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重庆市渝北区2021-2022学年九年级(上)期中物理试卷(word版 含答案)
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这是一份重庆市渝北区2021-2022学年九年级(上)期中物理试卷(word版 含答案),共28页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验,计算題等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(14小题,每题3分共42分)
1.(3分)下列数据中最接近实际的是
A.一节新干电池电压是
B.此时你所在考场的温度约为
C.柜式空调正常工作时的电流约
D.课桌的高约为
2.(3分)如图所示事例中,主要通过热传递的方式改变内能的是
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暧 D.钻木取火
3.(3分)如图所示、、三个轻质小球处于静止状态,若带正电,则下列说法正确的是
A.带负电 B.不带电 C.一定带负电 D.可能不带电
4.(3分)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是
A.大地、玻璃、油都是导体
B.绝缘体和导体不能发生转化
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有电荷
D.导体之所以容易导电,是因为导体内部有大量的自由电荷
5.(3分)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是
A.温度高的物体,含有的热量多
B.同一个物体温度越高,内能越大
C.物体内能增大,一定是吸收了热量
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
6.(3分)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.汽车使用水作为发动机冷却液,是利用水的比热容大
D.柳絮纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
7.(3分)如图所示将丝绸与玻璃棒相互摩擦,然后用该摩擦过的玻璃棒接触一个不带电的验电器,验电器金属箔片张开,玻璃棒和验电器间会形成瞬时电流,下列说法正确的是
A.验电器利用了异种电荷相互吸引的原理
B.与玻璃棒接触后验电器带正电
C.相互摩擦的过程中创造了电荷
D.该瞬时电流的方向是从验电器到玻璃棒
8.(3分)关于如图电路的判断,正确的是
A.只闭合开关时,灯泡、并联
B.只闭合开关时,灯泡、并联
C.只闭合开关、时,灯泡、串联
D.闭合所有开关时,灯泡、并联,短路
9.(3分)某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别、指纹识别、密码识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动(机器人用表示),如图电路设计符合要求的是
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关,将滑片向右移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法中正确的是
A.电流表示数变小,电压表示数不变
B.电流表示数变大,灯泡亮度变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数与电流表和示数之差的比值不变
11.(3分)如图所示电路,开关闭合后,两灯都不亮;用一根导线先后连接、两点和、两点,两灯仍不亮;仍用这根导线连接、两点,灯亮、不亮。则故障可能是
A.灯开路 B.灯短路
C.灯开路 D.开关的接线柱处断开
12.(3分)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻和中的电流分别为
A., B., C., D.,
13.(3分)在如图所示电路中,电源两端电压为且保持不变,电流表量程为,电压表量程为,电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”。将开关闭合后,在不损坏电路元件的前提下,以下说法中正确的是
A.电压表最小示数为
B.通过电阻的电流最大值为
C.电压表示数的最大值和最小值之比为
D.滑动变阻器调节范围为
14.(3分)如图甲所示,灯泡标有“”字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,电流表量程为,电压表量程为,变阻器的最大阻值为。只闭合开关、,移动滑片的过程中,电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片在点时,电压表示数为,电流表示数为;只闭合开关、,滑片置于点时,变阻器连入电路的电阻为,电流表的示数为,已知,。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是
A.为
B.小灯泡正常工作时的电阻
C.只闭合、,通过调节滑动变阻器的滑片,电流表能够达到的最大值和最小值之比为
D.只闭合、,通过调节滑动变阻器的滑片,电压表能够达到的示数范围为
二、填空题(每空1分,共14分)
15.(2分)德国物理学家 最先通过实验归纳出“一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成 ”的定量关系。
16.(2分)居家学习期间,小亮利用家中物品开展实践活动。如图是他自制的调光小台灯,物体应选择 (选填“铅笔芯”或“塑料细棒” ,闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,说明电阻的大小与导体的 有关。
17.(2分)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。用电热壶将初温为的水烧至沏茶,水吸收的热量为 ,沏好茶后一会儿就茶香四溢,从物理学的角度来讲,这是 现象。【】
