重庆实验外国语学校2020-2021学年九年级12月月考物理试题
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.你已认真学习电学过百天了,请根据所学电学知识判断下列说法最符合实际的是( )
A.在做试卷时你的电阻约为100Ω
B.电热毯工作1小时耗电约为5kW·h
C.手机工作时电流约为40A
D.人体的安全电压为不高于36V的电压
2.通常情况下,下列物品中属于绝缘体的是( )
A.电流表的塑料外壳 B.导线中的铜丝
C.铅笔里的石墨芯 D.蓄电池内的硫酸溶液
3.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.有电流通过导体就有电阻,没有电流通过导体就没有电阻
B.当导体两端电压一定时,通过导体的电流增大,则导体的电阻也增大
C.导体电阻是导体本身的性质,不管有没有电流通过,导体的电阻是不变的
D.导体的电阻只与导体的长度和横截面积有关
4.如图所示,电源电压3V保持不变,闭合开关时,灯泡L1,L2均正常发光,电压表示数为1.2V,则灯泡L1两端的电压是( )
A.1.2V B.1.5V C.1.8V D.3V
5.某同学用“伏安法”分别测量了一个小灯泡和一个定值电阻的阻值,由实验数据绘出了如图所示的三条图线a、b、c,则下列说法正确的是( )
A.a是定值电阻的图象,b是灯泡的图象 B.b是灯泡的图象,c是定值电阻的图象
C.a是灯泡的图象,c是定值电阻的图象 D.b是定值电阻的图象,c是灯泡的图象
6.小明用如图所示的电路图研究并联电路电流的规律,当闭合开关S试触时,发现3只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转并超过最大刻度。产生这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡L1发生断路 B.小灯泡L2发生短路
C.电流表使用的量程太小 D.电流表的接线柱接反了
7.新冠病毒疫情防控期间,为了严格控制区分外来车辆出入小区,很多小区装备了门禁系统,内部车辆可以被自动识别,横杆启动;外部车辆不能被识别,需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看作一个自动开关,按钮看作一个手动开关,其内部电路最接近下图中的( )
A. B. C. D.
8.导线中的电流不容易观察,但我们可以通过导体中有电流时发生的一些现象,如小灯泡发光知道电流的存在,这种方法在科学上叫做“转换法”。在下面的实例中,应用“转换法”的是( )
A.学习光学时,用光线来表示光的传播路径
B.在学习电流时,将用水流类比电流
C.研究电流与电压关系时,保持电阻不变
D.在探究电流热效应时,通过温度变化来判断电热大小
9.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料、长度相同,乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
B.若将两灯并联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯亮
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,乙灯消耗的电能多
D.若将两灯串联,只要电源电压适当,甲、乙两灯就能同时正常发光
10.如图是小霞家12月初的电能表示数,关于该电能表说法正确的是( )
A.利用电能表可以直接读出用电器的电功率
B.当前电能表的示数为15377kW·h
C.此电能表转盘每小时转2500转
D.此电能表正常工作时电压为220V
11.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合如图甲所示。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来如图乙,观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述正确的是( )
A.金属杆是绝缘体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.图乙中,B验电器中的金属箔带上正电荷
D.金属杆和金属球接触的瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
12.将两只电压表按图所示电路连接,“探究电功率与电压的关系”,下列说法错误的是( )
A.小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断
B.选用的两只小灯泡规格必须相同
C.将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同
D.将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验
13.某学校教室安装了如图所示的紫外线消毒灯。若该消毒灯上标有“220V 44W”字样, 则该灯正常工作时的说法中,正确的是( )
①它两端的电压为 220V
②工作电流为 0.2A
③工作1小时消耗的电能为
④它把电能全部转化成内能。
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有③④
14.在测小灯泡的电功率的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压,其原因可能是
A.变阻器总电阻太大 B.电压表量程选大了
C.电源电压太低 D.灯泡灯丝断了
15.如图甲所示为最近风靡的体感游戏健身环大冒险,通过压力传感器电阻的变化,转化为电表示数的变化,从而测出压力的大小。图乙为小张设计的简化原理图,其中电源电压是24V,R0为定值电阻,其阻值为20Ω,健身环内部压力传感器的电阻R与所受压力的关系如图丙。下列说法正确的是( )
