電壓和電路單元測試題（附答案解釋）
1.初三數學電壓與電路容易出錯的結局（難）
1.進一步探索
電容器是電氣設備中的重要器件，是儲存電荷的裝置。 由于具有保持電荷的能力，一般稱為電容，用字母C表示，單位是法拉，用字母F表示。兩片靠在一起且相互絕緣的平行金屬板
制作最簡單的電容器，在電路中用 表示。
(1)如圖所示，當開關閉合時電流和電路單元測試題，電容器的兩極板將充以相同數量的不同電荷。 這個過程稱為電容器充電。 充電過程中，電壓通過開關的方向是（可選“從A到B”或“從B到A”）。 當電源電流改變時，電容器攜帶的電荷量Q也會改變。 實驗數據如下表所示。 。
當前U/V282
充電Q/C4×10-36×10-32×10-35×10-3
電容C/F2×10-30.75×10-31×10-32×10-3
(2) 分析數據可知，電容C、電容兩端電流U、電荷Q的關系為：C=。
(3) 請填寫表格。
(4)電容的大小不由電荷或電流決定。 對于常見的平行板電容器，其電容量確定公式為
S
C
d
ε
=
（ε為常數，S為板的面積，d為板的寬度）。 當多個電容器串聯時，
12
1111
=
不
中交建
++…，（C代表總電容，C
1. C2....Cn 代表每個電容器的電容量）。 有兩個平行板電容器，其面積分別為S1和S2，極板之間的距離分別為d1和d2，將平行板電容器串聯到電源上，電流U，則總電容C =，可存儲的總電量。
【答案】B到A
問
C
你
=2.5V12
1221
SS
SDSD
ε
+
12
1221
SS
DD
你
SS
ε
+
【分析】
【分析】
【詳細說明】
(1)[1]充電過程中，負電荷從A移動到B，正電荷從B移動到A。根據電壓方向的規定，通過開關的電壓方向是從B 到 A。
(2)[2]由表中數據可知
3--??=?3-30.-??=?3-30.-??=?
3--??=？
現在
QCU=
但
量子控制單元
=
(3)[3]根據上題得出的公式Q
UC
=
，將表中數據帶入2.
QUC--？===？
(4)[4][5] 有兩個平行板電容器，其面積分別為S1和S2，板間距離分別為d1和d2。
S
光盤
ε =
但
1
11
SCdε=2
22
SCdε=
當多個電容器串聯時
=n
CCCC++...然后
12
111
=CCC+自帶12CC，可用
12
1221
ε=
+
那么可儲存的總能量為
你
ε+==
2、實驗“伏安法測量內阻”中：
(1) 實驗原理是___。
（2）將滑動變阻器正確接入下左圖電路（未知內阻小于5Ω）（）
（3）例如，在一次測試中，老師只提供了以下設備：恒流電源一臺（電流未知）、電流表一臺、固定內阻R0一個（已知內阻）、兩個單極開關、電線一些。 測量待測內阻RX的值，請使用給定的設備（可以用不完）按以下要求完成實驗：①． 在上下圖的實線框中畫出你設計的電路圖（____）
②. 簡述實驗的主要步驟（強調數學量的名稱并用相應的符號表示）。
③. RX的物理表達式為：RX=（用檢測到的數學量和相應的符號來表示）。
【答案】URI
=
閉合S1并斷開S2，讀取電壓表A的指示I0閉合
S2斷開S1，讀取電壓表A的指示IX00
xxx
瑞瑞==【分析】
【詳細說明】
第一個空。 在“伏安法測量內阻”實驗中，采用的實驗原理是URI
=
; 第二空。 本題主要確定電壓表和滑動變阻器端子的電阻值：電源由2節干電池組成，電流為3V，未知內阻小于5Ω。 根據歐姆定律，電壓為3V=0.6A5Ω
UIR=
=，確保電壓表電阻值為0~0.6A。滑動變阻器有四個端子，應一一連接到電路中，如右圖所示
;
