2020-2021学年内蒙古兴安盟乌兰浩特十三中九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年内蒙古兴安盟乌兰浩特十三中九年级(上)期末物理试卷
1. 下列事物中,说明大量分子永不停止地做无规则运动的是( )
A. 酒精瓶被打碎后,屋里很快就闻到酒精味
B. 教室里扫除时,灰尘满屋飞扬
C. 冬天大雪纷飞,天地一片白茫茫
D. 夏天,水坑里有许多小虫乱动,毫无规律
2. 下列物品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 钢尺 B. 塑料杯 C. 食盐水 D. 铅笔芯
3. 关于物体的内能与物体的温度的关系,下列说法正确的是( )
A. 10℃的甲铜球的内能一定比5℃的乙铜球的内能大
B. 物体温度不变,其内能也不会改变
C. 物体温度降低到0℃时,物体仍具有内能
D. 1kg0℃的水与1kg0℃的冰的内能是相同的
4. 下列有关物理量的估计中,符合事实的是( )
A. 对人体安全的电压为36V
B. 普通家用照明灯的工作电流约为0.15A
C. 节能台灯的功率约为500W
D. 一节新干电池的电压为2V
5. 如图所示的电路中小灯泡正常发光.若将小灯泡和电流表的位置对换,则( )
A. 小灯泡不会发光 B. 小灯泡会被烧坏
C. 电流表示数不变 D. 电压表示数不变
6. 关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越高,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 导体两端的电压为0V时,导体的电阻为0Ω
D. 导体的电阻与电压和电流无关
7. 小明家的电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是( )
A. 电视和台灯是并联的
B. 开关和灯泡是并联的
C. 各个小彩灯之间是并联的
D. 不插用电器时,插座处火线和零线是连通的
8. 如图所示电路,电源两端电压为6V且保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P到中点位置时,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V.则关于该电路,下列判断错误的是( )
A. 灯泡的额定电功率是0.4W
B. 若滑片再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将增大
C. 若滑片P移到右端,电路消耗的电功率为0.72W
D. 若滑片再向左移动,电流表示数将增大,灯泡可能被烧毁
9. 如图电路中,电源两端电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P由中点向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
B. 电流表A示数变小,电压表V示数变小
C. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
D. 电流表A示数变大,电压表V示数变大
10. 下列装置中,利用电磁铁制成的是( )
A. 指南针 B. 白炽灯 C. 电铃 D. 发光二极管
11. 如图所示的电路中,开关闭合后,要损坏电流表的是( )
A. B.
C. D.
12. 小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好(相当于开关断开),该指示灯就会发光。如图所示模拟电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
13. 下列说法中正确的是( )
A. 马路两旁的灯要亮一起亮,要灭一起灭,由此判定马路上的灯是串联
B. 教室中的一个开关同时控制两盏灯,则这两盏灯一定是串联
C. 家中的电灯、插座、电视机、电冰箱等电器设备之间的连接是串联
D. 电路中的开关与被控制的灯之间应该是串联
14. 如图所示,有关电与磁的下列描述中,正确的是( )
A. 甲图:研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B. 乙图:发电机的工作原理图
C. 丙图:探究电磁感应现象的装置图
D. 图丁:发现电流磁效应的物理学家是法拉第
15. 图中属于做功改变内能的是图______ (选填字母)。
16. 如图中是四冲程内燃机的______冲程,一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800R/min,则每秒钟完成______个工作循环,对外做功______次。
17. 一盏电灯接到220V的电源上使用时,功率为100W,如果将这个电源连上长导线,再接这盏灯使用,它的功率为81W,则导线上消耗的电功率为______W。
18. 一段粗细均匀的电阻线,把它接在4V的电源上,通过它的电流是200mA.若将它对折后接入同一电源两端,则通过它的电流是______A。
19. 月底张明家电能表的情况如图所示。然后从记录本上查出上月底电能表的示数是811.6千瓦时,张明家本月消耗的电能为______千瓦时。张明家同时使用的用电器总功率不得超过______瓦。
20. 有A、B两个带电体,若A与B相互排斥,而A又与C相互吸引,C与丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,那么A一定带______ 电,B与C一定能相互______ 。(选填“排斥”或“吸引”)
21. 小华设计了如图压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际是个电压表。当金属片受到的压力减小时,变阻器的阻值______ ,压力表示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22. 根据图中通电螺线管的南北极,标出小磁针的N极和电源的“+”极。
23. 如图所示,用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到家庭电路中。
