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      2024-2025学年广西北海市九年级上学期期末考试物理试卷(学生版)

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      2024-2025学年广西北海市九年级上学期期末考试物理试卷(学生版)

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      这是一份2024-2025学年广西北海市九年级上学期期末考试物理试卷(学生版),共16页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
      1.在国际单位制中,电功的单位是( )
      A.安培B.伏特C.欧姆D.焦耳
      【答案】D
      【解析】A.在国际单位制中,安培是电流的单位,故A不符合题意;
      B.在国际单位制中,伏特是电压的单位,故B不符合题意;
      C.在国际单位制中,欧姆是电阻的单位,故C不符合题意。
      D.在国际单位制中,焦耳是电功的单位,故D符合题意;
      故选D。
      2.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图,其中表示压缩冲程的是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】D
      【解析】A.进气门开启,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,故A不符合题意;
      B.排气门开启,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,故B不符合题意;
      C.两气门都关闭,火花塞点火,燃料燃烧产生高温高压的气体,推动活塞下行,是做功冲程,故C不符合题意;
      D.两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,故D符合题意。
      故选D。
      3.糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
      A.比热容大B.比热容小C.密度大D.密度小
      【答案】B
      【解析】糖炒栗子中加入砂石,主要是为了让栗子受热更均匀,并且砂石的比热容较小,在加热时温度上升较快,从而能更快、更均匀地将热量传递给栗子。故ACD不符合题意,B符合题意。
      故选B。
      4.下列贴在加油站的安全标识,与摩擦起电有关的是( )
      A.禁止烟火B.熄火加油
      C.禁止放易燃物D.禁止穿化纤服装
      【答案】D
      【解析】A.烟火会把油气点燃,发生爆炸事故,与摩擦起电无关,故A不符合题意;
      B.加油时如果不熄火,有可能会把油气点燃,发生爆炸事故,与摩擦起电无关,故B不符合题意;
      C.易燃物容易起火把油气点燃,发生爆炸事故,与摩擦起电无关,故C不符合题意;
      D.禁止穿化纤服装是因为化纤服装摩擦时,会产生静电,放电时会产生电火花,可能引发加油站火灾或爆炸,故D符合题意。
      故选D。
      5.如图所示,下列做法不符合安全用电与保护原则的是( )
      A.使用测电笔时手要接触笔尾金属体
      B.远离有此标志的设备
      C.同时将双手分别接触裸露的火线和零线
      D.不要使用绝缘皮破损的插头
      【答案】C
      【解析】A.使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故A不符合题意;
      B.安全用电的基本原则是:不靠近高压带电体,不接触低压带电体,图中为高压带电体,应远离,故B不符合题意;
      C.同时将双手分别接触裸露的火线和零线会形成双线触电,是很危险的,故C符合题意;
      D.使用绝缘皮破损的插头容易引发触电事故,故D不符合题意。
      故选C。
      6.2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回地面的过程中, 下列说法正确的是( )
      A.返回舱着陆前机械能保持不变
      B.返回舱返回过程中重力势能减小
      C.反推火箭的燃料燃烧时热值越来越小
      D.反推火箭发动机是最高效的热机, 其效率接近100%
      【答案】B
      【解析】A.返回舱着陆前,质量不变,速度和高度均减小,则动能和势能都减小,机械能减小,故A错误;
      B.返回舱返回过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,故B正确;
      C.热值是燃料的属性,与燃料的质量无关,因此反推火箭的燃料燃烧时热值不变,故C错误;
      D.热机的效率一般都很低,即使反推火箭发动机是最高效的热机,效率不可能接近100%,故D错误。
      故选B。
      7.如图所示是电阻甲、乙的图像,下列说法正确的是( )
      A.甲电阻的阻值大于乙电阻的阻值
      B.两电阻串联时,甲、乙两端的电压之比为2∶1
      C.两电阻串联时,通过甲、乙的电流之比为1∶1
      D.两电阻并联时,通过甲、乙的电流之比为1∶2
      【答案】C
      【解析】A.由图可知,根据可得甲的电阻为
      乙的电阻为
      故A错误;
      B.根据串联电路电流相等可得
      故甲、乙电压之比为
      故B错误;
      C.两电阻串联,串联电路中电流处处相等,故通过甲、乙的电流之比为1∶1,故C正确;
      D.两电阻并联时,电压相等,电压相同,电流跟电阻成反比,故甲、乙的电流之比为
      故D错误。
      故选C。
      8.某桌面小风扇,闭合开关,指示灯亮起,小风扇处于待机状态,再按下开关,电动机才能启动,扇叶开始转动。下列简化模拟电路符合要求的是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】C
      【解析】A.由图可知,当只闭合S1时,指示灯亮,且电动机直接开启,故A不符合题意;
      B.由图可知,灯和电动机串联,当只闭合S1时,指示灯不亮,故B不符合题意;
