重庆市南开中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题
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这是一份重庆市南开中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题,共24页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
重庆市南开中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.小灯泡发光时的电流约为0.2A
B.一节新干电池的电压为3V
C.手机充电时电压约为380V
D.冬天洗澡水的温度为70℃
2.下列现象与物态变化对应关系中,正确的是( )
A.利用干冰人工降雨——凝固吸热
B.秋天早上的露珠——液化放热
C.给教室里洒水降温——汽化放热
D.冬天飘落的雪花——凝华吸热
3.下列电路图中,开关闭合后灯泡能发光的是( )
A. B.
C. D.
4.学习了电路基础知识之后,小南整理了一些笔记,下列笔记错误的是( )
A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
B.在电源外部,电流从电源正极经过用电器回到负极
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由电荷
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电,是因为玻璃棒在摩擦时失去电子
5.看小南整理了笔记,小开也把热学的部分笔记整理如下,其中错误的是( )
A.做功冲程把内能转化为机械能
B.使燃料充分燃烧可以提高热机效率
C.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
D.用水可以冷却汽车的发动机,主要是因为水的密度合适
6.小渝发现用同学们各自的专用钥匙或者老师的备用钥匙都可以打开教室门外的储物箱,他为此设计了一个电路来模拟这个情境,S1代表专用钥匙,S2代表备用钥匙,符合要求的电路图为( )
A. B.
C. D.
7.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.电阻越大,电流越小,电压越大,电流越大
D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大
8.在某一温度下连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。A、B两端允许的最大电压均为3V。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻大于B导体的电阻
B.A、B导体串联在电源两端,电源最大电压为6V
C.A、B导体串联在电源两端,若通过B的电流为0.2A,则电源电压为3V
D.A、B导体并联在电压为1V的电源两端时,通过A导体的电流为0.1A
9.如图是小江练习使用电流表、电压表时连接的电路,他用的电源电压为9V,电阻R1=7Ω,电阻R2=14Ω。以下描述正确的是( )
A.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,电压表无示数
B.a、c处接入电流表,在b处接入电压表,电压表示数约为3V
C.a、b处接入电流表,在c处接入电压表,a、b处电流表示数之比为
D.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,a、b处电压表示数之比为
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
B.电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
11.如图是小开研究电路时连接的一个实物图,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S,断开开关S1、S2,电流表无示数
B.闭合开关S、S2,断开开关S1,电压表无示数
C.闭合开关S、S1,断开开关S2,定值电阻R2和滑动变阻器串联
D.闭合所有开关,定值电阻R2和滑动变阻器并联
12.小南和小开在实验室中组装了如图甲所示电路,假设滑动变阻器阻值随长度均匀变化。闭合开关,让滑片P从最右端开始向左滑动,测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像,图丙是I与x关系的部分图像。以下说法中正确的是( )
A.滑动变阻器出现了短路故障
B.电源电压为6.0V,R0的阻值为6Ω
C.滑动变阻器未出故障时的最大阻值为16Ω
D.若无故障,电压表的变化范围为0~6V
二、填空题
13.电阻的国际单位符号是___________,电流的单位是为了纪念物理学家___________而命名的。
14.马路两边的路灯一个坏掉时,其他的灯仍然工作,这些路灯之间是___________的,教室里的风扇和调速器之间是___________的。(均选填“串联”或“并联”)
15.一个电暖器单独接在220V的电路中,电流为2.2A,则该电暖器的电阻是________,若该电暖器两端电压为0,其阻值是__________。(忽略温度对电阻的影响)
