2021-2022学年天津市红桥区九年级(上)期末物理试卷
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2021-2022学年天津市红桥区九年级(上)期末物理试卷
1. 甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线,如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,下列描述正确的是( )
A. 甲、乙都是N极 B. 甲、乙都是S极
C. 甲是N极,乙是S极 D. 甲是S极,乙是N极
2. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
B. 在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C. 可以接触低压带电体,不能靠近高压带电体
D. 不用及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
3. 图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( )
A. 电流表示数减小,小灯泡变暗
B. 电压表示数增大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值减小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
4. 将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B. 根据R=U2P可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
5. 如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S1后,当再闭合开关S2时,则( )
A. 电流表A1示数变大 B. 电流表A1示数变小
C. 电路消耗的总功率变大 D. 电路消耗的总功率变小
6. 如图是做电学实验时所用电路的一部分,根据图中两表的示数,一定能测出灯泡( )
A. 正常发光时的电阻 B. 实际电功率
C. 消耗的电能 D. 产生的热量
7. 小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片适当向左移动
C. 将变阻器滑片适当向右移动 D. 适当增加电池的节数
8. 勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结,并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A. 导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场
B. 改变磁场的方向,通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C. 闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流
D. 指南针之所以指南北,是因为受到地磁场的原因
9. 下列家庭电路的连接图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是( )
A. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
B. 开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为a→b→c→d
C. 开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流
D. 闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
11. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析图中的几个探究实验,选出图后对规律的应用发明描述正确的一项( )
A. 发电机的发明应用了①图的实验探究结论
B. 话筒的发明应用了②图的实验探究结论
C. 电磁继电器的发明应用了③图的实验探究结论
D. 磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论
12. 在图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0∼0.6A”,电压表量程“0∼3V“,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω1A”、“2.5V0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.24A∼0.5A
B. 电压表的示数变化范围是1.3V∼3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω∼20Ω
D. 滑动变阻器的最大电功率1.8W
14. 家庭电路中三线插座非常普遍,中间的插孔接______线。对人体来说,安全电压一般不高于______ V。
15. 某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,若导体两端的电压为0时,导体电阻是______Ω,200W的电脑正常工作5h消耗的电能为______度。
16. 仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路,正常工作6min,电能表的转盘转过了360r,则电热水壶消耗的电能为______ kW⋅h,电功率为______ kW。
17. 喜欢钻研的小明,通过自己的观察研究,画出了家中电吹风的电路图(如图)。他还想知道电热丝的阻值,于是找来一个量程合适的电流表,将其与电吹风串联后接入家庭电路,当只闭合开关______ 时吹冷风;再闭合另一开关吹热风,与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4A,则电热丝阻值为______ Ω。
18. 如图所示,由通电螺线管的磁感线方向可知,电流表的上端为______ 接线柱;静止的小磁针的左端为______ 极。
19. 如图所示,灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过L1的电流I1:I1′=______ ,L2消耗的实际功率P2______ P2′(选填“>”、“=”或“<”)。
20. 小丽在用2000W的电热水壶烧水,壶里装有质量1kg、初温20℃的水,通电3min将水烧开。已知当地气压为1标准大气压,水的比热容为。求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)电热水壶消耗的电能。