A.压力增大时,电流表示数变大,电压表示数变小
B.压力增大时,电流表示数不变,电压表示数变大
C.当电压表示数为16V时,压力为600N
D.当压力为400N时,电流表示数为0.8A
16.如图所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置处,读出电压表V1、V2示数分别为U1、U2。下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
17.如图所示,电源电压保持不变,L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡,L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合,L1的电功率为25W;第二次只闭合开关S,L1的电功率为9W。下列说法正确的是( )
A.L1、L2两灯灯丝电阻之比为2∶3
B.只闭合S时,L1和L3消耗的电功率之比为9∶4
C.前后两次L1两端的电压之比为25∶9
D.前后两次电路消耗的总功率之比为25∶6
二、多选题
18.下列关于电源和电流说法正确的是( )
A.电源是把化学能转化为电能的装置
B.只要电荷运动就能形成电流
C.电源外部,电流从正极流向负极
D.金属导电时,自由电子移动方向和电流方向相同
三、填空题
19.1826年,物理学家___________通过大量实验最先确定了电流与电阻、电压的关系,为了纪念他在电学方面的贡献,将他的名字作为物理量___________的单位;从能量转化的角度看,电风扇工作时,除了将电能转换成内能外,主要将电能转化为___________能。
20.某段金属导体两端电压为3V时,通过的电流是0.2A;当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为___________A;当该导体两端电压降为0时,电阻为___________Ω。
21.定值电阻甲标有“20Ω 0.6A”,定值电阻乙标有“30Ω 0.3A”,若将它们串联在电路中,为保证路安全,电源电压最大为___________V,若将它们并联在电路中,干路电流最大为___________A。
22.如图所示是电阻A、B的I-U图像。由图可知B的阻值是 ___________ Ω;将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是 ___________ V;将A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,干路电流是 ___________ A。
23.2020年12月3日,嫦娥五号搭载着月球采集的样品从月面顺利起飞,嫦娥五号在短时间内完成任务离不开如图所示的空心钻装置。设空心钻通电时电流为2A,总电阻为100Ω,已知空心钻每次钻入月球表面2米深度需通电25min,则此过程产生的电热为___________J,此空心钻的电功率高达1000W,则钻取过程中空心钻的平均钻击力为___________N。
24.如图所示电路中,R1∶R2∶R3=1∶2∶3,闭合开关后,R1,R2,R3三个电阻的连接方式为___________(选填“串联”或“并联”);两电流表A1、A2示数之比I1∶I2=___________,在相同的时间里,R1、R2、R3消耗的电能之比为W1∶W2∶W3=___________。
四、实验题
25.如图所示,在探究“影响电流热效应的因素”实验中,小甘使用的三个烧瓶完全相同并装有质量相等的煤油进行实验。
(1)为探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小甘设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,小甘先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内煤油的温度并将温度升高量填入表中该实验通过改变___________(选填“滑动变阻器阻值”或“定值电阻阻值”)从而改变电流,通过比较___________,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;重复上述操作,获得三组数据,如下表:
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
3
0.9
30
10
13.5
由此得出:电阻和通电时间相等时,电流越大,其产生的热量___________(选填“越多”“越少”或“不变”);
(2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中___________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻___________(选填“串联”或“并联”)。采用这种连接方式的目的是保证___________相同;
(3)某款家用电饭煲高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的,小甘根据所学知识,判断出电饭煲低温档接入电路的电阻丝比高温档要___________(选填“长”或“短”)。
26.如图所示,小南在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,选用的实验器材是:电压可调的学生电源、电流表、电压表,定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω2A)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小)___________。
(2)连接完电路后,同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了,如果闭合开关,则___________(选填“电压”或“电流”)表的指针可能有明显偏转;
