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2018-2019学年内蒙古乌海市乌达区北师大附中九年级(上)期末物理
试卷
一.选择题(每小题只有一个正确选项,含7小题,每小题3分,共21分)
1.小军帮妈妈煲鸡汤时,联想到了许多物理知识。下列说法错误的是( )
A.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
C.煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D.限压阀口“烟雾缭绕”,这是水蒸气液化形成的小水珠
2.下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
3.如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,
一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
4.如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,下列说法正确
的是( )
A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大
B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小C.电流表A和电压表V的示数都减小
D.电流表A和电压表V的示数都增大
5.下列说法正确的是( )
A. 图中磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极
B. 图为动圈式话筒的结构示意图,它的工作原理是磁场对电流的作
用
C. 图为水位自动报警器,当水位上升到金属块A时,红灯不亮
绿灯亮
D. 如图所示的现象中,同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L 、L 都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之
1 2
比为3:5,则L 、L 的额定功率之比是( )
1 2
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
7.如图所示,把标有“6V3W”的小灯泡与最大阻值为100 的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V
Ω的电路中,各表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变)。
闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都变大
B.电路的总功率最大值为10.8W
C.小灯泡的电功率最小值为0.75W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24 ﹣﹣100
二.实验探究题(8题6分,9题5分,1Ω0题6分,Ω11题7分,共4小题,满分24分)
8.(6分)在探究热现象的实验中,小红将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在一
个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象,如图乙
所示,请回答下列问题:
(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是 。
(2)由图乙可知, (选填“A”或“B”)是冰,该物质在第4分钟时的状态为 ,冰在
熔化过程中 增大(选填“分子动能”或“分子势能”),当冰全部熔化后,继续加热使烧杯
中的水沸腾井持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是 。
(3)加热1分钟,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时 (选填“冰”或“石蜡”)的比热容
较大。
9.(5分)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所示的电路进行实验,实验
中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变。(1)请用笔画线代替导线,将甲图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)在实验过程中,当把电阻R由5 更换为10 时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 。
(选填“变大”、“变小”或“不变Ω”) Ω
(4)某次实验时电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A,此时R的阻值为 。
10.(6分)在“测未知电阻R x 的阻值”实验中,请完成下列相关问题: Ω
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整。
(2)把第二次测量时,图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置。
实验次数 电压/V 电流/A
1 1.2 0.24
2
3 2①.4 0②.48
(3)处理表中记录的各次实验数据,得出未知电阻R 的阻值为 。
x
(4)另有同学设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R 。Ω
0
方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V 和V 的读数分别为U 和U ,则电阻R 的阻值表
1 2 1 2 x
①达式为R = ;
x
方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A 和A 的读数分别为I 和I ,则电阻R 的阻值表达
1 2 1 2 x
②式为R = 。
x
11.(7分)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12 ),滑
动变阻器两个(A:“5 2A“;B:“20 0.5A”)。 Ω
(1)该实验的实验原理Ω是 ;实验Ω 中,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或
“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”
标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电
压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,
则该小灯泡的额定功率为 W。
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,
在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电
路图 。
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P ,小灯泡的实际电流是额定
1
电流一半时的电功率为P ,则P P (选填“大于”、“小于或“等于”)。
2 1 2
三.解答题(共2小题,12题7分,13题8分,共15分)
12.(7分)在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图,已知滑动
变阻器R 的最大阻值为100 ,用于加热的电阻丝R 的阻值为55 .求闭合开关S后:
0 1
(1)电路中的最小电流(结Ω果保留1位小数); Ω
(2)电热丝的最大加热功率;
(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的
比热容为c=2.5×103J/(kg•℃)]13.(8分)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如表格所示,图甲为浴足盆的工作电路,R 、R 均
1 2
为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
型号 MLJY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100W
(1)额定加热电流;
(2)R 和R 的阻值各为多少欧?
