河南省南阳市三中2021-2022学年九年级上学期第二次月考物理试卷(Word版含答案)
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这是一份河南省南阳市三中2021-2022学年九年级上学期第二次月考物理试卷(Word版含答案),共13页。试卷主要包含了由欧姆定律公式可知等内容,欢迎下载使用。
南阳市三中2021年秋第二次月考9年级物理试卷
一.填空题(毎空1分,共14分)
1.滑动变阻器是靠改变 来改变电阻的,从而改变电路中的电流;如图的电阻箱连入电路的电阻是 Ω。
2..华为某款手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量4000mA•h,它充满电后,大约储存了 J电能。充电时的手机电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
3.11月1日小刚同学在家中进行科学实践活动,他断开了家里的其它用电器,只让空调工作,此时电能表的表盘如图所示。他观察到5min内电能表的表盘转过300转,则空调消耗的电能是 ,空调的实际功率为 w,若12月1日电能表的示数为368.6Kwh,电费为0.5元/Kwh,小明家11月应缴电费 元。
4.如图所示的是定值电阻R和灯泡L的I﹣U图像。若将电阻R和灯泡L并联接在电压为1V的电源上,则此时电路的总电阻为 Ω。若将电阻R和灯泡L串联接在电路,且已知通过电阻R的电流是0.15A,则此时电源电压为 V。
第1题图 第3题图 第4题图 第6题图
5.两个灯泡,甲灯标有“10V、10W”,乙灯标有“6V、3W”的字样,把它们串联在电路中,电路两端允许加的最大电压为 V若把两灯泡并联在电路中,干路电流最大为 A。
6.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2,测得U甲:U乙=4:5;则R1:R2= 。若只断开开关S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲:I乙= 。此时R1和R2的实际功率之比为P1:P2= .。
二.选择题(共8小题,每小题2分,13、14题为双选)
7.由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
8.如图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.被测者体温越高,电路中的电流越小
B.被测者体温越高,定值电阻R0两端电压越大
C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大
D.将R0换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
9.要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍,以下措施可行的是( )
A.仅使电压变为原来的2倍
B.电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半
C.仅使电流变为原来的2倍
D.同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍
10.甲灯泡标有“220V 2W“,乙灯泡标有“220V 100W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
11.在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路的安装是否存在故障。常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当只闭合S、S1时,L0不亮;当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色;当只闭合S、S3时,L0正常发光。由此可以判断( )
A.L1所在的支路短路
B.L2所在的支路断路
C.L3所在的支路短路
D.各支路均完好
12.在用伏安法测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻、电阻箱、滑动变阻器(定值电阻和滑动变阻器最大阻值均为R1)或开关来解决,能够测出RX阻值的电路是( )
① ② ③ ④
A. 只有①②③ B.只有①③④ C.只有①②④ D.只有①②
13.关于家庭电路及安全用电的知识下列说法中正确的是( )
A.站在地面上的人,因碰火线而触电时,空气开关会自动切断电路
B.使用测电笔辨别火线和零线时,手应与笔尖金属体接触
C.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小
D.家庭电路中安装大功率的用电器时必须要使用三脚插头及三孔插座
14.如图甲所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,移动滑片P从一端至另一端,a、b两端电压U和通过的电流I之间的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.R1的阻值为4Ω
B.电源电压为6V
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.滑片向右移动的过程中电压表与电流表的示数之比变大
三.作图题(共2小题)
15.由于在疫情期间,小明和家人都在家中,用电比较多,经常开了很多用电器导致跳闸,所以小明想研究家庭电路中的结构,如图所示,请用笔画线代替导线,将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求:符合安全用电原则;熔断器控制插座;拉线开关控制电灯。
16.如图甲所示,为一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)实物图,乙为内部接线示意图,请你将图乙中的电路连接完整,使开关控制电灯,又不影响插座供其他电器使用。
四.实验探究题(共3小题)
17.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流的大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。小红认为电流表是多余的,根据灯泡的亮度的变化可以准确判断导体电阻的大小,小亮认为灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路从而防止损坏电流表。你赞同 (选填“小红”或者“小亮”)的观点。
(2)实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 。
(3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(4)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 。
(5)长度与粗细相同的锰铜和镍铬合金线,谁更适合做滑动变阻器的电阻?答: 线圈。
18.如图甲是探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V。滑动变阻器,电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。
(1)实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 (“电流表示数”或“电压表示数”).