第三個空了。 R0和Rx并聯，電壓表在支路上，每路有一個開關控制。 先閉合Rx路開關，測量電壓Ix，關閉Rx路開關，再閉合R0路開關，測量電壓I0如圖：
;
第四空。 閉合S1，斷開S2，讀取電壓表A的指示I0，則電源電流可為00UIR=； 第五個是空的。 閉合S2，斷開S1，讀取電壓表A的指示IX，即可得到x
吳曉雅
我=； 第六個是空的。 由操作步驟a和b可得到00
xxx
瑞瑞=
=。
3、小李做了一個實驗，檢測一個小燈泡的電功率（小燈泡上標有“2.5V”字樣，內阻約為10Ω）。
（1）如圖A所示，是小李連接的部分電路，請完成電路連接。
(2)合上開關后，發現燈泡不亮，電流表無指示，電壓表有指示。 如果電路中只有一處故障，則可能是此故障。
(3)實驗時，當電流表讀數為2V時，為使小燈泡正常發光，應將滑動變阻器的滑塊P向___方向調整(選擇“左”或“右”)； 小燈泡正常發光電壓表的顯示如圖B所示，則此時小燈泡的電功率為 。
（4）完成這個實驗后，小麗還想測試一個內阻Rx為幾百歐姆的電阻。 經過與其他朋友的討論，她降下了電阻箱R0（0~9999Ω5A）、定值內阻（200Ω2A）、單刀雙擲開關等設備，設計了A、B兩種方案（如圖）。 兩種方案A和B中，該方案可以使檢測結果更加準確，原因是。 （該水表為理想水表）
【解答】漏光右1.2B可多次檢測取平均值
【分析】（1）小燈泡與電壓表串聯，電流表連接在小燈泡兩端，如右圖所示：
(2)合上開關后，發現燈泡不亮，電壓表顯示數字，說明電路斷路，故障為短路； 值為0～0.6A，由表可知：0.4+4×0.02A=0.48A； 此時小燈泡的電功率：P=UI=2.5V×0.48A=1.2W； 兩端電流為額定電流，從2V降為2.5V。 根據串聯分壓的特點，應減小滑動變阻器的阻值，因此滑動變阻器的滑動片P應接在右邊； （4）方案A通過Rx和R串聯，測量Rx兩端的電流，然后將單極雙通開關從a調到b調整電阻盒，電流表示數與a點的數相同
同樣，可求得內阻值；
方案B中，將電流表分別放置在Rx和R0兩端，測量電流值，Rx可以通過串聯分壓器公式得到。 調節電阻箱阻值，可多次測試。 A方案只能計算一次阻力； Plan B可以多次測量平均值，以減少偏差。
4、真空中兩點電荷之間存在相互排斥作用，探究其影響的實驗數據見表：
序列號
一次電費
收費
1
/C
q
B電荷電量
充電 2/C
q
A、B兩電
蓮花
之間的距離
/米
r
A 和 B 之間的費用
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) 從表中數據分析可知，若要減小兩點電荷之間的斥力，可采用_____的技巧。 完成表格。
(2)如圖所示，將兩個帶電球A、B放置在光滑的絕緣水平面上。 球 A 帶正電，電荷為 1
q、B球帶負電，電荷為
2
q. 為了使兩個小球靜止在原來的位置，沿著兩個球A、B中心連線的方向，在A、B兩個球的左側某一位置放置一個電荷為3q的小球C。第二個球。 三個球保持靜止，則C球應帶_____電荷（可選填“正”或“負”）。
[答案] 減小兩充電點之間的距離 5
1210-
【分析】
【詳細說明】
(1) [1] 對表格數據分析可知，真空中兩點電荷之間的相互斥力與它們所帶電荷的乘積成反比，與它們之間的距離的平方成正比，得到：
12
2
Fk
r
=;
因此，為了減小兩個點電荷之間的斥力，應減小兩個點電荷之間的距離。
[2] 對比表中2號和6號的數據可以看出，A的電荷變成原來的4倍，B的電荷變成原來的3倍，兩者之間的距離收費保持不變。 根據 12
=知道，兩個電荷之間的相互斥力是原來的12倍，即：