(3)正确连接后进行实验,为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先将滑动变阻器滑片移至___________(选填“最大”或“最小”)阻值处,电流表可用试触的方法选择合适的量程;
(4)在“探究电流与电压的关系”实验中,小南认为要探究电流与电压的关系,应控制电阻不变,这里“控制电阻不变”是指___________(选填“A”或“B”);
A.控制定值电阻的阻值不变
B.控制滑动变阻器的阻值不变
正确连接电路后小南测得数据如下表,其中①的电流表示数如图乙所示,为___________A,分析表格中的实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
电压U/V
1.0
1.2
2
2.4
3
电流I/A
0.1
0.12
0.2
0.24
①
(5)在“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路,还有___________;小南首先用5Ω定值电阻完成实验,此时电压表示数为2V。断开开关,再换上10Ω的电阻后,后续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是___________。
(6)当接20Ω定值电阻时,小南发现无论怎样移动滑片P,电压表的示数都无法达到2V,为完成实验,学生电源电压可调节的范围应该是___________V。
(7)若电源电压固定为7V不变,他可以将现有器材___________(选填“R1”或“R2”)与滑动变阻器___________(选填“串联”或“并联”),也可以完成实验。
27.小杨同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是小杨连接的部分电路,请将电路连接完整___________。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是下列选项中___________。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器短路了
(3)故障处理后闭合开关,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的金属滑片向___________调节(选填“左”或“右”),调节滑片的过程中灯泡___________(选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)。直到电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为___________A,则此小灯泡的额定电功率为___________W。
(4)另一组的欢欢在进行实验时发现其电流表已损坏无法使用,她想利用定值电阻完成实验,于是设计了如图丙所示的电路,其中电源电压不变,定值电阻阻值为R,小灯泡的额定电压为U额,她的实验操作如下(以下两空均用U额、R、U表示);
①闭合开关S和S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为___________;
②闭合开关S和S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;小灯泡额定功率的表达式P额=___________。
五、计算题
28.如图所示,闭合S,电压表的示数是4V。已知电阻R1为20Ω,电源电压为6V保持不变。闭合S时,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R1的电功率。
29.如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变,小灯泡L标有“5V 0.5A”(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R1的铭牌是“20Ω 1A”,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,灯泡的电功率取值范围。
30.如图甲所示为小毛家用的电热油汀取暖器工作简化电路如图乙所示,它有高、中、低三个档位,具体参数如表所示,其中R1、R2、R3均为电热丝。求:
(1)取暖器处于中温档时,电路中的电流;
(2)电热丝R1的阻值;
(3)经查阅说明书发现,取暖器有一个只在低温档工作的节能模式。节能模式在电路中串联了一个温控开关,当检测到室温达到27℃时,温控开关自动断开,当室温降到24℃时温控开关自动接入低温档,节能模式工作情况按如图丁所示的规律变化。小毛晚上睡觉时将家里其他用电器都关闭并记录此时家中电能表示数如图丙,将油汀取暖器在节能模式下工作8h,早晨起床观察到家中电能表示数变为2015.1kW·h,求这段时间内小毛家的实际电压。
额定电压
220V
频率
50Hz
加热片数
11
档位选择
三档调节
额定功率 1815W/1210W/605W
参考答案:
1.D
【详解】A.人体的电阻与人所处的环境及不同的人都有关系,在干燥的环境中,人体的电阻一般会大于1000Ω,故A不符合题意;
B.电热毯的功率的电功率在100瓦左右,工作1小时,耗电约0.1kW·h,故B不符合题意;
C.手机工作时电流约为150mA,故C不符合题意;
D.正常情况下人体的安全电压为不高于36V的电压,故D符合题意。
故选D。
2.A
【详解】A.电流表的塑料外壳不容易导电,是绝缘体,故A符合题意;
B.导线中的铜丝,是金属,是良好的导体,故B不符合题意;
C.铅笔里的石墨芯是导体,故C不符合题意;
D.蓄电池内的硫酸溶液容易导电,是导体,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】AC.电阻是导体的一种性质,无论有无电流通过都有电阻,且阻值保持不变,故A错误,C正确;
