


天津市2025-2026学年九年级物理上学期期末期末练习卷(含答案+解析)
展开 这是一份天津市2025-2026学年九年级物理上学期期末期末练习卷(含答案+解析),共12页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1. 下列现象表明分子做无规则运动的是( )
A. 刮沙尘暴黄沙扑面
B. 天降大雪雪花纷飞
C. 大雨过后河水浑浊
D. 春天花园花香四溢
2. 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A 铝芯更细B. 铝芯更粗C. 绝缘皮更薄D. 绝缘皮更厚
3. 生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。图所示的做法符合用电安全的是( )
A. 图甲:在高压线下钓鱼B. 图乙:不切断电源,更换灯泡
C. 图丙:将洗衣机的金属外壳接地D. 图丁:使用导线绝缘皮破损的插头
4. 某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列物理量的估测最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为2V
B. 教室日光灯正常工作时的电压为380V
C. 通过手电筒小灯泡的电流为5A
D. 学校教室空调正常工作时的电流约为5A
6. 一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该电能表的额定最大电流为20A
B. 该电能表此时的读数是
C. 该电能表应该在220V的电路中使用
D. 每消耗的电能,电能表的转盘转3000转
7.用电流表和电压表分别测量a、b两导体通过的电流随电压变化的情况,并根据实验结果画出了它们的图像如图所示。比较a、b两导体的电阻( )
A. B.
C. D. 无法判断
8. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A. 1∶3B. 3∶1C. 2∶3D. 3∶2
9. 如图所示,为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是( )
A. 二孔插座B. 三孔插座
C. 带开关的灯泡D. 空气开关
10. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变大
B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表A1示数不变,电流表A2示数变大
D. 电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11. 关于图所示现象,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,地球周围的磁感线从地磁北极出发,回到地磁南极
B. 图乙中,通电导线周围存在磁场,电流有磁效应
C. 图丙中,通电导线ab在磁场中受到力的作用
D. 图丁中,闭合电路的一部分导体ab在磁场中静止,导体中就会产生电流
12. 如图所示,电源电压恒定,两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”、“12V 3W”字样。闭合开关S,两灯均发光。下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A. 灯L1、L2两端的电压相等B. 灯L2的电阻是灯L1的2倍
C. 灯L1、L2的实际功率相等D. 通过灯L1的电流是通过灯L2的4倍
13. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数的图像,下列说法中正确的是( )
A. 滑片在a点时的电阻为
B. 小灯泡的额定电功率为
C. 此过程中电路的最小总功率为
D. 滑片在a点时,滑动变阻器与小灯泡的实际电功率之比为
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 炒栗子是通过____的方式增加栗子的内能的; 站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味,这是_____现象。
15. 2025年1月1日,树人中学举行了第一届中学生自制水火箭比赛。如图,参赛选手向瓶内打气,当瓶内气压增大到一定程度时,“水火箭”向下喷水,获得升空动力后一飞冲天。水火箭飞向空中时,瓶内气体的___________能转化为水火箭的机械能;该过程与汽油机的___________冲程能量转化情况相同。
16. 如图所示,是自动测定油箱油量的原理图,金属滑杆可绕O点转动,R是滑动变阻器的电阻片。“油量表”是由______(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;当油量增加时电路中电阻______(选填“增大”或“减小”)。
17. 如图,电源电压恒为9V,灯、分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,灯______(选填“”或“”)更亮,此时灯两端的电压为______V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
18. 如图,电源电压恒定。闭合开关,待电路稳定后,小磁针静止时B端为___________(选填“N”或“S”)极;当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时,通电螺线管的磁性___________(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
19. 某种电灯泡规格为“220V;100W”,其正常工作时电阻为______Ω;若将两只该规格的电灯泡串联后接在220V电路上,工作时两只电灯泡总电功率为______(不计温度对灯丝电阻的影响)
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 如图是一款车载电热杯,由于它的便利性深受长途旅行者的喜爱。它的额定功率为120W,当它正常工作500s,能把杯中0.2kg的水从20℃加热到70℃。已知,求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热杯的加热效率。
21. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10Ω。只闭合开关时,电流表的读数为0.6A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
22. 如图所示的电路中,电阻。闭合开关S,电流表示数为1A。
(1)求电源电压;
(2)当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为1.2A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当滑片P位于滑动变阻器最右端时,求整个电路的电功率。