(2)某次实验,更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是 (“R短路”或“R断路”)。
(3)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中,图中阴影部分“面积”表示的物理量是 (填序号)。
A.电流 B.电压 C.电阻
(4)其中一组同学连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的过程中发现,电流表的示数变大时,电压表的示数反而减小,电流表的示数变小时,电压表的示数反而增大。经检查所有器材均完好。你认为出现上述实验现象的原因是 。
(5)用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路,应将滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持4V不变,并记录下电流表示数:用20Ω电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作,记下电流表示数。
(6)请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来。观察图象你可以得出实验结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
(7)王明所在的小组在探究中发现:他用了40Ω的定值电阻代替原来的电阻实验时,发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为4V,要使电压表示数保持4V,要求变阻器的最大阻值最少为 Ω。
、19.在测定“小灯泡电功率“的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V.电阻约为10Ω.
(1)该实验的原理是 ,连接电路时,开关应 防止电路因 (选填“断路”或“短路”)而损坏仪器。
(2)请你用笔画线代皆导线,将图1中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端,目的是 。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数(如图2所示)为 V,此时灯泡发光 (选填“较暗”或“较亮”),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω。
(6)由图3发现小灯泡电阻是变化的,原因是: 。
(7)另一小组的同学连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光亮并很快熄灭。请你指出他们实验中的两个操作不当之处:
① ;② 。
五.计算题(共2小题)
20.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答;
①通过座椅垫的电流是多少安?
②电热丝R1的阻值是多少欧?
③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦?
21.“光强”是表示光的强弱程度的科学量。照射光越强,光强越大。光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。如图甲为光敏电阻的实物和元件符号,图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E间的关系图,图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电路。已知电源电压为6V,小灯泡L标有“6V6W”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(1)分析上述资料,可以看出这种光敏电阻的阻值随光强的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)求小灯泡正常发光时的电流。
(3)光敏电阻接收光强为3坎德拉的光照射时,闭合开关,测得电路中的电流为0.6A,求此时小灯泡的电阻。
(4)某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V,光敏电阻消耗的功率为2.25W,求此时光敏电阻接收到光的光强。
南阳市三中2021年秋第二次月考9年级物理试卷
参考答案与试题解析
一.填空题(共6小题)
1.【分析】(1)滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度;
(2)滑动变阻器和用电器串联时,移动滑片,接入电路的电阻变化,总电压不变,电流改变。如果滑动变阻器和用电器是并联的,滑动变阻器只能改变本支路的电流,不能改变其他支路的电流;
(3)根据滑动变阻器的使用规则和作用分析解答。
【解答】解:(1)在材料和横截面积不变的情况下,移动变阻器的滑片,改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电流。
(2)变阻器和用电器串联时,变阻器能改变电路的电阻和电路的电流;
(3)为了使滑动变阻器对电路起到保护作用,一般将它串联在电路中,并且通常在使用前将滑片调到阻值最大的位置上。
故答案为 长度;电流;串;串;阻值最大。
【点评】掌握滑动变阻器的结构、原理、在电路中的作用、接线柱的接法、在电路中的连接方法、使用规则等等。
.【分析】解答本题应掌握电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的读数,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加。
【解答】解:由图可知,总电阻R=5×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=5058Ω;
故答案为:5058。
【点评】本题考查了电阻箱的读数方法:把对应的数字乘以倍数,然后相加即可。
2.【分析】利用W=UIt求出电能;电池提供电能时是把储存的化学能转化电能;电池充电和供电是相反的过程,充电过程中电池相当于用电器。