1 2
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表
(如图乙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?2018-2019 学年内蒙古乌海市乌达区北师大附中九年级(上)
期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(每小题只有一个正确选项,含7小题,每小题3分,共21分)
1.小军帮妈妈煲鸡汤时,联想到了许多物理知识。下列说法错误的是( )
A.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.鸡汤沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
C.煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D.限压阀口“烟雾缭绕”,这是水蒸气液化形成的小水珠
【分析】(1)扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;
(3)内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能。
(4)物质由气态变成液态是液化。
【解答】解:
A、煲鸡汤时,鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B、正在沸腾的鸡汤,温度虽然不变,但不断吸收热量,所以其内能增加,故B错误;
C、煲鸡汤过程中,限压阀转动,此过程的能量转化情况是内能转化为机械能,与内燃机的做功冲
程相似,故C正确;
D、限压阀口“烟雾缭绕”,“烟雾”不是气体,而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了与热学相关的多个知识点,联系生活中的现象,能用相关热学知识做出解释是
解答的关键。
2.下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【分析】(1)绝缘体不容易导电是因为绝缘体中的自由电荷很少;
(2)两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,然后判断两灯泡的亮暗关系;
(3)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和
通过的电流无关;
(4)导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,
其电阻越大。
【解答】解:
A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A
错误;
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率
相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻
的电流不变,故C错误;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变
小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式、影响电阻大小因素的应用
等,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
3.如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,
一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
【分析】先分析电路的连接方式,即两灯泡串联连接,电流表测量电路中的电流,电压表测量乙两
端电压,然后根据选项逐一分析,并选出符合要求的选项。
【解答】解:A、如果甲灯短路,乙灯泡发光,电路中有电流,电流表有示数,电压表与电源两端相连,
电压表有示数,故A不符合题意;
B、若乙灯短路,电压表也同时被短路,没有示数,甲灯泡发光,电路中有电流,电流表有示数,故B
符合题意;C、若甲灯灯断路,乙灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端不相连,电压表没有示数,
故C不符合题意;
D、若乙灯灯断路,甲灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,故D
不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和开路两
种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
4.如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,下列说法正确
的是( )
A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大
B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小
C.电流表A和电压表V的示数都减小
D.电流表A和电压表V的示数都增大
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流表
A测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流
的变化和定值电阻两端的电压变化,利用串联电路的电压特点求出电压表示数的变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流
表A测电路中的电流,
将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数增大,故AC错误;
由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V的示数减小,故B正确、D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用串联电路的
分压特点分析滑动变阻器两端的电压变化会更简单。5.下列说法正确的是( )
A. 图中磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极
B. 图为动圈式话筒的结构示意图,它的工作原理是磁场对电流的作
用
C. 图为水位自动报警器,当水位上升到金属块A时,红灯不亮
绿灯亮
D. 如图所示的现象中,同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
【分析】(1)地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,条形磁铁放
在地球这个磁体的磁场中,即可指南北;
(2)动圈式话筒的工作原理是:电磁感应现象的应用。工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带
动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流。
(3)由水位的变化导致了控制电路的通断,进一步决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路
的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况。
(4)产生电流过大的原因有两个:一是用电器的总功率过大,另一个是发生短路。
【解答】解:A、可自由转动的条形磁铁,由于受地磁场的影响,静止时,S极总是指向地理的南极方
向,N极总是指向地理的北极方向,磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极;故
A正确;
B、当你对着话筒说话或唱歌时,产生的声音引起膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在磁场里的振动,会切割磁感线产生感应电流,所以动圈式话筒的工作
原理,是电磁感应现象,故B错误。