23.小胜同学用图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。请你完成下列内容。
(1)他先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系
①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到___________(选填“A”或“B”)端,否则,闭合开关时___________(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
②闭合开关,多次移动滑片,记录的数据如下表。请在图中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像___________。
③分析表中数据或图像的特点,可得出结论是:当___________一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
(2)接下来,他用原电路探究电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成5Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次___________(选填“大”或“小”),记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成该次实验,下列方案可行的是___________(选填字母)
A.换用电压为6V的电源 B.把电压表改接为0~15V量程 C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
24.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为20Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,再闭合S2电流表的示数为0.5A。
求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
25. 小强同学要测量一个未知阻值的电阻,但是身边只有一个阻值已知的定值电阻、一个电压不变的电源、一块电压表,开关和导线若干。经过认真思考,小强设计了如图的测量电路,请你协助小强解决下列问题:
(1)请根据电路图将图实物连接完整______(导线不能交叉);
(2)参照步骤一,将步骤二补充完整:
步骤一:断开开关、闭合开关S,记下电压表的示数;
步骤二:______;
(3)写出待测电阻的数学表达式______(用已知量和测量量表示)。
参考答案:
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。)
1. 下列现象表明分子做无规则运动的是( )
A. 刮沙尘暴黄沙扑面
B. 天降大雪雪花纷飞
C. 大雨过后河水浑浊
D. 春天花园花香四溢
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.刮沙尘暴黄沙扑面、天降大雪雪花纷飞、大雨过后河水浑浊都是物体在做机械运动,不属于分子运动,故ABC不符合题意;
D.春天花园花香四溢,是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A 铝芯更细B. 铝芯更粗C. 绝缘皮更薄D. 绝缘皮更厚
【答案】B
【解析】
【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,材料相同、长度相同,电阻变小,横截面积一定变大,即新电缆的铝芯更粗。
故选B。
3. 生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。图所示的做法符合用电安全的是( )
A. 图甲:在高压线下钓鱼B. 图乙:不切断电源,更换灯泡
C. 图丙:将洗衣机的金属外壳接地D. 图丁:使用导线绝缘皮破损的插头
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图甲:在高压线下钓鱼,鱼线可能会接触到高压线,由于高压线电压很高,会使鱼线带上高压电,从而导致钓鱼者触电,非常危险,不符合用电安全。故A不符合题意;
B.如图乙:不切断电源更换灯,在带电的情况下操作,容易发生触电事故,不符合用电安全。故B不符合题意;
C.如图丙:将洗衣机的金属外壳接地,当洗衣机外壳带电时,电流会通过地线流入大地,从而避免人体触电,符合用电安全。故C符合题意;
D.如图丁:使用导线绝缘皮破损的插头,破损处容易漏电,可能导致人体触电,不符合用电安全。故D不符合题意。
故选C。
4. 某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开关断开时,电灯和电铃均不工作,说明开关设在干路上控制所有用电器;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作,说明电灯和电铃并联,工作不相互影响。如图所示的电路中,符合设计要求的是C。
故选C。
5. 下列物理量的估测最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为2V
B. 教室日光灯正常工作时的电压为380V
C. 通过手电筒小灯泡的电流为5A
D. 学校教室空调正常工作时的电流约为5A
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,故A不符合题意;
B.教室日光灯正常工作时的电压为220V,故B不符合题意;
C.通过手电筒小灯泡的电流约为0.3A,故C不符合题意;
D.学校教室空调正常工作时的电流约为5A~10A,故D符合题意。
故选D。
6. 一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该电能表的额定最大电流为20A
B. 该电能表此时的读数是
C. 该电能表应该在220V的电路中使用
D. 每消耗的电能,电能表的转盘转3000转
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,电能表的电流参数:“10”表示标定电流为10A;“20”表示额定最大电流为20A,故A正确,不符合题意;
B.电能表的最后一位为小数,读数为,故B错误,符合题意;
C.由图可知,电能表标有220V,表示该电能表在220V的电路中才能正常使用,故C正确,不符合题意;
D.表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转动3000r,即转盘每转3000转,电路中消耗电能,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.用电流表和电压表分别测量a、b两导体通过的电流随电压变化的情况,并根据实验结果画出了它们的图像如图所示。比较a、b两导体的电阻( )