18.(2分)如图所示,开关闭合后,电压表测量的是 (选填“”或“” 的电压;若电压表的读数是,的读数是,则两端的电压是
19.(2分)如图是小灯泡甲和定值电阻乙的电流随电压变化的图象,由图象可知,定值电阻乙的阻值为 ;当定值电阻和小灯泡串联接在的电源上时,电路中的电流为 。
20.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关后,滑动变阻器的滑片由一端移到另一端时,测得其中一电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。电源的电压为 ,当滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表的示数为 。
21.(2分)如图甲所示电路,电源电压保持不变,,电流表和电压表接入电路的量程分别为和。闭合开关和,断开和时,在保证电路变全的前提下,滑动变阻器允许接入的阻值从最小到最大的变化过程中,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变” ,电流表示数与的大小关系如图乙中图象①所示;闭合开关、和,断开时,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器允许接入的阻值从最小到最大的变化过程中,电流表示数与的大小关系如图乙中图象②所示。其中,定值电阻的大小为 。
三、实验(22则共6分24题共8分,25题共8分,每空1分,共22分)
22.(3分)在“探究串联电路中电压的规律”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,开关应断开;实验中应选择规格 (选填“相同”或“不相同” 的小灯泡。
(2)小明分别测出、、间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论是 (可用公式表示)
2.6
1.8
4.4
(3)小夏对小明做的实验提出建议,应该再多做几组实验,才能得出结论,因为 (选填符号)
.多次测量求平均值
.多次测量,避免结论的偶然性
23.(3分)为了比较水和食用油的吸热能力,小超用两个相同的加热装置做了如图所示的实验:用温度计测量液体吸收热量前后的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如表。
物质
初始温度
加热时间
最后温度
水
20
6
45
食用油
20
6
68
①实验中,需要取 (选填“质量”或“体积” 相同的水和食用油装入两个相同的烧杯进行加热;
②用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于” 食用油吸收的热量;
③通过实验得出结论:水的吸热能力比食用油 (选填“强”或“弱”
24.(8分)测两个阻值未知的定值电阻、的阻值。
(1)图甲是测量阻值的实物图,电源为两节新干电池;
①用一根导线将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右移时电阻增大,连线不交叉)。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到 (选填“”或“” 端;闭合开关,移动滑片,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是 (选填“开路”或“短路” 。
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示为 ,则 。
(2)用图丙所示的电路测的阻值,其中是电阻箱(阻值可调、可读),请完成实验步骤:
①只闭合开关、,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为,读出电阻箱的读数为;
②只闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,读出电压表读数为;
③则 (用、、表示)。若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其它操作正确,则测得的阻值比真实值偏 (填“大”或“小” 。
25.(8分)小龙同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,滑动变阻器的规格是“”,阻值为、、的定值电阻各一个,电流表、电压表各一个。
(1)为了保证电路的安全,连接电路时开关应 。
(2)小龙先探究“电阻一定,电流与电压的关系”。
①他将的定值电阻接入电路,闭合开关,通过调节滑动变阻器滑片,测出电阻两端施加不同电压时对应电流值,并记录如表所示。在分析表中数据后,老师指出他在实验中存在一个失误,他的失误是 。
电流表指针未调零
电流表量程读错了
实验次序
1
2
3
3.0
4.0
5.0
0.32
0.42
0.52
②小龙根据实验数据绘制出定值电阻的图象,如图乙中所示,实验完成后,将电阻换成小灯泡重复上述实验过程,绘制出图象,如图乙中所示,小灯泡电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的 发生了变化(选填“温度”、“长度”或“横减面积” 。试分析图象中,、三点电阻最大的是 点。
(3)接着,小龙用上述实验器材及电压可调的电源探究“电压一定,电流与电阻的关系”。
①他先将的电阻接入电路,闭合开关调节滑片到适当位置,读出此时电流表示数为,并记入表中。
②断开开关,保持滑片位置不变,小龙用的电阻替换的电阻,再闭合开关,发现电压表示数为,他需要移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值 (选填“增大”或“减小“实验过程中滑动变阻器除了保护电路还有一个重要作用是 。
③小龙又用的电阻替换的电阻进行第三次实验。若要完成这三次实验,电源电压的选取范围是 。
四、计算題(25题6分,26题8分,27题8分,共22分)
26.(6分)如图所示的电路,电源电压为不变,定值电阻阻值为。闭合开关、时,电流表的示数为,求:
(1)闭合开关,断开,电流表的示数为多少?