C、由图示电路图可知,当水位达到金属块A时,控制电路接通,电磁铁中有电流,有磁性,将衔铁
吸引下来,红灯亮,绿灯不亮,故C错误;
D、同时工作的用电器过多时,总功率大,根据P=UI知,会使家庭电路电流过大总电流大,故D错
误。
故选:A。
【点评】此题是一道综合性题目,考查了地磁场、动圈式话筒、水位自动报警器、家庭电路电流过大
的原因等知识,难度不大。
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L 、L 都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之
1 2
比为3:5,则L 、L 的额定功率之比是( )
1 2
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路
的特点和电功率公式求出两灯泡的额定功率之比。
【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,
则L 被短路、不能工作;
2
所以,甲、乙均为电压表,此时灯L 、L 串联连接,电压表甲测L 两端电压,电压表乙测电源电压;
1 2 2
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比:
= = = ,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L 、L 都能正常发光,
1 2
所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:
= = = 。
故选:A。【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及电功公式的应用,关键
是明确甲乙仪表的种类和测量对象。
7.如图所示,把标有“6V3W”的小灯泡与最大阻值为100 的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V
的电路中,各表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电Ω压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变)。
闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都变大
B.电路的总功率最大值为10.8W
C.小灯泡的电功率最小值为0.75W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24 ﹣﹣100
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变Ω阻器串联Ω,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路
中的电流。
(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两
端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化;
(2)根据P=UI求出灯泡的额定电流,由图可知电流表的量程,两者相比较确定电路中的最大电流,
此时电路的总功率最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据P=UI求出电路的最大总功率,
根据欧姆定律求出电路中的总电阻和灯泡的电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的
最小阻值;
(3)由图可知电压表的量程,电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的
电阻最大,灯泡的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出小灯泡两端的最小电压,根据串联电
路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻
值,然后得出滑动变阻器的阻值范围,根据P=UI求出灯泡的最小电功率。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电
路中的电流。
(1)滑片向左滑动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;
(2)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
I = = =0.5A,
L
因串联电路中各处的电流相等,且图中电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I =0.5A,此时电路的总功率最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
大
则电路的最大总功率:
P =UI =18V×0.5A=9W,故B错误;
大 大
此时电路的总电阻和灯泡的电阻分别为:
R= = =36 ,R = = =12 ,
L
Ω Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R =R﹣R =36 ﹣12 =24 ;
滑小 L
(3)由图可知,电Ω压表的Ω量程Ω为0~15V,
当U =15V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的电功率最小,
滑大
此时小灯泡两端的最小电压:
U ′=U﹣U =18V﹣15V=3V,
L R
此时电路中的电流:
I = = =0.25A,
小
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R = = =60 ,
滑大
Ω
所以,滑动变阻器允许调节的范围为24 ~60 ,故D错误;
灯泡的最小电功率: Ω ΩP ′=U ′I =3V×0.25A=0.75W,故C正确。
L L 小
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判
断电路的连接方式和各物理量的最大、最小值是关键。
二.实验探究题(8题6分,9题5分,10题6分,11题7分,共4小题,满分24分)
8.(6分)在探究热现象的实验中,小红将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在一
个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象,如图乙
所示,请回答下列问题:
(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是 受热均匀,保证冰和石蜡吸收的热
量相等 。
(2)由图乙可知, A (选填“A”或“B”)是冰,该物质在第4分钟时的状态为 固液共存 ,
冰在熔化过程中 分子势能 增大(选填“分子动能”或“分子势能”),当冰全部熔化后,继续
加热使烧杯中的水沸腾井持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是 达到沸
点,不能持续吸热 。
(3)加热1分钟,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时 石蜡 (选填“冰”或“石蜡”)的比热
容较大。
【分析】(1)水浴法加热主要目的是物体受热均匀,在同一烧杯加热还可以两物质吸收相同热量;
(2)当试管的内外都为水时,试管中的水是不会沸腾的,因为温度虽然能达到沸点,但到了沸点后,
内外的温度相同,不能继续吸热,所以不会沸腾;
(3)根据c= 和图象可得结论;
【解答】解:(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的有二,一是受热均匀,二是
可以保证两种物质吸收的热量相等;
(2)由如图乙可知,A物质在0℃时,吸热温度不再升高,全部熔化为液体后,温度再升高,所以A
为晶体,即A是冰;该物质在第4分钟时,处在熔化过程中,有冰也有水,所以状态为固液共存的状态;
冰在熔化过程中,吸热温度不变,所以分子动能是不变的,但分子势能会增大;