A. B.
C. D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由图可得,当电压相同时,a导体的电流较大,根据可知a导体的电阻较小,则,故C符合题意,BCD不符合题意。
故选C。
8. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A. 1∶3B. 3∶1C. 2∶3D. 3∶2
【答案】A
【解析】
【详解】已知甲乙电热器的电阻之比为
通过的电流之比为
则相同时间内产生的热量之比为
故选A。
9. 如图所示,为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是( )
A. 二孔插座B. 三孔插座
C. 带开关的灯泡D. 空气开关
【答案】C
【解析】
【详解】A.两孔插座,与其他用电器并联,接线 “左零右火”,连接正确,故A正确,不符合题意;
B.三孔插座与其他用电器并联,接线左零右火上地线,连接正确,故B正确,不符合题意;
C.开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡,但是接在火线上,当开关断开时,能切断火线;开关接在零线上,开关断开时,灯泡连接着火线,不安全,由图可知,这位同学连接电路中明显的错误是开关接在零线上了,故C错误,符合题意;
D.空气开关相当于保险丝,串联在干路中,连接正确,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变大
B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表A1示数不变,电流表A2示数变大
D. 电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】解:
(1)由图知,两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测并联电路总电流.
因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变,即电流表A1示数不变,故AB错误;
(2)当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,因通过R1的电流不变,根据并联电路的电流规律可知,总电流变小,即电流表A2示数变小,故D正确,C错误.
故选D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11. 关于图所示现象,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,地球周围的磁感线从地磁北极出发,回到地磁南极
B. 图乙中,通电导线周围存在磁场,电流有磁效应
C. 图丙中,通电导线ab在磁场中受到力的作用
D. 图丁中,闭合电路的一部分导体ab在磁场中静止,导体中就会产生电流
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.磁感线来描述磁场的强弱和方向,是人为画出的,地球磁感线的方向从地磁北极到地磁南极,故A正确;
B.通电导体周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应,通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关,故B正确;
C.丙图是电动机的原理图,电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故C正确;
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,故D错误。
故选ABC。
12. 如图所示,电源电压恒定,两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”、“12V 3W”字样。闭合开关S,两灯均发光。下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A. 灯L1、L2两端的电压相等B. 灯L2的电阻是灯L1的2倍
C. 灯L1、L2的实际功率相等D. 通过灯L1的电流是通过灯L2的4倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,小灯泡L1、L2并联,由并联电路各支路两端的电压相等可知,灯L1、L₂两端的电压相等,故A正确;
B.由两个灯泡的规格可知,灯泡L1的阻值为
灯泡L2的阻值为
则,故B错误;
C.小灯泡L1、L2并联,则灯L1、L₂两端的电压相等,由可知,灯L1的实际功率为,灯L2的实际功率为,已知,则,所以两个灯泡的实际功率关系为,故C错误;
D.小灯泡L1、L2并联,则灯L1、L₂两端的电压相等,由可知,通过灯L1的电流为,通过灯L2的电流为,已知,则,所以通过灯L1的电流与通过灯L2的电流关系为,故D正确。
故选AD
13. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数的图像,下列说法中正确的是( )
A. 滑片在a点时的电阻为
B. 小灯泡的额定电功率为
C. 此过程中电路的最小总功率为
D. 滑片在a点时,滑动变阻器与小灯泡的实际电功率之比为
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量滑动变阻器电压,电压表V2测量灯泡电压,电流表测量电路电流;当滑片从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路中电流变大,滑动变阻器分到电压变小,灯泡电压变大,电压表示数V1示数变小,电压表V2示数变大;
B.由图乙得,灯泡额定电压为10V,额定电流为0.4A,则小灯泡的额定电功率
PLe=ULeILe=10V×0.4A=4W
故B正确;
C.当滑动变阻器接入电路中电阻最大,为20Ω时,电路中电流最小为0.3A,由图乙得,此时电压表的示数相同,由欧姆定律得,灯泡L与滑动变阻器的电压
UL=UP=IminRmax=0.3A×20Ω=6V
由串联电路特点得,电源电压
U=UL+UP=6V+6V=12V
电路中的最小总功率
Pmin=UImin=12V×0.3A=3.6W
故C正确;
A.滑片在a点时,变阻器的电压
UP′=U-ULe=12V-10V=2V
由欧姆定律得,变阻器接入电路中电阻
故A错误;
D.由P=UI得,滑片在a点时,串联电路中处处电流相等,所以滑动变阻器与灯泡功率比
PP︰PLe=UP′︰ULe=2V︰10V=1︰5
故D正确。
故选BCD。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 炒栗子是通过____的方式增加栗子的内能的; 站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味,这是_____现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]改变内能的方式有两种,分别是做功和热传递,炒栗子是通过热传递的方式改变内能的。
