河北省邯郸市丛台区育华中学2022-2023学年九年级下学期开学考试物理试题(原卷版+解析版)
展开一、选择题(1-16题为单选,每题2分,17-18题为多选,每题3分,共38分)
1. 下列估测中,你认为最接近实际的是( )
A. 次声波在真空中的传播速度为340m/s
B. 普通壁挂式空调正常工作的电流约为5A
C. 我国家庭电路的电压是110V
D. 普通家用计算机的额定功率约为2000W
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故A不符合题意;
B.普通壁挂式空调正常工作时功率约为1100W,工作电流约为
故B符合题意;
C.我国家庭电路的电压是220V,故C不符合题意;
D.普通家用计算机的额定功率约为200W,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A. 导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷
B. 两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
C. 用毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒失去电子而带上正电
D. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
【答案】A
【解析】
【详解】A.导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷,绝缘体不容易导电是因为其内部没有可以自由移动的电荷,故A正确;
B.两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带同种电荷,可能都是正电荷,也可能都是负电荷,故B错误;
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子带负电,故C错误;
D.马路两旁的路灯,当其中一个灯泡不亮时,其它灯泡仍可以正常工作,即每个灯泡既可以单独工作,又互不影响,因此路灯是并联的,故D错误。
故选A。
3. 下列关于声和电磁波的说法正确的是( )
A. 声和电磁波在15℃的空气中传播速度相同
B. WiFi上网是利用超声波来传输信息的
C. 摩托车的消声器是在声源处减弱噪声
D. 卫星系统导航传播信息的媒介与“B超”相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音15℃时在空气中的传播速度是340m/s,而电磁波在空气中的速度约为3×108m/s,故A错误;
B.Wifi无线上网是利用电磁波传递信息,故B错误;
C.摩托车安装消声器,属于在声源处减弱噪声,故C正确;
D.卫星导航是利用电磁波传递信号的,“B超”是B型超声波,故D错误。
故选C。
4. 下列关于家庭电路说法正确的是( )
A. 输电线进户后,先后接总开关、电能表、保险装置
B. 电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小
C. 当电路中总功率过大时,漏电保护器会迅速切断电路
D. 保险丝常选用熔点高、电阻大的铅锑合金丝来制作
【答案】B
【解析】
【详解】A.输电线进户后,先后接电能表、总开关、保险装置,故A错误;
B.电位器实际上变阻器的一种,是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,故B正确;
C.当电路中总功率过大时会导致电流过大,保险装置(空气开关)会产生大量的热,从而迅速切断电路,故C错误;
D.为了使保险丝能够快速切断,常选用熔点低、电阻大的铅锑合金丝来制作,故D错误。
故选B。
5. 如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1、L2均发光,则下列说法中正确的是( )
A. 灯L1和灯L2的电阻一定相等
B. 灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C. 通过灯泡L1、L2的电流一定相等
D. 灯泡L1、L2相同时间内消耗的电能一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.由图可知,闭合开关S后,两灯串联在电路中;因串联电路中电流处处相等;若灯L1和灯L2的电阻相等,根据
可知两灯两端的电压相等,根据
可知灯泡L1、L2相同时间内消耗的电能一定相等;
若灯L1和灯L2的电阻不相等,根据
可知两灯两端的电压不相等,根据
可知灯泡L1、L2相同时间内消耗的电能一定不相等,故ABD错误;
C.由图可知,闭合开关S后,两灯串联在电路中;因串联电路中电流处处相等,所以灯L1和灯L2通过的电流一定相等,故C正确;
故选C。
6. 将标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“8V 4W”的灯泡L2并联起来接在某一电源上,其中一盏灯正常发光,且另一盏灯保证安全。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则灯泡L1和L2的实际电功率之比为( )
A. 4︰3B. 1︰2C. 3︰4D. 2︰1
【答案】A
【解析】
【详解】因并联电路中各支路两端的电压相等,正常发光的是额定电压较小的灯泡L1,此时电源的电压U=6V,L1的功率为3W。灯泡L2的电阻为
灯泡L2并联6V的电源上时的实际功率为
故灯泡L1和L2的实际电功率之比为
故选A。
7. 如图所示的电路,闭合开关S、S1后,以下说法正确的是( )
A. 灯L1、L2串联B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S1后,电流表A1示数变小D. 断开S1后,电流表A2示数变小