B当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B错误;
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积都有关,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】因为L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L1两端的电压为
U1=U-U2=3V-1.2V=1.8V
故选C。
5.C
【详解】根据图示可知,c为正比例函数,因此c为定值电阻的图象;因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此a为灯泡电阻的图象。
故选C。
6.C
【详解】AB.由于三只小灯泡均发光,所以不会出现短路的情况,故AB错;
D.如果电流表接线柱接反,电流表指针将反转,与题意不符,故D错;
C.超过最大刻度是由于量程选的太小了,总电流超过了量程,故C正确。
故选C。
7.C
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看作一个自动开关,按钮看作一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.光线实际不存在,以实际不存在的光线描述光的传播规律,采用的是模型法,故A不符合题意;
B.电流不能直接观察,水流可以直接感知,用水流说明电流的作用,采用的是类比法,故B不符合题意;
C.研究电流与电压、电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系,然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系,采用的是控制变量法,故C不符合题意;
D.电流产生热量的多少不能直接观察,但电流产生热量后液体温度会发生变化,以能够测量的液体温度变化说明电流产生热量的多少,采用的是转换法,故D符合题意。
故选D。
9.A
【详解】A.由 可得
当额定电压相同时,额定功率大的灯泡,电阻小;乙灯的额定功率比甲大,则乙灯灯丝电阻小;若灯丝的材料、长度相同,根据导体电阻与横截面积的关系可知,乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗,故A正确;
B.将两灯并联接入电压为220V的电路,根据并联电路的电压特点,甲、乙两灯两端的电压相等,电功率大的灯泡亮,因此乙灯比甲灯亮,故B错误;
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,两灯均正常发光,但通电时间未知,根据W=Pt可知,无法判断消耗电能的多少,故C错误;
D.若将两灯串联,电源电压为220V,根据串联分压的原理,无法同时达到相同的额定电压值,故不能同时正常发光,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,当与钟表一起使用时,可以通过 计算出用电器的电功率,故A错误;
B.电能表读盘的最后一位是小数位,当前电能表的示数为1537.7kW•h,故B错误;
C.“2500r/kW•h”表示每消耗1kW•h电能,电能表转盘转2500圈,故C错误;
D.据表盘的参数可知,电能表平时工作允许通过的最大电流为10A,正常工作电压为220V,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】A.金属杆是导体,不是绝缘体,故A不正确;
B.两金属箔片带同种电荷后,同种电荷相互排斥而张开,故B正确;
C.图乙中,金属棒把A和B连接起来后,两验电器带同种电荷,A带负电荷,B验电器中的金属箔也带上负电荷,故C不正确;
D.金属杆和金属球接触的瞬间,金属杆中有负电荷自A流向B,电流方向是正电荷移动方向,是自B流向A的,故D不正确。
故选B。
12.B
【详解】A.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断,故A正确,不符合题意;
B.探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,而两灯的电压不同,由欧姆定律可知两灯的电阻应不同,即两只小灯泡的规格不同,故B错误,符合题意;
C.由串联电路电流的规律可知,将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同,故C正确,不符合题意;
D.探究电功率与电压的关系时,应控制电流相等,比较两灯的电压大小,若将其中一只电压表移接到电源两端,根据串联电压的规律可得出另一个灯的电压,所以也可以完成实验,故D正确,不符合题意。
13.A
【详解】①紫外线消毒灯标有“220V 44W”即表示紫外线灯的额定电压为220V,则紫外线灯正常工作时的电压为220V,故①正确;
②正常工作电流为
故②正确;
③工作1小时消耗的电能为
故③错误;
④紫外线消毒灯工作时,把一部分电能转化成内能,一部分电能转化为光能,故④错误。
故选A。
14.C
【详解】A. 变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此该选项不合题意.
B. 电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
C. 如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意;D. 如果灯泡灯丝断开,则灯泡不会发光,故D不符合题意.
故选C.
【点睛】电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑.
15.C
【详解】由图乙可知,压力传感器的电阻R与R0串联,电压表测R0两端的电压
AB.由图丙可知,电阻R随压力的增大而减小,压力增大时,电阻R减小,由可知,在电压一定时,电路中的电流增大,电流表示数变大,根据推导公式可知,电压表的示数变大,故AB错误;