16.小南、小江和小侨组队露营,用酒精炉将质量为500g、温度为的水加热,需燃烧4.2g酒精,4.2g酒精完全燃烧放出的热量为__________J;若酒精炉的效率为70%,水的温度能升高到________。(1个标准大气压下,已知,)
17.如图,小江为停车场设计了一个记录车辆数的自动计数器,其简化电路如图甲所示,其中R1是光敏电阻,当汽车挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变小为20,这时自动计数器计数一次,R2是定值电阻,已知电源电压为9V,某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则R2的阻值为________,R1有光源照射时的阻值为________。
18.如图所示的电路,电源两端电压保持不变。只闭合开关S1和S3时,电流表的示数为I1,此时,________工作(选填“R1”“R2”或“R3”);只闭合开关S1、S4时,电流表的示数为I2。已知R1∶R2=3∶4,I1∶I2=8∶3,则通过开关的断开与闭合,在不同状态下,电流表的最大、最小示数之比为________。
三、实验题
19.小南用如图甲所示装置将一定质量的冰加热熔化,直至沸腾,过程中记录的温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,此时的温度为__________℃;
(2)由图像可知,冰属于__________(填“晶体”或“非晶体”);第6分钟物质的状态为______(填“固态”、“液态”或“固液共存态”);
(3)冰完全熔化后,加热至沸腾的过程中可以看到很多有趣的现象,例如图丙是水沸腾_____(填“前”或“后”)的情景;
(4)实验现象结合图像分析可以得出结论:水沸腾的特点是持续吸热,温度___,本次实验地点的气压__________(填“高于”或“低于)一个标准大气压。
20.小开用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。
(1)闭合开关前滑动变阻器应置于最__________(填“左”或“右”)端,连接电路整个过程中开关都应保持__________;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,其故障的原因可能是__________;
A.滑动变阻器开路 B.定值电阻开路 C.定值电阻短路
(3)排除故障后,小开测出R0两端的电压,为了节省时间,直接保持电压表b端接线柱不动,将a端接线柱接到了滑动变阻器的上接线柱,这样的方法__________(填“能”或“不能”)测出滑动变阻器两端的电压,理由是__________;
(4)纠正错误,获得第一组数据后,小开改变滑动变阻器的滑片位置多次实验,这样做的目的是_______。
A.多次测量求平均值 B.寻求普遍规律
(6)小开将获得的数据绘成如图乙所示的图像,由图像可知本次实验中的电源电压为__________V,串联电路的电压特点是:__________(用文字描述)。
21.小渝利用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,用到的实验器材有:电源(恒为4.5V),定值电阻(5、10、15、20),滑动变阻器(20;1A),电压表,电流表,开关,导线等。
表一
R/Ω
I/A
5
0.4
10
0.2
15
0.13
(1)根据图甲的电路图连接图乙的实物图,要求滑片向右滑时滑动变阻器的阻值变大_______;
(2)闭合开关,小渝发现电流表和电压表示数均较大,且无论怎么移动滑动变阻器电流表示数都不变,则可能的原因是__________;
(3)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验中,小渝测得的数据如图丙所示,可知小渝选用的定值电阻为__________。
(4)在探究通过导体的电流与电阻的关系的实验中:
a.滑动变阻器除了可以保护电路还起到了控制__________不变的作用。
b.实验过程中记录数据如表一所示。小渝做完第三组实验后,断开开关,用20电阻替换15电阻接入电路中,保持滑动变阻器滑片位置不动、闭合开关,为完成实验,他应将滑动变阻器的滑片向__________移动(填“左”或“右”);
c.此时小渝发现无论他如何移动滑动变阻器都无法将定值电阻两端的电压调到设定值,为完成实验,小渝需要更换一个最大阻值至少为__________的滑动变阻器;
d.通过实验可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
(5)受到本次实验的启发,小渝想到可将电流表或电压表改成简易的电阻测量仪,于是更换电源后继续用上述实验电路改造电压表。保持滑动变阻器在合适位置不动,更换不同阻值的定值电阻,过程中记录数据如表二所示:
表二
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
2
3
3.6
4
4.8
电阻/Ω
5
10
15
20
则电压表“4.8V”刻度处对应的电阻值为__________。
四、计算题
22.如图所示电路中,R1=10,R2=20,此时电流表示数0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流。
