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2018-2019学年吉林省长春四十八中九年级(上)第三次月考物理试卷
(12月份)
一.选择题
1.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B.温度高的物体一定比温度低的物体热量多
C.物体的温度降低,它的内能一定减少
D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
2.下列四种情景中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.冬季,搓手取暖 B.开水冷却
C.弯折铁丝,弯折处发热 D.划火柴,火柴燃烧
3.避雷针工作时,尖端不断向空中释放电子,那么避雷针中的电流方向是( )
A.从尖端流向地面 B.从地面流向尖端
C.没有电流 D.是任意的,没有规定
4.小明家的电热毯内的电阻丝断了,他爸爸把断了的电阻丝搭在一起,电热毯仍能使用,
但不久又会在搭接处烧断。会在搭接处烧断的原因是( )
A.电阻丝上搭接处电阻较小,造成局部过热
B.电阻丝上搭接处电阻较大,造成局部过热
C.电阻丝上搭接处电流比其它处电流小,造成局部过热
D.电阻丝上搭接处电流比其它处电流大,造成局部过热
5.如图所示,无风条件下卡通造型的铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球(
)
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.带电情况无法判断6.如图将两电阻丝R 、R 串联起来,若R >R ,则先被点燃的火柴是( )
1 2 1 2
A.R 上的火柴 B.R 上的火柴 C.同时点燃 D.无法确定
1 2
7.一把电炉内有两根相同的电阻丝,第一次将它们并联接入电路,第二次把它们串联接
入同一电路,经过相同时间,则两次电炉消耗电能之比为( )
A.1:4 B.4:1 C.2:1 D.1:2
8.将A、B两个灯泡,按图一、图二两种方式连接,已知R =4 、R =6 ,电源电压相同,
A B
下面分析正确的是( )
Ω Ω
A.图一中A灯比B灯亮
B.图二中A灯比B灯亮
C.图一中A灯比图二中A灯亮
D.图一中的总功率比图二中的总功率要大
9.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串
联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和电路
消耗的总功率分别是( )
A.4.5V 1.8W B.2.5V 1.0W
C.4.5V 1.0W D.2.0V 0.8 W
10.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R =1 ,滑动变阻器R 阻值
1 2
Ω范围为0~4 .闭合开关S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
Ω
A.滑动变阻器的最大功率为1.44W
B.滑动变阻器的最大功率为2W
C.滑动变阻器的最大功率为2.25W
D.电压表示数从0V增大到2.4V
二.填空题
11.海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过
(填“做功”或“热传递”)的方式把机械能转化为内能的。阳春三月,襄阳万亩桃花
香气袭人、飘香万里,这属于 现象。
12.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 ,这是通过 改变了鸡蛋的内能;
若水的质量为0.2kg,水温升高了10℃,则水吸收的热量为 J。
13.小明家的电能表如图所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25
圈,则该灯泡消耗的电能是 J,它的电功率为 W。
14.现有两只小灯泡L “12V 12W”、L “12V 6W”,则它们的电阻之比为 。
1 2
若将它们与某电源连接成一个串联电路,其中一灯正常发光,另一灯较暗,电源电压
为 V。
15.“3V 3W”的小灯泡L 正常工作时,通过的电流是 A.将它与“6V 3W“的
1
小灯泡L 串联后两灯均发光,设灯丝电阻不随温度变化,则灯两端的电压之比U:U
2 l 2
= 。
16.当电阻R 两端电压为3V时通过的电流为0.2A,则R 的电阻为 ,当它与R
1 1 2
=5 并联工作时,电功率之比P :P = ,电流之比I :I = 。
1 2 1 2 Ω
Ω17.有两个可变电阻,开始时阻值相等都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个
电阻的阻值减小,两个电阻并联后,总电阻将 (选填“一定大于R”“一定小
于R”“一定等于R”)
18.如图所示电路,阻值为8 的定值电阻与一个“6V 3W”的小灯泡串联后接到10V
的电路中,则小灯泡的实际功率为 3W(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
Ω
三.计算题
19.如图。为某电热器的电路图。R 和R 为电热丝,其中R 的规格为“220V 110W”且
1 2 1
阻值不随温度而变化,电源电压保持220V恒定不变。
(1)当S闭合时,10分钟内电热器产生的热量是多少J?