C.根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可得,当电压表示数为16V时,电阻R两端的电压
电路中的电流
电阻R的阻值
由图丙可知,当时,压力等于600N,故C正确;
D.当压力为400N时,健身环内部压力传感器的电阻20Ω,电路的总电阻
电流表的示数
故D错误。
故选C。
16.C
【详解】由电路图可知,滑动变阻器、R0、Rx串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测Rx两端的电压。因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
解得
故选C。
17.D
【详解】A.第一次开关S、S1、S2都闭合,此时灯泡L1、L2并联,L1的电功率为25W,则灯泡L1的电阻为
第二次只闭合开关S,灯泡灯泡L1、L3串联,L1的电功率为9W,则电灯泡L1的电功率为
联立两式既可以得到
即
则L1与L3的电阻之比为即为电压之比,故电阻之比为
L2、L3完全相同,故
故A选项错误;
BC.L1和L3串联,根据,功率之比即为电阻之比,故电功率之比为3:2,前后两次L1两端的电压之比为5:3,故BC选项错误;
D.当第一次开关S、S1、S2都闭合,由于灯泡L1、L2并联,电功率之比即为电阻的反比,故电灯泡L2的功率为
则
则总功率为
第二次只闭合开关S,灯泡灯泡L1、L3串联,L1的电功率为9W,根据电功率之比即为电阻之比,故L3的电功率为
则总功率为
前后两次电路消耗的总功率之比为
故D选项正确。
故选D。
18.AC
【详解】A.从能的转化角度说,电源是把化学能转化成电能的装置,故A正确;
B.电荷的定向移动形成电流,故B错误;
C.在电源的外部,电流从正极出发经过用电器流向负极,故C正确;
D.金属导电时,自由电子移动方向不是和电流方向相同,而是自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,故D错误。
故选AC。
19. 欧姆 电阻 机械
【详解】[1]早在1826年,物理学家欧姆就通过大量实验最先确定了电流与电阻、电压的关系。
[2]为了纪念欧姆在电学方面的贡献,将他的名字作为电阻的单位。
[3]电风扇工作时,主要是让风扇转动,同时电机也会发热,从能量转化的角度看,除了将电能转换成内能外,主要将电能转化机械能。
20. 0.8 15Ω
【详解】[1]导体两端电压为3V时,通过的电流是0.2A,该导体电阻为
当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流
[2]电阻是导体的特性,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。当该导体两端电压降为0时,电阻为15Ω。
21. 15 0.75
【详解】[1]因为串联电路中各处的电流相等,所以两只电阻串联时,电路中的最大电流
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以根据欧姆定律可得,两端允许加的最大电压
[2]根据欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以两只电阻并联时,电路中的最大电压
此时通过乙的电流
通过甲的电流
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路最大电流
22. 10 4.5 0.6
【详解】[1]由图象可知,A、B两元件是定值电阻,由的变形式可知,B的电阻
[2]将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,由图象可知,通过A、B两端的电压分别为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,A和B两端的电压总和
[3]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,由图象可知,当通过B的电流为0.2A时,两端的电压为2.0V,也是A两端的电压,通过A的电流为0.4A,干路电流
23.
【详解】[1]则此过程产生的电热
[2]线圈的功率
电动机的功率
空心钻的平均速度
由可得,钻取过程中空心钻的平均钻击力
24. 并联 5∶9 6∶3∶2
【详解】[1[2]]由图可知,三个电阻并联,电流表A1测通过R2和R3的总电流,电流表A2测通过R1和R2的总电流。已知R1∶R2∶R3=1∶2∶3,设R1=R,R2=2R,R3=3R,电源电压为U。因并联电路中各支路两端的电压相等,则根据可知,通过R1、R2、R3的电流分别为、和,电流表A1测通过R2和R3的总电流,则A1的示数
电流表A2测通过R1和R2的总电流,则A2的示数
两电流表A1、A2示数之比
[3]在相同的时间里,R1、R2、R3产生的热量之比为
25. 滑动变阻器阻值 温度计示数变化 越多 B 串联 电流和通电时间 长
【详解】(1)[1]为探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小甘先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内煤油的温度并将温度升高量填入表中该实验通过改变滑动变阻器阻值,从而改变电路中的电流。
[2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。
[3]由表格数据知,电阻相同,通电时间相同,电流越大,温度升高量越大,说明电流产生热量越多。
(2)[4][5][6]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
(3)[7]家用电饭煲高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的,由可知,在电压一定时,电阻大,电功率小,电饭煲低温档的电阻比高温档的电阻大,故电饭煲低温档接入电路的电阻丝比高温档要长。