【解答】解:手机锂电池充满电后,存储的电能:
W=UIt=3.7V×4000×10﹣3A×3600s=53280J。
电池充电和供电是相反的过程,充电时是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化电能;
充电过程中电池消耗电能相当于用电器。
故答案为:53280;用电器。
【点评】此题考查电功公式的灵活运用,属于基础性问题,重点是记住知识点。
3.【分析】3000r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000转,据此求出转盘转动300转时,空调消耗的电能,然后可知此时表盘示数。
【解答】解:3000r/(kW•h)表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000转,
电能表转盘转动300r时,空调消耗的电能:
W=300r3000r/(kW⋅h)=0.1kW•h,
则此时表盘示数变为248.6kW•h+0.1kW•h=248.7kW•h。
故答案为:0.1kW•h;248.7kW•h。
【点评】本题考查了电能表的读数和消耗电能的计算,明白电能表参数的含义是关键。
4.【分析】(1)若将电阻R和灯泡L并联接在电压为1V的电源上时,它们两端的电压相等,根据图象读出对应的电流,根据并联电路的电压特点得出干路电流,根据欧姆定律求出并联的总电阻;
(2)电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.15A,通过它们的电流相等,根据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。
【解答】解:(1)将电阻R和灯泡L并联接在电压为1V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,它们两端的电压均为1V,
由图象可知对应的电流分别为IL=0.15A,IR=0.05A,
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:
I=IL+IR=0.15A+0.05A=0.2A。
由I=UR可得,此时并联电路的总电阻为:
R并=UI=1V0.2A=5Ω。
(2)电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流为0.15A,
所以,通过它们的电流均为0.15A,
由图象可知,它们两端的电压分别为UL′=1V,UR′=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′=UL′+UR′=1V+3V=4V;
故答案为:5;4。
【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是根据图象得出有用的信息。
5.【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式I=PU求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;串联时,能正常发光的只能是额定电流较小的那一个,再利用公式U=IR可求电源的最大电压。
(2)两灯泡并联时,两灯泡两端的最大电压为两者额定电压较小的一个,根据并联电路的电压特点可知哪个灯亮。
【解答】解:(1)根据P=UI可得,两灯泡的额定电流:
I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=10W10V=1A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,R2=U2I2=10V1A=10Ω,
串联电路中各处的电流相等
要保证两个灯泡不损坏,则电路中的最大电流I=I1=0.5A,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
电源的最大电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+10Ω)=11V;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,
两灯并联在同一电路中时,两端的最大电压U′=6V,
由甲灯标有“6V、3W”,乙灯标有“10V、10W”的字样,可知,甲等的实际功率等于其额定功率,灯泡正常发光,而乙灯泡的实际功率小于其额定功率,因此如果将两盏灯并联则甲灯较亮。
故答案为:11;甲。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电流最小的、两灯泡并联时两端的电压为两电阻额定电压最小的。
6.【分析】由电路图可知,甲、乙同时为电压表,开关闭合时,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压,已知电压表示数之比,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出两电阻阻值之比;
拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,只断开开关S2,电流表甲测R2的电流,乙测R1的电流,由并联电路特点与欧姆定律可以求出两电表示数之比。
【解答】解:由电路图可知,甲、乙同时为电压表,闭合开关S1、S2时,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压;
通过两电阻的电流I相同,由I=UR可知,两电阻阻值之比:R1R2=U甲IU乙I=U甲U乙=45,
两电表都是电流表,只断开开关S2,两电阻并联,电流表甲测R2的电流,乙测R1的电流,
两电阻并联,它们两端的电压U相等,通过两电表的电流之比:I甲I乙=UR2UR1=R1R2=45。
故答案为:4:5。
【点评】本题考查了求电流表示数之比,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
二.选择题(共8小题)