23.如图所示电路,电源电压恒为9V,R1=20,R2=30,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A。只闭合S1,电压表示数6V。求:
(1)R1两端的电压;
(2)电阻R3的阻值;
(3)再闭合S2、S3,电流表的示数。
24.如图甲是南开中学某兴趣小组设计的身高、体重测量仪的工作电路图。电源U1为4.5V恒压电源,电流表A1的量程为,R1为踏板下方的压敏电阻,其阻值R1随压力F的变化规律如图乙所示;电源U2电压大小未知,电压表量程为,电流表A2量程为,滑动变阻器R2为竖直固定放置的变阻器,其滑片P可竖直上下移动,接入电路的阻值与接入电路的长度成正比,R3为20Ω定值电阻。闭合开关S1、S2,身高140cm的小侨站上踏板时,电流表A1示数为0.15A,电流表A2示数为0.45A,此时滑片刚好在距R2下端五分之二位置;身高180cm的小江站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,滑片刚好在距R2下端五分之四位置。求:
(1)小侨的重力;
(2)电源U2的电压;
(3)保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围。
参考答案:
1.A
【详解】A.手电筒中的电流约为0.2A,小灯泡发光时的电流约为0.2A,故A符合题意;
B.家用小家电常用干电池作为电源,一节新干电池的电压1.5V,故B不符合题意;
C.手机充电时的电压约为5V,故C不符合题意;
D.正常人的体温为36~37℃,洗澡水的温度比人体体温略高,但不会高达70℃,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】A.用干冰人工降雨,利用了干冰升华吸热,故A错误;
B.秋天早上的露珠是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B正确;
C.给教室里洒水降温是利用了水汽化吸热的原理,故C错误;
D.冬天飘落的雪花是水蒸气遇冷直接凝华而成的,凝华放热,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.由电源、开关和灯泡组成的简单电路,开关闭合后灯泡能发光,故A符合题意;
B.开关没有连入电路中,连接灯泡两端的导线没有接到电源两极上,故开关闭合后灯泡不能发光,故B不符合题意;
C.开关与灯泡连通,但电源没有接入电路中,故开关闭合后灯泡不能发光,故C不符合题意;
D.图中灯泡没有连入电路中,故开关闭合后灯泡不能发光,故D不符合题意.
故选A。
4.D
【详解】A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A正确,不符合题意;
B.闭合电路中,在电源外部电流的方向是从电源正极流出,经过用电器,流向电源负极,故B正确,不符合题意;
C.绝缘体不易导电的原因是绝缘体内的电荷几乎不能自由移动,即几乎没有自由电荷,故C正确,不符合题意;
D.用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒因为失去电子,从而使玻璃棒带上正电,故D错误,符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.内燃机做功冲程气缸内高温高压的气体推动活塞向下运动,把内能转化为机械能,故A正确,不符合题意;
B.使燃料充分燃烧放出的热量增加,有用功增加,可以提高热机效率,故B正确,不符合题意;
C.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C正确,不符合题意;
D.用水可以冷却汽车的发动机,主要是因为水的比热容较大,吸收较多的热量时,水的温度不至于太高,故D错误,符合题意。
故选D。
6.A
【详解】由题意知,单独用专用钥匙能打开储物箱,单独用老师的备用钥匙也可以,即S1和S2是并联关系,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】AB.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,故AB错误;
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小;导体的电阻一定时,导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,故C错误;
D.在导体两端电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流就越大,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.由图像可知,当A、B两端的电压为3V时,通过两电阻的电流IA=0.6A,IB=0.3A,由所以A、B的电阻分别是
,
因此,A导体的电阻小于B导体的电阻,故A错误;
B.当A、B两端的电压为3V时,通过两电阻的电流IA=0.6A,IB=0.3A,由于串联电路中电流处处相等,所以A、B导体串联在电源两端时,允许通过的最大电流为0.3A,电源最大电压为
Umax=I(RA+RB)=0.3A×(5Ω+10Ω)=4.5V
故B错误;
C.A、B导体串联在电源两端,若通过B的电流为0.2A,则电源电压为
U=I′(RA+RB)=0.2A×(5Ω+10Ω)=3V