      C.由图可知,指示灯与电动机并联,S1在干路上,当S1闭合时,指示灯亮;S2在电动机的支路上,当再闭合S2,电动机才启动,故C符合题意;
      D.由图可知,指示灯与电动机并联,S1闭合时,电动机启动,故D不符合题意。
      故选C。
      9.今年是北海被列入全国首批14个进一步对外开放的沿海城市的40周年,下列对北海美好生活场景的分析, 说法错误的是( )
      A.图甲所示侨港风情街美食香味扑鼻, 这可能是分子热运动所导致的
      B.图乙所示市民在市花公园跑步时, 做功会改变其内能
      C.图丙所示在冠头领观赏朝阳升起时, 空气的内能不变
      D.图丁所示用海盐、红泥腌制海鸭蛋, 这是扩散现象
      【答案】C
      【解析】A.美食香味扑鼻,是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,即是分子热运动导致的,故A正确,不符合题意;
      B.市民在市花公园跑步时,是将化学能转化为内能,即通过做功改变其内能,故B正确,不符合题意;
      C.朝阳升起时,空气温度升高,内能增大,故C错误,符合题意;
      D.不同物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散,所以腌制海鸭蛋是扩散现象,故D正确,不符合题意。
      故选C 。
      10.小华利用如图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法不正确的是( )
      A.图甲所示实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系
      B.图乙中闭合开关后,c管中液面上升比d管慢
      C.图甲中闭合开关后,a管中液面上升比b管慢
      D.图乙所示实验装置是控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
      【答案】B
      【解析】A.甲实验中,两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电热与电阻的关系,故A正确,不符合题意;
      B.乙实验中,右侧2个5欧电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,右侧两电阻并联后和左侧电阻串联,所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流,由焦耳定律可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧c管中液面上升得快,c管中液面上升比d管快,故B错误,符合题意;
      C.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,闭合开关后,右侧电阻阻值大,由焦耳定律可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则右侧b管中液面上升得快,a管中液面上升比b管慢,故C正确,不符合题意;
      D.乙实验中,右侧2个5欧电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系,故D正确,不符合题意。
      故选B。
      11.关于电与磁,下列说法错误的是( )
      A.图甲中说明电能生磁,被称作电磁感应现象
      B.图乙是发电机的原理图,即通电导体在磁场中会受到力的作用
      C.图丙在生活中的应用是电动机,电动机的原理是电流的磁效应现象
      D.图丁闭合开关后, 吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
      【答案】ABC
      【解析】A.图中当给导线通电时发现周围的小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,这是电流的磁效应,故A错误,符合题意;
      B.图中无电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,灵敏电流计的指针发生偏转,这是电磁感应现象,根据这个原理可制成发电机,故B错误,符合题意;
      C.图中开关闭合后,通电导体在磁场中受力而运动,说明磁场对电流有力的作用。生活中电动机就是利用这一原理工作的,故C错误,符合题意;
      D.图中,两电磁铁串联,通过的电流相同,而线圈匝数不同,吸起大头针的数目不同,两电磁铁的磁性强弱不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,故D正确,不符合题意。
      故选ABC。
      12.图甲所示的电路中, 滑片置于a端时小灯泡恰好正常发光, 滑片置于b端时电流表示数为0.1A。已知小灯泡的额定电压为3.0V, 图乙是它的U-I图像, 以下说法中正确的是( )
      A.电源电压为3V
      B.变阻器的最大阻值为5Ω
      C.小灯泡的额定功率为0.9W
      D.该电路总功率的变化范围为0.05W~0.9W
      【答案】AC
      【解析】A.由图甲知,滑片置于a端时,变阻器接入电路的阻值为0,小灯泡单独工作,恰好正常发光,额定电压为3.0V,所以电源电压为3V,故A正确;
      B.滑片置于b端时,变阻器的最大阻值与小灯泡串联在电路中,电流表测电路中的电流,由图乙知,此时小灯泡两端的电压为0.5V,电路中电流为0.1A,则变阻器两端的电压为
      ,变阻器的最大阻值,故B错误;
      C.由图乙知,小灯泡正常发光时通过的电流为0.3A,其额定功率
      ,故C正确;
      D.变阻器接入电路的阻值最小时,电路中的总阻值最小,电路中的电流最大,电路的总功率最大为0.9W;当变阻器接入电路的阻值最大时,电路的总阻值最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小为,该电路总功率的变化范围为
      0.3W~0.9W,故D错误。
      故选AC。
      二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