24. 如图所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
电压(V)
2.0
2.5
2.8
电流(A)
0.20
0.24
0.26
(1)请指出电路连接中的两个不当之处;
①______ ;
②______ 。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是______
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为______ ;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是______ (填写“不变”或“变化”)的,其原因是:______ 。
25. 小刚在实验室发现铭牌不清楚的小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),于是决定测定该灯泡额定电功率。他所使用的电源电压为6V,滑动变阻器R1和R2的规格分别为“10Ω2A”和“20Ω1A”,如图甲是小刚连接的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整。
(2)实验时,应该选择滑动变阻器______ (选填“R1”或“R2”).闭合开关前应将滑片移动到______ 端(选填“左”或“右”)。
(3)小刚连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______ 。(写出一种即可)
(4)小刚排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______ 端滑动(选填“左”或“右”);小刚画出了上灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象如图乙,则小灯泡的额定功率为______ W。
(5)在多次测量中,小刚还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比______ 。(选填“变大”、“变小”、“不变”),这是因为灯丝电阻受______ 影响引起的。
(6)小刚又取了一个规格型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,他仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑,灯丝变细,消耗的实际功率变______ (选填“大”或“小”)
26. 某型号电热水壶的额定电压为220V,正常工作时的电流为5A,壶中装有2kg温度为50℃的水。已知。求
(1)该电热水壶正常工作时的电功率。
(2)10min钟将这壶水烧开,水吸收的热量。
(3)电热水壶的效率
27. 如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)通电10s内电路消耗的总电能;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,则R3的阻值是多大?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:酒精瓶被打碎后,屋里很快就闻到酒精,是酒精分析扩散的结果,能证明分子的无规则运动,故A正确;
教室里扫除时,灰尘满屋飞扬、冬天大雪纷飞,天地一片白茫茫,都是固体颗粒的运动,不是分子运动,故BC错误;
夏天,水坑里有许多小虫乱动,是生物体的无规则运动,与分子运动无关,故D错误;
故选:A。
组成物质的分子不停地做无规则运动,扩散现象证明了分子的无规则运动;分子很小,用肉眼直接观察不到分子。
解答本题我们一定要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动。
2.【答案】B
【解析】解:课本上明确提出:导体包括各种金属、石墨和酸碱盐的水溶液,同时也列举了一些常见的绝缘体:陶瓷、塑料等;
钢尺是金属,食盐水是盐的水溶液,铅笔芯是石墨,所以ACD都是导体;塑料杆是绝缘体。
故选:B。
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。
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。
3.【答案】C
【解析】解:A、内能的大小跟温度、质量、状态有关,所以10℃的甲铜球的内能不一定比5℃的乙铜球的内能大,故A错误;
B、晶体熔化时,温度不变,但内能增加,故B错误;
C、物体温度降低到0℃时,内能减少,但仍具有内能,故C正确;
D、内能的大小跟温度、质量、状态有关,所以1kg0℃的水与1kg0℃的冰的内能是不相同的,故D错误。
故选:C。
(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关,物体的温度越高内能越大;
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
要理解温度、热量与内能的关系。解决问题的诀窍是:物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
4.【答案】B
【解析】解:A、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故A不符合事实;
B、普通家用照明灯的功率在30W左右,工作电流约为I=PU=30W220V≈0.15A。故B不符合事实;
C、节能台灯的功率在20W左右。故C不符合事实;
D、一节新干电池的电压是1.5V。故D不符合事实。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
5.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,电流表和灯泡是串联在一起的,所以通过它们的电流相等,若将小灯泡和电流表的位置对换,电压表测电流表两端的电流,所以电压表的示数变为零,灯泡的发光情况不变,电流表的示数也不变.
故选C.
解决此题要知道电流表要与用电器串联在电路中,在串联电路中的电流处处相等.
解决此题要结合电流表的使用方法和串联电路的特点进行分析解答.
