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2020-2021学年四川省成都市金牛区九年级(上)期末
物理试卷参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分。每小题的四个选项中,只有一个正确答案。)
1.(2分)下列用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.电子表 B.台灯 C.电风扇 D.空调
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解进行选择。
【解答】解:
A.电子表的额定功率非常小,远小于1W,故A不符合题意;
B.台灯的额定功率在20W左右,故B不符合题意;
C.电风扇的额定功率在60W左右,故C不符合题意;
D.空调是大功率用电器,其额定功率在1000W左右,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对常见用电器额定功率的了解与掌握,要求在平时的生活中多
关注、多观察。
2.(2分)下列现象中不能说明分子做无规则运动的是( )
A.扫地时灰尘飞舞 B.秋天,菊香满园
C.加了白糖的水变甜 D.腌制成鸭蛋
【分析】要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动,以及机械运动和分子运动的区别。
分子是看不见的。
【解答】解:A、尘埃在空中飞舞,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,分子是看
不见的,故A符合题意;
B、菊花飘香是香气分子不停地做无规则运动的结果,故B不符合题意;
C、加了白糖的水会变甜,是白糖分子不停地做无规则运动的结果,故C不符合题意;
D、用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,是因为盐分子运动到了被腌的鸭蛋中,故D不
符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查分子和固体小颗粒的区别,我们需要注意的是分子是看不见的。
3.(2分)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温
度与加热时间关系如图所示。根据图线知( )
第1页(共34页)A.甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量多
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【分析】(1)在纵轴上找一点,保证两种液体升高相同的温度;过这点做横轴的平行
线,与甲乙两种液体的图象有交点,再过交点做纵轴的平行线,与横轴上有交点,比较
甲乙两种液体的加热时间,加热时间长的吸收热量多,根据公式Q吸 =cm(t﹣t
0
)得出
比热容的关系;
(2)在纵轴上找一点,保证两种液体升高相同的温度;过这点做横轴的平行线,与甲
乙两种液体的图象有交点,再过交点做纵轴的平行线,与横轴上有交点,比较甲乙两种
液体的加热时间,加热时间长的吸收热量多;
(3)用同一热源加热,相同的加热时间,甲乙液体吸收的热量就是相同的;
(4)在横轴上找一点,保证加热时间相同;过这点做纵轴的平行线,与甲乙两种液体
的图象有交点,再过交点做横轴的平行线,与纵轴上有交点,比较甲乙升高温度的关系。
【解答】解:A、根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲
的加热时间更长,吸收的热量更多,根据公式Q吸 =cm(t﹣t
0
),质量、升高的温度一
定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,甲吸收的热量多,说明甲的比热容大,故 A
错误;
B、根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更
长,吸收的热量更多,故B正确;
C、同一热源加热,相同的时间内甲乙两种液体吸收的热量就是相同的,故C错误;
D、根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间,乙的温度升高值
更大,故D错误。
图象如下:
第2页(共34页)故选:B。
【点评】此题主要考查的是对Q吸 =cm△t公式的应用和对图象的分析能力,运用公式
Q吸 =cm△t,找出两种液体的相同量和不同量,再进行有关量的比较是解题的关键。
4.(2 分)下面是汽油机工作时的各个冲程示意图,其中将机械能转化为内能的是
( )
A. B.
C. D.
【分析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做
功冲程、排气冲程。
用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功”判
断冲程名称;
其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】解:
A、进气门开启,活塞下移,空气和汽油混合物流入汽缸,是吸气冲程;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,将内能转化为机械能;
D、排气门开启,活塞上行,排出废气,是排气冲程。
故选:B。
第3页(共34页)【点评】本题考查了内燃机的四个冲程的判断及能量转化情况,属于基础题目。
5.(2分)悬挂在细线下的三个带电情况不明的通草球 A、B、C静止时的状态如图所示,
关于C球的带电情况,下列判断正确的是( )
A.小球C一定不带电
B.小球C可能带电,也可能不带电
C.小球C一定带与小球A不同的电荷
D.小球C一定带电,但无法确定带哪种电荷
【分析】利用图示的A、B、C三个带电小球的相互作用情况,结合电荷间的作用规律,
以B球的带电情况为突破口来解决此题。
异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:AB相互排斥,因此它们一定带同种电荷。可能是正电,也可能是负电。
BC相互吸引,则C可能带异种电荷,也可能为轻小物体。
故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】此题很容易漏掉了带电体具有吸引轻小物体的性质的这种情况。
6.(2分)我国年仅24岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角
“叠加在一起时,再加入一定数量的电子,“魔角”石墨烯的电阻突然消失。如果把这
一技术应用于生产,它不能用来制作的是( )
A.电饭锅 B.电磁铁 C.电动机线圈 D.输电导线
【分析】从题目中描述可知,这种情况下,石墨烯的电阻突然消失,这就是超导现象;
电流通过导体产生热量,叫电流的热效应。
【解答】解:A、电饭锅在使用过程中,主要利用电流的热效应工作,当电流通过超导
体时,产生的热量为零,故这一技术不能用来制作电饭锅,故A正确;
B、电磁铁工作不需要热能,故这一技术能用来制作电磁铁,故B错误;
C、电动机工作不需要热能,故这一技术能用来制作电动机线圈,故C错误;
D、输电线路工作不需要热能,故这一技术能用来制作输电线路,故D错误。
故选:A。
第4页(共34页)【点评】本题主要考查学生对超导现象及超导材料的特点的认识和了解,是一道基础题。
7.(2分)关于电流表和电压表的使用,下列说法正确的是( )
A.使用时,电流表要与被测电路并联,电压表与被测电路串联
B.在无法估计到被测值的大小时,都应用小量程进行试触