      13.在1821到1831年间,英国的物理学家___________进行了多次实验,发现了电磁感应现象,根据这个现象发明了发电机,开辟了电气化的时代。发电机工作时把___________能转化为电能。
      【答案】法拉第 机械
      【解析】英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
      发电机是将机械能转化为电能,从而提供电能。
      14.家庭中的电灯、电视机、电冰箱等用电器大多是___________联在电路中的。如果在家中某些用电器工作的基础上,又多开一盏灯,则电路中的总电流将___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
      【答案】并 增大
      【解析】家庭电路中各用电器之间相互独立、互不影响,所以是并联的,例如电灯、电视机、电冰箱之间是并联的。
      干路电流等于支路电流之和,各支路之间互不影响,所以多开一盏灯,则电路中的总电流增大。
      15.如图所示,这是我国早期的指南针——司南,用天然磁石琢磨成一个勺子的形状,放在一个光滑的“地盘”上, 静止时它的长柄指向南方。则长柄是司南的________(选填“S”或“N”)极,指向地球的________(选填“南极”或“北极”)。
      【答案】S 南极
      【解析】因为地磁场的N极在地理南极的附近,静止时,司南的长柄指向南方,据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”知,长柄是司南的S极,指向地球的南极。
      16.华为公司自主研发了先进的麒麟990芯片, 其制造工艺达到7nm, “芯片”所用的主要材料是________(选填“半导体”或“超导体”),硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铝等金属的导电能力________(选填“强”或“弱”)。
      【答案】半导体 弱
      【解析】芯片是由半导体材料制成的,半导体具有一些特殊的电学性能,可用于制作各种电子元件。超导体是在特定温度下电阻会突然消失的材料,并不适合制作芯片。
      金属是良好的导体,其内部有大量可以自由移动的电荷,导电能力强。而半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,比金属的导电能力弱。所以硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铝等金属的导电能力弱。
      17.作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大;以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为___________ J,这些热量可以使___________ kg的水从20℃升高至100℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg]。
      【答案】4.2×108 1250
      【解析】由题干可知,“可燃冰”的热值是煤气的10倍,即
      已知,则
      1kg可燃冰完全燃烧放出的热量
      这些热量全部被水吸收,用于升温,即
      水从升高至,温度变化量
      已知水的比热容
      由热量公式得
      18.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与滑动变阻器R的阻值关系如图乙所示, 电压表的示数U与滑动变阻器R的阻值关系如图丙所示。则电源电压为________ V, 电路的最大电功率为________ W。
      【答案】12 14.4
      【解析】由甲图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由乙图可知,当R=20Ω,I=0.4A,则电源电压为------①
      由丙图可知,当,,则电源电压为------②
      由①②解得,。
      当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路的总功率最大,电路的最大电功率为

      三、作图题(共6分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
      19.如图,根据实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
      【答案】
      【解析】由实物图可知,电流从电源的正极出发经过灯泡L2、开关S、灯泡L1流回电源的负极,电路图如下所示:
      20.请用笔画线表示导线,将图中的电灯和开关接入家庭电路中。
      【答案】
      【解析】家庭电路中,开关控制灯泡,为了安全用电,开关接在火线和用电器之间,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,如图:
      21.如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出磁体的N、S极和A点的磁场方向(用箭头表示)。
      【答案】
      【解析】从图可知,小磁针静止时左端为S极,右端为N极,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以左侧磁极为N极,右侧磁极为S极;磁感线的方向是从N极指向S极可判断磁感线的方向,如图所示:
      四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
      22.在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
      (1)当闭合图甲的开关S后,小磁针会发生偏转, 说明通电螺线管周围存在________,实验时同学们发现小磁针偏转不明显,为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作是________(任写一条);
      (2)由安培定则可知图甲中开关S闭合后, 螺线管的右端为________(选填“S”或“N”)极;
      (3)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形, 由此可看出通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似,为描述磁场而引入的磁感线________(选填“是”或“不是”) 真实存在的。