当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,是
因为试管内外都为水,当外面的水沸腾时,温度不再升高,试管中的水温也能达到沸点,但到沸点
后不能继续吸收热量,所以不会沸腾,即原因是:达到沸点,不能持续吸热;
(3)由图乙知,加热1分钟时,冰的温度升高的高,且两种物质的质量相等,即吸收相同的热量时,
冰的温度变化大,由c= 可知,冰的比热容较小,石蜡的比热容较大。
故答案为:(1)受热均匀,保证冰和石蜡吸收的热量相等; (2)A; 固液共存;分子势能;达到沸
点,不能持续吸热; (3)石蜡。
【点评】本题考查熔化凝固及比热容的知识,知识点较多,是综合性题目,需要仔细分析。
9.(5分)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所示的电路进行实验,实验
中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于 A 端(选填“A”或“B”)。
(3)在实验过程中,当把电阻R由5 更换为10 时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 变大 。
(选填“变大”、“变小”或“不变Ω”) Ω
(4)某次实验时电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 0. 2 A,此时R的阻值为 1 2 。
【分析】(1)根据实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变确定电压表量程与电阻并联;Ω
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,
根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据图中电流表小量程读数,根据欧姆定律求电阻大小。【解答】解:(1)因实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变,故电压表选用小量程与电阻并联,
如下所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即A端。
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻R由5 改接成10 的电阻,电阻增大,其分得的电压增
大; Ω Ω
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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A端移动,使电压表的示数为2.4V;
(4)某次实验时电流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,
此时R的阻值R= =12 。
Ω
故答案为:(1)如上所示:(2)A;(3)变大;(4)0.2;12。
【点评】本题探究通过导体的电流与电阻的关系,考查电路的连接、注意事项、操作过程、电流表读
数、控制变量法的运用及电阻的计算。
10.(6分)在“测未知电阻R 的阻值”实验中,请完成下列相关问题:
x
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整。
(2)把第二次测量时,图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置。
实验次数 电压/V 电流/A
1 1.2 0.242
3 2①.4 0②.48
(3)处理表中记录的各次实验数据,得出未知电阻R 的阻值为 5 。
x
(4)另有同学设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为RΩ。
0
方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V 和V 的读数分别为U 和U ,则电阻R 的阻值表
1 2 1 2 x
①
达式为R = ;
x
方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A 和A 的读数分别为I 和I ,则电阻R 的阻值表达
1 2 1 2 x
②
式为R = 。
x
【分析】(1)电压表并联在待测电阻两端,连线时注意电压表正负接线柱不要接反;
(2)由图乙所示电表确定电表的量程与最小分度值,根据电表指针位置读出电表的示数;
(3)根据表中数据,找出电压与所对应的电流值,由欧姆定律求出电阻的测量值,
然后求三次测量值的平均值,作为待测电阻的阻值;
(4)方案一中定值电阻与待测电阻串联,已知定值电阻电压与阻值,
由欧姆定律可以求出电路电流,已知待测电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值;
方案二中定置电阻与待测电阻并联,已知电阻阻值及流过定值电阻的电流,由欧姆定律可以求出
并联电压;
根据并联电路的特点 求出流过待测电阻的电流,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)电压表并联在待测电阻两端,电路图如图所示;
故答案为:电路图如图所示。
(2)由图乙可知:电压表量程是3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是1.8V;
电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.36A;把电压表与电流表的示数填入表
中,如下表所示;
故答案为:如表所示。
实验次数 电压/V 电流/A
1 1.2 0.24
2 1.8 0.363 2.4 0.48
(3)根据表中数据,由欧姆定律得:R = = =5 ;
1
Ω
R = = =5 ,R = = =5 ;
2 3
Ω Ω
未知电阻R 的阻值R = = =5 ;
x X
Ω
故答案为:5。
(4) 流过电路的电流I= ,电阻R 的阻值R = = = ,
x x
①
并联电路电压U=I R ,流过待测电阻的电流I =I ﹣I ,
2 0 X 1 2
②
待测电阻阻值R = = ;
X
故答案为: ; 。
① ②
【点评】本题考查了连接电路图、电表读数、求待测电阻的阻值等问题;对电表读数时,应先确定电
表的量程与最小分度值,然后根据电表指针位置读数,读数时视线要与刻度线垂直;分析清楚电路
结构、掌握串联电路与并联电路的特点、掌握欧姆定律是解最后一小题的关键。
11.(7分)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为
6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12 ),滑
动变阻器两个(A:“5 2A“;B:“20 0.5A”)。 Ω
(1)该实验的实验原理Ω是 P = U I ;实Ω 验中,应选用的滑动变阻器是 B (选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”
标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电
压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 与灯泡并联的电路断路了 。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,
则该小灯泡的额定功率为 1.1 4 W。
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,
在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电
路图 。
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P ,小灯泡的实际电流是额定
1
电流一半时的电功率为P ,则P 大于 P (选填“大于”、“小于或“等于”)。
2 1 2
【分析】(1)该实验的实验原理是P=UI;