26. 电压表 最大 A 0.3 正比 调节导体两端的电压 ②①④③ 2~6 R2 串联
【详解】(1)[1]滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小,要接B接线柱,如下图所示
(2)[2]电流表和电压表接反后,电压表电阻太大,电路不能连通,电流表无示数,电压表显示电源电压,指针有明显偏转。
(3)[3]要保护电流表,就要减小电路中的电流,因此要增大电路的总电阻,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值处。
(4)[4]为方便操作要控制定值电阻不变,改变滑动变阻器的阻值,从而改变滑动变阻器两端的电压进行实验。
故选A。
[5]由图乙可知,电流表接0~0.6A的量程,示数为0.3A。
[6]根据表格中的数据可知当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[7]滑动变阻器除保护电路外还可以调节导体两端的电压,方便多次测量避免实验偶然性。
[8]实验中要先将滑动变阻器调到最大阻值处,再闭合开关,然后调节滑动变阻器的滑片到适当位置,最后记录电流表示数。
(6)[9]为使所有电阻都能在电压表的示数为2V时用所给的滑动变阻器完成实验,学生电源电压最小为2V,此时滑动变阻器调到0时,电压表示数均为2V;当20Ω的电阻接入电路电压表示数能为2V时,且将滑动变阻器调到最大阻值40Ω时,电源电压最大,根据串联电路用电器两端的与用电器的阻值成正比,滑动变阻器两端电压为4V,此时电源电压为
U=U定+U滑=2V+4V=6V
所以电源电压的取值范围是2~6V。
[10]如果此时电源电压为7V,当定值电阻两端的电压为2V时,通过它的电流为
此时电路的总电阻为
滑动变阻器最大值与定值电阻的总电阻为
R滑+R3=40Ω+20Ω=60Ω
要达到电路的总电阻需串联10Ω电阻即R2。
[11]为使总电阻达到题目要求需要串联增大电阻。
27. C 右 变亮 0.5 1.25 U额
【详解】(1)[1]根据实物图的电源可知电源电压为3V,可以确定电压表的量程为 ,电路连接如图所示
(2)[2]闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,仔细检查,连接无误,电流表有示数说明电路中有用电器,电压表无示数,说明灯泡两端无电压,且电压表未串联到电路中,由此判断是灯座内部出现了短路。
故选C。
(3)[3]要使小灯泡正常发光,根据串联分压原理,应将滑动变阻器的金属滑片向右移动。
[4]将滑动变阻器的金属滑片向右移动,电路中总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,灯泡变亮。
[5]电压表示数为2.5V时,电流表所用量程为,电流表的示数如图乙所示为0.5A。
[6]根据电功率 知
(4)[7]闭合开关S和S1,断开S2,为了测量小灯泡电功率,应先调节滑动变阻器的滑片将灯泡两端的电压调整至额定电压U额。
[8]闭合开关S和S1,断开S2,电压表测量的是灯泡的额定电压U额,闭合开关S和S2,断开S1,电压表测量的是灯泡和定值电阻的总电压U,定值电阻两端的电压为,电路中电流为,即流经灯泡的额定电流,因此灯泡的额定功率
28.(1)0.5A;(2)2W
【详解】(1)由图可知R1和R2串联,根据欧姆定律和串联电路的电流规律
(2)电阻R1的电功率
P1=U1I1=4V×0.5A=2W
答:(1)通过R2的电流为0.5A。
(2)电阻R1的电功率为2W。
29.(1)10Ω;(2)40Ω;(3) 0.9W~2.5W
【详解】(1)小灯泡标有“5V0.5A”,正常发光时的电阻
(2)只闭合开关S和S1,电路为R1与R2的串联电路,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,R1为最大值20Ω,电压表的示数为2V,电路中的电流
定值电阻两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
定值电阻的阻值
(3)只闭合开关S和S2,电路为R1与灯泡L的串联电路,灯泡正常发光时,电流为0.5A,R1两端的电压为1V,各元件均安全,此时灯泡的电功率最大
P大=U额I额=5V×0.5A=2.5W
向左移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电流表安全,电压表示数变大,当电压表为最大值时,灯泡两端电压最小
UL=U-UR1=6V-3V=3V
灯泡的电功率最小
所以在保证各元件安全工作的情况下,灯泡的电功率取值范围为0.9W~2.5W。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω。
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω。
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,灯泡的电功率取值范围0.9W~2.5W。
30.(1)5.5A;(2);(3)220V
【详解】(1)由电路图可知,根据公式,开关接“2、3”时,只有R2连入电路中,取暖器处于中温档,电路中的电流
(2)电热丝R2的电阻
开关接“3、4”时,R1、R2并联,取暖器处于高温档,干路电流
通过电热丝R2的电流
通过电热丝R1的电流
电热丝R1的阻值
(3)这段时间消耗的电能
开关接“1、2”时,R2、R3串联,取暖器处于低温档,将油汀取暖器在节能模式下工作8h,由图丙可知,低温工作了5h,电路的总电阻
油汀取暖器的实际功率
由可得,实际的电压
答:(1)取暖器处于中温档时,电路中的电流是5.5A;
(2)电热丝R1的阻值是;
(3)这段时间内小毛家的实际电压是220V。
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