F-=？。
(2) 球A帶正電，球B帶負電，所以A在B的引力作用下向右移動。如果A想要保持靜止，則要受到C向左移動的力，所以C應該帶正電。
5. 一個實驗組想要探索并聯電路中電流的規律。 小丹的朋友推測并聯電路中所有通道的電壓是相等的。 她設計了如下圖所示的電路，打算檢測a、b、c處的電壓，并從實驗室拿了3個電壓表、2個燈泡、1個開關、電池和電線進行實驗。
（1）畫完電路圖后，朋友小丹開始連接電路。 在連接電路的過程中，開關應_____。 檢查電路連接正確后，她開始實驗，并讀出電壓表示并記錄在表中。 磅/A
電流/電流
亞/A
0.18
0.18
0.36
小丹的朋友分析數據后得出結論：并聯電路中各路電壓相等。 （2）小丹得出錯誤實驗推論的主要原因是_____。 （3）請對關聯實驗提出改進措施（一項即可）_____。
【解答】斷開并選擇一個相同尺寸（或相同內阻）的燈泡進行實驗并更換不同的燈泡進行實驗，并通過多次測試獲得多組數據等。 【分析】 【分析】【詳解】
(1)[1]為了保護電路的安全，電路連接時應斷開開關。
(2)[2]兩個燈泡并聯，燈泡兩端電流相同，通過燈泡的電壓相等，這意味著所選燈泡尺寸相同（或內部相同）電阻），因此得出了錯誤的推論，為了得出普遍的推論，應該用不同尺寸的燈泡進行實驗。
(3)[3]為了得出一般性的推論，用不同尺寸的燈泡進行實驗，并在電路中接入滑動變阻器或改變電源電流進行多次檢測，得到多組數據等
6、在“確定標有‘2.5V’的小燈泡的額定功率”實驗中，老師為同學們設計了如圖A所示的實驗設備，其中電源電流恒定為6V，滑動變阻器型號為“20Ω1A”。
(1)請將電線更換為描邊線。 在答題卡中，完成圖A所示電路的連接。 要求：圖中滑塊此時處于最大電阻。 ____
(2)小明接通電路后合上開關，發現電流表的讀數與電源電流接近。 反復連接滑動變阻器的滑動片，電流表的讀數基本保持不變。 故障原因可能是滑動變阻器或燈泡。
(3)小明排除故障后合上開關，當聯通滑動變阻器滑塊到達某一處時，電流表顯示如圖B所示，接通后，小明應將滑塊轉動至（選擇“左”或“右”）端聯通使燈泡正常發光； 燈泡正常發光時，電壓表示如圖C所示，則小燈泡的額定功率為； 小燈泡正常發光時的電阻為Ω。
（4）完成上述實驗后，小明將圖中的小燈泡更換為固定電阻值“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”，以探究“電流與電阻值的關系”。 測試結果如下：
在出來的群交流中，另一位朋友在一次實驗中覺得小明朋友的實驗是錯誤的。 請找出錯誤的實驗（填寫實驗次數對應的數字），你的判斷依據是。
【答】短路和開路右邊1.2554是根據第四次實驗的數據估算出來的
結論是滑動變阻器的內阻需要為30Ω，小于問題中給出的滑動變阻器的最大內阻
【分析】
【分析】
【詳細說明】
(1)在檢測小燈泡電功率的實驗中，滑動變阻器應與燈泡串聯。 圖中滑塊P此時處于電阻最大的位置，因此其右下角的接線柱應與電路相連。 如圖所示：
;
(2)如果滑動變阻器同時連接到內部的兩個端子上，發生漏電，或燈泡斷開，開關閉合，電流表和壓力表的讀數接近電源電流，則滑動變阻器的滑動片P反復連接，電流表的讀數基本相同。 (3)用圖B中的電流表測得0~3V的電阻值，分度值為0.1V，電流表的讀數為1.8V，高于燈泡的額定電流。 要增大燈泡兩端的電流，遵循串聯電路分壓器的原則，減少電路內阻，即滑塊P應接在右端； 從圖C可以看出，電壓選擇的電阻值為0-0.6A，分度值為0.02A。 此時電壓指示值為0.5A。 燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W； 小燈泡的內阻為