(2)定值电阻的阻值。
27.(8分)如图所示电路,电源电压一定,为定值电阻,为滑动变阻器,其铭牌上标有“?”字样,其最大阻值已无法看清。电压表接入电路的量程为,电流表接入电路的量程为,接入电路的量程为,保持各电表接入电路的量程不变。当只闭合开关时,电压表示数为,电流表的示数为。当只闭合开关时将的滑片移到中点,电流表的示数变为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)只闭合开关时,滑片移到阻值最大处电压表示数;
(3)当闭合开关、,断开时,在保障各电路元件安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,电流表的示数范围。
28.(8分)如图甲所示为小涛设计的液体密度测量装置的电路图,其中电源电压恒定为,电流表所选量程为,开关为单刀双掷开关,可分别与、接触,、均为定值电阻,为压敏电阻,的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。在上水平放置一质量为,容积为的柱形容器,每次小涛都在容器中装满待测液体,根据电流表的示数便可计算出待测液体密度。已知当开关接,容器中没有装液体时,电流表的示数,求:
(1)的阻值;
(2)开关接,当容器中装满水时,电流表的示数是多少?
(3)当容器中没有装液体时,开关分别接、接,两端电压之比为,则在电路安全的前提下,本装置能测量的最大液体密度是多少?(每次测量时都在容器中装满待测液体)
参考答案与解析
一、选择题(14小题,每题3分共42分)
1.【解答】解:
、一节新干电池电压是,故符合实际;
、人体感觉舒适的温度在左右,考场内温度感觉舒适,在左右,不会达到,故不符合实际;
、柜式空调属于大功率用电器,正常工作时的电流约,故不符合实际;
、课桌的高约为,故符合实际。
故选:。
2.【解答】解:、用柴火烧水时,水吸收热量,温度升高、内能增加,属于通过热传递的方式改变物体的内能,故符合题意;
、迅速向下压活塞时,压缩气体做功,气体的温度升高、内能增大,是通过做功的方式改变物体的内能,故不符合题意;
、冬天搓手取暧时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故不符合题意;
、钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故不符合题意。
故选:。
3.【解答】解:、、为三个轻质小球,球带正电荷,由图示可知,、相互排斥,所以一定带正电;和相互吸引,即可能不带电,也可能带负电。故错误,正确。
故选:。
4.【解答】解:、大地是导体,玻璃、油都是绝缘体,故错误;
、绝缘体和导体在一定条件下可以相互转化,故错误;
、绝缘体内几乎没有自由电荷,所以不容易导电,故错误;
、导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电荷,故正确。
故选:。
5.【解答】解:
、热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故错误;
、同一物体,质量相同,温度越高、内能越大,故正确;
、物体内能增大,可能是吸收了热量也可能是外界对物体做了功,故错误;
、发生热传递的条件是存在温度差,热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者从同一物体的高温部分传到低温部分,内能大的物体温度不一定高,故错误。
故选:。
6.【解答】解:A、一切物体在任何温度下都有内能,一块0℃的冰有内能,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料燃烧释放的热量无关,故B错误;
C、水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,因此用水来做发动机的冷却剂,冷却效果好,故C正确;
D、柳絮纷飞,属于宏观物体的运动,是机械运动,不能说明分子的无规则运动,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:
、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故错误;
、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该玻璃棒去接触验电器时,验电器也会带正电;验电器上自由电子向玻璃棒转移,所以金属棒连接瞬间有瞬时电流产生,瞬时电流的方向是从玻璃棒到验电器,铂片张开是由于验电器上的电子转移给了玻璃棒造成的,故正确、错误;
、丝绸与玻璃棒摩擦的过程中,玻璃棒失去电子而带正电,电子转移到丝绸,不是创造了电荷,故错误。
故选:。
8.【解答】解:
、由图知,只闭合开关时,电流从电源正极流出后,依次通过后回到电源负极,所以灯泡、串联,故错误;
、由图知,只闭合开关时,电流从电源正极流出后,依次通过后回到电源负极,所以灯泡、串联,故错误;
、由图知,只闭合开关、时,被短路,电流从电源正极流出后通过后回到电源负极,电路是的简单电路,故错误;
、由图知,闭合所有开关时,被短路,电流从电源正极流出经过后分成两支,一支通过,另一支通过,所以灯泡、并联,故正确。
故选:。
9.【解答】解:
由题知,人脸识别、指纹识别、密码识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上,所以不符合题意,符合题意。
故选:。
10.【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,电流表测滑动变阻器支路的电流;
、因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡支路的电流不变,灯泡的亮度不变;
闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表示数变大;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大,故错误;
、根据可知,电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,因变阻器接入电路的电阻变小,则该比值变小,故错误;
、根据并联电路的电流关系可知,电流表和示数之差为通过灯泡的电流;根据可知,电压表示数与电流表和示数之差的比值为灯泡的电阻(忽略灯丝电阻的变化),则该比值保持不变,故正确。
故选:。
11.【解答】解:开关闭合后,两灯泡都不发光,且故障只有一个,说明电路出现了断路故障,故错误;
将导线接在、两点时,两灯仍不亮,说明故障出现在到电源正极之间或到电源负极之间,即、间是正常的;
将导线接在、两点上,两灯还是不亮,说明故障出现在到电源正极之间或到电源负极之间,即、间也是正常的;
将导线接在、两点上时,发现灯亮而灯不亮,说明到电源正极之间以及都是完好的,所以故障出现在、之间,即可能是开关处断路,故正确,错误。
故选:。
12.【解答】解:由电路图可知,两电阻并联,电流测干路电流,测支路的电流,
因并联电路干路电流大于各支路电流,且两指针的位置相同,
的量程为大量程,分度值,则干路电流:,
量程为小量程,分度值,则中的电流:,
故通的电流:
。
故选:。
13.【解答】解:由图知,、串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
、电压表的量程为,当电压表示数为时,由可得,此时电路中的电流:
,
由于电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,
故电路中的最大电流为,故错误;
、当电路中的电流最大为时,电压表的示数最大为:,电压表是安全的;
由串联电路电压的规律得,此时滑动变阻器两端的电压:
,
由欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的最小电阻:
,
当滑片在右端时,电路中的电阻最大,电流最小,电压表示数最小,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围:,故错误;
、当滑片在右端(电阻全部连入为时,由电阻的串联和欧姆定律得,电路中的最小电流:
;
由可得,电压表的最小示数:,而电压表的最大示数为,
则电压表示数的最大值和最小值之比为,故错误、正确。
故选:。
14.【解答】解:
、由电路图可知只闭合开关、时,该电路为和的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,当滑片在点时,由图乙可知,此时滑动变阻器连入电路的阻值为,
已知此时电压表示数为,即两端的电压为,
通过的电流为:,即电路中的电流为,则电流表的示数,
已知,则,故错误;
、已知灯泡的额定电压为,灯泡的额定电流为,
则灯泡正常工作时的电阻为:,故错误;
、当只闭合开关、时,电源电压为:①;
当只闭合开关、,该电路为和的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,
滑片置于点时,电源电压为:②;
已知③;
联立①②③可解得:,,;
当只闭合、,为保证电路安全,电路中的最大电流为:,即电流表的最大示数为;
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,由可知电路中的电流最小,
已知滑动变阻器的最大阻值为,
则电路中的最小电流为:,
此时电压表的示数为:,没有超出电压表的量程,
因此电路中电流最小为,即电流表的最小示数为,
则电流表能够达到的最大值和最小值之比为,故正确;
、只闭合、,和串联,当电压表示数最大时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,
此时电路中的电流为:,
滑动变阻器两端的电压为:;
当电压表示数最小时,滑动变阻器连入电路的阻值最小,此时电路中电流最大,
电流表量程为,则电路中最大电流为:,
此时电路的总电阻为:,
由串联电路的电阻特点可知此时滑动变阻器连入电路的阻值为:,
则滑动变阻器两端的最小电压不为,故错误。
故选:。
二、填空题(每空1分,共14分)
15.【解答】解:最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压、电阻之间的定量关系的是德国物理学家欧姆。其内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
故答案为:欧姆;反比。
16.【解答】解:因为铅笔芯是导体,塑料棒是绝缘体,所以物体应选择将铅笔芯连入电路,灯泡能发光;
闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,铅笔芯接入电路的长度变短、连入的电阻变小,电路电流变大,说明电阻大小与导体长度有关。
故答案为:铅笔芯;长度。
17.【解答】解:(1)水吸收的热量:
;
(2)茶香四溢,是茶香分子在空气中不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象。
故答案为:;扩散。
18.【解答】解:由图可知,电压表测灯泡两端的电压,则两端的电压;
电压表测电源电压,电源电压,
则两端的电压。
故答案为:;3。
19.【解答】解:(1)由图象可知乙为定值电阻的图像,当时,,
由欧姆定律可得,电阻的阻值:
;
(2)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为时,灯泡两端的电压为,定值电阻两端的电压为,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压:,符合题目条件。
故答案为:10;0.4。
20.【解答】解:(1)当滑片在端时滑动变阻器接入电路中的电阻为,电压表被短路,电路为的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图乙可知当电流最大,电压表示数为零;
由图乙可知当滑片在端时电路中的电流为,
由得电源电压;
当滑片在端时,电路中的电流为,,
根据和串联电路的电阻特点可得,电源电压,
由于电源电压不变,所以,,
则的阻值为:
;
所以,电源电压:
;
(2)由得滑动变阻器的最大阻值为:
;
当滑动变阻器的滑片位于中点时,则电路中的总电阻为:
;
则电路中的电流为:
,
由得的示数:。
故答案为:8;6。
21.【解答】解:(1)闭合开关、和,断开时,和并联,电流表测量干路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器允许接入的阻值从最小到最大的变化过程中,电阻变大,分压增多,电压表的示数变大;
(2)由于并联电路中各支路用电器互不影响,则当滑动变阻器接入的阻值最小时,干路电流最大;
由于电流表的量程为,则此时干路的最大电流值;
和并联,当滑动变阻器接入的阻值最小为时,根据欧姆定律和并联电路的特点可知:
干路电流,
即:①
因为,所以当滑动变阻器允许接入的阻值最大为时,由图象②可知:干路电流为:,
则根据欧姆定律和并联电路的特点可知:
,
即:②
解①②可得:,;
闭合开关和,断开和时,和串联,在保证电路安全的前提下,根据电压表的量程为可知:两端的最大电压为,
根据串联电路的分压特点可知此时滑动变阻器接入的阻值最大,由图象①可知接入的最大阻值为,
则此时电路中的电流为:;
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:
两端的电压,
根据欧姆定律可得:
,
故答案为:变大;20。
三、实验(22则共6分24题共8分,25题共8分,每空1分,共22分)
22.【解答】解:(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍性,应该选取不同规格的小灯泡多次实验;
(2)分析实验数据,电压关系:,故可得出初步结论:;
(3)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验,故选。
故答案为:(1)不相同;(2);(3)。
23.【解答】解:①探究水与食用油吸热能力大小关系,需要保持水与食用油的质量相等;
②用两个相同的装置分别给水和食用油加热,在相等时间内它们吸收的热量相等,故加热后,水与食用油吸收的热量相等;
③由表中实验数据可知,加热相同的时间,水和食用油吸收相等的热量,水升高的温度低,由比较吸热能力的方法知水的吸热能力比食用油强。
故答案为:①质量;②等于;③水。
24.【解答】解:(1)①从电源的正极出发,依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极,电流表、电压表的正负接线柱连接正确,滑动变阻器接线柱接法正确,并且符合滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,如图。
②滑动变阻器接入左半段,闭合开关前滑片处于端,处于最大阻值处。
闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数,说明电压表和电源连接的地方是通路,故障可能是开路。
③电流表使用的量程,每一个大格代表,每一个小格代表,电流为,
定值电阻两端的电压是,电流是,则。
(2)①只闭合开关、,电压表测量定值电阻两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出定值电阻两端电压为,读出电阻箱的读数为;
②只闭合开关、,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,用电压表测量电阻箱和定值电阻两端的总电压为;
根据串联电路电压特点得,电阻箱两端的电压为,
根据串联电路电流特点得,,
定值电阻的阻值。
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,分担的电压变大,则电阻箱和定值电阻分担的电压变小,则变小,其它测量准确,由
得,测量值会变大。