21. 在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是______ 。
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图甲所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向______ 端(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______ W。
(4)在该实验结束后,将小灯泡换成一个定值电阻,还可探究______ 的关系(选填“A”或“B”)。
A.电流与电阻
B.电流与电压
22. 如图所示,R1的电阻为5Ω,闭合开关后,通过电阻R1和R2的电流分别为0.6A和0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)整个电路消耗的总功率。
23. 某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想。
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。
接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,他们具体的探究过程为:
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最______ (填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡______ (填“断路”或“短路”)。
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为______ A。
次数
1
2
3
4
5
电压(U/V)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流(I/A)
0.18
0.30
0.38
0.44
0
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
24. 小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值______(选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性______(选填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被______(选填“吸下”或“释放”),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是______ A。
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为______Ω。
25. 现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2∼3Ω之间,两端留有接线头),电压约为12V的电源(电源电压不变),阻值为5Ω的定值电阻R0,一个量程为0∼0.6A的电流表,一个量程为0∼15V的电压表,开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由磁感线可知两磁极相互排斥,两磁极为同名磁极,小磁针静止时N极指向乙磁极,根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极,故两磁极均为S极。
故选:B。
由磁感线的形状可知两磁极极性的关系,由磁极间相互作用规律可知磁极的极性。
常见磁铁的磁感线的形状应牢记:如条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管、同名磁极、异名磁极等。
2.【答案】B
【解析】解:A、更换灯泡时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电,故A不符合安全用电原则;
B、家庭电路中必须要有保险丝或空气开关,这样在电流过大时可自动切断电源,对电路起到保护作用,故B符合安全用电原则;
C、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故C不符合安全用电原则;
D、插座、导线和家用电器等达到使用寿命后继续使用,容易造成触电事故,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
(1)更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关,防止发生触电事故;
(2)家庭电路中必须要有保险丝或空气开关;
(3)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(4)插座、导线和家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故。
此题考查了安全用电的知识及在使用用电器时应注意的问题,有利于学生对电的正确认识。
3.【答案】C
【解析】解:由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测变阻器两端电压,
滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,变阻器连入阻值变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,由I=UR知,电路中电流变大,所以电流表示数变大;
灯泡电阻不变,根据U=IR知,灯泡两端电压变大,由P=UI知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮;
由R=UI可知,电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值,所以两表比值变小。
综上分析知,C正确,ABD错误。
故选:C。
由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测变阻器两端电压,由滑片P从b端向a端滑动判断变阻器连入电路的阻值变化,根据串联电路特点和欧姆定律分析判断。
本题考查了电路的动态分析,考查了滑动变阻器的使用、串联电路特点、欧姆定律的应用等,注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
4.【答案】C
【解析】解:
AB、电烙铁工作时,能将电能全部转化为内能;电风扇、电视机工作时,其消耗的电能不只是转化为内能,还会转化为机械能或光能和声能;