[2]站在远处的人能闻到糖炒栗子的香味,是分子在永不停息地做无规则运动,是扩散现象。
15. 2025年1月1日,树人中学举行了第一届中学生自制水火箭比赛。如图,参赛选手向瓶内打气,当瓶内气压增大到一定程度时,“水火箭”向下喷水,获得升空动力后一飞冲天。水火箭飞向空中时,瓶内气体的___________能转化为水火箭的机械能;该过程与汽油机的___________冲程能量转化情况相同。
【答案】 ①. 内 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]选手对水火箭打气的过程是机械能转化为内能,水从水火箭中喷出,是里面的气体对外做功,瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能。
[2]打开阀门,水向下喷出,水火箭一飞冲天。水火箭飞向空中时,瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能,此能量转化过 程与汽油机的做功冲程相同。
16. 如图所示,是自动测定油箱油量的原理图,金属滑杆可绕O点转动,R是滑动变阻器的电阻片。“油量表”是由______(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;当油量增加时电路中电阻______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 电流表 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]闭合开关,两电阻串联接入电路,油量表串联接入电路,所以油量表是电流表。
[2]当油面增加时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路电阻规律可知电路中总电阻减小。
17. 如图,电源电压恒为9V,灯、分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,灯______(选填“”或“”)更亮,此时灯两端的电压为______V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
【答案】 ①. ②. 3
【解析】
【详解】[1]两灯串联,电流相等,的电阻为
的电阻为
由可知,的实际功率大于的实际功率,所以的亮度更大。
[2]灯两端的电压
18. 如图,电源电压恒定。闭合开关,待电路稳定后,小磁针静止时B端为___________(选填“N”或“S”)极;当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时,通电螺线管的磁性___________(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】 ①. N ②. 不变
【解析】
【详解】[1]分析电路可知,当开关闭合后,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可判断螺线管的左端为S极,右端为N极。根据磁极间的相互作用可判断小磁针静止时B端为N极。
[2]R2与通电螺线管各自在并联电路的一条支路上,两者互不影响,当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时,通过通电螺线管的电流大小不变,通电螺线管的匝数不变,其磁性不变。
19. 某种电灯泡规格为“220V;100W”,其正常工作时电阻为______Ω;若将两只该规格的电灯泡串联后接在220V电路上,工作时两只电灯泡总电功率为______(不计温度对灯丝电阻的影响)
【答案】 ①. 484 ②. 50
【解析】
【详解】[1]由可知,灯泡正常工作时电阻
[2]由串联电路的电阻特点可知,两只该规格的电灯泡串联后接在220V电路上,电路中总电阻
此时两只电灯泡总电功率
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 如图是一款车载电热杯,由于它的便利性深受长途旅行者的喜爱。它的额定功率为120W,当它正常工作500s,能把杯中0.2kg的水从20℃加热到70℃。已知,求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热杯的加热效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
电热杯的额定功率为120W,正常工作500s,消耗的电能为
电热杯的加热效率
21. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10Ω。只闭合开关时,电流表的读数为0.6A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)6V (2)30
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关S0时,电路为只有电阻R1的简单电路,电流表的示数I1=0.6A,电阻R1的阻值为10Ω,则电源电压
【小问2详解】
两个开关都闭合时,则电阻R1与R2并联,电流表测干路中电流,电流表的读数I=0.8A,由并联电路电压规律可知,R2两端电压等于电源电压,即
则通过R2的电流为
R2的阻值
22. 如图所示的电路中,电阻。闭合开关S,电流表示数为1A。
(1)求电源电压;
(2)当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为1.2A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当滑片P位于滑动变阻器最右端时,求整个电路的电功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图可知为并联电路,根据题意及并联电路电压规律可得电源电压为
(2)由图可知电流表测干路电流,电流表测通过定值电阻的电流;电流表示数为1.2A,电流表示数为1A,根据并联电路电流规律可得通过滑动变阻器的电流为
则此时滑动变阻器接入电路阻值为
(3)当滑片P位于滑动变阻器最右端时,滑动变阻器全部接入电路,由(2)可得滑动变阻器接入电路阻值为100Ω,此时通过滑动变阻器的电流为
干路电流为
整个电路的电功率为
答:(1)电源电压10V;
(2)当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为1.2A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为;
(3)当滑片P位于滑动变阻器最右端时,整个电路的电功率为。