7.【分析】①电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比;电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
②电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关。其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。
【解答】解:
A、电压是形成的电流的原因,不会随电流的变化而变化。此选项错误;
B、导体两端的电压为零时,电流为零,但导体电阻不为零。此选项错误;
C、导体中的电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变。此选项错误;
D、在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值。此选项正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是我们对欧姆定律特别是变形公式R=UI的理解和应用,是基本规律的考查,需要正确理解电流、电压、电阻三者之间的关系。
8.【分析】已知显示仪由电压表改装而成,由电路图可知,R与R0串联,显示仪(电压表)测R0两端的电压;
(1)因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以可知被测者体温越高时,热敏电阻的阻值变化以及总电阻的变化;根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端电压的变化;
同理可知被测者体温越低时电路中电流的变化,再根据P=UI可知整个电路消耗电功率的变化;
(2)温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解:
已知显示仪由电压表改装而成,根据电路图可知,R与R0串联,显示仪(电压表)测R0两端的电压;
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以,被测者体温越高,R的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大;根据U=IR可知,定值电阻R0两端电压越大,故A错误,B正确;
C、与之相反,被测者体温越低,则电路中的电流越小,由P=UI可知,整个电路消耗的功率也越小,故C错误;
D、温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可知,R0两端分得的电压变大,即显示仪示数会变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是分析被测者体温变化时热敏电阻的阻值变化,难度不大。
9.【分析】A、对于一个确定的用电器,电压变化时,流过它的电流也要发生变化,根据P=UI判断正误;
B、根据功率公式P=U2R判断答题;
C、电流变化,用电器电压U=IR也要变化,根据P=UI判断说法是否正确;
D、已知电压与电阻的变化,根据功率公式P=U2R判断答题。
【解答】解:A、对于一个确定的用电器,电压变为原来的两倍时,流过它的电流也要变为原来的两倍,由P=UI知功率要变为原来的4倍,故A错误;
B、电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半,由功率公式P=U2R知,用电器功率变为原来的两倍,故B正确;
C、电流变为原来的两倍,由U=IR 知用电器电压变为原来的两倍,由P=UI知用电器功率变为原来的4倍,故C错误;
D、同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍,由功率公式P=U2R知,功率变为原来的8倍,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了用电器功率变化的判断功率,掌握公式及欧姆定律是正确解题的前提与关键。
10.【分析】由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率,由电功率的变形公式可以比较灯泡电阻大小;
灯泡在额定电压下的实际功率等于额定功率;
由串联、并联电路特点及电功率公式判断两灯串、并联时实际功率的大小。
【解答】解:
A、由灯泡铭牌可知甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率,但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率,故A错误;
B、由P=Wt可知,消耗的电能由实际功率和时间决定,因不知时间关系,所以不能确定消耗电能的多少,故B错误;
C、由P=U2R可得,两灯的电阻分别为:
R甲=U额甲2P额甲=(220V)22W=24200Ω,R乙=U额乙2P额乙=(220V)2100W=484Ω,
比较可知R甲<R乙;串联电路电流处处相等,由P=I2R可知,两灯泡串联时,它们的实际功率P甲>P乙,则甲灯泡一定比乙灯泡亮,故C正确;
D、两灯并联在电路中,两灯泡的电压相同,且R甲>R乙;由P=U2R可知,P甲<P乙,则甲灯泡一定比乙灯泡暗,故D错误;
故选:C。
【点评】由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率,应用电功率公式及其变形公式、串并联电路特点即可正确解题。
11.【分析】将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(暗红色)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路。
【解答】解:当只闭合S、S1时,L0不亮,说明电路出现了断路情况;
当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色,说明电路是通路,根据串联电路特点可知,每个灯泡两端的电压都小于电源电压,所以两盏灯都成暗红色,该电路是正常的;
当只闭合S、S3时,L0正常发光,说明电路是通路,L0正常发光,其两端电压等于电源电压,故障是L3短路;