C.必须使电流从电表的“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出
D.电流表和电压表使用时都不能直接接到电源的两极上
【分析】(1)电流表的正确使用方法是:与被测用电器串联;电流必须从电流表的正
接线柱流入,负接线柱流出;所测量的电流不能超过电流表的量程;绝对不允许不经过
用电器把电流表直接接在电源两极上;
(2)电压表的正确使用方法是:把它并联在用电器两端;必须让电流从正接线柱流入,
从负接线柱流出(正接线柱与正极相连,负接线柱与负极相连);被测电压不能超过电
压表所选的量程,否则会烧坏电压表。
【解答】解:A、使用时,电流表要与被测电路串联,电压表与被测电路并联,故A错
误;
B、为了保护电表不被烧毁,在使用前一般都先用大量程并“试触;故B错误;
C、根据电压表、电流表的使用方法:电流要从“+”接线柱入,从“﹣”接线柱出;故
C正确;
D、因为电流表电阻太小,相当于导线,若把电流表直接连接到电源两极,电流会很大,
烧坏电流表,所以,不允许把电流表直接连接到电源两极;但电压表可以并联在电源两
端(小于量程),故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查电流表和电压表的使用方法,这是初中物理学习的重要内容,必
须掌握。
8.(2分)下面是小强同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中不
正确的是( )
A.冰箱制冷压缩机和照明灯有时同时工作、有时单独工作,因此它们是并联的
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮、早上同时熄,它们是串联的
C.家里的台灯与其控制开关是串联的
D.调节台灯亮度的电位器应与灯泡串联连入电路
【分析】(1)并联电路中各用电器既可以单独工作又互不影响; 根据家庭电路中各用
电器既可以单独工作又互不影响的特点分析不同电路的连接方式。
第5页(共34页)(2)电路中开关和用电器串联接入电路。
(3)调节台灯亮度的电位器就是滑动变阻器,使用时要串联接入电路。
【解答】解:
A、冰箱制冷压缩机和照明灯可以单独工作,说明它们为并联连接;故A正确;
B、路灯是用来为行人照明的,并且当其中一个灯泡损坏时,其它灯泡仍可以正常工作,
即各灯泡在工作时互不影响,所以它们是并联的,故B错误;
C、开关与被控制的台灯串联接入电路,控制电路中电流的通断,故C正确;
D、调节台灯亮度的电位器就是滑动变阻器,使用滑动变阻器时,接线柱必须串联接入
电路才能控制台灯的亮度,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的辨别、开关与用电器的连接方式、滑动变阻
器的使用方法等知识,需要知道家庭电路中各用电器的连接方式为并联,并能根据用电
器的工作情况来进行判断。
9.(2分)如图所示,用导线把灯泡、电池和以下四种物品分别相连,灯泡一定不发光的
是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据不同物体导电性的不同,可把物体分为导体、半导体、绝缘体三大类。容
易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的
叫半导体。
【解答】解:钢勺子、铁钉、铜钥匙都是导体,能使电路形成通路,塑料笔壳是绝缘体,
不能使电路形成通路,所以灯泡不能发光的是D。
故选:D。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的概念。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日
常生活和工业生产中的应用来记忆,不要死记硬背。如塑料,橡胶,陶瓷等常用来制作
第6页(共34页)用电器的外壳,以防止触电,它们都是绝缘体;而电线芯用金属来做,因为金属容易导
电,是导体,酸碱盐的水溶液都是导体。
10.(2分)小明用如图所示的器材探究“电阻大小与横截面积的关系”。a、b为长度一
样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一只电压表
C.利用此装置也能探究电阻大小与长度的关系
D.利用此装置也能探究电阻大小与材料的关系
【分析】(1)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判
断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一
只电流表。
(2)因为两根电阻丝的材料一样,故运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横
截面积、长度的关系。
【解答】解:A、小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故 A
错误;
B、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来
判断电阻的大小。故B错误;
C、利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小
和长度的关系,故C正确;
D、因为两根电阻丝的材料一样,所以不能探究电阻大小与材料的关系,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的
熟练运用,是中考的常见题型。
11.(2分)在如图所示的电路中,灯L 的电阻比灯L 的电阻大,开关闭合后,以下说法
1 2
正确的是( )
第7页(共34页)A.灯L 和灯L 是并联关系
1 2
B.通过灯L 的电流小于通过灯L 的电流
1 2
C.灯L 两端电压比灯L 两端电压大
1 2
D.若L 灯丝烧断,灯L 还能发光
2 1
【分析】(1)串联电路中,电流只有一条路径,各元件相互影响;并联电路中,电流
有多条路径,各元件互不影响。
(2)串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器两端的电压之和;并联电路中,
各支路两端的电压相等,干路总电流等于各支路电流之和。
【解答】解:A、由图可知,电流只有一条路径,因此两灯是串联关系,故A错误;
BC、串联电路中电流处处相等,则通过灯L 的电流等于通过灯L 的电流,已知灯L 的
1 2 1
电阻比灯L 的电阻大,由U=IR可知,L 两端的电压大于灯L 两端的电压,故B错误,
2 1 2
C正确;
D、串联电路只有一条电流路径,各元件相互影响,如果L 灯丝烧断了,则灯L 也不会
2 1
亮,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生识别电路和分析电路的能力,解答此题的关键是把握串联电路的
电流规律:电流只有一条路径,各元件相互影响,电流处处相等。
12.(2分)如图所示,电源两极间电压保持不变,滑动变阻器的滑片p向a端移动过程中,
下列判断正确的是( )
A.电流表、电压表示数都变大
B.电流表、电压表示数都变小
第8页(共34页)C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
【分析】分析电路图,确认电路的连接方式和电压表测量哪个电阻两端的电压,利用串
联电路的分压关系和欧姆定律分析两表的示数变化。
【解答】解:如图,∵R和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
∴U=U
R
+U滑动 ;
当滑片P向a端移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,总电阻变小,
∵电源电压U保持不变