虽然三个用电器的规格相同,但公式R=U2P只适用于纯电阻用电器,即利用该公式能计算电烙铁的电阻,不能计算电风扇和电视机的电阻,事实上它们的电阻也是不相同的,故AB错误;
C、三个电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是100W,由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多,故C正确;
D、电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电视机工作时,电能转化为内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能;且相同时间内三个电器消耗的电能相同,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故D错误。
故选:C。
家庭电路的电压是220V,将三个用电器分别接入家庭电路中,这三个用电器都在额定电压下工作,实际功率等于额定功率,由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗电能的关系;从每个电器工作时的能量转化上分析,电烙铁是纯电阻用电器,可利用公式R=U2P计算其电阻,但不能计算电风扇和电视机的电阻。
用电器工作的过程就是电流做功的过程,也是电能转化成其他形式能的过程,电流通过电器做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能;
本题中学生容易误认为三个电器在相同时间内电流产生的热量一样多,这是由于不了解每个用电器工作时的能量转化造成的。
5.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S1后,电路为灯泡L1的简单电路,电流表A1、A均测通过L1的电流;
当再闭合开关S2时,灯泡L1和L2并联,电流表A1测灯泡L1支路的电流,电流表A测干路电流。
AB.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电路中电源电压保持不变,
所以,通过灯泡L1的电流不变,即电流表A1示数不变,故AB错误;
CD.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变大,
由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C正确、D错误。
故选:C。
电路图可知,闭合开关S1后,电路为灯泡L1的简单电路,电流表A1、A均测通过L1的电流;当再闭合开关S2时,灯泡L1和L2并联,电流表A1测灯泡L1支路的电流,电流表A测干路电流。
(1)根据并联电路中各支路独立工作、互不影响结合电路中电源电压保持不变可知通过灯泡L1的电流不变,即可得出电流表A1示数的变化;
(2)根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI可知电路消耗的总功率变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
6.【答案】B
【解析】解:A、据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,故根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故A错误;
B、据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,根据公式P=UI可以计算出灯泡的实际电功率,故B确;
C、由于测量小灯泡消耗的实际电能时,需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故C错误;
D、要测小灯泡产生的热量,需要测量时间,在这里没有涉及到时间,故D错误。
故选:B。
(1)据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,故根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,据此分析A;
(2)据图能看出,可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流,根据公式P=UI可以计算出灯泡的实际电功率,据此分析B;
(3)由于测量小灯泡消耗的实际电能时,需要测量时间,在这里没有涉及到时间;
要测小灯泡产生的热量,需要测量时间,在这里没有涉及到时间,据此分析CD。
本题考查测量小灯泡电阻、电功率等有关知识。
7.【答案】C
【解析】解:当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,根据串分压的知识可知,电压表的示数变大,此时应该增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端适当滑动,使电压表的示数与原来相同。
故选:C。
要探究电流和电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,改变电阻。
研究导体中的电流与电阻的关系,需要保证导体两端的电压不变是此题的突破点,并要掌握滑动变阻器的应用及串分压的知识。
8.【答案】D
【解析】解:
A、导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流,故A错误;
B、改变磁场的方向,同时电流的方向改变,则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变,故B错误;
C、闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流,故C错误;
D、指南针在地磁场中静止时指示一定的方向,其原因是指南针受到地磁场的作用力,故D正确。
故选:D。
(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流的方向有关;
(3)感应电流产生的条件:电路闭合,且闭合电路的部分导体切割磁感线运动;
(4)地球也是一个大磁体,它周围的磁场叫地磁场。
本题考查了产生感应电流的条件、通电导体在磁场中受力的方向与哪些因素有关、地磁场、电流的磁效应等知识,属于基础题。
9.【答案】B
【解析】解:灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套,AC中灯泡接法错误,BD中灯泡接法正确;
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,D中三孔插座接法错误;故ACD错误,B正确。
故选:B。
(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