综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。
12.【分析】根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律,分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流,便可得出结论。
【解答】解:A、当开关S1、S2闭合时,R1被短路,电压表的示数等于电源电压;
再断开开关S2时,电压表测量Rx两端的电压,则可计算出R1两端的电压,即可计算出电路中的电流,从而可计算出被测电阻的阻值,A能测出,不符合题意;
B、电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,不可知被测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,B符合题意;
C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流,两个开关都闭合,可测出干路电流,则可计算出R1的电流,由U=IR可得R1两端的电压,根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压,从而计算出待测电阻的阻值,故C能测出,不符合题意;
D、当S1闭合,S2断开时,电流表测出通过R1的电流,由U=IR可计算出电源电压;
当两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流,从而计算出Rx的阻值,故D能测出,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了测量电阻的特殊方法分析,关键分析能够根据开关的开合得出电阻两端的电压及通过电阻的电流。
13.【分析】(1)空气开关:空气开关是一种只要有短路、过流现象,就会跳闸的开关,为什么叫做空气开关,是由于它的灭弧原理决定的;
(2)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的;使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故;
(3)并联的支路越多,总电阻越小;
(4)三脚插头将用电器的外壳与大地相连,防止金属外壳漏电发生触电事故。
【解答】解:
A、站在地上的人接触火线发生触电时,不会造成电路的电流过大,空气开关不会自动切断电路,故A错误;
B、使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属体,不能用手触及测电笔尖的金属体,否则会造成人身触电事故,故B错误;
C、家庭电路中,用电器一般并联连接,同时使用的用电器越多,并联的电阻越多,则总电阻越小,故C正确;
D、带有金属外壳或大功率的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全,故D错误。
故选:CD。
【点评】本题考查生活中的一些用电常识,一定要牢记安全用电的知识,并正确规范操作,防止发生危险。
14.【分析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;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,根据图乙读出电路中的电流和电压表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)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,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值;
(3)将电压表与电流表的示数之比转化为滑动变阻器接入电路阻值进行分析。
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中只有R1连入,电路中的电流最大,由图乙可知I1=3A,
由I=UR可得,电源的电压:U=I1R1=3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
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,由图乙可知,I2=1A,U2=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:U=I2R1+U2=1A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:R1=2Ω,U=6V,故A错误,B正确;
C、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,即I2=1A,U2=4V;
则滑动变阻器接入电路的最大阻值:Rmax=U2I2=4V1A=4Ω,故C错误;
D、电压表和电流表示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,而滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此滑片向右移动的过程中电压表与电流表的示数之比变大,故D正确。
故选:BD。
【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,从图象中获取有用的信息是关键。
三.作图题(共2小题)
15.【分析】对于电灯接线操作的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头”;
对于插座的接线方法是要求“左零右火”,三孔插座还要求中接地;单独的保险丝要接在火线上。
【解答】解:(1)灯泡接法:开关接在灯和火线之间,零线直接与灯泡的螺旋套相连:
(2)安装三孔插座的原则,左孔接零线,中间插孔与地线相连,右孔接火线,保险丝要接在火线上;
如下图所示:
【点评】本题考查了家庭电路中的电灯、开关、插座的连接;家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则:左零右火,中间接地。