(2)当S断开时,R 的实际功率为39.6W,求此时电热器的总功率为多大?
1
20.在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R 和R 均为电热
1 2
丝,S 是自动控制开关,可实现“低挡”、“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随
2
时间的关系图象如图乙所示。求:
(1)30min内电路消耗的总电能;
(2)饮水机工作时,通过电阻R 的电流;
1
(3)电阻R 的阻值。
2
四.实验探究
21.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采取了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。
(1)实验中通过观察 来比较电流通过电阻产生热量的多少。
(2)观察图甲中的A、B管,在通电时间相等时,发现B管液面上升的高,则表明电流通
过导体产生的热量多少与 有关。
(3)采用图乙实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时, 越大,电流产
生的热量越多。
(4)该实验中用到了 法和 法。
22.“创新”学习小组在进行“测量小灯泡的电阻”的实验。电源电压为3V,小灯泡的
额定电压为2.5V,滑动变阻器标有“20 1A”字样。如图甲是他们连接的实物电路。
Ω
(1)请你用笔画线完成图甲中的实物电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电压表有示数,电流表始终无
示数,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后,继续实验,根据实验数据画出小灯泡的I﹣U图象,如图乙所示。则小灯
泡正常发光时的电流是 A,电阻是 .根据图乙的图象初步判断,小灯
泡的电阻与灯丝的 有关。
Ω
(4)小伟同学利用电压表和最大阻值为R 的滑动变阻器,设计了如图丙所示的电路图,
0
测量一个未知电阻R 的阻值。他按照电路图连接电路,把滑动变阻器的滑片移至最右
x
端,闭合开关,读出电压表示数为U ,把滑片移到最左端,读出电压表示数为U .请你
1 2
写出R 的表达式: 。
x
23.小明用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。(1)请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则
接线柱 间(填接线柱的数字编号)出现了 (选填“短路”或“断路”)
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣
I图象如图3所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是下列
四个选项中的 (选填选项前字母);
A.“5 ,2A”B.“15 ,2A”C.“25 ,2A”D.“30 ,2A”
(4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R ,小灯泡的阻值变化了△R ,
Ω Ω Ω 1 Ω 2
则△R △R ,(选填“>”、“<”或“=”),你的理由是: 。
1 22018-2019 学年吉林省长春四十八中九年级(上)第三次月考
物理试卷(12 月份)
参考答案与试题解析
一.选择题
1.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B.温度高的物体一定比温度低的物体热量多
C.物体的温度降低,它的内能一定减少
D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
【分析】根据内能、热量的概念、改变内能的方式和温度的关系分析。
【解答】解:A、说法错误,影响内能的因素不仅有温度,还有质量、状态等;
B、说法错误,热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少,是过程量,不说含有;
C、说法正确;
D、说法错误,物体的温度升高,也可以是对物体做了功现内能增加的。
故选:C。
【点评】本题考查了内能与热量、温度的关系。内能是状态量,热量是过程量,内能的改变
可通过做功或热传递来实现。
2.下列四种情景中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.冬季,搓手取暖 B.开水冷却
C.弯折铁丝,弯折处发热 D.划火柴,火柴燃烧
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递
是能量的转移过程。
【解答】解:
A、冬季,搓手取暖,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故A
不符合题意;
B、开水温度比周围空气温度高得多,开水冷却过程中,开水放出热量、内能减小,属于热
传递改变物体内能,故B符合题意;
C、弯折铁丝,对铁丝做功,弯折处温度升高、内能增加,属于做功改变物体内能,故C不符合题意;
D、划火柴时,火柴头与火柴皮摩擦,机械能转化为内能,火柴内能增加、温度升高而燃烧
属于做功改变物体内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了改变物体内能方式的判断,知道内能改变过程中发生的是能量的转化
还是能量的转移是正确解题的关键。