6.【答案】D
【解析】解:A、电阻是导体的特性,与导体两端的电压大小无关,故A错误。
B、电阻是导体的特性,与导体中的电流大小无关,故B错误。
C、电阻是导体的特性,与导体两端的电压大小无关,所以导体两端的电压为0V时,导体的电阻不为0Ω,故C错误。
D、导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故D正确。
故选:D。
导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
深入理解电阻是导体的特性,是解答此题的关键。
7.【答案】A
【解析】解:A、电视和台灯是并联的,说法正确;
B、开关和灯泡是串联的,说法错误;
C、各个小彩灯之间是串联的,说法错误;
D、插座处火线和零线是断开的,说法错误.
故选A.
家庭电路中的各用电器都是并联连接,分别与火线和零线相连即可.
本题考查了家用电器间的连接方式,是一道基础题.
8.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测的是电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,则灯泡的额定功率:
PL=ULI=2V×0.2A=0.4W,故A正确,不符合题意;
(2)根据欧姆定律可得:
灯泡的电阻RL=ULI=2V0.2A=10Ω,
电路中的总电阻R=UI=6V0.2A=30Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴滑动变阻器的最大阻值:
,
若滑片P移到右端,电路消耗的电功率:
,故C正确,不符合题意;
(3)当滑片再向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变小即电流表的示数变小,灯泡两端的电压变大即电压表的示数变小,故B不正确,符合题意;
同理,若滑片再向左移动,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,灯泡的实际功率变大,灯泡可能被烧坏,故D正确,不符合题意。
故选:B。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测的是电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联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,当滑片位于右端时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和P=U2R求出电路消耗的电功率;
(3)根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和灯泡两端电压的变化,根据P=UI判断灯泡实际功率的变化,进一步判断灯泡是否会被烧坏。
本题考查了变化电路的分析、欧姆定律的应用及功率的计算,其前提是先搞清楚电路的连接情况,尤其容易出错的是,学生会误认为电压表测的是滑动变阻器两端电压。
9.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,R1与R2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,
在滑片P由中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故AB不正确;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,
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C正确,D不正确。
故选:C。
由电路图可知,R1与R2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,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R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用,关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
10.【答案】C
【解析】解:电铃是利用电磁铁来工作的,指南针是根据磁极间的作用指南北的,白炽灯是利用电流的热效应来发热、发光的;发光二极管是利用半导体材料制成的;故C正确。
故选:C。
电流的周围存在磁场,电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
电磁铁在生活中的应用较为广泛,根据电流的磁效应和其它用电器(电流的热效应---电热器)加以区分。
11.【答案】C
【解析】解:A、两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量干路电流。不符合题意;
B、两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量一条支路中的电流。不符合题意;
C、两只灯泡并联,闭合开关,电流从电源正极经电流表直接回到电源负极,造成短路。符合题意;
D、两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量干路电流。不符合题意。
故选:C。
电流表是测量电路电流的仪表,与用电器串联在电路中使用,绝对不允许不经用电器将电流表直接接在电源两极上,会造成短路烧坏电流表。
本题考查了电流表的使用,知道电流表电阻很小,相当于导线。
12.【答案】B
【解析】解:开关没闭合灯就亮,显然开关与灯是并联的,且四个开关中任意一个未闭合指示灯会发光,故四个开关要串联,由电路图可知,B正确;
故选:B。
四个车门中任意一个车门(相当于开关)没关好,该指示灯会发光,说明只要一个开关断开,灯泡就发光,所有开关闭合,灯泡不发光。根据要求确定灯泡与开关的连接关系,然后答题。
本题考查电路图的设计,关键是能根据题目所给信息设计出合理的电路图,这是本题的重点也是难点,最容易出错的地方是任意一个开关断开时灯泡都发光,和我们平时接触到的开关闭合,灯泡发光正好相反。
13.【答案】D
【解析】解:A、马路边的路灯虽然要亮一起亮,要灭一起灭,但它们工作时互不影响,因此是并联的,故A错误;
B、教室中的日光灯,虽然每两盏灯由一只开关同时控制,但每盏灯工作都互不影响,所以一定是并联,故B错误;
C、家庭电路中的电灯、插座、电视机、电冰箱等电器设备之间的工作时互不影响,若一个损坏,其它的用电器仍能正常工作,是并联的,故C错误;
D、家庭电路中,家中的电灯受一个开关控制,所以这个灯泡与控制它的开关是串联的,故D正确。
故选:D。
(1)开关与控制的用电器要相互影响,它们是串联的;
(2)家庭电路和路灯间能独立工作,互不影响,在电路中是并联的。
区分串并联电路,只要把握四个字:用电器工作过程“相互影响”还是“互不影响”。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查电与磁的相关实验,难度一般。
(1)电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;探究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系时,控制线圈匝数和铁芯不变,改变电流的大小;
(2)电动机和发电机的工作原理图很相似,重要区别在于电路有无电源,有电源的是电动机,无电源的是发电机;
(3)奥斯特首先发现了电流周围存在着磁场。
【解答】
A.甲图,两个电磁铁串联在电路中,控制电流相同,铁芯相同,两个电磁铁的线圈匝数不同,此图探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系,不符合题意.