∴由欧姆定律I= 可知,电路中的电流变大,得出电流表的示数变大。
由串联电路的分压关系可知,电阻越小,分压越小,滑动变阻器两端的电压变小,得出
电压表的示数变小。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律、串联电路的分压关系、滑动变阻器的变阻原理、电路的
动态分析,虽知识点多,但都属于基础知识,难度不大。
13.(2分)小川同学在探究通过导体的电流与其两端电压关系时绘制出了甲、乙两个电
阻的I﹣U图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.甲的电阻为20
C.只将甲、乙两电Ω阻串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为4V
D.只将甲、乙两电阻并联,若电源电压为3V,则干路电流为0.8A
【分析】(1)从图象中读出3V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,
然后比较两电阻的大小关系;
(2)根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出将甲、乙串联在4V电源上时通过的电流;
第9页(共34页)(3)根据并联电路电压的规律可知每个导体的电压,根据并联电路电流的规律得出干
路电流。
【解答】解:
AB、当U甲 =U乙 =3V时,I甲 =0.2A,I乙 =0.6A,
由I= 可得:R甲 = = =15 ,R乙 = = =5 ,
Ω Ω
即导体甲的电阻大于导体乙的电阻,故AB错误;
C、将甲、乙串联在4V电源上时,电路中的电流:I= = =0.2A,
故C错误;
D.将甲、乙两导体并联接入3V电源上时,由并联电路电压的规律,U甲 =U乙 =3V,
则I甲 =0.2A,I乙 =0.6A,
由并联电路电流的规律可得,总电流为:I=I甲+I乙 =0.2A+0.6A=0.8A,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串、并联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信
息。
14.(2分)如图所示的电路,将电磁铁(线圈电阻不计)与滑动变阻器串联接入电路,
下列说法正确的是( )
A.当开关S拨到a时,电磁铁的左端为S极
B.当开关S拨到a时,小磁针静止时B端为N极
C.当开关S拨到a时,将滑动变阻器的滑片向右滑动,电磁铁的磁性增强
D.保持滑动变阻器滑片位置不变,开关S由a拨到b,电磁铁的磁性增强
【分析】首先由安培定则可以判断出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁
针静止时的N、S极;由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则由欧姆定律可
第10页(共34页)得出线圈中电流的变化,最后判断出螺线管磁性强弱的变化。
【解答】解:
AB、从图可知,当开关S拨到a时,电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定
则可知,螺线管左端是N极,右端是S极。
由磁极间的相互作用可知,小磁针静止时B端为N极,故A错误,B正确。
C、当开关S拨到a,滑动变阻器的滑片向右滑动时,连入电路中的电阻变大,电流变
小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;
D、将开关S由a换到b时,保持滑动变阻器滑片位置不变,即保持电流不变,但线圈
匝数减少,则电磁铁的磁性减弱,故D错误。
故选:B。
【点评】小磁针静止时的N、S极指向是由于受到了通电螺线管的磁极的作用,因此确
定通电螺线管的磁极是解决此题的关键,本题综合了电路知识、磁场的性质和螺线管磁
性强弱的影响因素,考查了欧姆定律及磁极间的相互作用,是道好题。
15.(2分)KTV丰富了人们的业余文化生活,唱歌时用的麦克风(动圈式话筒)如图所
示,它的工作原理是:对着话筒说话时,话筒将声音转变为随声音变化的电流,然后经
扬声器(喇叭)还原为声音。麦克风工作原理与下列装置的工作原理相同的是( )
A.
B.
第11页(共34页)C.
D.
【分析】动圈式话筒工作过程是: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→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现
象。分析各个选项的内容,找出符合题意的答案。
【解答】解:
A、该装置是电磁铁,是利用了电流的磁效应工作的,故A不符合题意;
B、此图是奥斯特实验,说明了通电导线周围存在着磁场,故B不符合题意;
C、此图中没有电源,当导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,即电磁感
应现象,故C符合题意;
D、此装置中有电源,即通电后,磁场中的金属棒会受力运动,故说通电导线在磁场中
受力的作用,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】记住:发电机、动圈式话筒利用电磁感应现象原理,带电动机的用电器、扬声
器利用通电导体在磁场中受力原理,带电磁铁的仪器利用是电流的磁效应原理。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)小莉同学在学习了“分子动理论”的知识后,知道了“墙内开花墙外香”是
扩散 现象;两个表面光滑的铅块紧压后会粘在一起,因为分子间存在 引力 。
【分析】(1)构成物质的分子总在不停地做无规则运动;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)“墙内开花墙外香”说明分子不停地做无规则运动,是扩散现象;
(2)两个表面光滑的铅块紧压后会粘在一起,因为分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
【点评】深入理解分子动理论的内容,是解答此题的关键。
17.(4分)小董同学在探究不同物质的吸热能力实验中,用酒精灯加热水,这是通过
第12页(共34页)热传递 的方式改变水的内能,在此过程中,水的内能将 增加 (选填“增加”、
“减少“或“不变”)。
【分析】(1)改变内能的方式是做功和热传递;
(2)物体吸收热量,内能增加。
【解答】解:利用酒精灯加热水,水吸收热量,是通过热传递方式改变水的内能;该过
程中,水的内能将增加。
故答案为:热传递;增加。
【点评】本题考查了热传递改变物体内能知识的理解和应用,基础题。
18.(4分)现代家庭中,都有各种各样的电器,比如冰箱、洗衣机、彩电、空调等,它
们都是通过 并联 (选填“串联”或“并联”)方式连接起来的。工作时间长了,有
些电器外壳发烫,是由于电能转化成了 内 能。
【分析】(1)并联电路中各用电器互不影响;
(2)用电器工作时,消耗了电能,得到了其他形式的能。
【解答】解:
由生活经验可知,家庭中各种各样的用电器之间工作时互不影响,因此它们都是并联的;
工作时间长了,外壳发烫,是由于电能转化成了内能。
故答案为:并联;内。
【点评】本题综合考查了串并联电路的辨别、能量的转化,属于基础知识考查。
19.(4分)如图所示的悬浮地球仪,球体和底座都是由磁性材料制成的。它利用了同名
磁极相互 排斥 (选填“吸引”或“排斥”)的原理;指南针能够指示南北方向,是
因地球周围存在 磁场 。
【分析】地球的周围有磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近;