【答案】D
【解析】
【分析】电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响,据此判断两灯泡的连接方式,再根据电流表与被测电路元件串联判断测量的电路元件,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1断开时电流表A2的示数变化。
【详解】A.由图知,闭合开关S、S1后,A1、L1在同一支路上,L2 、S1在一个支路上,所以L1与L2并联,故A错误;
B.A1支路上测L1的电流, A2测干路电流,则电流表A1的示数小于A2示数,故B错误;
CD.当开关S1断开时,L2所在支路断路,电流变为0,由并联电路的特点可知,L1所在支路的电流不受影响,即电流表A1示数不变,而干路电流变小,因此电流表A2的示数变小,故C错误、D正确。
故选D。
8. 下列说法符合安全用电原则的是( )
A. 使用试电笔时,手不能接触金属部分
B. 不接触低压带电体,不靠近高压带电体
C. 电灯的开关应接在零线上
D. 多个大功率用电器接在同一插排上
【答案】B
【解析】
【详解】A.在使用试电笔时,应用手接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,故A不符合题意;
B.安全用电的基本原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故B符合题意;
C.电灯的开关应接在灯泡与火线之间,故C不符合题意;
D.多个大功率用电器接在同一插排上,会使电路中电流的过大,而引起火灾,故D不符合题意。
故选B。
9. 在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管A端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线,总是从N极出发,回到S极
B. 闭合开关时,小磁针逆时针转动
C. 滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D. 通电螺线管外C点的磁场方向向右
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线,在磁铁的外部由N极指向S极,内部由S极指向N极,故A错误;
B.闭合开关时,螺线管外部的电流方向向上,依据右手螺旋定则可知,螺线管A端相当于条形磁铁的N极,又根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针顺时针转动,故B错误;
C.滑动变阻器的滑片P向b移动,使变阻器的阻值变大,电路中的电流变小,磁场减弱,故C错误;
D.通电后,螺线管的A端相当于N极,则螺线管中点正上方C点的磁场方向水平向右,故D正确。
故选D。
10. 如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A. 电能表上指示灯闪烁的越快,说明电路中消耗的电能越多
B. 小明家上个月消耗电能为1011kW·h
C. 同时使用的用电器总功率不能超过2200W
D. 若只有一个用电器单独工作1h,电能表上指示灯闪烁800次,则该用电器电功率为500W
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表上指示灯闪烁得越快,表明相同时间内消耗的电能越多,即电路中消耗的总电功率越大,故A错误;
B.小明家上月消耗的电能为
5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误;
C.电能表上所标“10(40)A”中,说明电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=40A,电能表工作电压U=220V,则电路中同时使用的用电器的最大电功率
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
即电路中同时使用的用电器总功率不能超过8800W,故C错误;
D.1600imp/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁800次时,家庭电路消耗的电能
该用电器电功率
故D正确。
故选D
11. 如图所示是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置,下列说法不正确的是( )
A. 甲图装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B. 甲图通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
C. 乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
D. 将乙图右侧密闭容器外5Ω的电阻也放入密闭容器中,一段时间后左右两侧U形管中液面的高度差相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系,故A正确,不符合题意;
B.电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的空气加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法。其中甲图通电一段时间后,根据Q=I2Rt,10Ω电阻产生的热量多,根据转换法,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小,故B正确,不符合题意;
C.乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故乙装置可以研究电流产生的热量与电流的关系,故C正确,不符合题意;