B.乙图,电路中有电源,探究通电导线在磁场中受力的作用,是电动机的原理图,不符合题意.
C.丙图,电路中没有电源,探究电磁感应现象,是发电机的原理图,符合题意.
D.图丁是奥斯特实验,奥斯特首先发现了电流周围存在着磁场,即电流的磁效应,不符合题意。
故选C。
15.【答案】AC
【解析】解:A、两手相搓是摩擦生热现象,通过做功改变手的内能;
B、放在火炉上烧水,水吸收热量,是通过热传递使水的内能增大,温度升高;
C、锯木头是摩擦生热现象,是通过做功使锯子内能增大,温度升高
D、热辐射使水温升高是水吸收热量,通过热传递的方式增加水的内能;
所以图中属于做功改变内能的是图AC,属于热传递改变内能的是BD。
故选:AC。
(1)改变物体内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化过程,对物体做功,物体内能增大;
(2)热传递是能量的转移,物体吸收热量,内能增加;
解决此类问题要结合改变物体内能的方式分析解答,基础题。
16.【答案】压缩 15 15
【解析】解:气门都关闭,活塞向上运行,因此为压缩冲程。
内燃机的一个工作循环有四个冲程,飞轮转2圈。
单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1800R/min,则该柴油机每秒钟转30圈,完成15个工作循环,对外做15次功。
故答案为:压缩;15;15。
(1)内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;分析题中的插图能看出,此时两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物;
(2)在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
17.【答案】9
【解析】解:由P=U2R可得,电灯的电阻:
R=U2P=(220V)2100W=484Ω,
灯泡的功率为81W时两端的电压:
,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的电流:
,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴导线分得的电压:
,
导线上消耗的电功率:
。
故答案为:9。
知道电灯的电压和功率,根据P=U2R求出电阻;根据P=U2R求出灯泡的功率为81W时两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出导线分得的电压,根据P=UI求出导线上消耗的电功率。
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,灵活的选取公式是关键。
18.【答案】0.8
【解析】解:由I=UR可得,电阻线的电阻:
R=UI=4V200×10−3A=20Ω,
将电阻丝对折后,导体的材料没有变化,但导体的长度减半,电阻的阻值减半,变为10Ω,
在长度减半的同时,横截面积变为原来的二倍,电阻的阻值减半,变为5Ω,
接入同一电源两端时,通过的电流:
I′=UR′=4V5Ω=0.8A。
故答案为:0.8。
(1)已知电阻线两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出电阻线的阻值;
(2)导体的电阻决定于导体的长度、横截面积和材料;同种材料长度越长、横截面积越小,电阻越大,反之电阻越小,据此得出对折后电阻的变化,最后利用欧姆定律求出此时通过的电流。
本题考查了欧姆定律和影响电阻大小因素的应用,理解导体对折后,导体的长度和横截面积都发生变化是解本题的关键。
19.【答案】120 4400
【解析】解:(1)根据电能表的读数方法,电能表的示数是09316,最后一位是小数,单位是kW⋅h,它的读数为:931.6kW⋅h。
则本月用电度数为:W=931.6kW⋅h−811.6kW⋅h=120kW⋅h;
(2)由电能表上的参数可知:工作电压220V,平时允许通过的最大电流20A。
则张明家同时使用的用电器总功率:
P=UI=220V×20A=4400W。
故答案为:120;4400。
(1)电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数,②最后一位是小数,③单位kW⋅h。
(2)利用P=UI算出张明家同时使用的用电器总功率。
本题考查了电能表的参数的理解与电功率的计算,注意电能表上的示数最后一位是小数位,单位是kW⋅h。
20.【答案】负 吸引
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,C与丝绸摩擦过的玻璃棒排斥,所以C也带正电;A与C吸引,说明A带负电;A与B排斥,说明B带负电,所以B、C相互吸引。
故答案为:负;吸引。
(1)正负电荷的规定:跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷,跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;