故C正确;
D.A、B导体并联在电压为1V的电源两端时,A、B两端的电压都是1V,由图像可知,通过A导体的电流为0.2A,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.若a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两个电阻并联,电压表测量电源电压,故A错误;
B.a、c处接入电流表,在b处接入电压表,电路中发生了电源短路,电压表的示数为零,故B错误;
C.若a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两个电阻并联,a表测量电阻R2的电流,b表测量干路电流,则a处的电流表的示数为
电阻R1的电流为
b处电流表示数为
a、b处电流表示数之比为
故C正确;
D.a、b处接入电压表,在c处接入电流表,两电阻串联,a表测量电源电压,b表测量电阻R2的电压,a、b处电压表示数之比为
故D错误。
故选C。
10.D
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流:
A.电源的电压保持不变,滑片从最左端向右移动的过程中,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,通过定值电阻R2的电流不变,即电流表A2的示数不变,故A错误;
B.根据并联电路电流特点可知,电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值为通过滑动变阻器R1的电流;滑片从最左端向右移动的过程中,R1阻值减小,电源的电压保持不变,根据欧姆定律可得,通过滑动变阻器R1的电流增大,故B错误;
C.滑片从最左端向右移动的过程中,通过滑动变阻器R1的电流增大,通过定值电阻R2的电流不变,根据并联电路电流特点可知,总电流增大,即电流表A1的示数增大,因为电压表V的示数不变,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大,故C错误;
D.根据欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值为R2阻值,电阻R2为定值电阻,所以比值不变,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】A.只闭合开关S,断开开关S1、S2,电流从电源正极流出,先后经过电流表、滑动变阻器、R2、R1后流回到电源负极,所以是串联电路,电流表有示数,故A错误;
B.闭合开关S、S2,断开开关S1,电流从电源正极流出,先后经过电流表、S2、R2、R1后流回到电源负极,电压表测R2两端的电压,故电压表有示数,故B错误;
C.闭合开关S、S1,断开开关S2,电流从电源正极流出,先后经过电流表、滑动变阻器、R2、S1后流回到电源负极,定值电阻R2和滑动变阻器串联,故C正确;
D.闭合所有开关,电路只是关于R2的简单电路,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】A.由图甲可知,滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;由图乙、丙可知,当滑片与右端距离在0到4cm时,电压表示数不变,电流表示数为0,说明电压表此时测电源电压,滑动变阻器断路,故A错误;
B.由图乙可知,当滑片到最右端的距离小于4cm时,滑动变阻器断路,电压表测电源电压,电压表保持6V不变,则电源电压为
U0=6.0V
由图乙和图丙可知,当x=4cm时,电压表和电流表示数分别为
U1=4.0V,I0=0.5A
因为串联电路总电压等于各分电压之和,因此R0两端的电压为
U01=U0-U1=6.0V-4.0V=2.0V
根据欧姆定律的计算公式可得,电阻R0的阻值为
故B错误;
C.当滑片P距离最右端小于4cm时,滑动变阻器断路,当滑片P距离最右端等于4cm,此时滑动变阻器未出故障,此时滑动变阻器两端的电压为4V,流过滑动变阻器的电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值
当x=7cm时,电压表和电流表示数分别为
U1'=2.0V,I0'=1A
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
则3cm长的电阻丝的电阻为
R3=R'-R''=8Ω-2Ω=6Ω
则4cm长的电阻丝的电阻
所以滑动变阻器未出故障时的最大电阻
R滑=R'+R4=8Ω+8Ω=16Ω
故C正确;
D.若无故障,当滑动变阻器全部接入电路时,电路中的电流
电压表测滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,所以此时电压表的示数最大,此时电压表的示数
U大=I小R滑=0.3A×16Ω=4.8V
当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时,电压表的示数为0,所以电压表的变化范围为0~4.8V,故D错误。
故选C。
13. Ω 安培
【详解】[1]用电阻来表示导体对电流的阻碍作用大小。电阻的国际单位是欧姆,符号是Ω。
[2]电流的单位是安培,是为了纪念物理学家安培而命名的。
14. 并联 串联
【详解】[1]马路两边的路灯一个坏掉时,其他的灯仍然工作,说明路灯是互不影响的,是并联的。