从图可知:球体与底座是相互分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的。
【解答】解:如图所示的悬浮地球仪,球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间
是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的;
指南针能指南北,是因为受到地磁场的作用,说明地球周围存在磁场。
故答案为:排斥;磁场。
第13页(共34页)【点评】此题考查了磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
20.(4分)如图是某款新型魔方充电器,转动魔方就将 机械 能转化为电能,当魔方
给移动设备充电时,它相当于电路中的 电源 (选填“电源“或“用电器”)。
【分析】转动魔方是利用电磁感应现象,把机械能转化为电能,这是给魔方充电,消耗
其它形式的能,获得电能;魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,魔方消耗电能,所
以魔方相当于电路中的电源。
【解答】解:转动魔方是利用电磁感应现象,把机械能转化为电能;魔方给移动设备充
电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:机械;电源。
【点评】本题考查了利用电磁感应把机械能转化为电能,然后用魔方给其它设备充电,
把魔方看成电源,来提供电能。
21.(4分)如图甲所示的电路中闭合开关S,电压表V的示数如图乙所示,则电源电压
为 6 V;电流表A 、A 示数分别如图丙、丁所示,则通过L 的电流为 0. 2 A。
1 2 1
【分析】由图甲先分析出电路的连接方式是并联,再根据并联电路的电流和电压规律得
出答案。
【解答】解:
(1)由图甲可知,小灯泡L 与L 并联,则电压表的示数为电源电压:
1 2
U总 =6V;
(2)小灯泡L 与L 并联,电流表A 测量通过L 的电流,电流表A 测量干路中的电流,
1 2 1 2 2
A 表和A 表所选量程是0~0.6A,分度值是0.02A,
1 2
则I总 =0.5A,I
2
=0.3A,
根据并联电路中,各支路电流之和等于干路电流的规律,
通过小灯泡L
1
的电流I
1
=I总 ﹣I
2
=0.5A﹣0.3A=0.2A;
第14页(共34页)故答案为:6V;0.2A。
【点评】本题主要考查并联电路的电流和电压规律。
22.(4分)当某导体两端电压是1.5V时,通过它的电流是0.1A,该导体的电阻是 15
;当它两端电压为0时,该导体的电阻为 1 5 。
Ω【分析】(1)知道电阻两端的电压和通过的电流,Ω根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)导体的电阻是导体的本质属性,与导体的材料,长度,横截面积有关,与导体两
端的电压,通过的电流无关。
【解答】解:由I= 可得,导体的电阻:R= = =15 ;
Ω
因导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,所以当它两端电压为0时,导体的
电阻不变,仍为15 。
故答案为:15;15。Ω
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过
的电流无关,是一道基础题目。
23.(4分)小明同学为了探究电流产生的热量与什么因素有关,设计了如图的实验装置。
甲乙两个透明容器中封闭着等量的空气,U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化
情况。两个密闭容器中都有一段用于加热的电阻丝,将两电阻丝串联起来接到电源两端,
利用这套装置可来探究相同时间内,电流产生热量与 电阻 的关系。通电相同的时间
后,容器 乙 中电阻丝放热较多。
【分析】电流产生的热量与电流大小,通电时间和电阻大小有关,研究时要注意控制变
量的方法。
【解答】解:这套装置中,电流和通电时间相同,电阻不同,故研究电流产生热量与电
阻的关系;乙中电阻大,相同条件下,产生热量多。
故答案为:电阻;乙。
【点评】本题考查对焦耳定律的理解,属于基础题。
24.(2分)如图所示是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220V,
加热电阻R =R =88 ,只闭合开关S 时,挂烫机处于 低温 挡(选填“高温”或
1 2 1
第15页(共34页)
Ω“低温”),挂烫机处于高温挡工作1min产生的热量为 6.6×1 0 4 J。
【分析】(1)根据电路图可知,只闭合开关S 时,电路为R 的基本电路;同时闭合
1 1
S 、S 时,两电阻并联;根据P= 分析挂烫机的挡位;
1 2
(2)先根据并联电阻规律求出总电阻,然后根据W= t求出挂烫机处于高温挡工作
1min产生的热量。
【解答】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S 时,电路为R 的基本电路;同时闭合
1 1
S 、S 时,两电阻并联;
1 2
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,只闭合开关S 时,电路的总电阻较大,
1
由P= 可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,挂烫机处于低温挡;同时闭
合S 、S 时,两电阻并联,挂烫机处于高温挡。
1 2
(2)高温挡时,电路的总电阻:R= = =44 ,
Ω
挂烫机处于高温挡工作1min产生的热量:Q=W= t= ×60s=6.6×104J。
故答案为:低温;6.6×104。
【点评】本题考查了电功公式的灵活应用,分清挂烫机处于不同挡位时电路的连接方式
是关键。
三、作图与计算(作图题4分,计算题12分,共16分。计算题在解答时应写出公式和重
要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25.(2分)如图所示,根据小磁针静止时的指向,在括号中标出通电螺线管的N极或S
极、电源的“+”极或“﹣”极。
第16页(共34页)【分析】首先根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断通电螺线管的磁极,然
后根据安培定则判断电源的正负极。
【解答】解:由于小磁针的上端是N极,下端是S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁
极相互吸引,得到通电螺线管的下端是N极,上端是S极;根据安培定则可以判断电流
从通电螺线管的上端进入,从下端流出,可以判断电源的上端是正极,下端是负极,如
图。
【点评】本题首先根据磁极间的作用判断通电螺线管的磁极,然后再根据安培定则判断
电流方向,最后根据电流方向判断电源的正负极。
26.(2分)如图所示是小刘同学连接的一个电路,他想让开关能同时控制两只灯泡,并
且两只灯泡工作互不影响。请你用笔画线代替导线,将没有连完的电路连接完整,连线
不能交叉。
【分析】开关能同时控制两只灯泡,并且两只灯泡工作互不影响,可确定两灯的连接,
开关与控制的电路串联,据此连接实物图。
第17页(共34页)【解答】解:开关能同时控制两只灯泡,并且两只灯泡工作互不影响,则两灯并联,开
关接在干路上,如下所示:
【点评】本题考查根据要求连接实物图,关键是确定两灯连接关系及开关的连接。
27.(6分)某中学用燃气锅炉烧水为全校师生提供日常饮水。把质量为 100kg,初温为
20℃的水加热至沸腾(在1个标准大气压下),共燃烧了1m3天然气。已知水的比热容
