A点，合上开关后，观察灯L2亮，但灯L1不亮，电压表指示为零。 电路可能出现的故障是。
(3)检测B处电压时，发现电压表指针偏转，如图B所示。原因是排除故障后，电压表指示如图C所示，显示电压表是 。
(4)解决完上述问题后，将电压表分别接到A、B、C三点，闭合开关，测量一组电压并记录在表中，立即得出并联电路的电压规律。 请强调他们的实验改进方法是。
【答】隔离开关L1所在路断路器电压表正负端子接反。 0.24 使用不同的灯泡检测多组数据。
【分析】
【详细说明】
（1）连接电路时，最后一根线一接好，表针就偏转，可见他在连接电路时忘记关掉开关；
(2)将电压表接到A上，合上开关后，观察灯L2发光，而灯L1不发光，电压表读数为零，说明L1所在大道是开路的。 由于是并联电路，不可能是L1所在的位置。 公路渗漏；
(3)电压表指针偏转如图B所示，出现反向偏转，说明电压表正负极端子接反； 排除故障后，电压表的指示如图C所示，电流表选择较小的电阻值，分度值为0.02A，电压表的读数为0.24A；
（4）实验中仅测试了一组数据，得出的推论是重合的；
改进方法：为了使推论更有说服力和普适性，应使用不同的灯泡来检测多组数据。 10、皮皮和壮壮想探索并联电路的电压规律。
(1)图A是皮皮的朋友设计的实验电路图。 检测C点支路电压时他的接线实物图如图B所示。有一根导线接错了，请在错误的导线上打X，并用划线替换该导线，画出正确的导线。图中连接正确．
(2)在测试过程中，皮皮发现电压表的指针出现偏斜，如图C所示。原因是。 （3）为了进行多次实验，庄庄串联了一根支路，从而得到了三组实验数据，如下表所示。 壮壮发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的，因为皮皮正在读书。
（4）皮皮和壮壮的实验设计有缺陷。 您认为改进的方法是： 。
【解答】电流表正负极接反并按下滑动变阻器
0A-3A电阻读数更换两个不同大小的小灯泡再次进行实验
【分析】
【分析】
【详细说明】
(1)从图B可以看出，电压表与灯泡L1串联，电压表测量通过灯泡L1的电压。 检测C点支路电压时，应将电压表串接在支路上，并将连接灯泡L2左端子与电压表负极的导线改为L2左端子。灯泡L2与电压表“0.6”端子，接线图如下：
(2)如果测试时发现电压表的指针向相反方向偏转，则说明电压表的正负极端子接反了。
(3)通过串联变阻器可以改变电路中的电压和电流，因此为了进行多次实验，可以在支路中串联一个滑动变阻器。
庄壮发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的。 原因是电压表选择的电阻值为0~0.6A，但读数时电阻值为0~3A。
(4)从实验数据可以看出，通过灯泡L1和L2的电压始终相等，这说明他们实验设计中使用的灯泡尺寸相同，不具有通用性。 因此，为了得到一般性的推论，应该用两个不同尺寸的小灯泡再次进行实验。
[精加工]
本题探究并联电路中电压的规律，考察电路的连接、电压表的正确使用和实验设计的科学性，注重考察过程和技巧。 这是一个典型的话题。
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