3.避雷针工作时,尖端不断向空中释放电子,那么避雷针中的电流方向是( )
A.从尖端流向地面 B.从地面流向尖端
C.没有电流 D.是任意的,没有规定
【分析】物理学中规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;在金属导体中的电
流是由自由电子的定向移动形成的,而电子是带负电;那么它的电流方向就和自由电
子的定向移动方向相反。
【解答】解:物理学中规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,避雷针的尖端
不断地向空中释放电子,电子运动的方向与电流的方向相反,所以电流的方向应该是
从尖端流向地面;
故选:A。
【点评】本题考查电流方向的规定,一定要注意负电荷定向移动的方向与电流方向是相反
的。
4.小明家的电热毯内的电阻丝断了,他爸爸把断了的电阻丝搭在一起,电热毯仍能使用,
但不久又会在搭接处烧断。会在搭接处烧断的原因是( )
A.电阻丝上搭接处电阻较小,造成局部过热
B.电阻丝上搭接处电阻较大,造成局部过热
C.电阻丝上搭接处电流比其它处电流小,造成局部过热
D.电阻丝上搭接处电流比其它处电流大,造成局部过热
【分析】解答本题的关键就是理解接头处被烧断的原因是温度过高造成的,而温度过高是
因为热量多。
【解答】解:将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相切,由于接触的部位很少,
很细,电阻就较大。根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下电
阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此搭接头处容易被烧断。
故选:B。【点评】此题考查电热毯搭接头容易烧断的原因,是因为电阻过大造成的。会根据焦耳定
律的计算公式进行分析解决问题。
5.如图所示,无风条件下卡通造型的铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球(
)
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.带电情况无法判断
【分析】据电荷间的相互作用规律(同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引)和带电体的
性质(能吸引轻小物体)分析。
【解答】解:如图,两次用带有不同电荷的带电棒靠近卡通造型的铝箔气球,均发生了相
互吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体能吸引轻小物体的性质可知,气球不可能两
次带不同电荷,因此,气球一定不带电。
故选:A。
【点评】根据电荷间的作用规律、带电体的性质,结合自然界中只有两种电荷,利用题目
中告诉的信息分析即可。
6.如图将两电阻丝R 、R 串联起来,若R >R ,则先被点燃的火柴是( )
1 2 1 2
A.R 上的火柴 B.R 上的火柴 C.同时点燃 D.无法确定
1 2
【分析】在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多,温度就越高,据此分析判
断。
【解答】解:因为两电阻丝R 、R 串联,所以通过它们的电流和通电时间都相同;
1 2
根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多;
因为R >R ,所以Q >Q ,电阻丝R 的温度高,R 上的火柴先被点燃。
1 2 1 2 1 1
故选:A。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的理解和应用,解答时要注意串联时电流和时间都相同。
7.一把电炉内有两根相同的电阻丝,第一次将它们并联接入电路,第二次把它们串联接
入同一电路,经过相同时间,则两次电炉消耗电能之比为( )
A.1:4 B.4:1 C.2:1 D.1:2
【分析】根据电阻的串联和并联求出两种情况下电路中的电阻之比,再根据W= t求出
相同时间内两种情况下消耗电能之比。
【解答】解:
两根相同的电阻丝,设电阻为R,第一次将它们并联接入电路,总电阻为 ;第二次将它
们串联接入同一电路,总电阻为2R,
两次接入同一电路,所以电源电压相等,通电时间相同,由公式W= t可知:
消耗电能与电阻成反比,电阻变为原来的4倍,热量则变为原来的四分之一。
故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查的是电功公式的灵活应用,在解答这类题时,首先一定要注意题中
的条件(等量关系)是什么,然后再选择合适的公式即可正确解题。
8.将A、B两个灯泡,按图一、图二两种方式连接,已知R =4 、R =6 ,电源电压相同,
A B
下面分析正确的是( )
Ω Ω
A.图一中A灯比B灯亮
B.图二中A灯比B灯亮
C.图一中A灯比图二中A灯亮
D.图一中的总功率比图二中的总功率要大
【分析】(1)图一中,两灯泡串联,通过它们的电流相等,根据P=UI=I2R比较两灯泡的
实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;(2)图二中,两灯泡并联,它们两端的电压相等,根据P=UI= 比较两灯泡的实际功率
关系,然后判断亮暗关系;
(3)根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点分析两图中A灯两端的电压关系,