为c水 =4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=4.2×107J/m3,求:(1)水吸收的热量;
(2)该燃气热水器烧水时的热效率。
【分析】(1)由热量公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量;
(2)由燃料完全燃烧放热公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量,由效率公式求出
燃气热水器烧水的效率。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸 =cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(100℃﹣20℃)=3.36×107J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放 =Vq天然气 =1m3×4.2×107J/m3=4.2×107J;
燃气热水器烧水时的效率:
= ×100%= ×100%=80%。
η
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J;
(2)燃气锅炉烧水时的热效率为80%。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放 =Vq、Q吸 =cm△t=cm(t﹣t
0
)和
效率公式的掌握和运用,难度不大。
28.(6分)如图所示,电源电压保持12V不变,定值电阻R =50 。
1
(1)当开关S 1 、S 2 、S 3 都闭合时,求通过R 1 电流; Ω
(2)只闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表示数为0.2A,小灯
3
第18页(共34页)泡L两端的电压为9V,求滑动变阻器R的最大阻值。
【分析】(1)首先弄明白开关S 、S 、S 都闭合时,滑动变阻器被短路,R 和L并联,
1 2 3 1
根据欧姆定律计算通过R 的电流;
1
(2)只闭合S 时,灯泡L和滑动变阻器R 串联,电压表测量滑动变阻器R 两端的电
3 2 2
压,电流表测量电路中电流,根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律
求出滑动变阻器连入电路中的阻值;最后即可求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)开关S 、S 、S 都闭合时,滑动变阻器被短路,R 和L并联,
1 2 3 1
通过R 的电流:I = = =0.24A;
1 1
(2)只闭合S 时,滑动变阻器滑片P移到中点时,灯泡L和滑动变阻器R 串联,电流
3 2
表测量电路中电流,电压表测量滑动变阻器R 两端的电压,
2
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
滑动变阻器两端的电压:U滑 =U﹣U
L
=12V﹣9V=3V;
由于串联电路的电流处处相等,则根据I= 可得:
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R中 = = =15 ,
Ω
所以滑动变阻器的最大阻值R滑 =2R中 =2×15 =30 。
答:(1)当开关S
1
、S
2
、S
3
都闭合时,通过RΩ1 的电Ω流是0.24A;
(2)滑动变阻器的最大阻值为30 。
【点评】此题主要考查的是学生对Ω欧姆定律、电路结构分析的理解和掌握,弄明白电路
的连接方式是解决此题的关键。
四、实验探究题(每空2分,共18分)
29.(6分)小希同学用如图所示电路来探究串联电路的电压规律:
实验次数 U /V U /V U /V
AB BC AC
1 0.8 2.2 3.0
第19页(共34页)2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(1)实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U 、U 、U 。经
AB BC AC
过多次测量,得到的数据记录在表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压规律是
U = U +U (用U 、U 、U 表示)。
AC AB BC AB BC AC
(3)下列实验与此实验中进行多次测量的目的不相同的是 A 。
A.测量定值电阻阻值;B.探究电流与电阻的关系;C.探究串联电路中的电流规律
【分析】(1)为得出普遍规律,应使用不同规格的器材进行实验;
(2)根据表中的数据,分别计算出每一次实验中的U +U ,再和相对应的U 的电
AB BC AC
压值比较,得出结论;
(3)本次实验多次测量,是为了得出普遍性的结论,逐一分析每个选项,找出测量的
目的不相同的选项。
【解答】解:
(1)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次
实验,这样得出的规律才有说服力;
(2)AB两点间的电压为L 两端的电压,BC两点间的电压为L 两端的电压,AC两点
1 2
间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出:
第一次实验:U =3V,U +U =0.8V+2.2V=3.0V;
AC AB BC
第二次实验:U =3V,U +U =1.0V+2.0V=3.0V;
AC AB BC
第三次实验:U =3V,U +U =1.2V+1.8V=3.0V;
AC AB BC
因此可以得出: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 U =
AC
U +U ;
AB BC
(3)本次实验多次测量,是为了得出普遍性的结论:
A.测量定值电阻阻值,多次测量是为了取平均值减小误差;
B.探究电流与电阻的关系,多次测量,是为了得出普遍性的结论:
第20页(共34页)C.探究串联电路中的电流规律,多次测量,是为了得出普遍性的结论:
所以,与本次实验进行多次测量的目的不相同的是A。
故答案为:(1)不同;(2)U =U +U ;(3)A。
AC AB BC
【点评】本题探究串联电路的电压特点,考查数据分析、注意事项和归纳法的运用。
30.(6分)李华同学学习了电磁方面的知识后,做了以下两个实验(如图所示)。
(1)用甲装置进行了如下的操作:①让导体AB静止在磁场中;②让导体AB在磁场
中左右运动;③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的
是 ② 。(填序号)
(2)如果在乙装置的实验中,当开关闭合时,发现导体ab向左运动,若要使导体ab向
右运动,下列措施不可行的是 C 。
A.调换电源正、负极;B.调换磁体N、S极;C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
(3)根据乙装置的原理,人们发明了 电动机 。(选填“发电机”或“电动机”)
【分析】(1)产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线
运动,会产生感应电流,本题判断电流表指针偏转就是产生感应电流,关键是看导体是
否切割磁感线;
(2)通电导体在磁场中受力,受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关,只改变
其中一个因素,可以改变运动方向,同时改变两个因素,运动方向不会改变。
(3)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池。