(2)电荷之间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题的关键在于明确电荷间的相互作用,记住同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
21.【答案】变小 变小
【解析】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知应为电压表;
金属片受到的压力减小时,滑片上移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
∵I=UR,
∴电路中的电流变大;
∵U=IR,
∴定值电阻两端的电压变大;
∵串联电路总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压变小,即压力表示数变小。
故答案为:变小;变小。
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知应为电压表;根据当金属片受到的压力增大时,电路中总电阻变大,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知压力表示数的变化。
本题利用了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律分析动态电路问题。串联电路中总电压等于各个用电器的电压之和,当一个电压变小时,另一个用电器的电压要变大。
22.【答案】解:
(1)螺线管的下端为N极,根据磁极间作用规律可知,靠近螺线管下端的小磁针的下端为S极,上端为N极;
(2)利用螺线管线圈的绕向和N、S极,结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的上端流入,下端流出,从而可以确定电源的上端为正极,下端为负极。答案如图所示。
【解析】①利用螺线管的N、S极,结合磁极间作用规律,确定小磁针的N、S极;
②利用螺线管的N、S极,和线圈绕向,根据右手螺旋定则可以确定线圈中电流方向,进一步确定电源的正负极。
关于右手螺旋定则,涉及三个方向:磁场方向、线圈绕向、电流方向,告诉其中的两个让确定第三个。如此题:告诉了磁场方向和绕向,确定电流方向。
23.【答案】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;
(2)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【解析】(1)对于电灯接线的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯口,火线接在开关上,通过开关进灯头”。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
24.【答案】电压表量程选择太大 电压表没有测量灯泡两端电压 电源电压过低。 10.4Ω变化 小灯泡发光时,温度升高造成灯丝电阻变化
【解析】解:(1)因电源两节干电池串联,电压为3V,故电压表应选用小量程与灯并联,原电路中电压表选用大量程测电源电压是错误的,即电路连接中的两个不当之处:①电压表量程选择太大;②电压表没有测量灯泡两端电压;
(2)灯泡亮度较弱,说明电流太小,根据I=UR可知,电流小,可能电压小或电阻太大造成的;移动滑片过程中,电阻变化较大,而两表和灯泡亮度的变化不大,可知原因是电源电压过低;
(3)①小灯泡正常工作时的电阻:R=UI=2.5V0.24A≈10.4Ω;②由R=UI得灯泡在2.0V、2.5V、2.8V时的电阻分别为:10Ω、10.4Ω、10.8Ω,所以,灯泡两端电压升高时,灯丝电阻增大,其原因是灯泡两端电压增大,灯丝中电流增大,灯泡的功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大,即小灯泡发光时,温度升高造成灯丝电阻变化;
故答案为:(1)①电压表量程选择太大;②电压表没有测量灯泡两端电压;(2)电源电压过低;(3)①10.4Ω;②变化;小灯泡发光时,温度升高造成灯丝电阻变化。
(1)因电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯并联;
(2)灯泡亮度较弱,说明电路电流太小,从I=UR考虑,可能是电压太低,可能是电阻太大,但是滑动变阻器滑片移动过程中,两表和灯泡亮度变化比较小,不是电阻大的原因;
(3①在表格中找灯泡额定电压2.5V时的电流,根据R=UI计算电阻;
②根据R=UI分别计算不同电压下的电阻,判断电阻是否变化,从电阻大小的影响因素分析电阻变化的原因。
本题“测量小灯泡的电阻”,考查电路的连接、故障分析、电阻的计算、数据处理影响电阻大小的因素及设计实验方案测电阻的能力,最后一问难度较大。
25.【答案】R2 左 灯泡断路 右 0.5变大 温度 小
【解析】解:(1)∵I=UR,∴灯泡正常工作的电流,
∴由于电流表串联在电路中,则应选择0∼0.6A的量程;
电压表应与灯泡并联,根据额定电压,应选择0∼3V的量程。
连接如图:
(2)根据串分压的知识,若滑动变阻器的电阻最大为10Ω,与灯泡的电阻相等,则小灯泡两端的电压最小为12×6V=3V,而其额定电压为2.5V,所以不能选择“10Ω1A”的滑动变阻器,应选择“20Ω2A”的滑动变阻器R2。