D.将乙图右侧密闭容器外5Ω的电阻也放入密闭容器中,根据并联电阻的规律,并联电路电阻小于其中任何之路电阻,即小于5Ω,因电流和通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,一段时间左侧容器中电阻产生的热量多,由转换法,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D错误,符合题意。
故选D。
12. 下列说法正确的是( )
A. 能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理南极附近
B. 用大小相同的力敲击不同的音叉,响度不同
C. 电动机能够持续转动是因为当线圈转到平衡位置时,换向器能改变线圈中的电流方向
D. 固定电话和移动电话都靠电磁波传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,小磁针因为受到地磁场的作用,根据磁极间的相互作用可知,其静止时其N极指向地理北极附近,故A错误;
B.用相同的力敲击大小不同的音叉,音叉振动的频率会不一样,所以音叉发出声音的音调不同,而音叉振动幅度相同,所以响度是相同的,故B错误;
C.为了使电动机线圈持续的转动下去,故当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变线圈中的电流方向,故C正确;
D.固定电话是通过电话线中的电流来传递信息的,而移动电话都是利用电磁波来传递信息的,故D错误。
故选C。
13. 在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为10Ω,电动机的线圈电阻为2Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.6A,A2的示数为1A,则下列说法中正确的是( )
A. 1min 内电动机产生热量为19.2J
B. 1min内电动机消耗的电能为19.2J
C. 1min内定值电阻R0产生热量为21.6J
D. 电动机的功率为3W
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与电动机M并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R0支路的电流。
A.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电动机的电流
IM=I﹣I0=1A﹣0.6A=0.4A
1min内电流通过电动机产生的热量
Q=I2Rt=(0.4A)2×2Ω×1×60s=19.2J
故A正确;
B.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可知电动机两端的电压为
UM=U0=I0R0=0.6A×10Ω=6V
电动机消耗的电能为
W=UMIMt=6V×0.4A×1×60s=144J
故B错误;
C.1min内定值电阻R0产生热量为
Q=I2Rt=(0.6A)2×10Ω××1×60s=216J
故C错误;
D.电动机的功率为
PM=UMIM=6V×0.4A=2.4W
故D错误。
故选A。
14. 如图所示,R是磁敏电阻,它的阻值能随周围磁场的增强而增大。闭合开关S,当磁敏电阻R周围的磁场增强时( )
A. 电流表示数变小B. 电压表示数变小
C. 灯L变亮D. 电路总功率变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意知,磁敏电阻的阻值随周围磁场的增强面增大,当闭合开关S,磁场增强时,磁敏电阻R阻值变大,由题图知,磁敏电阻和灯泡并联,并联电路中,总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,则总电阻变大,其中电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故A符合题意;
B.由图知,电压表测的是电源电压,电源电压不变,电压表示数也不变,故B不符合题意;
C.由于灯泡的亮度由实际功率决定,其中电灯两端电压不变,灯泡电阻不变,根据可得,所以不的实际电功率不变,则灯泡亮度不变,故C不符合题意;
D.由于电源电压不变,而灯和磁敏电阻并联的总电阻变大,根据可得,电路总功率变小,故D不符合题意。
故选A。
15. 下列科学家与其研究成果对应正确的是( )
A. 奥斯特——发现了电磁感应现象
B. 贝尔——发明了电话
C. 安培——最早发现磁偏角
D. 法拉第——最早发现电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.丹麦物理学家奥斯特,通过实验证明了通电导线周围存在着磁场,故A错误;
B.1876年贝尔发明了电话,故B正确;
C.安培做了大量实验,研究了磁场方向与电流方向之间的关系,并总结出安培定则,也叫做右手螺旋定则,故C错误;
D.在奥斯特发现电生磁现象的基础上,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,故D错误。
故选B。
16. 下列关于能源的说法正确的是( )
A. 太阳能、天然气、核能属于可再生能源
B. 煤、石油、天然气、核能属于一次能源
C. 风能、水能、化石能源属于不可再生能源
D. 太阳能、风能、水能、地热能属于二次能源
【答案】B
【解析】
【详解】A.储量是有限的,不能在短时间内再次生产出来的能源为不可再生能源,煤、石油、天然气、核能属于不可再生能源,故A错误;
B.直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源是一次能源,煤、石油、天然气、核能属于一次能源,故B正确;
C.风能、水能属于可再生能源,化石能源属于不可再生能源,故C错误;
D.太阳能、风能、水能、地热能属于一次能源,故D错误。
故选B。
17. 如图所示的四个装置可以演示不同的电磁现象,下列表述不正确的是( )