10.【答案】A
【解析】解:
A、由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,L1与L2首首相连、尾尾相连,则两灯是并联的,故A正确。
B、由电路图可知,开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为d→c→b→a,故B错误。
C、开关S1、S2都闭合,L1与L2并联,由于不知道两灯泡的规格,所以不能判断通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2电流的关系,故C错误。
D、由图知,开关S1在干路上,控制两盏灯,开关S2控制灯泡L1;只闭合S1,灯泡L2发光,S1、S2都闭合,两灯泡都发光,只闭合S2时两灯泡都不发光,故D错误。
故选:A。
(1)把几个用电器首尾相接,连入电路是串联,串联电路中电流处处相等。
把几个用电器首首相接、尾尾相接,再连入电路,就是并联,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(2)在电源的外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器回到负极。
(3)串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流的和。
(4)并联电路干路开关控制所有用电器,支路开关控制本支路。
本题考查了电路连接方式的判断,解决此类问题要结合串联电路和并联电路的特点选择合适的开关组合。
11.【答案】ACD
【解析】解:A、由图①可知,这是电磁感应现象,该实验装置是用于研究感应电流的实验,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,将机械能转化为电能,发电机就是应用了这一原理,故A正确;
B、图②实验装置是用来研究通电导线在磁场中受力的作用的实验,而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的,故B错误;
C、图③说明通电导线的周围存在磁场,揭示了电可以生磁,电磁继电器应用了这一原理,故C正确;
D、图④实验说明同名磁极相互排斥,磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥原理工作的,故D正确。
故选:ACD。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,发电机就是利用这个原理制成的;
(2)通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用这个原理制成的;
(3)电磁铁是利用电流的磁效应;
(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
发电机、动圈式话筒利用电磁感应现象原理,带电动机的用电器利用通电导体在磁场中受力原理,带电磁铁的仪器利用电流的磁效应原理。
12.【答案】ABD
【解析】解:A、电压表V1测出定值电阻R的电压U1,电压表V2测出待测电阻RX的电压UX,电路电流I=U1R,待测电阻RX电压UX,电流I已知,由欧姆定律可求出电阻,故A正确。
B、电流表A测出流过RX的电流I,电压表V测出电阻RX的电压U,由欧姆定律可求出待测电阻RX的阻值,故B正确。
C、图示电路不能测出流过电阻RX的电流,图示电路不能测出待测电阻的阻值,故C错误。
D、电流表A1测流过R的电流I1,电流表A2测流过待测电阻RX的电流IX,并联电压U=I1R,已知待测电阻RX的电压U,流过待测电阻的电流IX,由欧姆定律可求出待测电阻RX的阻值,故D正确。
故选:ABD。
测电阻阻值应该知道电阻两端的电压U,流过电阻的电流I,逐一分析各选项看能不能求出U、I,然后做出选择。
伏安法测电阻的原理是R=UI,需要测出待测电阻两端的电压U,流过电阻的电流I;解本题的关键是分析清楚电路结构,由欧姆定律、串并联电路的特点,判断能不能测出待测电阻电压与电流。
13.【答案】AC
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
A.由I=UR可得,灯泡的电阻RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,
则,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0∼0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,小灯泡L的额定电流为0.5A,
所以,电路中电流表的最大电流,
则电流表的示数变化范围是0.24A∼0.5A,故A正确;
B.当电路中的电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压为2.5V,即电压表的最大示数为2.5V,
当电路中的电流最小时,灯泡两端的电压最小,即电压表的最小示数,
所以,电压表的示数变化范围是1.2V∼2.5V,故B错误;
C.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值,
所以,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω∼20Ω,故C正确;
D.当电路中的电流为I时,滑动变阻器消耗的电功率PR=URI=(U−IR)I=(6V−I×5Ω)I=5(1.2V×I−I2×1Ω)
=5(1.2V×I−I2×1Ω−0.36W+0.36W)=1.8W−(I−0.6A)2×5Ω,
因电流表的示数变化范围是0.24A∼0.5A,
所以,当I=0.5A时,滑动变阻器的功率最大,
则,故D错误。
故选:AC。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
(1)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流;比较电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流以及小灯泡L的额定电流确定电路中的最大电流,然后得出电流表的示数变化范围;
(2)当电路中的电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时电压表的示数最大,其最大示数等于灯泡的额定电压;当电路中的电流最小时,灯泡两端的电压最小,根据欧姆定律求出电压表的最小示数,然后得出电压表的示数变化范围;
(3)当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,然后得出滑动变阻器连入电路的阻值变化范围;