16.【分析】(1)家庭电路中,开关控制灯泡时,火线首先接开关,再接灯泡;零线直接接灯泡。这样连接,开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断火线,更换灯泡更安全。
(2)三孔插座的正确连接方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
【解答】解:
三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔接火线;
由题知,开关控制电灯,则开关与灯泡串联;
开关控制电灯,又不影响插座供其他电器使用,这说明灯泡与插座是并联在一起的,开关在电灯的支路上,如图所示:
【点评】为了人身安全,要掌握开关控制灯泡和三孔插座的连接方法,并且掌握这种正确连接的必要性。
四.实验探究题(共3小题)
17.【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,根据串联电路的特点分析小灯泡的作用;
(2)通过电流表示数的大小判断比较不同金属丝电阻的大小;
(3)(4)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(5)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用其它材料制作,起不到明显改变电阻的目的。
【解答】解:(1)接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确;
(2)电阻丝与电流表串联,电阻越大,电路的电流越小,即电流表示数越小,故实验时甲电路是通过观察电流表的示数大小来比较不同电阻丝电阻的大小,采用的是转换法;
(3)探究导体的电阻可能与导体的横截面积是否有关,应控制导体的材料、长度均相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为B、C的两根电阻丝进行实验;
(4)C、D两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系;在导体的材料、横截面积相同的情况下,长度越长,电流表示数越小,电阻越大;
(5)在长度和横截面积都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:(1)小亮;(2)转换法;(3)B、C;(4)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(5)镍铬合金线。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
18.【分析】(1)在探究电流与电阻的关系的实验中,每次更换定值电阻,要保持定值电阻两端的电压不变,由此可得出结论;
(2)电流表有示数,可知电流表与定值电阻、滑动变阻器、开关、电源组成通路,电路故障是短路;电压表示数为0,说明定值电阻两端无电压,由此可得出结论;
(3)阴影部分的面积是横坐标与纵坐标的乘积,即电阻与电流的乘积,由此可得出结论;
(4)当电路中的电流变大时,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压将增大,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压将减小,由此得出结论;
(5)当定值电阻变大时,根据串联电路分压规律可知,定值电阻两端的电压也变大,为了完成实验,就要把定值电阻两端的电压降为4V,由此可知滑片的移动方向;
(6)把图中5个点用平滑曲线连接;由图可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(7)由于定值电阻两端的电压为4V,电源电压为6V,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压,当定值电阻的阻值为40Ω时,利用I=UR求出电路中的电流,根据R=UI可求出滑动变阻器的电阻。
【解答】解:(1)在探究电流与电阻的关系的实验中,每次更换定值电阻,要保持定值电阻两端的电压不变,由此可知,手在移动滑动变阻器的滑片时,眼睛要观察电压表示数,每次保持电压不变;
(2)电流表有示数,可知电流表与定值电阻、滑动变阻器、开关、电源组成通路,电路故障是短路;电压表示数为0,说明定值电阻两端无电压,由此可知是定值电阻短路了;
(3)阴影部分的面积是横坐标与纵坐标的乘积,即电阻与电流的乘积,根据U=IR可知,阴影部分的面积是定值电阻两端的电压;
(4)当电路中的电流变大时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压将增大,由于U滑=U﹣U定,电源电压U保持不变,所以滑动变阻器两端的电压将减小,由此可知,电压表与滑动变阻器并联了;
(5)当定值电阻变大时,电路中的总电阻R总=R定+R滑,由于R滑不变,R定变大,电路中的总电阻R总将变大,根据I=UR可知,电路中的电流变小,滑动变阻器U滑=IR滑将变小,定值电阻两端的电压U定=U﹣U滑将变大,为了完成实验,就要把定值电阻两端的电压降为4V,由此可知滑片应向电阻大的一端移动,即向左移动;
(6)图象如图所示;由图可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(7)由于定值电阻两端的电压为4V,电源电压为6V,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U定=6V﹣4V=2V,当定值电阻的阻值为40Ω时,电路中的电流I=U定R定=4V40Ω=0.1A,滑动变阻器的电阻R滑=U滑I滑=2V0.1A=20Ω。
故答案为:(1)电压表示数;(2)R短路;(3)B;(4)电压表并联在滑动变阻器两端;(5)左;(6)图象如图所示;反比;(7)20。
【点评】本题主要考查探究电流与电阻的关系的实验,其中计算滑动变阻器的阻值,分析电流表示数增大而电压表示数却减小的原因,电路故障是本题的难点。
19.【分析】(1)该实验的原理是P=UI,连接电路时,开关应断开防止电路因短路而损坏仪器;
(2)根据小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联;