根据P=UI= 比较两种情况下A灯的实际功率关系,然后判断亮暗关系;
(4)根据电阻的串并联比较两图的总电阻关系,根据P=UI= 比较两种情况下电路的
总功率关系。
【解答】解:
A.图一中,两灯泡串联,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
A灯泡的电阻较小,由P=UI=I2R可知,A灯泡的实际功率较小,即A灯比B灯暗,故A
错误;
B.图二中,两灯泡并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=UI= 可知,A灯泡的电阻较小,其实际功率较大,A灯比B灯亮,故B正
确;
C.由于图一中A灯泡两端的电压小于电源电压,图二中A灯泡两端的电压等于电源的
电压,
所以,由P=UI= 可知,图一中A灯泡的实际功率较小,灯泡较暗,即图一中A灯比图
二中A灯暗,故C错误;
D.因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,图一中的总电阻大于图二中的总电阻,
由P=UI= 可知,图一中的总功率比图二中的总功率要小,故D错误。故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,正确的选取电功率公式
是关键,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
9.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串
联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和电路
消耗的总功率分别是( )
A.4.5V 1.8W B.2.5V 1.0W
C.4.5V 1.0W D.2.0V 0.8 W
【分析】由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路中
的电流特点结合图象读出它们两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压
根据P=UI求出电路消耗的总功率。
【解答】解:由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电流表的示数为0.4A时,I =I =I=0.4A,
A B
由图象可知,A和B两端的电压分别为:
U =2V,U =2.5V,
A B
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=U +U =2V+2.5V=4.5V,故BD不正确;
A B
电路消耗的总功率:
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W,故A正确,C不正确。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是根据图象读出电流对应
的电压值。10.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R =1 ,滑动变阻器R 阻值
1 2
范围为0~4 .闭合开关S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
Ω
Ω
A.滑动变阻器的最大功率为1.44W
B.滑动变阻器的最大功率为2W
C.滑动变阻器的最大功率为2.25W
D.电压表示数从0V增大到2.4V
【分析】由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
1 2 1
(1)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消
耗的电功率,然后分析表达式得出滑动变阻器消耗最大功率时接入电路中的电阻,并
求出其大小;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R 的简单电路,电压表测电源两端
1
的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R 两端的电压
1
最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R 两端的
1
电压,然后得出电压表示数的变化。
【解答】解:
由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
1 2 1
(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I= ,
滑动变阻器消耗的电功率:
P =I2R =( )2R = = =
2 2 2= ,
所以,当R =R =1 时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
2 1
Ω
则P = = =2.25W,故AB错误、C正确;
2大
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R 的简单电路,电压表测电源两端
1
的电压,示数为3V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R 两端的电压最小,
1
此时电路中的电流:
I′= = =0.6A,
电压表的最小示数:
U =I′R =0.6A×1 =0.6V,
1 1
所以,在滑片从左向右移动的过程中,电压表示数从3V减小到0.6V,故D错误。
Ω