(4)当电路中的电流为I时,根据串联电路的电压特点和P=UI表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后结合电流表的示数变化范围得出滑动变阻器的最大功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,正确得出滑动变阻器消耗电功率最大时电路中的电流是关键。
14.【答案】地 36
【解析】解:三孔插座非常普遍,中间的插孔接地线。对人体来说,安全电压一般不高于36V。
故答案为:地;36。
三孔插座中间的插孔接地线,用于电器的外壳接地;对人体安全的电压是不高于36V。
知道三孔插座的作用,记住常见电压值,可解答此题。
15.【答案】10 1
【解析】解:已知导体两端的电压为U=6V,通过的电流为I=0.6A,
由I=UR可知导体的电阻为:R=UI=6V0.6A=10Ω;
电阻是导体的性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压等因素无关,因此若导体两端的电压为0时,导体电阻是10Ω;
电脑的功率P=200W=0.2kW,
则电脑正常工作5h消耗的电能为:W=Pt=0.2kW×5h=1kW⋅h=1度。
故答案为:10;1。
已知导体两端的电压和通过的电流,利用I=UR的变形式可求出导体的电阻;电阻是导体的性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与其他因素无关;
已知电脑的功率和正常工作时间,利用W=Pt可求出电脑正常工作5h消耗的电能,要注意1kW⋅h=1度。
本题考查了欧姆定律和电能计算公式的应用和对电阻的影响因素的理解,要注意电能单位1kW⋅h就是1度电。
16.【答案】0.121.2
【解析】解:由图可知,电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转过3000r,
当电能表的转盘转过了360r,电热水壶消耗的电能W=360r3000r/(kW⋅h)=0.12kW⋅h;
所用时间t=6min=110h,
电热水壶的功率P=Wt=0.12kW⋅h110h=1.2kW。
故答案为:0.12;1.2。
电能表所标“3000r/(kW⋅h)”表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3000r,现在知道转盘转了360r,可以求出该用电器在6min内消耗的电能,再利用P=Wt求出该用电器的电功率。
掌握电能表各参数的含义,利用一个用电器单独工作,铝盘转动的圈数和转动的时间可以求出用电器的功率,这是常用的方法,一定要掌握。
17.【答案】S1 50
【解析】解:只闭合开关S1时,电路为电动机的简单电路,所以电吹风吹冷风,
再闭合另一开关吹热风,与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4A,说明通过电阻丝的电流是4.4A,由欧姆定律可得电热丝阻值为:R=UI=220V4.4A=50Ω。
故答案为:S1;50。
电路为电动机的简单电路,电吹风吹冷风,
电动机和电阻丝并联接入电路时电动机吹热风,并联电路互不影响,电流表的示数变化了4.4A,说明通过电阻丝的电流是4.4A,由欧姆定律可得电热丝阻值。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用,分清电路连接是解题的关键。
18.【答案】正 N
【解析】解:由图可知,磁感线是从螺线管的左侧回到螺线管的右侧,则螺线管的左侧为N极,右侧为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,右端为S极;
根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,电流表在接入电路中时,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电流表的上端为正接线柱。
故答案为:正;N。
在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到S极的,据此判定螺线管的极性;根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性;根据安培定则判定电流的方向,根据电流表的使用方法判定电流表的正负接线柱。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的简单应用,安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
19.【答案】2:5变大
【解析】解:根据P=U2R可知,灯泡L1的电阻为:R1=U12P1=(6V)23W=12Ω;灯泡L2的电阻为:R2=U22P2=(6V)22W=18Ω;
甲图中两个灯泡串联,则此时的总电阻为:R=R1+R2=12Ω+18Ω=30Ω;
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为:I1=UR=6V30Ω=0.2A;
乙图中的电源电压为6V,两个灯泡并联,则灯泡L1正常发光,通过灯泡L1的电流为:I′1=P1U1=3V6V=0.5A;
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1:I1′=0.2A:0.5A=2:5;
根据串联电路的电压关系可知,甲中L2两端电压小于电源电压,乙中L2两端电压等于电源电压,由于L2两端电压变大,电阻不变,根据P=U2R可知,L2消耗的实际功率变大,即P2
根据R=U2P分别求出两盏灯泡的电阻;根据串联电路的电阻关系求出甲的总电阻,根据欧姆定律、电功率公式分别求出通过两个灯泡的电流,得出比值的大小;
根据灯泡L2两端电压的变化判定实际功率的变化。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用,知道灯泡两端电压的变化是解题的关键。
20.【答案】解:(1)1个标准大气压下,水的沸点是100℃,将有质量1kg、初温20℃的水烧开,水吸收的热量:;
(2)由P=Wt可知,电热水壶消耗的电能:W=Pt=2000W×3×60s=3.6×105J;
答:(1)壶中水吸收的热量为3.36×105J;
(2)电热水壶消耗的电能为3.6×105J;
【解析】(1)1个标准大气压下,水的沸点是100℃,利用计算出水吸收的热量;
(2)知道电热水壶的功率和通电时间,利用P=Wt计算出电热水壶消耗的电能。
本题考查吸热公式、电功率公式的应用,要注意在1个标准大气压下,水的沸点是100℃。
21.【答案】(1)(2)小灯泡短路;(3)右;0.75;(4)B。
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的小量程应并联到小灯泡的右接线柱上,如图所示:
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则与电压表并联的灯泡短路了;
(3)灯在额定电压下正常发光,图甲中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.5V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流大小为0.3A,则灯额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)A、研究电流与电阻的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小,因只有一个电阻,故A不可探究;
B、研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究电流与电压的关系,故选B。
故答案为:(1)如上图所示;(2)小灯泡短路;(3)右;0.75;(4)B。
22.【答案】解:(1)由图知,R1和R2并联,
R1两端的电压:U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
由并联电路的电压特点可得电源电压:U=U1=3V;
(2)并联电路的总电流;
则总功率:。
答:(1)电源电压为3V;
(2)整个电路消耗的总功率为2.7W。
【解析】(1)分析电路图可知,R1和R2并联;根据U=IR可得R1两端的电压,由并联电路的电压特点可知电源电压等于R1两端的电压;
(2)先根据并联电路的电流特点求出总电流,再根据求出总功率。
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算,熟记公式即可求解。
23.【答案】左 短路 0.48增大
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最左端;
(2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路;
(3)由图知电流表的量程为0−0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A;
(4)根据表格数据描点画出图像,如下图所示:
由图所示I−U图像可知,随灯泡电压U变大,通过灯泡的电流变大,
且△U>△I,由I=UR得灯丝电阻R=UI可知,灯丝电阻变大,
所以灯丝电阻随温度升高而增大。
故答案为:(1)左;(2)短路;(3)0.48;(4)见上图;增大。
(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
(2)常见的电路故障有断路路与短路两种,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路;
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;
(4)根据表格数据描点画出图像;
可以从温度对电阻的影响分析灯丝电阻变化的原因。
此题主要考查额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律,考查了注意事项、故障分析、图像的画法和分析等知识,是一道中考常见题。
24.【答案】增大 减弱 释放 0.4100Ω
【解析】解:
(1)由自动草坪灯的工作原理电路图可知,照明系统启动时衔铁应该被释放,此时电磁铁的磁性应减弱,控制电路的电流应减小,控制电路的总电阻应变大,即光敏电阻R的阻值应增大,则随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大,电磁铁的磁性减弱,当光照强度减小到一定值时,衔铁会被释放,照明系统启动;
(2)由P=UI可得,每盏灯泡正常发光时通过的电流:IL=PLUL=44W220V=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流:;
(3)由表格数据可知,光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为RE=120Ω⋅lx不变,
照明系统恰好启动时,控制电路的电流I=0.02A,
由I=UR可得,控制电路的总电阻:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,光敏电阻R的阻值:。
故答案为:(1)增大;减弱;释放;(2)0.4;(3)100Ω。
(1)根据自动草坪灯的工作原理电路图得出照明系统启动时衔铁的状态,从而得出电磁铁的磁性应变化,然后得出控制电路的电流变化,进一步得出控制电路的总电阻变化和光敏电阻R的阻值变化,据此得出答案;
(2)根据P=UI求出每盏灯泡正常发光时通过的电流,利用并联电路的电流特点求出两盏灯均正常发光时工作电路中的总电流;
(3)根据表格数据得出光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系,根据题意得出照明系统恰好启动时控制电路的电流,利用欧姆定律求出控制电路的总电阻,利用电阻的串联求出光敏电阻R的阻值。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律的应用,明白自动草坪灯的工作原理和从表格中获取有用的信息是关键。
25.【答案】(1)实验电路图如图所示:
(2)实验步骤:①按电路图连接实物图;
②闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U1;
③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2;
(3)当开关S1闭合,S2断开时,R0和R(待测电阻丝)串联,此时电压表测量R0两端的电压;当再闭合开关S2时,电阻R被断路,此时只有R0接入电路,电压表的示数即为电源电压;根据串联电压的特点:R两端的电压为:U=U2−U1,电流处处相等的特点:U1R0=U2−U1R,得R=U2−U1U1R0,由RmR=Ll0得到L=Rml0R=U1Rml0(U2−U1)R0。
故答案为:(1)
(2):①按电路图连接实物图;
②闭合开关S1,读出电压表的示数为U1;
③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2;
(3)L=U1Rml0(U2−U1)R0。
【解析】影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积,即R=ρLS,要求所需电阻丝长度,同样材料的电阻丝,ρ和S都相同,只需要知道电阻R的值就可求的,根据R=UI计算电阻。
本题是一道实验设计题,考查影响电阻大小的因素及欧姆定律的应用,属于比较开放的题目,难度较大。
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