闭合开关前为了保护电路应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的位置,即滑动变阻器左端。
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发观灯泡总不亮,且电流表无示数,但电压表示数接近6V,则故障原因可能是灯泡断路。
(4)根据串联电路的电压规律电阻大的分担的电压多可知,要想让灯泡的电压变大,可以让变阻器的电压变小,故应使滑动变阻器的阻值变小即可,所以应将滑动变阻器向右移动。
通过图象可知:灯泡两端电压为2.5V,通过的电流为0.2A,则灯泡的额定功率。
(5)随电压的升高而增大,灯丝的温度升高,电阻随之增大,所以当电压表的示数增大时,灯泡的电阻即电压表与电流表的示数比值是变大的。
(6)一个规格型号完全相同的旧灯泡由于使用时间很久,钨丝发生升华现象而变细;灯丝电阻变大,则照明电路里,由公式P=U2R知,消耗的功率变小,即实际功率减小。
故答案为:(1)图略;(2)左;R2;(3)灯泡断路;(4)右;0.5;(5);变大;变大;温度;(6)小。
(1)在连接电路时,滑动变阻器与灯泡串联,注意电流表和电压表的连接方法。电流表串联在电路中,电压表与灯泡并联,并注意其量程和正负接线柱的接法。
(2)根据小灯泡的额定电压及电源电压计算所串联电阻的最小阻值。根据串联电路的知识分析选择滑动变阻器的。
滑动变阻器在电路中可以保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的位置。
(3)闭合开关灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近6V,等于电源电压,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外,不存在断路;综合分析知电路故障原因是:灯泡断路。
(4)滑动变阻器可以改变灯泡两端电压。根据串联电路的分压特点和欧姆定律判断如何使灯泡两端的实际电压达到额定电压;
已知灯泡的额定电压,通过图象得到额定电压下的电流,利用公式P=UI得到灯泡的额定功率。
(5)灯丝电阻受温度的影响,变化较明显,并且温度越高,电阻越大。
(6)在两端电压一定时,用电器消耗的功率的变化用公式P=U2R分析。
本题考查了电流表的调节及读数、电路故障分析、求灯泡额定功率、灯泡电阻与温度的关系、升华现象、电功率的变化以及滑动变阻器规格的选择,考查角度广,设计知识点多,综合性较强,具有一定的代表性。
26.【答案】解:(1)电热水壶正常工作时的电功率:P=UI=220V×5A=1100W;
(2)水吸收的热量:;
(3)由P=Wt可得,电热壶正常工作10分钟消耗的电能:W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
此壶正常工作时的加热效率:。
答:(1)电热壶的实际功率为1100W;
(2)水吸收的热量是4.2×105J;
(3)此壶正常工作时的加热效率是63.6%。
【解析】(1)已知电热水壶的额定电压和正常工作电流,根据公式P=UI可求该电热水壶正常工作时的电功率。
(2)根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量。
(3)由P=Wt求出消耗的电能;根据求出效率的大小。
本题考查电功率和吸收热量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意认真审题,要注意各个单位的统一。
27.【答案】解:(1)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中;
根据I=UR可知,电源电压为:U=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V;
(2)通电10s内电路消耗的电能为:W=UIt=15V×0.5A×10s=75J;
(3)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,
故并联后干路中的电流为:I′=0.4A+0.5A=0.9A;
根据欧姆定律得,通过R1的电流为:I1=UR1=15V20Ω=0.75A;
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过R3的电流为:
I3=I′−I1=0.9A−0.75A=0.15A;
则R3的电阻为:R3=UI3=15V0.15A=100Ω。
答:(1)电源电压为15V;
(2)通电10s内电路消耗的总电能为75J;
(2)R3的电阻为100Ω。
【解析】(1)当S闭合,S1、S2断开时,该电路为串联电路,R1和R2串联接入电路中;根据欧姆定律求出电源电压;
(2)根据W=UIt求出电路消耗的电能;
(3)当S、S1、S2都闭合时,R1和R3并联接入电路中,电流表测量干路中的电流,根据并联电路电流特点求出通过R3的电流,根据欧姆定律的变形公式可计算R3的电阻。
本题考查了电阻的串联和并联电路的特点及欧姆定律的应用;能根据串并联电路电阻特点判定干路电流的大小是解题的关键。
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