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断滑动变
阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻是关键。
二.填空题
11.海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过 做功
(填“做功”或“热传递”)的方式把机械能转化为内能的。阳春三月,襄阳万亩桃花
香气袭人、飘香万里,这属于 扩散 现象。
【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(2)不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体
的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:
海南黎族人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能;
阳春三月,襄阳万亩桃花香气袭人,是分子在永不停息地做无规则运动,属扩散现象。
故答案为:做功;扩散。
【点评】本题考查了改变内能的方式和分子运动论,都属于热学的基础知识,难度不大,理解相应的知识点即可解答。
12.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 减小 ,这是通过 热传递 改变了鸡蛋的
内能;若水的质量为0.2kg,水温升高了10℃,则水吸收的热量为 8.4×1 0 3 J。
【分析】(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。热传递过程是能量的转移,而做功
过程是能量的转化;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的温度变化,利用吸热公式Q =cm△t求水吸收的
吸
热量。
【解答】解:
(1)用水冷却鸡蛋,水的温度低,鸡蛋的温度高,存在温度差,内能由温度高的鸡蛋传向
温度低的水,因此是通过热传递的方式来减小鸡蛋的内能;
(2)水吸收的热量:
Q =cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×10℃=8.4×103J。
吸
故答案为:减小;热传递;8.4×103。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、吸热公式Q =cm△t的应用,计算时注意温度
吸
升高了(△t)与升高到(末温)的区别,属于基础题目。
13.小明家的电能表如图所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25
圈,则该灯泡消耗的电能是 3.6×1 0 4 J,它的电功率为 4 0 W。
【分析】2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500r,据此
求出转盘转25r电灯消耗的电能,再利用P= 求电灯的电功率。
【解答】解:
2500r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转2500r,
转盘正好转过25圈时,电灯消耗的电能为:
W= kW•h=0.01kW•h=0.01×3.6×106J=3.6×104J;电灯的电功率:
P= = =0.04kW=40W。
故答案为:3.6×104;40。
【点评】本题考查了使用电能表时电能和电功率的计算,解题的关键是对电能表相关参数
的理解。
14.现有两只小灯泡L “12V 12W”、L “12V 6W”,则它们的电阻之比为 1 : 2 。
1 2
若将它们与某电源连接成一个串联电路,其中一灯正常发光,另一灯较暗,电源电压
为 1 8 V。
【分析】(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流,根据欧姆定
律求出两灯泡的电阻,然后求出两灯泡的电阻之比;
(2)两灯泡串联时通过它们的电流相等,电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的,
根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。
【解答】解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I = = =1A,I = = =0.5A,
1 2
由I= 可得,两灯泡的电阻分别为:
R = = =12 ,R = = =24 ,
1 2
Ω Ω
则两灯泡的电阻之比:
R :R =12 :24 =1:2;
1 2
(2)因串联电路中各处的电流相等,且其中一灯正常发光,另一灯较暗,
Ω Ω
所以,两灯泡串联时,电路中的最大电流I=I =0.5A,
2
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R +R )=0.5A×(12 +24 )=18V。
1 2
故答案为:1:2; 18。
Ω Ω
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道两灯泡串联时电路中
的最大电流为两灯泡额定电流中较小的。15.“3V 3W”的小灯泡L 正常工作时,通过的电流是 1 A.将它与“6V 3W“的小
1
灯泡L 串联后两灯均发光,设灯丝电阻不随温度变化,则灯两端的电压之比U:U =
2 l 2
1 : 4 。