[2]调速器能控制风扇的转速,说明互相影响,故教室里的风扇和调速器之间是串联的。
15. 100 100
【详解】[1]根据 可知,该电暖器的电阻
[2]导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端是否加电压无关;若该电暖器两端电压为0,其阻值是100Ω。
16. 60
【详解】[1]4.2g酒精完全燃烧放出的热量为
[2]由效率的计算公式得水吸收的热量为
由公式得水的末温度为
17. 40 80
【详解】[1]由图可知,R1、R2串联,通过两个电阻的电流相等,R1是光敏电阻,每当汽车挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变小,由欧姆定律可知,R1两端的电压U1也变小,R2两端的电压变大,即AB间输出的电压变大,由乙图可知R1变小后,AB间输出的电压为6V,根据串联正比分压可得
带入数值可得
解得R2=40Ω。
[2]当有光源照射R1时,由乙图可知,R1两端的电压U1′=6V,此时R2两端的电压为3V,即AB间输出电压为3V,根据串联正比分压可得
带入数值可得
解得R1′=80Ω。
18. R1 38∶3
【详解】[1]只闭合开关S1和S3时,电流从正极出发,经电流表、R1、开关S1、S3直接回到电源负极,因此电路为R1的简单电路,只有R1工作。
[2]只闭合开关S1和S3时,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律得,电路中的电流即电流表的示数为
只闭合开关S1、S4时,电阻R1、R2和R3串联,此时电路中的电流最小,最小电流为
由于I1∶I2=8∶3,所以
整理得
3R3=5R1-3R2
又因为
R1∶R2=3∶4
故
R2∶R3=4∶1
当开关都闭合时,R1、R2和R3并联,电流表在干路,其示数最大为
由于
R1∶R2=3∶4,R2∶R3=4∶1
所以
,
故电流表最小示数为
最小电流为
故电流表的最大、最小示数之比为
19. -1.5 晶体 固液共存态 前 保持不变 低于
【详解】(1)[1]由图甲可知,温度计的示数在零下,每一大格代表10℃,每一小格子,代表1℃,故此时的温度为1.5℃。
(2)[2]由图乙可知,冰在4~8min吸收热量,温度保持0℃不变,所以冰是晶体。
[3]图中4~8min时,冰处于熔化过程,冰熔化时,处于固液共存状态。
(3)[4]根据图丙可得,气泡上升过程中逐渐减小,所以丙图是沸腾前的现象。
(4)[5]由图乙可知,水在沸腾的过程中,温度保持98℃不变,由此可得出结论:水沸腾的特点是持续吸热,温度保持不变。
[6]由图乙可知,水在沸腾的过程中,温度保持98℃不变,由于水的沸点低于98℃,所以当时气压低于标准大气压。
20. 右 断开状态 B 不能 电压表正负接线柱接反了 B 6 见解析
【详解】(1)[1][2]为保护电路,闭合开关前滑动变阻器应置于阻值最大处,即最右端,连接电路整个过程中开关都应保持断开状态。
(2)[3]A.若滑动变阻器开路,则整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻开路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表有示数,故B符合题意;
C.若定值电阻短路,电路为通路,电流表有示数,电压表测导线的电压,电压表示数为0,故C不符合题意。
故选B。
(3)[4][5]由电路图可知,与a端相连的为电压表的正接线柱,与b端相连的为电压表的负接线柱,若保持电压表b端接线柱不动,将a端接线柱接到了滑动变阻器的上接线柱,则电流从电压表负接线柱流入了,这样的方法不能测出滑动变阻器两端的电压,理由是电压表正负接线柱接反了。
(4)[6]探究串联电路的电压特点,为避免实验的偶然性,要改变滑动变阻器的滑片位置多次实验,这样做的目的是寻求普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(6)[7]由图乙所示的图像可知,当电流为0.3A时,定值电阻和变阻器的的电压都为3V,根据串联电路电压的规律,本次实验中的电源电压为
U=3V+3V=6V
[8]根据图乙可知,电流相等时,对应的定值电阻和变阻器的电压之和都等于6V,即等于电源电压6V,由此可得串联电路的电压特点是:串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。
21. 将变阻器的上面两个接线柱连入了电路 10 电阻电压 右 25 反比 40
【详解】(1)[1]由乙图可知,电压表选用小量程,故电阻的电压不超过3V,最小的定值电阻为5Ω,由欧姆定律,电路的最大电流为
滑动变阻器按一下一上连接,要求向右滑时滑动变阻器的阻值变大,故变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,故将变阻器的左下接线柱与电流表的“0.6”接线柱连接,如下所示:
(2)[2]闭合开关,小渝发现电流表和电压表示数均较大,电路为通路,且无论怎么移动滑动变阻器电流表示数都不变,说明变阻器没有了变阻的作用,则可能的原因是将变阻器的上面两个接线柱连入了电路。
(3)[3]在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验中,小渝测得的数据如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A,由欧姆定律,可知小渝选用的定值电阻为