      【答案】(1) 磁场 增大电流 (或插入铁棒或增加螺线管的线圈匝数)
      (2)N (3) 条形 不
      【解析】(1)开关闭合前,小磁针位于图甲中位置,闭合开关后,有电流通过螺线管,小磁针发生偏转,说明小磁针受到力的作用,则通电螺线管周围存在磁场。
      通电螺线管的磁性与通过的电流大小、线圈的匝数、铁芯的有无等有关,可增大通过的电流、增加螺线管的线圈匝数或插入铁棒来增大磁性。
      (2)图甲中,闭合开关,螺线管的电流由左端流入,据安培定则知,螺线管的右端为N极。
      (3)由图乙知,通电螺线管外部铁屑的分布与条形磁体周围的铁屑分布相似,所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。
      磁感线是为了方便、形象描述磁场而引入的带箭头的曲线,不是真实存在的。
      23.探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置如图所示,实验时,应使水和煤油两种液体的 ___________ (选填“质量”或“体积”)相等;分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,物质吸热的多少是通过 ___________ 来反映的(填选项);
      A.液体升高温度的多少 B.加热时间的长短
      【答案】质量 B
      【解析】在“比较不同物质吸热的情况”实验中,为了保证实验的公平性,需要控制变量,应使水和煤油的质量相等,这样才能通过升高的温度来比较它们的吸热能力。
      实验中使用相同的电加热器,意味着相同时间内两种液体吸收的热量相同。因此,物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的,这是转换法的应用。
      24.“探究串联电路电压规律”的实验电路如图所示。在测量L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是L2___________ (选填“短路”或“断路”);小明最终得到串联电路的电压规律是 ___________ (用UAB、UBC、UAC表示);
      【答案】断路 UAC=UAB+UBC
      【解析】闭合开关,电压表的示数为零,说明电压表被短路或者电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,因此故障可能是L1短路或者L2断路;
      AB两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。分析实验数据,小明得到的结论为:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC;
      25.“探究并联电路电流规律”的实验电路如图所示。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 ___________ 点:小明同学在测量A处的电流时,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ___________ 。
      【答案】C 电流表正负接线柱接反了
      【解析】在并联电路中,干路是电流从电源正极流出后、未分流的总路径。图甲中,C点在干路上,因此要测量干路电流,电流表应接在C点。
      图乙中电流表指针向零刻度线左侧偏转,这是典型的电流表正负接线柱接反的现象。正确的接法是让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
      26.某小组进行电学实验探究。

      (一) 题图
      (二) 题图
      (一) 某同学探究“电流与电压”的关系, 他用了3个干电池, 一个定值电阻、一个滑动变阻器(20Ω,1A),一个电压表, 一个电流表, 导线若干。
      (1)在探究电流与电压的关系时,要控制________不变, 改变电阻两端的电压, 这种方法被称为________法;
      (2)分析数据可知, 电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成________;
      (二) 某同学探究“电流与电阻”的关系, 他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻, 一个电压表, 一个电流表, 一个滑动变阻器和导线若干, 多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
      (3) 在实验中, 控制电阻两端的电压为________ V不变; 将5Ω的电阻换成10Ω时, 电压表的示数________(选填“变大”或“变小”),继续实验,在调节滑动变阻器时, 眼睛都要观察________(选填“电流表”或“电压表”);
      (4)若电源电压为4.5V时, 由电流与电阻关系图乙可知, 当电路中的电流为0.1A时, 滑动变阻器的阻值为________Ω。
      【答案】(1)电阻 (2)控制变量 正比 (3)2.5 变大 电压表 (4)20
      【解析】(1)探究电流与电压的关系时,需控制导体电阻不变,改变电压,这种方法称为控制变量法。
      (2)分析数据及图像,得出的结论是:当导体阻值不变时,导体中通过的电流与导体两端的电压成正比。
      (3)探究“电流与电阻”的关系时,要控制电阻两端的电压不变,由知道,电阻两端的电压为
      实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,即电压表示数变大。
      探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,因此每一次在调节滑动变阻器时,眼睛都要观察电压表,使电压表的示数为2.5V。
      (4)若电源电压为4.5V时,由电流与电阻关系图可知,当电路中的电流为0.1A时,此时定值电阻的阻值为R定=25Ω
      此时电路中的总电阻为
      根据串联电路的电阻关系知道,滑动变阻器的阻值为。
      27.在“测定小灯泡的电功率”的实验中, 小明选用如图甲所示的器材, 其中电源电压为6V, 小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