【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出灯泡的正常发光时
的电流;
(2)根据P=UI= 求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和U=IR得出灯两端
的电压之比U:U 。
l 2
【解答】解:
(1)由P=UI可得,小灯泡L 正常发光时的电流为:
1
I = = =1A;
1
(2)由P=UI= 可得,两灯泡的电阻分别为:
R = = =3 ,R = = =12 ,
1 2
Ω Ω
两灯泡串联时通过的电流相等,
则灯两端的电压之比为:U:U =IR :IR =R :R =3 :12 =1:4。
l 2 1 2 1 2
故答案为:1;1:4。
Ω Ω
【点评】本题考查了电功率公式的应用、串联电路的电流特点和欧姆定律公式的应用,是
一道中等题。
16.当电阻R 两端电压为3V时通过的电流为0.2A,则R 的电阻为 1 5 ,当它与R
1 1 2
=5 并联工作时,电功率之比P :P = 1 : 3 ,电流之比I :I = 1 : 3 。
1 2 1 2 Ω
【分析】由欧姆定律可计算R 的电阻,由并联电路特点结合欧姆定律和电功率公式计算
Ω 1
两电阻的功率和电流比。
【解答】解:
由题知,R 两端电压为3V时通过的电流为0.2A,由欧姆定律可得R 的电阻:
1 1
R = = =15 ;
1
Ω并联电路中各支路两端电压都相等,当两电阻并联时,U =U ,
1 2
所以通过它们的电流比:
I :I = : =R :R =5 :15 =1:3;
1 2 2 1
Ω Ω
由P=UI可得,两电阻的电功率比:
P :P =U I :U I =I :I =1:3。
1 2 1 1 2 2 1 2
故答案为:15;1:3;1:3。
【点评】本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,属于一道基础题。
17.有两个可变电阻,开始时阻值相等都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个
电阻的阻值减小,两个电阻并联后,总电阻将 一定小于 R (选填“一定大于R”
“一定小于R”“一定等于R”)
【分析】根据并联电路总电阻与支路电阻的关系进行分析,即总电阻的倒数等于支路电阻
倒数之和
【解答】解:因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,所以并联电路总电阻小
于任一电阻值,即两个电阻并联后总电阻小于较小电阻的阻值,故总电阻一定小于R。
故答案为:一定小于R。
【点评】知道并联电路总电阻与各支路电阻的关系,并且会求出总电阻的大小。
18.如图所示电路,阻值为8 的定值电阻与一个“6V 3W”的小灯泡串联后接到10V
的电路中,则小灯泡的实际功率为 等于 3W(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
Ω
【分析】知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI= 求出小灯泡的电阻,小灯泡与
电阻串联时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出小灯
泡的实际功率。
【解答】解:由P=UI= 可得,小灯泡的电阻:R = = =12 ,
L
Ω
小灯泡与阻值为6 的电阻串联后接到10V的电路中时,
根据电阻的串联和欧姆定律可得,电路中的电流:
Ω
I= = =0.5A,
则小灯泡的实际功率:
P =I2R =(0.5A)2×12 =3W。
实 L
故答案为:等于。
Ω
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的
应用题。
三.计算题
19.如图。为某电热器的电路图。R 和R 为电热丝,其中R 的规格为“220V 110W”且
1 2 1
阻值不随温度而变化,电源电压保持220V恒定不变。
(1)当S闭合时,10分钟内电热器产生的热量是多少J?
(2)当S断开时,R 的实际功率为39.6W,求此时电热器的总功率为多大?
1
【分析】(1)当S闭合时,电路为R 的简单电路,额定电压下用电器的功率和额定功率相
1
等,根据Q=W=Pt求出10分钟内电热器产生的热量;
(2)知道R 的额定电压和额定功率,根据P=UI= 求出R 的阻值;当S断开时,R 与
1 1 1
R 串联,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流,再根据P=UI求
2
出此时电热器的总功率。
【解答】解:
(1)当S闭合时,电路为R 的简单电路,此时R 的功率P =110W,
1 1 1
则10分钟内电热器产生的热量:
Q=W=P t=110W×10×60s=6.6×104J;
1(2)由P=UI= 可得,R 的阻值:
1
R = = =440 ,
1
Ω
当S断开时,R 与R 串联,
1 2
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流:
I= = =0.3A,
此时电热器的总功率:
P=UI=220V×0.3A=66W。
答:(1)当S闭合时,10分钟内电热器产生的热量是6.6×104J;
(2)当S断开时,R 的实际功率为39.6W,此时电热器的总功率为66W。
1
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电热公式的应用,是一道较为简单的