(4)a.[4]在探究通过导体的电流与电阻的关系的实验中,要控制电阻的电压不变,故滑动变阻器除了可以保护电路外还起到了控制电阻电压不变的作用。
b.[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω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压不变,即应保持电阻两端的电压不变,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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
c.[6]根据表一中数据,考虑到误差因素,电阻的电压为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
……
0.2A×10Ω=2V
0.13A×15Ω=2V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的1.25倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1.25×20Ω=25Ω
故为完成实验,小渝需要更换一个最大阻值至少为25的滑动变阻器。
d.[7]根据表一中数据可知,因电流与电阻之积为一定值,故通过实验可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[8]根据表二中第1组数据,由串联电路的规律及欧姆定律有
代入有关数据有
①
同理,对第2组数据有
②
由①②得
U总=6V,R滑=10Ω
当电压表4.8V时,同理有
故待测电阻为
R测=40Ω
故电压表“4.8V”刻度处对应的电阻值为40Ω。
22.(1)3V;(2)0.15A
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测R1支路的电流。由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压
U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
由并联电路电压的规律,故电源电压为3V。
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R2的电流为
答:(1)电源电压是3V;
(2)通过R2的电流为0.15A。
23.(1)3V;(2)40Ω;(3)0.59A
【详解】解:(1)只闭合S1,R1与R3串联,电流表测量干路电流,电压表测量R3两端的电压,由题意可知,电压表的示数为
U3=6V
因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压为
U1=U-U3=9V-6V=3V
(2)根据欧姆定律的计算公式可得,通过R1的电流为
因为串联电路的电流处处相等,所以通过R3的电流为0.15A,根据欧姆定律的计算公式可得,电阻R3的阻值为
(3)闭合S1、S2、S3时,R1被短路, R2与R3并联,电流表测干路电流,电压表测R3两端的电压,根据并联电路的电压规律可得,则R2、R3的电压为
由欧姆定律的计算公式可得,通过R3的电流为
由串联电路的电流规律可得,通过R2的电流为
根据并联电路的电路规律可得,电流表的示数为
答:(1)R1两端的电压为3V;
(2)电阻R3的阻值为40Ω;
(3)再闭合S2、S3,电流表的示数为0.525A。
24.(1)500N;(2)18V;(3)
【详解】解:(1)身高140cm的小侨站上踏板时,电流表A1示数为0.15A,体重测量电路中的电阻
由乙图可知,R1电阻为30Ω时,对应的压力为500N,小侨对电阻R1的压力等于重力,因此小侨的重力为500N。
(2)身高140cm的小侨站上踏板时,电流表A2示数为0.45A,身高测量电路两个电阻串联,电源电压
……①
身高180cm的小江站上踏板时,电流表A2示数为0.3A,身高测量电路的电源电压
……②
由①②解得:,
(3)保证电路安全的前提下,当滑动变阻器滑到顶端时,该身高测量仪测量的是最高身高 ,此时对应的R2的电阻为50Ω,根据接入电路的阻值与接入电路的长度成正比可知,身高每增加20cm,滑片上升,因此滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,滑片在最底端时对应的最低身高为100cm;当滑片在最顶端时对应的最高身高为200cm,此时电压表两端的电压
12.9V不超过电压表的最大量程,故该身高测量仪的身高测量的最高身高为200cm。
滑片在最底端时对应的最低身高为100cm;电路中的电流
电流超过了电流表的最大量程,因此电路不安全,根据电流表A2量程为可知,电路中最大电流为0.6A,此时对应的R2的电阻
由可知,对应的最小身高为120cm,在保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为。
答:(1)小侨的重力为500N;
(2)电源U2的电压为18V;
(3)保证电路安全的前提下,该身高测量仪的身高测量范围为。
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