【解答】解:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电
流;
甲图中磁感线方向是从上到下,导线ab在磁场中静止时不会切割磁感线,上下运动时
也不会切割磁感线,不会产生感应电流,不会使电流表指针发生偏转;
让导线ab在磁场中左右运动时,会切割磁感线,会产生感应电流,会使电流表指针发
生偏转,故②符合题意;
(2)要改变导线的受力方向,可改变磁场方向或线圈中电流方向;乙图中改变磁场方
向的方法,可以调换磁极,或改变电流方向的方法,可以调换电源正负极,
第21页(共34页)故不可行的是C选项;
(3)图乙中有电源,这是磁场对电流的作用实验,结论是通电导体在磁场中受力的作
用,是电动机原理。
故答案为:(1)②;(2)C;③电动机。
【点评】对比记忆:
(1)电磁感应现象实验装置没有电源直接供电;通电导体在磁场中受力实验装置有电
源直接供电。
(2)电磁感应现象实验影响电流方向的因素是运动方向和磁场方向;通电导体在磁场
中受力实验影响受力方向的因素是电流方向和磁场方向。
(3)电磁感应现象实验中机械能转化为电能;通电导体在磁场中受力实验中电能转化
为机械能。
(3)发电机利用电磁感应现象原理;电动机利用通电导体在磁场中受力原理。
31.(6分)小蒋同学在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了如图
所示的电路。
(1)连接电路时,滑动变阻器滑片P应置于 (选填“a“、“b)端。闭合开关后
发现电流表无示数,但是电压表有示数,其原因可能是 电阻 R 断路 。
(2)排除故障后,更换定值电阻进行多次测量,小明测得的三组数据如表所示,据此
数据可得到结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
实验次数 1 2 3
电阻R/ 5 10 15
电流I/AΩ 0.40 0.20 0.10
【分析】(1)开关闭合前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;若
电流表示数为0,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
第22页(共34页)通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了。
(2)分析表中数据得出结论。
【解答】解:(1)开关闭合前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,
即b端;电流表无示数,电路可能断路,发现电压表有示数,电压表与电源连通,则其
原因可能是电阻R断路;
(2)由表中数据可知,电阻增大为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即导
体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)b;电阻R断路;(2)反比。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验,考查注意事项、故障分析、电流表读数、控
制变量法和实验结论等,难度不大。
一、选择题(每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二
个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的的1分,有选错的得0分)
32.(2分)下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
【分析】(1)热传递的条件是两个物体之间存在温度差,热量从高温物体传给低温物
体。
(2)根据热量的描述进行判断;
(3)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,内能增加,温度
不变。
(4)物体温度升高,内能一定增加;
改变物体内能的方式有做功和热传递。
【解答】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;故A错误;
B、热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加;故C正确;
D、物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,
故D错误。
故选:C。
【点评】本题综合考查了热传递的条件、熔化吸热、热量的概念和物体内能的改变方式
第23页(共34页)等知识,综合性较强,易出错。
33.(2分)如图是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭空心
塑料管,管外缠绕着线圈,人戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在
管内来回运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,下列说法错误
的是( )
A.运动手环的基本原理是电流的磁效应
B.线圈中电流方向是交替变化的
C.管外线圈与液晶屏处于通路,才能在摇动时有电流产生
D.此过程是将机械能转化为电能
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,
这就是电磁感应;这一过程中,可将机械能转化为电能。
【解答】解:根据“运动手环”的特点可知,管外线圈与液晶屏处于通路,当塑料管运
动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流,由于塑料管来回运动,所以产生的
感应电流的方向是变化的;因此,运动手环的原理是电磁感应,产生电流的过程中将机
械能转化为电能,该原理是法拉第最早发现的。故A错误、BCD正确。
故选:A。
【点评】了解电磁感应现象,知道产生感应电流的条件,明确这一过程中的能量转化,
是解答本题的关键。
34.(2分)如图所示为常用电热暖手宝。在给它通电加热过程中具有安全防爆,自动断
电功能;当储水袋内气压过大或温度过高时,压力开关 S 或温控开关S 均能单独自动
1 2
切断电路,发热电阻R停止发热,同时指示灯熄灭,保证电路安全。该电热暖手宝电路
设计正确的是( )
第24页(共34页)A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,压力开关S 和温控开关S 都会单独自动切断电路,同时指示灯
1 2
熄灭,说明两开关不能独立工作即为串联,据此进行解答。
【解答】解:经分析可知,压力开关S 和温控开关S 串联,共同控制指示灯和加热电
1 2
阻。
A.由电路图可知,只要压力开关S 闭合,无论温控开关S 是否闭合,加热电阻都能工
1 2
作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,压力开关S 和温控开关S 串联,共同控制指示灯和加热电阻,故B
1 2
符合题意;
C.由电路图可知,只要压力开关S 闭合,无论温控开关S 是否闭合,指示灯都亮,故
1 2
C不符合题意;
D.由电路图可知,只要温控开关S 闭合,无论压力开关S 是否闭合,指示灯都不亮,
2 1
故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出两开关的连接方式是关键。
35.(2分)如图甲所示,两个灯泡串联在电路中,电源电压为 6V,L 的额定电压为
1
3V,L 的额定电压为2V。通过两个灯泡的U﹣I图象如图乙所示。闭合开关后,在保证
2
电路安全的前提下,将滑动变阻器的滑片滑至中点时,其中有一个灯泡正常发光。则下