小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为12 ,由欧姆定律求灯的额定电流;根据串联电路的规律及
欧姆定律求灯正常发光时,变阻器连入电Ω路中的电阻,确定选用的滑动变阻器;
(2)电流表应与变阻器串联,电压表应与灯泡并联;
(3)灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表
并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;(4)由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象找出灯的额定电压下的电流,根据P=UI求该小
灯泡的额定功率;
(5)根据串联电路电压的规律,求灯正常发光时变阻器的电压,设计电路图;
(6)由图乙知,分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是
额定电流一半时对应的电压大小,根据P=UI比较灯的实际电功率P 与P 大小。
1 2
【解答】解:(1)该实验的实验原理是P=UI;
实验中,额定电压为3.8V的待测小灯泡,电阻约为12 ,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
Ω
I= = ≈0.32A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,当灯正常发光时,变阻器连入电路
中的电阻:
R = = ≈6.88 >5 ,从电流和电阻大小考虑,故应选用的滑动变阻器是B;
滑
Ω Ω
(2)原电路中,电压表串联在电路中、电流表与变阻器串联是错误的,电流表应与变阻器串联,电
压表与灯泡并联,改正后如下图1所示:
(3)经分析,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,
则电路的故障是与灯泡并联的电路断路了;
(4)根据制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知,灯的额定电压下的电流为0.3A,则该小灯泡
的额定功率为:P=U I =3.8V×0.3A=1.14W;
L L
(5)根据串联电路的规律,当变阻器的电压为:6V﹣3.8V=2.2V时,灯正常发光,故可将电压表使
用小量程与变阻器并联,移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时,记下电流表的示数。如下图
2所示:(6)由图3知,小灯泡的实际电压是额定电压一半(1.9V)时的电流约为0.21A,电功率为:
P =1.9V×0.22A=0.40W;
1
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:
P =1V×0.15A=0.15W,则P 大于P 。
2 1 2
故答案为:(1)P=UI;B;(2)如图1所示;(3)与灯泡并联的电路断路了;(4)1.14;(5)如图2所示;
(6)大于。
【点评】本题测量小灯泡的额定功率,考查实验原理、注意事项、电路的连接、故障分析、额定功率
的计算及实验方案的设计和电功率大小的比较。
三.解答题(共2小题,12题7分,13题8分,共15分)
12.(7分)在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图,已知滑动
变阻器R 的最大阻值为100 ,用于加热的电阻丝R 的阻值为55 .求闭合开关S后:
0 1
(1)电路中的最小电流(结Ω果保留1位小数); Ω
(2)电热丝的最大加热功率;
(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的
比热容为c=2.5×103J/(kg•℃)]【分析】由电路图可知,滑动变阻器R 与加热的电阻丝R 串联。
0 1
(1)当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中
的最小电流;
(2)当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电路中的电流最大,电热丝的加热功率最大,根据P=UI
= 求出电热丝的最大加热功率;
(3)在最大加热功率下,根据Q=W=Pt求出加热100s内加热电热丝产生的热量,不考虑热量损
失,牛奶吸收的热量和电热丝产生的热量相等,根据Q =cm△t求出牛奶升高的温度。
吸
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器R 与加热的电阻丝R 串联。
0 1
(1)当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:
I = = ≈1.4A;
小
(2)当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电路中的电流最大,电热丝的加热功率最大,
则P = = =880W;
大
(3)在最大加热功率下,加热100s内加热电热丝产生的热量:
Q=W=P t=880W×100s=8.8×104J,
大
不考虑热量损失,牛奶吸收的热量:
Q =Q=8.8×104J,
吸
由Q =cm△t可得,牛奶升高的温度:
吸
△t= = =35.2℃。
答:(1)电路中的最小电流为1.4A;
(2)电热丝的最大加热功率为880W;
(3)最大加热功率下,100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式、吸热公式的应用,涉及到
的知识点较多,有一定的综合性和难点。13.(8分)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如表格所示,图甲为浴足盆的工作电路,R 、R 均
1 2
为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
型号 MLJY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100W
(1)额定加热电流;
(2)R 和R 的阻值各为多少欧?
1 2
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表
(如图乙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?
【分析】(1)由表格数据知,额定加热功率,由P=UI计算额定加热电流;
(2)由电路图,根据P= 分析浴足盆的工作状态,根据电路特点和电功率公式计算两电阻的阻
值;
(3)由电能表表盘知:3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘就转过3000r;可求30
转消耗的电能,根据公式P= 求出浴足盆加热的实际电功率。
【解答】解:
(1)由表中数据知,浴足盆的额定加热功率880W,
由P=UI可得,额定加热电流:
I = = =4A;
加热
(2)由电路图知,S接b时只有R 接入电路中,电路中电阻较小,电源电压一定,由P= 可知,此
2
时电路的功率较大,为加热状态; S接a时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态。由欧姆定律可得R 的阻值:R = = =55 ,
2 2
Ω
保温状态下,由串联电路的特点和P= 可得总电阻:R = = =484 ,
总
Ω
则R =R ﹣R =484 ﹣55 =429 ;
1 总 2
(3)由图乙可知,电能Ω表上标Ω有300Ω0r/kW•h,3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表
盘就转过3000r,
则表盘转过30转时,浴足盆消耗的电能:W= kW•h×30= kW•h;
此时浴足盆加热的实际电功率:P = = =0.6kW=600W。
实
答:(1)额定加热电流为4A;
(2)R 和R 的阻值分别为429 和55 ;
1 2
(3)在用电高峰期,浴足盆加热Ω的实际Ω电功率为600W。
【点评】本题考查了电功率公式、串联电路电阻特点以及利用电能表参数计算电能等,正确分析电
路确认加热和保温状态电路连接方式是解题的关键。