A. 如图甲所示,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,其原理和扬声器的原理相同
B. 如图乙所示,话筒是将声信号转变成电信号的装置,其原理和发电机的原理相同
C. 如图丙所示,只改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向会发生改变
D. 如图丁所示,只能探究电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系
【答案】AD
【解析】
【详解】A.如图甲所示,通电线圈在磁场中会受力转动,电动机就是利用该原理制成的,其原理和扬声器的原理相同,故A错误,符合题意;
B.如图乙所示,话筒是将声信号转变成电信号的装置,工作时会产生感应电流,其原理和发电机的原理相同,故B正确,不符合题意;
C.如图丙所示,通电导线周围存在与电流方向有关的磁场场,只改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向会发生改变,故C正确,不符合题意;
D.如图丁所示,移动滑动变阻器的滑片位置,对某一个电磁铁,可以探究电磁铁强弱与电流的关系;两个电磁铁串联,也能探究电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系,故D错误,符合题意。
故选AD。
18. 如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为12Ω,电流表A量程为0~0.6A,a、b为电流表或电压表。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为0.5A;再闭合开关S2、S3,将滑片P从左端向右端移动时,电表a的示数减小,电表b的示数增大,电流表示数减小。已知灯泡电阻不随温度改变。下列说法正确的是( )
A. a为电压表
B. 只闭合开关S1,若电流表示数为0.3A,则滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω
C. 开关均闭合,移动滑片P,电表b示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变
D. 开关均闭合,移动滑片P,滑动变阻器功率的最大值为3W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;再闭合开关S2、S3,将滑片P从左端向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压原理,滑动变阻器两端电压增大,根据串联电路电压规律,灯泡L两端电压减小,而电表a的示数减小,电表b的示数增大,与灯泡和滑动变阻器两端电压变化相同,且电流表示数减小,说明电表a和电表b均为电压表,故A正确;
B.灯泡额定电流为
只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路,而电流表示数为0.5A,说明灯泡正常发光,则灯泡两端的额定电压为电源电压,即6V,灯泡的电阻为
只闭合开关S1,若电流表示数为0.3A,则此时电路的总电阻为
由于灯泡电阻不随温度改变,根据电阻的串联,滑动变阻器接入电路的阻值为
R滑=R总﹣RL=20Ω﹣12Ω=8Ω
故B错误;
C.由选项A知道,电表a和电表b均为电压表,开关均闭合时,电路为灯泡与R0的串联电路,电压表a测灯泡两端电压,电压表b测滑动变阻器两端的电压,电流表a测电路中的电流,由欧姆定律知道,电表b示数的变化量与电表a示数的变化量相等,电表a示数的变化量与电流表A示数的变化量之比是灯泡的电阻,又因为灯泡电阻不随温度改变,所以,电表b示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变,故C正确;
D.开关均闭合,滑动变阻器与灯泡L串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和结合知道,滑动变阻器消耗的电功率
所以,当R滑=RL=12Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,滑动变阻器的最大功率
故D错误。
故选AC。
二、填空题(每空1分,共14分)
19. 在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关装在______线上,电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座,为了安全,三脚插头的接地脚应与用电器的______相连。
【答案】 ①. 火 ②. 金属外壳
【解析】
【详解】[1]用电器的开关要装在火线上,接触用电器时,可以断开开关,切断火线,防止接触用电器发生触电事故。
[2]为了安全用电,电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
20. 同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同。在地球的周围均匀地配置 ___________颗同步通信卫星,就可以覆盖全球实现全球通信。卫星通信是使用 ___________(填“超声波”或“电磁波”)与地面站进行通信的。
【答案】 ①. 三 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]地球同步卫星是指卫星的转动周期与地球的自转周期相同,因此,相对于地球上的某一位置,同步卫星的位置是不会发生改变的,也就是静止的;卫星在通讯当中起到了中继站的作用,根据科学家的测算,全球只需要3颗同步卫星均匀分布,就可以实现全球通信。
[2]电磁波可以在真空中传播,卫星通信是使用电磁波与地面站进行通信的。