计算题。
20.在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R 和R 均为电热
1 2
丝,S 是自动控制开关,可实现“低挡”、“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随
2
时间的关系图象如图乙所示。求:
(1)30min内电路消耗的总电能;
(2)饮水机工作时,通过电阻R 的电流;
1
(3)电阻R 的阻值。
2
【分析】(1)分析图乙,得出高档功率、低档功率,以及各自工作时间,利用W=Pt求
30min内电路消耗的总电能;
(2)分析图甲,得出当S 、S 都闭合时和当S 闭合、S 断开时的电路组成,得出哪个是高
1 2 1 2档、哪个是低档;利用P=UI求通过R 的电流;
1
(3)从“低档”到“高档”,只是并联了R ,电源电压不变,R 的功率不变,可求R 的功
2 1 2
率,再利用P= 求电阻R 的阻值。
2
【解答】解:
(1)由图乙知,高档功率P =660W=0.66W,t =10min= h;
高 1
低档功率P =220W=0.22W,t =20min= h= h;
低 2
30min内电路消耗的总电能:
W=W +W =P t +P t
1 2 高 1 低 2
=0.66W× h+0.22W× h
= kW•h= ×3.6×106J
=6.6×105J;
(2)由图甲可知,当S 、S 都闭合时,R 、R 并联,电路中电阻较小,由P= 可知,电功
1 2 1 2
率较大,为“高档”;
当S 闭合、S 断开时,电路中只有R ,电路中电阻较大,由P= 可知,电功率较小,为
1 2 1
“低档”;
由P=UI可得通过R 的电流:
1
I = = =1A;
1
(3)从“低档”到“高档”,只是并联了R ,电源电压不变,R 的功率不变,则R 的功率:
2 1 2
P =P ﹣P =660W﹣220W=440W,
2 高 低
由P= 可得:R = = =110 。
2
Ω
答:(1)30min内电路消耗的总电能为6.6×105J;
(2)饮水机工作时,通过电阻R 的电流为1A;
1
(3)电阻R 的阻值110 。
2
【点评】本题考查了电能、电流和电阻的计算,分析电路图得出高、低档的电路组成是关
Ω
键,计算电能时注意灵活选择单位。
四.实验探究
21.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采取了如图
所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。
(1)实验中通过观察 液面高度差 来比较电流通过电阻产生热量的多少。
(2)观察图甲中的A、B管,在通电时间相等时,发现B管液面上升的高,则表明电流通
过导体产生的热量多少与 电阻 有关。
(3)采用图乙实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时, 电流 越大,电流
产生的热量越多。
(4)该实验中用到了 控制变量 法和 转换 法。
【分析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液
面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关
系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和
电压不变,因此需要电阻并联。
【解答】解:
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度
差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量
法,探究电流产生热量跟电阻的关系;(3)在乙电路其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电
路,由乙图所示的实验现象可以得到的结论是:在电阻、通电时间相同的情况下,电流
越大,电流通过电阻产生的热量越多。
(4)该实验中用到了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)液面高度差;(2)电阻;(3)电流;(4)控制变量;转换。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利
用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
22.“创新”学习小组在进行“测量小灯泡的电阻”的实验。电源电压为3V,小灯泡的
额定电压为2.5V,滑动变阻器标有“20 1A”字样。如图甲是他们连接的实物电路。
Ω
(1)请你用笔画线完成图甲中的实物电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电压表有示数,电流表始终无
示数,造成这一现象的原因可能是 灯泡断路 。
(3)排除故障后,继续实验,根据实验数据画出小灯泡的I﹣U图象,如图乙所示。则小灯
泡正常发光时的电流是 0.2 5 A,电阻是 1 0 .根据图乙的图象初步判断,小灯
泡的电阻与灯丝的 温度 有关。
Ω
(4)小伟同学利用电压表和最大阻值为R 的滑动变阻器,设计了如图丙所示的电路图,
0
测量一个未知电阻R 的阻值。他按照电路图连接电路,把滑动变阻器的滑片移至最右
x
端,闭合开关,读出电压表示数为U ,把滑片移到最左端,读出电压表示数为U .请你
1 2
写出R 的表达式: 。
x