R=
2.5
0.5
紫外線
IA
==5Ω。 (4) 由第四次實驗的數據可知，電路中的總內阻為
R=
6
0.1
紫外線
IA
＝＝60Ω，滑動變阻器的阻值為：60Ω-30Ω＝30Ω，滑動變阻器的型號為
“20ΩlA”，所以誤差為4。
[精加工]
(1)將變阻器右下柱接入電路，將電流表與燈并聯； (2)發現電流表的讀數與電源電流接近，反復連接滑動變阻器的滑塊，電流表的讀數基本保持不變，則可能是所連接的變阻器的內阻電路為0； 電流表示與電源電流接近，說明電路可能斷路，將電流表接入電源，則除與電流表并聯的路以外的電路完好，連接在電路中的電路完好。與電流表并聯斷路； (3)燈在額定電流下正常發光。 根據圖中電壓表小電阻值的讀數，將電流指示數與額定電流進行比較，根據串聯電路電流規律和分壓原理確定滑塊連接方向； (4)由第四次實驗的數據可以得到滑動變阻器的阻值，小于滑動變阻器的最大阻值，因此判斷這組數據是錯誤的。
7、探索并聯電路電壓規律的實驗中：
(1)為避免損壞電壓表，如不能提前擔心電壓，應進行_____正確選擇電壓表或電壓表的電阻值；
（2）小芳連接的部分電路如圖所示，請完成電路連接；
()
(3)小芳將上述電路連接好后，合上開關，調節滑動變阻器，發現燈泡L1、L2亮，電流表A1、A2有指示，電流表A指示為零。 那么電路故障可能是_____；
(4)故障排除和實驗，小芳記錄了以下數據：
實驗次數 L1 電壓 I1/AL2 電壓 I2/A 支路電壓 I/A
10.10.10.2
20.30.30.6
30.40.40.8
分析上述實驗數據，小方發現通過兩條通路的電壓始終相等。 為了探索這個發現是否具有普遍性，你可以 _____，然后進行實驗。
【解答】嘗試觸摸電壓表A漏電并更換不同的表
格子燈泡
【分析】
【分析】
本題考察了探索并聯電路電壓特性的實驗的性能。 注意電壓表阻值的選擇和正負極端子的正確連接。 如果結果有代表性，就需要使用不同尺寸的燈并做更多的實驗。
【詳細說明】
(1)[1]如果無法估計被測電壓，可先進行大量程的測試接點。
(2)[2]電壓從電壓表正極流入，從負極流出，如圖：
(3)【3】合上開關，調節滑動變阻器，發現燈泡L1、L2點亮，電流表A1、A2有讀數，說明路無故障，電壓表A顯示為零，則故障為電壓表A漏電。
(4)[4]為了使實驗推導更加科學和普適，可以通過更換不同尺寸的燈泡來進行實驗。
8、按要求填空：
(1)如圖A所示，用天平測得的正方體的質量為2.00cm，其密度為/cm3。
(2)如圖B所示電流和電路單元測試題，當鐵塊在長木板上高速行駛時，彈簧測功機示圖，鐵塊受到的摩擦力為： 。 (3)如圖C所示，中風是中風； 這一招的能量轉換方式是。
(4)如圖D所示，兩個氣球分別與毛皮摩擦后相互靠近，如圖所示現象。
【答案】61.67.71.8 壓力與壓縮 機械能（或動能）轉化為內能 相同電荷相互敵對【解析】【??詳細解釋】
(1)圖中標尺的分度值為0.2g，塊的質量m=50g+10g+1.6g=61.6g，塊的體積V=a3=(2cm)3=8cm3； 其密度 ρ =
361.6克8厘米
mV=7.7g/cm3； (2)圖B中彈簧測力計的讀數為1.8N。 從兩個力的平衡可知，當鐵塊勻速驅動時，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計拉力的大小為1.8N； 實驗中，接觸面粗糙度相同，但壓力不同，探究壓力對滑動摩擦大小的影響；