列 说 法 不 正 确 的 是 ( )
第25页(共34页)A.正常发光的灯泡是L
1
B.正常发光的灯泡是L
2
C.此时滑动变阻器的两端电压为1.5V
D.此时滑动变阻器的电阻为15
【分析】(1)由图象可知,两灯Ω泡的额定电流,根据串联电路的电流特点可知能正常
发光的灯泡是额定电流较小的,据此确定正常发光的灯泡;
(2)由图象可知,电路中的电流为0.15A时,两灯泡两端的电压,根据串联电路的电
压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,
进一步求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)由图象可知,L 的电压为3V时,通过的电流0.15A,L 的电压为
1 2
2V时,通过的电流大于0.15A,
因串联电路中各处的电流相等,且其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,所以,正常
发光的灯泡是L ;故A正确,B错误;
1
(2)由图象可知,当电路中的电流为0.15A时,灯泡L 两端的电压为3V,灯泡L 两
1 2
端的电压为1.5V,
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:U滑 =U﹣U
1
﹣U =6V﹣3V﹣1.5V=1.5V,
2
由I= 可得,滑动变阻器接入电路中的电阻: R滑 = = = =10 ,
Ω
因此滑动变阻器的最大阻值为20 ;故C正确,D错误。
故选:AC。 Ω
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据两灯泡的额定电流
确定电路中的最大电流。
36.(2分)如图所示电源电压保持不变,L 额定电压为9V,L 额定电压为8V。闭合开
1 2
第26页(共34页)关S 后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为6V,此时L 的实际功
1 1
率是额定功率的 ;当开关S接2,P在中点时,电压表示数为3V。若将L 和L 串联
1 2
后接在该电源上时,电路中电流为0.3A。(灯泡L 和L 电阻保持不变)下面说法中正
1 2
确的是( )
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值30
C.L 1 的额定功率为8.1W Ω
D.L 的额定功率为3.6W
2
【分析】(1)闭合开关S 后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器的最
1
大阻值和L 串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,L 此时的实际功率是额定功率的
1 1
,根据P=UI= 结合L 的额定电压求出此时L 的实际电压,根据串联电路的电压
1 1
特点求出电源的电压;
(2)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值与 L 的阻值关系,
1
当开关S接2时,P在中点时, R滑 与L
2
串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,根
据串联电路的电压特点求出此时L 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律
2
求出滑动变阻器的最大阻值与L 的阻值关系,利用欧姆定律求出L 和L 串联时的总电
2 1 2
阻,利用电阻的串联求出L 、L 以及滑动变阻器的最大阻值,又知道 L 、L 的额定电
1 2 1 2
压,根据P=UI= 求出L 、L 的额定功率。
1 2
【解答】解:(1)由电路图可知,闭合开关S 后,当开关S接“1”,滑片P在最左端
1
时,滑动变阻器的最大阻值和L 串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
1
因L 此时的实际功率是额定功率的 ,且灯丝电阻不随温度改变,所以,由P=UI=
1
第27页(共34页)可得: = = ,
则U 1实 = U 1额 = ×9=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U滑+U
1实
=6V+3V=
9V,故A正确;
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可得,滑动变阻器与L 的电压之比:
1
= = = = ,则R滑 =2R
1
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当开关S 接2时,P在中点, R滑 与L
2
串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
此时L
2
两端的电压:U
2
=U﹣U滑 ′=9V﹣3V=6V,
则L 与滑动变阻器的电压之比: = = = = ,
2
解得:R
2
=R滑 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若L 和L 串联后接在该电源上时,电路中的总电阻:R= = =30 ,
1 2
Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R
1
+R
2
=R
1
+R滑 =R
1
+2R
1
=3R
1
=30 ,
解得:R
1
=10 ,R
2
=R滑 =20 ,故B错误 Ω
Ω Ω
则L
1
的额定功率:P
1额
= = =8.1W,故C正确;
L 2 的额定功率:P 2额 = = =3.2W,故D错误。
故选:AC。
【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,分清电路的连接
方式和正确的得出两灯泡与滑动变阻器的阻值关系是关键。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的
不能得分)
第28页(共34页)37.(4分)初三物理兴趣小组同学,在学完测量电阻及相关知识后,想制作一个可以直
接测量和显示电阻大小的仪器。通过查阅资料和研究,他们设计出了仪器的电路图(如
图甲所示)。图中电源电压 U=3V,R为电阻箱(0﹣999 ),G是满偏电流,I =
g
10mA(能测量的最大电流)的电流表,A、B接线柱之间连接Ω待测电阻R 。
x
(1)首先同学们按照电路图连接好电路。测量电阻前,他们先对电路进行调试:在
A、B间接入一根导线,调节电阻箱阻值为R= 30 0 时,使电流表G满偏,并在电
流表10mA刻度线处标记0 (表示A、B之间接入的待Ω测电阻阻值为零),在此后的测
量过程中电阻箱R的阻值保Ω持不变。
(2)调试完成后,同学们利用此装置进行测量,当待测电阻 R 接入A、B之间后,电
x
流表G的指针偏转到如图乙所示位置,则测得R的阻值是 20 0 。
(3)为了将此表盘改装成电阻表盘,请你帮他们推导出被测电阻ΩR
x
与电流表的示数I
x
的关系式R = ﹣ R 。(用题中所给的符号表示)
x
(4)根据上述关系式并通过计算,他们在电流表盘的每根刻度线上均标上了对应的电
阻值。他们发现电阻表盘每小格所表示的电阻差值并不相等,表盘从右到左,每小格表
示的电阻差值 A 。
A.由小变大;B.由大变小;C.先变大后变小;D.先变小后变大。
【分析】(1)已知电电源电压和电路电流,根据欧姆定律可求出电阻箱接入电路的阻
值;
(2)根据图乙读出电路电流,然后根据欧姆定律和串联电路电阻特点可求出待测电阻
的阻值;
(3)根据欧姆定律和串联电路电阻特点可表示出待测电阻与电流表的示数I 的关系;