【分析】(1)根据灯泡正常发光时的电压确定电压表量程,滑动变阻器一上一下的接且闭
合开关前滑片在阻值最大处。
(2)电路故障有两种:断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。(3)根据灯泡的额定电压从图中找出额定电流,根据欧姆定律算出电阻;
灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)在没有电流表时,使定值电阻与待测电阻串联,根据滑片移动和电压表的示数以及
欧姆定律得出定值电阻的电流,然后根据公式R= 计算出被测电阻的阻值。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0﹣3V;
滑动变阻器一上一下的接且闭合开关前滑片在阻值最大处,因为滑片在最左端,故接右
下接线柱,如图所示:
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表始终无示数,说明电路为断路,发现电压表有
示数,说明电压表与电源两端相连,没有断路,故故障是与电压表并联的灯泡断路;
(3)由图乙的I﹣U图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.25A,
因为I= ,
所以灯泡正常发光时,灯泡电阻R= = =10 ;
Ω
由图象乙知,当电压为 1V时,电流约为 0.14A,此时的电阻为:R′= =
≈7.14 ;
Ω
当电压为3V时,电流约为0.27A,此时的电阻为:R″= = ≈11.1 ,
Ω
综上分析:当电压越大,电流越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,即灯丝
的电阻与温度有关;
(4)把滑动变阻器的滑片移至最右端时,滑动变阻器的电阻最大为R ,此时待测电阻与
0
滑动变阻器R 串联,电压表测量R 两端的电压,示数为U ,把滑片移到最左端,滑动
0 x 1
变阻器的电阻为0,电压表测量电源电压,读出电压表示数为U 。
2根据串联电路电压的特点知:R 两端的电压为U =U ﹣U ,
0 0 2 1
通过R 的电流为:I = = ;
0 0
根据串联电路电流处处相等知:I =I = ;
x 0
待测电阻:R = = = 。
x
故答案为:(1)见上图;(2)灯泡断路;(3)0.25;10;温度;(4) 。
【点评】本题考查了连接电路图、电路故障分析、灯泡正常发光电阻等问题,连接电路图
时,注意量程的选择,对电压表读数时,注意确定电压表的量程与分度值。
23.小明用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。
(1)请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则
接线柱 间(填接线柱的数字编号)出现了 断路 (选填“短路”或“断
路”);
③⑦
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣
I图象如图3所示,则小灯泡的额定功率是 0.7 5 W,所用滑动变阻器的规格是下列
四个选项中的 C (选填选项前字母);
A.“5 ,2A”B.“15 ,2A”C.“25 ,2A”D.“30 ,2A”
(4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R ,小灯泡的阻值变化了△R ,
Ω Ω Ω 1 Ω 2
则△R > △R ,(选填“>”、“<”或“=”),你的理由是: 滑动变阻器的电
1 2阻减小,电路中电流增大,总电阻变小,此时灯泡的电阻增大,所以滑动变阻器减小的
阻值大于灯泡增大的阻值 。
【分析】(1)滑动变阻器串联在电路中,且要接一上一下;
(2)电流表无示数,则电路断路,电压表等于电源电压,则与电压表并联的电路断路;
(3)根据图1确定灯泡的额定电压,由图3确定额定电流,根据P=UI计算出额定功率;
根据图象确定变阻器最大时,其两端的电压和电路中的电流值,根据欧姆定律计算出变
阻器的最大阻值;
(4)根据电流的变化判断出总电阻的变化,得出电阻变化的大小关系。
【解答】解:(1)由图1知,变阻器滑片在最右端,要使其阻值最大,下面应接左边的接线
柱,如图所示:
(2)由图2知,电流表的示数为零,电压表的示数约等于电源电压,说明与电压表并联的
灯泡发生了断路现象,即 之间发生了断路;
(3)由图1知,灯泡的额定电压为2.5V,由图3知,当U=2.5V时,I=0.3A,则灯泡的实
③⑦
际功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U =3V﹣2.5V=0.5V;
滑
由图象知,当灯泡两端电压最小时,变阻器的阻值最大,可知此时 U滑=3V﹣0.5V=
2.5V;
此时电路中的电流为0.1A,则滑动变阻器的阻值R = = =25 ,所以滑动变阻
滑
Ω
器的规格是“25 ,2A”,C正确;
(4)滑动变阻器接入电路的阻值减小,此时灯泡的阻值变大,但电路中的电流变大,可知
Ω
电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,△R >△R 。
1 2
故答案为:(1)见上图;(2) ;断路;(3)0.75;C;(4)>;滑动变阻器的电阻减小,电
③⑦路中电流增大,总电阻变小,此时灯泡的电阻增大,所以滑动变阻器减小的阻值大于
灯泡增大的阻值。
【点评】本题是测量小灯泡电功率的实验,考查了变阻器的连接、额定功率的计算、电路
故障的分析等,考查全面,关键能够从图示中确定相关的已知条件。