23.小胜同学用图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。请你完成下列内容。
(1)他先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系
①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到___________(选填“A”或“B”)端,否则,闭合开关时___________(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
②闭合开关,多次移动滑片,记录的数据如下表。请在图中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像___________。
③分析表中数据或图像的特点,可得出结论是:当___________一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。
(2)接下来,他用原电路探究电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成5Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次___________(选填“大”或“小”),记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成该次实验,下列方案可行的是___________(选填字母)
A.换用电压为6V的电源 B.把电压表改接为0~15V量程 C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】(1) ①. A ②. 电压表 ③. ④. 电阻 ⑤. 正比
(2) ① 小 ②. C
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即A端,这样可以起到保护电路的作用,否则闭合开关时电流可能过大,损坏电路元件。
[2]电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值为,故不可能是电流表超量程;由图可知,电压表选用小量程,若闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到最右端(即阻值最大处),闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程。
[3][4][5]根据表格中的数据,在坐标图中准确描点,然后用平滑的曲线将这些点连接起来,得到电流与电压的关系图像。分析数据可知,电压与电流的比值一定,且电流随电压的增大而增大,可得到结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问2详解】
[1]在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端电压不变。将10Ω电阻换成5Ω电阻,根据串联分压原理,电阻变小,其分得的电压变小。为了使电压表示数仍为2V,需要减小滑动变阻器分得的电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值比上一次小。
[2]A.换用电压为6V的电源,电源电压增大,20Ω电阻分得的电压会更大,更不能使电压表示数为2V,该方法不可行。 故A不符合题意。
B.把电压表改接为0 - 15V量程,只是改变了电压表的量程,不能改变电阻两端的电压,无法使电压表示数为2V,该方法不可行。 故B不符合题意。
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,相当于增大了滑动变阻器的总电阻,根据串联分压,能使20Ω电阻两端电压减小到2V,该方法可行。 故C符合题意。
故选C。
24.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为20Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,再闭合S2电流表的示数为0.5A。
求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
【答案】解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过电路的电流,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)再闭合S2,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流:I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得R2的阻值:R2=UI2=6V0.2A=30Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为30Ω。
【解析】(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过电路的电流,根据欧姆定律计算电源电压;
(2)再闭合S2,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,根据并联电路电路干路计算通过R2的电流,根据并联电路等于特点结合欧姆定律计算R2的阻值。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
25. 小强同学要测量一个未知阻值的电阻,但是身边只有一个阻值已知的定值电阻、一个电压不变的电源、一块电压表,开关和导线若干。经过认真思考,小强设计了如图的测量电路,请你协助小强解决下列问题:
(1)请根据电路图将图实物连接完整______(导线不能交叉);
(2)参照步骤一,将步骤二补充完整:
步骤一:断开开关、闭合开关S,记下电压表的示数;
步骤二:______;
(3)写出待测电阻的数学表达式______(用已知量和测量量表示)。
【答案】 ①. ②. 闭合开关S、,记下电压表的示数; ③.
【解析】
【详解】(1)观察电路图可知,两电阻串联,断开开关时,电压表并联在定值电阻两端,所以将开关左端接线柱与定值电阻右端接线柱相连接,如下图所示:
(2)由于步骤一中,断开开关、闭合开关S,电压表测量定值电阻两端电压,所以步骤二中,应闭合开关S、,将电阻短路,电压表测量电源电压,记下电压表的示数。
(3)由于断开开关、闭合开关S时,电压表测量定值电阻两端电压为;闭合开关S、时,电源电压为,则断开开关、闭合开关S时,电阻两端电压
由于两电阻串联,通过电阻的电流等于通过定值电阻的电流,即
则电阻的阻值
次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
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