21. 如图所示是太阳能LED照明路灯,LED是一种发光二极管,它是由半导体材料制成的,二极管具有 _____导电的性质。太阳能清洁无污染,它是太阳内部的氢原子核发生 _____(填“裂变”或“聚变”)释放出的巨大能量。太阳能可以通过太阳能电池转化为电能,再以化学能的方式存储在太阳能电池里,但这些化学能却无法自动转化为太阳能,该现象说明能量的转化具有 _____性。
【答案】 ①. 单向 ②. 聚变 ③. 方向
【解析】
【详解】[1]LED是一种半导体发光二极管,其主要由半导体材料制成,二极管具有的单向导电性是其最重要的特性。
[2]在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能。
[3]能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变,但能量在转化中具有方向性,太阳能可以通过太阳能电池转化为电能,再以化学能的方式存储在太阳能电池里,但这些化学能却无法自动转化为太阳能,说明能量的转化具有方向性。
22. 如图是一种水位自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识。报警器中的电磁铁运用了电流的 _____效应,电磁继电器的实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种 _____(填“电源”或“开关”),当水位到达金属块B时,_____灯亮。
【答案】 ①. 磁 ②. 开关 ③. 红
【解析】
【详解】[1]报警器中的电磁铁有电流通过时,有磁性,将衔铁吸下,无电流通过时,无磁性,衔被弹起,所以运用了电流的磁效应。
[2]电磁继电器实质是一种利用电磁铁来控制工作电路的自动开关。
[3]由于水是导体,当水位到达金属块B时,控制电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮。
23. 电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车。给电动车充电时,充电器将家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压。现在,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 _____(填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48V,输出电流为2A,则它的输出功率是 _____W;某品牌电动自行车的蓄电池充满电需要6小时,若不考虑能量损耗,充满电后,该电池存储的电能为 _____kW·h。
【答案】 ①. 并联 ②. 96 ③. 0.576
【解析】
【详解】[1]公共充电插座,自动充电时,它们之间互不影响,所以是并联的。
[2][3]充电器的输出功率
P=UI=48V×2A=96W=0.096kW
充电6小时的消耗的电能
W=Pt=0.096kW×6h=0.576kW·h
24. 如图为吹风机的结构图,吹风机分为冷风和热风两个挡位,开关接“3”时为 ___________(选填“冷”或“热”)风挡,该吹风机的最大功率为1410W,电动机的功率为200W,通过电动机的电流为 ___________A,电热丝的阻值为 ___________Ω。
【答案】 ①. 热 ②. 0.91 ③. 40
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关接“3”时,电热丝R和电动机M并联,此时电热丝和电动机同时工作,吹风机为热风挡。
[2]我国家庭电路的电压为220V,由P=UI可知,通过电动机的电流
[3]电热丝的电功率
PR=P-PM=1410W-200W=1210W
由
可知,电热丝阻值
三、实验题(共2小题,每空1分,共11分)
25. 某小组测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,连接了如图电路。
(1)本实验的测量原理为 _____;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该进行的操作是:_____;
A.断开开关
B.移动滑动变阻器的滑片
C.检查电路是否断路
D.检查电路是否短路
(3)调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则小灯泡的阻值是 _____Ω(保留一位小数);
(4)由于缺少电压表,小明设计了图3所示电路,也测量出了小灯泡正常工作时的电阻。已知R0阻值为10Ω,他的实验步骤是:
①连接好实验电路,闭合开关S,再将开关S1闭合;移动变阻器滑片,使电流表的示数为 _____A;
②保持变阻器滑片的位置不动,再将S1断开,S2闭合,读出此时电流表的示数I;
③则小灯泡正常工作时电阻的表达式为RL=_____(用已知量和测量量表示)。
【答案】 ①. ②. B ③. 8.3 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]在测量小灯泡电阻的实验中,用电压表测灯泡两端的电压,用电流表测通过灯泡的电流,利用求出灯泡的电阻,故该实验的测量原理是。
(2)[2]闭合开关S后,但电流表和电压表均有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路电流过小,所以接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光。
故选B。
(3)[3]由图2知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;此时小灯泡刚好正常发光,小灯泡的阻值是
(4)[4]①连接好实验电路,闭合开关S,再将开关S1闭合,此时灯泡与R0并联,电流表测量R0所在支路电流,灯泡正常发光时电压为U额,故移动滑片P,使电流表示数为,此时R0两端和灯泡两端的电压都为U额。