故答案为:(1)①如上图;②;开路;③0.24;5;(2)②、;③;大。
25.【解答】解:(1)为了保证电路的安全,连接电路时开关应断开;
(2)①电阻为,利用可知每次的电流分别为:、、,然后对比表中数据每次都多了,所以实验前电流表没有调零;
②小灯泡电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的温度发生了变化,灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大;
图乙中、两点电流相同,点两端电压大,由可知:;
、两点电压相同,通过点的电流大,由可知:,
所以,;则电阻最大的是点;
(3)②根据串联电路的分压原理可知,将的电阻替换的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端电压不变,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,使电压表的示数控制不变;
所以,实验过程中滑动变阻器除了保护电路还有一个重要作用是改变电阻两端的电压;
③由①中数据根据欧姆定律可得,电压表控制的电压为:,
因电压表示数不变,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,由分压原理,变阻器与定值电阻之比为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,电源电压最大,由串联电路电压的规律及分压原理有:
,
即:,
故最大电源电压为;最小为电源电压为
为完成上述三次实验,则电源电压选取的范围是。
故答案为:(1)断开;(2)①;②温度;;(3)②增大;改变电阻两端的电压;③1.5;2.5。
四、计算題(25题6分,26题8分,27题8分,共22分)
26.【解答】解:
(1)闭合开关,断开时,断路,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:;
(2)闭合开关、时,与并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻的电流:,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻的阻值:。
答:(1)闭合开关,断开,电流表的示数为;
(2)定值电阻的阻值为。
27.【解答】解:(1)当只闭合开关时,只有电阻工作,电压表测量电源电压,电流表、都测量电路的电流,
此时电压表示数为,即电源电压为,电流表的示数为,
由知定值电阻的阻值为:
;
(2)只闭合开关时,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表、都测量电路的电流,将的滑片移到中点时电路的电路为,
此时电路的总电阻为:
,
滑动变阻器一半的电阻为:
,
滑动变阻器的最大电阻为:
,
当滑片移到阻值最大处时电路的电流为:
,
此时定值电阻两端的电压为:
,即电压表的示数为;
(3)当闭合开关、,断开时,滑动变阻器与定值电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路的电流,电流表测量的电流,
因为并联电路各个支路互不影响,所以通过定值电阻的电流仍为,由于通过滑动变阻器的最大电流为,
根据并联电路电流的规律知:
电流表的示数最大为:
;
当滑动变阻器的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,最小为:
,
根据并联电路电流的规律知:
电流表的最小示数为:
,
所以电流表的示数范围为。
答:(1)定值电阻的阻值为;
(2)只闭合开关时,滑片移到阻值最大处电压表示数为;
(3)当闭合开关、,断开时,在保障各电路元件安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,电流表的示数范围为。
28.【解答】解:(1)容器的重力:,
当开关接,和串联接入电路,容器中没有装液体时,由乙图可知此时,
由欧姆定律可得电路总电阻:,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以的阻值:;
(2)当容器中装满水时,水的质量为:,
水的重力:,
此时压敏电阻受到的压力:,由乙图可知压敏电阻的压力每增大,压敏电阻的阻值就减小,所以此时,
此时通过电路的电流:;
(3)当容器中没有装液体时,开关接,两端的电压为:,
则开关接,两端的电压为:,
此时通过电路的电流:,
此时定值电阻两端的电压:,
所以的阻值:,
电流表所选量程为,当通过电路的电流最大为时,电路总电阻最小,此时压敏电阻受到的压力最大,所测液体的密度最大,
此时电路的总电阻:,
开关接,压敏电阻的阻值为:,
由乙图可知压敏电阻受到的压力为,则容器中液体的重力为:,
容器中液体的质量为:,
容器中液体的密度为:;
开关接,压敏电阻的阻值为:,
由乙图可知压敏电阻受到的压力为,则容器中液体的重力为:,
容器中液体的质量为:,
容器中液体的密度为:;
,所以本装置能测量的最大液体密度是。
答:(1)的阻值为;
(2)电流表的示数是;
(3)本装置能测量的最大液体密度是。
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