      (1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 ;
      A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器B.“50Ω 0.5A” 的滑动变阻器
      (2)用笔画线代替导线, 将图甲所示的实物电路连接完整;
      (3)连接电路时开关应________(选填“闭合”或“断开”),应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片移到________(选填“A”或“B”) 端; 小明要测量小灯泡的额定功率, 接下来的操作是________,直到电压表示数为2.5V;
      (4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)。分析图像可知:
      ①小灯泡的额定功率为________ W;
      ②实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是________。
      【答案】(1)B (2)
      (3) 断开 A 闭合开关, 将滑动变阻器的滑片向B (或右) 端移动
      (4) 0.625 灯泡实际功率太小(或小灯泡灯丝温度较低)
      【解析】(1)在测定小灯泡的电功率时,变阻器应与小灯泡串联在电路中,小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压,据串联电路的分压特点有,解得,变阻器接入电路的电阻。应选择最大电阻为50欧的B滑动变阻器。故B符合题意,A不符合题意。
      故选B。
      (2)灯丝电阻约为12欧,正常发光时,电路的电流,电流表选择小量程,串联在电路中,作图如下:
      (3)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,变阻器的滑片移到阻值最大的A端。
      小明要测量小灯泡的额定功率,应让小灯泡在额定电压下工作,接下来应闭合开关,向B端移动滑片,直到电压表示数为2.5V。
      (4)由图乙知,小灯泡正常发光时,通过的电流为0.25A,额定功率
      由图乙知,电压为0.5V时,通过小灯泡的电流为0.1A,此时的实际功率
      ,当电压低于0.5V时,实际功率比0.05W还低,因为实际功率太小,小灯泡不发光。且电压过低时,小灯泡灯丝的温度较低,不能发光。
      五、综合应用题(共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
      28.如图所示,电源两端电压 U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V,求:
      (1)通过R1的电流;
      (2)电路中的总电阻;
      (3)电源电压。
      【答案】(1)0.5A
      (2)24Ω (3)12V
      【解析】(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,开关S闭合时,电压表示数为3V,由欧姆定律得, 通过R1的电流为

      (2)电路中的总电阻为
      (3)由欧姆定律可得 R2两端的电压为
      串联电路总电压等于各部分电压之和, 则电源电压
      29.如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中,电源电压为U1为14V,定值电阻R0的阻值为15Ω,热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示,电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中,电源电压 U2恒为220V,浴霸的两只灯泡均标有“220V 1.25A”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I≤50mA 时,衔铁被释放,工作电路闭合。
      (1)求工作电路闭合时,通过浴霸中每只灯泡的功率;
      (2)求工作电路闭合0.5小时,工作电路消耗的电能;
      (3)求浴室温度在多少度时,浴霸会启动工作;
      (4)为了节约能源,小明希望浴霸启动的温度降低,在不改变其他条件的前提下,他提出增加电磁继电器线圈的匝数,这种方法是否可行?请说明理由。
      【答案】(1)275W
      (2)9.9×105J
      (3)24℃ (4)见解析
      【解析】(1)两灯的规格相同, 工作电路闭合时, 由公式P=UI可知, 通过浴霸每只灯泡的功率P灯=U2I灯=220V×1.25A=275W
      (2)工作电路正常工作0.5小时,由公式可得W=2Pt=2×275W×0.5×3600s=9.9×105J
      (3)当通过电磁继电器线圈的电流I≤50mA时, 衔铁被释放, 控制电路工作的电阻为

      热敏电阻 Rt电阻为Rt=R-R0=280Ω-15Ω=265Ω
      由表格中数据可知, 当浴室温度为24℃时, 浴霸会启动工作。
      (4)在不改变其他条件的前提下, 增加电磁继电器线圈的匝数, 电磁铁磁性会增强, 则当控制电路中电流较小时, 衔铁就会被吸下, 由欧姆定律可知, 此时控制电路中总电阻较大, 由串联电路电阻关系可知, R0阻值不变,则此时热敏电阻的阻值较大, 由表格中数据可知, 对应的浴室温度变低, 即当浴室温度较低时,浴霸才启动, 则这种说法可行。
      实验次数
      1
      2
      3
      电压 U/V
      1.5
      2.0
      2.5
      电流 I/A
      0.3
      0.4
      0.5
      温度t/℃
      16
      20
      24
      28
      32
      36
      40
      电阻 R1/Ω
      300
      285
      265
      243
      215
      185
      150

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