x
(4)先根据(3)中的表达式和电流表的分度值表示出一格电阻差值的表达式,再将电
流表中的一些电流值带入表达式求出每小格电阻差值,根据差值的变化得出规律。
【解答】解:(1)当A、B间接入一根导线,G的示数为10mA时,由I= 可知,变
第29页(共34页)阻箱接入电路的阻值:R= = =300 ;
Ω
(2)根据图乙可知,当待测电阻接入电路后,电路电流为6mA,电路的总电阻:R总 =
= =500 ,
Ω
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以,待测电阻的阻值:R′=R总 ﹣R=500
﹣300 =200 ; Ω
Ω Ω
(3)已知电源电压为U,电流表示数为I
x
,则电路的总电阻:R总 ′= ,
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,且电阻箱接入电路的阻值为R,则被测电阻R
x
与电流表的示数I 的关系式:R = ﹣R;
x x
(4)设电路中原来电流为I,则电流减小一小格后电流值为I﹣0.2×10﹣3A
则电路中原来待测电阻的阻值:R = ﹣R﹣﹣﹣﹣①
1
电流变化后待测电阻的阻值:R = ﹣R﹣﹣﹣﹣﹣②
2
△R=R ﹣R = ﹣R﹣ +R= ﹣ =
2 1
﹣ =
当电路原来电流为 10mA 时,△R =
1
≈6.12 ;
Ω
当电路原来电流为8mA时,△R = ≈9.62 ;
2
Ω
当电路原来电流为5mA时,△R = =25 ;
3
Ω
第30页(共34页)当电路原来电流为4mA时,△R = ≈39.47;
4
当电路原来电流为2mA时,△R = ≈166.7;
5
显然表盘从右到左,每小格表示的电阻差值由小变大,故选:A。
故答案为:(1)300;(2)200;(3) ﹣R;(4)A。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,难点是(4)小题,关键能根据
欧姆定律得出电阻差值的表达式,并将表盘中的一些数值带入表达式求出电阻差值来寻
找规律。
38.(6分)如图甲所示电路,电源电压为24V,滑动变阻器R的最大阻值为200 ,灯泡
上标有“12V 6W”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭Ω合开关
S和S 且断开S 时,滑动滑动变阻器的滑片P,电路中的电流I与其接入电路的电阻R
1 2
的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由 R 增大到5R 时,定值电阻R 的
1 1 0
功率变化了2.7W(灯泡L的电阻保持不变)。求:
(1)灯泡L的电阻值;
(2)闭合S和S ,断开S 时.在保证电路安全的情况下,滑片P滑动时滑动变阻器的电
2 1
阻的调节范围;
(3)闭合开关S和S ,断开S 时,在保证电路安全的情况下,当R 的功率最小时,在
1 2 0
10min内滑动变阻器消耗的电能为多少J。
【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据P= 求出灯泡的电阻;
(2)当闭合S和S ,断开S 时,灯泡L与动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,
2 1
电流表测电路中的电流,由灯泡L正常工作时的电流好电表量程,根据电路特点和欧姆
定律计算变阻器的取值范围;
第31页(共34页)(3)闭合开关S和S ,断开S 时,R 与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电
1 2 0
路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出变阻器接入电路中的为 R 和5R 时
1 1
电路中的电路中的电流,求出R 与 R 关系;由于P=I2R,根据定值电阻R 的功率变
0 1 0
化了1.8W,先求出R 的值;
0
根据P= 可知R 两端的电压最小时R 的功率最小,根据电压表量程可求出R 两端
0 0 0
的电压最小值,最后根据欧姆定律求出电路中的最小电流,然后求出此时滑动变阻器连
入电路的电阻与滑动变阻器的最大阻值比较判断出电路中的最小电流,最后利用 W=
UIt即可求出滑动变阻器消耗的电能。
【解答】解:(1)根据P= 可得,灯泡的电阻:
R = = =24 ;
L
Ω
(2)由图可知,当闭合S和S ,断开S 时,灯泡L与动变阻器R串联,电压表测R两
2 1
端的电压,电流表测电路中的电流,
灯泡L正常工作时的电流为I
L额
= = =0.5A,已知电流表量程为0~0.6A,
则为保证电路安全,电路中电流最大为0.5A,此时滑动变阻器连入阻值最小,
R最小 =R总最大 ﹣R
L
= ﹣R
L
= ﹣24 =24 ,
Ω Ω
已知电压表量程为0~15V,则当电压表示数为15V时,滑动变阻器连入阻值最大,
由串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知:
此时电路中的电流:I最小 = = = =0.375A,
所以根据I= 可得滑动变阻器连入的最大值为:
R最大 = =40 ,
Ω
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为:24 ~40 ;
(3)闭合开关S和S
1
,断开S
2
时,R
0
与RΩ串联,Ω电压表测R两端的电压,电流表测电
第32页(共34页)路中的电流,
则滑动变阻器接入电路中的为R 和5R 时,根据电阻的串联特点和欧姆定律可得电路中
1 1
的电路中的电流分别为:
I = ,I = ,
1 2
由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值由R 增大到5R 时对应电电流表的示数分别
1 1
为2I 、I ,
R R
即:I =2I ,I =I ,则:I =2I ,
1 R 2 R 1 2
所以, =2× ,
解得:R =3R ;
0 1
由于P=I2R可得定值电阻R 的功率变化量:
0
△ P = I 2R ﹣ I 2R = ( 2I ) 2R ﹣ I 2R = 3I 2R = 3× ( ) 2R = 3× (
0 1 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0
)2R = ,
0
已知定值电阻R 的功率变化了2.7W,则:
0
=2.7W,
解得:R = = =90 ;
0
Ω
根据P= 可知当R 两端的电压最小时功率最小,由于电压表量程为0~15V,所以滑
0
动变阻器两端的电压最大为15V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 两端的电压最小为:
0
U 0最小 =U﹣U R大 =24V﹣15V=9V,
则电流为I最小 ′= = =0.1A,
此时滑动变阻器连入电路的电阻R′= = =150 <200 ,
Ω Ω
第33页(共34页)所以,电路中最小电流为I最小 ′=0.1A,
则滑动变阻器消耗的电能W滑 =U R大I最小 ′t=15V×0.1A×10×60s=900J。
答:(1)灯泡L的电阻值为24 ;
(2)闭合S和S
2
,断开S
1
时.在Ω保证电路安全的情况下,滑片P滑动时滑动变阻器的电
阻的调节范围为24 ~40 ;
(3)闭合开关S和ΩS
1
,断Ω开S
2
时,在保证电路安全的情况下,当R
0
的功率最小时,在
10min内滑动变阻器消耗的电能为900J。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,从图乙获取有
效的信息是关键。综合性强,难度大。
第34页(共34页)