[5]②保持变阻器滑片的位置不动,再将S1断开,S2闭合,此时灯泡与R0并联,电流表测量干路电流,读出此时电流表的示数I。则流过灯泡的电流
故小灯泡正常发光时电阻
26. 为了探究“电流与电压的关系”,某小组设计了如图甲所示的电路图。实验中电源电压为3V,电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),R是定值电阻。
(1)开关闭合前,小邓发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙所示,其原因是 _____(填“A”或“B”):
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(2)实验过程中,滑动变阻器的作用是 _____(填“改变定值电阻两端电压”或“保持定值电阻两端电压不变”)。
(3)如表分析数据可以得到的结论是:_____。
(4)为探究“电流与电阻的关系”,小组准备了5Ω、10Ω、15Ω、200Ω、25Ω五个定值电阻继续实验。他们先将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器使电流表示数为0.4A;接着,他换用10Ω的电阻继续实验,闭合开关后,应向 _____(填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为 _____V,并记录电流表的示数。
(5)为完成上述实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 _____。
A.10Ω 0.8A
B.10Ω 1A
C.20Ω 0.2A
D.20Ω 0.5A
【答案】 ①. A ②. 改变定值电阻两端电压 ③. 在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. 右 ⑤. 2 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]电流表使用前要调零。在开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,其原因是电流表没调零。
故选A。
(2)[2]探究“电流与电压的关系”时,要控制电阻的大小不变,为得出普遍性的规律要多次测量,可以通过调节滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变电阻两端电压与通过电阻的电流,故在实验过程中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压。
(3)[3]分析数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即每组实验中电压与电流的比值(定值电阻阻值)为
由此可以得到的结论:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[4][5]由题意知,将5Ω的电阻接入电路时,调节滑动变阻器使电流表示数为0.4A,由欧姆定律可知,此时电压表的示数为
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;在探究电流与电阻时,应控制定值电阻的电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V。
(5)[6]探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压为2V不变,据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
则
即,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
由题意知,电流表示数最大为0.4A,而0.2A小于0.4A,故选20Ω 0.5A的变阻器。
故选D。
四、计算题(共7分)
27. 如图甲是定值电阻R0和标有“6V 3W”灯泡L的信息图像,将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为25Ω,只闭合开关S、S1,当滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为0.2W。求:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)任意调节开关,在滑片P移动过程中,电路消耗的最大电功率。
【答案】(1)20Ω;(2)6V;(3)4.8W
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,U0=4V时,通过的电流I0=0.2A,R0的阻值为
(2)当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L与R最大值串联,灯泡L的实际功率为0.2W,由图甲可得,灯泡两端的电压UL=1V,通过的电流IL=0.2A时符合,因串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
(3)当S、S1、S2闭合且滑片位于左端时,R0与L并联,电源电压不超过灯泡的额定电压,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,所以电路消耗的最大电功率
答:(1)R0的阻值为20Ω;
(2)电源电压为6V;
(3)电路消耗的最大电功率为4.8W。次数
一
二
三
四
五
U/V
1
1.5
2.0
2.5
3
I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
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