(3)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处;
(4)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小确定灯的亮度,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;
(5)根据绘制成图3所示的图象知灯的额定电压下的电流大小,根据P=UI求出小灯泡的额定功率,根据欧姆定律计算灯泡此时的电阻;
(6)灯泡的电阻受温度影响很大;
(7)为保护电路,连接电路时开关应断开且滑动变阻器滑片滑到阻值最大处。
【解答】解:(1)该实验的原理是P=UI,连接电路时,开关应断开防止电路因短路而损坏仪器;
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电流约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:I=UR=2.5V10Ω=0.25A,故电流表选用小量程与电阻串联,如下所示:
;
(3)连接电路时开关应断开,为保护电路闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即A端;
(4)图中电压选用小量程,分度值为0.1V,由图2可知灯泡两端的电压为2.2V,此时灯泡两端电压小于额定电压,所以灯泡发光较暗,若他想测量小灯泡的额定功率,灯泡两端的电压需达到2.5V,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器的滑片需向B端移动;
(5)由图3所示的图象可知灯的电压为2.5V时,通过的电流为0.2A,灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
此时灯泡的电阻:R=UI=2.5V0.2A=12.5Ω;
(6)由图3发现小灯泡电阻是变化的,原因是灯泡的电阻受温度影响很大;
(7)连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光亮并很快熄灭,说明电流过大,将灯烧坏,实验中的两个操作不当之处为:
①连接电路时开关未断开;②滑动变阻器滑片未滑到阻值最大处。
故答案为:(1)P=UI;断开;短路;( 2 )如上所示;(3)A;保护电路;(4)2.2V;较暗;B;(5)0.5;12.5;(6)灯泡的电阻受温度影响很大;(7)①连接电路时开关未断开;②滑动变阻器滑片未移到阻值最大处。
【点评】本题测定“小灯泡电功率”的实验,考查实验原理、电路连接、注意事项、操作过程、欧姆定律、额定功率计算等知识。
五.计算题(共2小题)
20.【分析】①已知电源电压和高温挡功率,根据P=UI计算处于高温挡加热时通过座椅垫的电流;
②由图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律计算电热丝R1的阻值;
③根据Q=W=Pt计算座椅垫工作5min产生的热量。
【解答】解:①由P=UI可得,处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流为:I=P高温U=36W24V=1.5A。
②由电路图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据I=UR可得,
电热丝R1的阻值为:R1=UI=24V1.5A=16Ω。
③座椅垫工作5min产生的热量:Q=W=P高温t=36W×5×60s=1.08×104J。
答:①通过座椅垫的电流是1.5A;
②电热丝R1的阻值是16Ω;
③座椅垫工作5min产生的热量是1.08×104J。
【点评】本题以车上的座椅垫为情景,考查了欧姆定律、电功率以及电热计算公式的灵活应用,难度不大。
21.【分析】(1)根据图乙可知这种光敏电阻的阻值随光强的增大的变化规律;
(2)根据小灯泡L标有“6V 6W”字样的含义,根据P=UI可得出小灯泡正常发光时的电流;
(3)由图乙知,当光敏电阻接收光强为3坎德拉的光照射时光敏电阻大小,分析电路连接,由欧姆定律和串联电路的规律得出此时小灯泡的电阻;
(4)某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V,由串联电路电压的规律可知光敏电阻的电压,因已知光敏电阻消耗的功率,根据P=U2R求出此时光敏电阻大小,从而由图乙得出此时接收到光的光强。
【解答】解:
(1)根据图乙可知,这种光敏电阻的阻值随光强的增大而减小;
(2)小灯泡L标有“6V 6W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,根据P=UI,小灯泡正常发光时的电流:
IL=PLUL=6W6V=1A;
(3)由图乙知,当光敏电阻接收光强为3坎德拉的光照射时,R=6Ω,丙图中,闭合开关,R与灯串联,电流表测电路的电流,测得电路中的电流为0.6A,由欧姆定律和串联电路的规律,此时小灯泡的电阻:
R灯=UI-R=6V0.6A-6Ω=4Ω;
(4)某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V,由串联电路电压的规律,光敏电阻的电压为:
U光敏=6V﹣1.5V=4.5V,已知光敏电阻消耗的功率为2.25W,根据P=U2R,此时光敏电阻大小为:
R′=U'2P=(4.5V)22.25W=9Ω,由图乙知,此时接收到光的光强为2cd。
故答案为:(1)减小;
(2)小灯泡正常发光时的电流为1A;
(3)此时小灯泡的电阻为4Ω;
(4)此时光敏电阻接收到光的光强为2cd。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是从题中获取有效的信息。
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日期:2021/12/27 20:21:34;用户:185;邮箱:15290366036;学号:20289688
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