(3)從圖中可以看出，此時柴油機的兩個氣門都關閉，活塞從下往下運動，壓縮內部的混合氣，使內能減少，溫度下降，所以這個沖程是壓縮沖程，即機械能轉變為內能的過程； (4) 兩個氣球在皮毛上摩擦，然后相互靠近。 從圖中可以看出，兩個氣球距離較遠，說明兩個氣球所帶電荷相同，彼此敵對。
9、小明探索并聯電路電壓規律的實驗中，圖A是該實驗的電路圖。
(1)連接電路時，發現剛接完最后一根線后，手表的指針就偏轉了，可見在連接時
電路，他忘了。
(2)他先將電壓表接到A點，合上開關后，觀察燈L2亮，但燈L1不亮，電壓表指示為零。 電路可能出現的故障是。
(3)檢測B處電壓時，發現電壓表指針偏轉，如圖B所示。原因是排除故障后，電壓表指示如圖C所示，顯示電壓表是 。
(4)解決完上述問題后，將電壓表分別接到A、B、C三點，閉合開關，測量一組電壓并記錄在表中，立即得出并聯電路的電壓規律。 請強調他們的實驗改進方法是。
【答】隔離開關L1所在路斷路器電壓表正負端子接反。 0.24 使用不同的燈泡檢測多組數據。
【分析】
【詳細說明】
（1）連接電路時，最后一根線一接好，表針就偏轉，可見他在連接電路時忘記關掉開關；
(2)將電壓表接到A上，合上開關后，觀察燈L2發光，而燈L1不發光，電壓表讀數為零，說明L1所在大道是開路的。 由于是并聯電路，不可能是L1所在的位置。 公路滲漏；
(3)電壓表指針偏轉如圖B所示，出現反向偏轉，說明電壓表正負極端子接反； 排除故障后，電壓表的指示如圖C所示，電流表選擇較小的電阻值，分度值為0.02A，電壓表的讀數為0.24A；
（4）實驗中僅測試了一組數據，得出的推論是重合的；
改進方法：為了使推論更有說服力和普適性，應使用不同的燈泡來檢測多組數據。 10、皮皮和壯壯想探索并聯電路的電壓規律。
(1)圖A是皮皮的朋友設計的實驗電路圖。 檢測C點支路電壓時他的接線實物圖如圖B所示。有一根導線接錯了，請在錯誤的導線上打X，并用劃線替??換該導線，畫出正確的導線。圖中連接正確．
(2)在測試過程中，皮皮發現電壓表的指針出現偏斜，如圖C所示。原因是。 （3）為了進行多次實驗，莊莊串聯了一根支路，從而得到了三組實驗數據，如下表所示。 壯壯發現皮皮記錄的數據中的0.80A是錯誤的，因為皮皮正在讀書。
（4）皮皮和壯壯的實驗設計有缺陷。 您認為改進的方法是： 。
【解答】電流表正負極接反并按下滑動變阻器
0A-3A電阻讀數更換兩個不同大小的小燈泡再次進行實驗
【分析】
【分析】
【詳細說明】
(1)從圖B可以看出，電壓表與燈泡L1串聯，電壓表測量通過燈泡L1的電壓。 檢測C點支路電壓時，應將電壓表串接在支路上，并將連接燈泡L2左端子與電壓表負極的導線改為L2左端子。燈泡L2與電壓表“0.6”端子，接線圖如下：
(2)如果測試時發現電壓表的指針向相反方向偏轉，則說明電壓表的正負極端子接反了。
(3)通過串聯變阻器可以改變電路中的電壓和電流，因此為了進行多次實驗，可以在支路中串聯一個滑動變阻器。
莊壯發現皮皮記錄的數據中的0.80A是錯誤的。 原因是電壓表選擇的電阻值為0~0.6A，但讀數時電阻值為0~3A。
(4)從實驗數據可以看出，通過燈泡L1和L2的電壓始終相等，這說明他們實驗設計中使用的燈泡尺寸相同，不具有通用性。 因此，為了得到一般性的推論，應該用兩個不同尺寸的小燈泡再次進行實驗。
[精加工]
本題探究并聯電路中電壓的規律，考察電路的連接、電壓表的正確使用和實驗設計的科學性，注重考察過程和技巧。 這是一個典型的話題。
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