
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
吉林省名校调研2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
展开1.(2分)图中是常见耳机上的音量调节旋钮,能够控制声音的响度,它的作用相当于一个( )
A.电源B.用电器C.变阻器D.开关
2.(2分)如图为某款新型折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是( )
A.超导体B.导体C.半导体D.绝缘体
3.(2分)如图所示,小洋购买了一个恒温杯垫给饮品加热。当杯和杯垫热传递停止时,说明它俩具有相同的( )
A.温度B.热量C.比热容D.内能
4.(2分)下列情景中,属于能量转移的是( )
A.钻木取火B.电灯发光
C.用热水袋取暖D.木炭燃烧
5.(2分)下列应用中,属于防止静电带来危害的是( )
A.静电除尘
B.静电复印
C.N95口罩中带静电的熔喷布
D.油罐车尾部都要拖一条铁链到地面
6.(2分)监测大气污染物浓度的电路图如图甲所示,R0为定值电阻,电源电压不变。气敏电阻R的阻值随污染物浓度变化的图象如图乙所示,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小B.电流表的示数不变
C.电路中的总电阻增大D.电压表的示数变小
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2分)我国家庭电路的电压是 V;两节新干电池串联的总电压是 V。
8.(2分)用豆浆机做豆浆时,能闻到浓浓的豆浆香味,这是 现象;豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,说明加热器和电动机的连接方式是 。
9.(2分)手相互摩擦时感觉发热,手的内能 (选填“增加”或“减少”),这是通过 的方式改变了手的内能。
10.(2分)与头发摩擦过的塑料梳子可以吸引小纸片,这是因为带电体具有 的性质,若塑料梳子带负电,则其在摩擦时 (选填“失去”或“得到”)电子。
11.(2分)定值电阻R1和R2串联在某电路中,已知R1:R2=2:1,则通过它们的电流之比是 ,加在它们两端的电压之比是 。
12.(2分)我国古代铸造青铜剑时,使用风箱是为了提高燃料的 (选填“热值”或“利用率”)。已知木炭的热值为3.4×107J/kg,完全燃烧2kg的木炭放出的热量为 J。
13.(2分)如图是一种防火警报器,这款警报器的触发装置是石墨,其原理是电路的电压不变,石墨的电阻 ,通过触发装置的电流会变大,从而发出警报。当没有电流通过时,石墨的电阻 (选填“为0”或“不为0”)。
14.(2分)现有电压为9V的电源,将一个标有“6V 0.5A”字样的小灯泡接入此电路中,为使小灯泡正常发光 (选填“串联”或“并联”)一个阻值 Ω的电阻。
15.(2分)两个个电阻元件R1与R2的I﹣U关系图象如图甲所示,其中 是定值电阻。若把它们连接在电路中,如图乙所示,闭合开关S后,则电源电压为 。
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(5分)如图所示的电路中,电源两端的电压恒为4.5V,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关S后,电路正常工作。
(1)电路的总电阻;
(2)通过电路的电流。
17.(5分)如图所示电路中,电源电压恒为6V。R2的阻值为20Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数。
四、简答题(每题3分,共6分)
18.(3分)为什么家庭电路都用铜导线而不用铁导线?
19.(3分)在写作业时,如果写错字了,用胶带纸就可以把它揭下来
五、作图、实验与探究题(第20题2分、第21~22题每题3分、第23题6分、第24题4分、第25题6分,共24分)
20.(2分)如图所示,请在“〇”中填入电流表或电压表的符号,使电阻R1和R2并联。
21.(3分)如图所示,铜片是橙子电池的 极,橙子电池的电压为 V,为提高橙子电池的输出电压,可以把若干个橙子电池 联。
22.(3分)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,用两个相同的容器分别装入质量相等的甲、乙两种液体,用相同的电加热器同时加热
(1)实验中需要的测量器材有:温度计、秒表和 。
(2)当液体的温度都是38℃时,两种液体吸收热量Q甲、Q乙的大小关系为Q甲 Q乙;液体 的比热容大。
23.(6分)在“探究串联电路中电压规律”的实验中,实验电路如图甲所示:
(1)实验时,灯L1和L2的规格应 (选填“相同”或“不相同”)。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(3)闭合开关后,两灯都不发光,分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V,UBC=0V,UAC=3V,并且是只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
(4)处理好故障后,进行测量,用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接A点的导线接到C点, (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,理由: 。
24.(4分)小红用如图甲所示的实验电路“探究电流与电阻的关系”,实验中所用定值电阻的阻值分別为5Ω、10Ω、20Ω各一个。
(1)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,依次改变电阻R的阻值,并保持其两端的电压不变,图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R关系图象,由图象可以得出结论:电压一定时 。
(3)在图甲中,定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时,滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1和R2,则R1:R2= ;
(4)多次实验的目的是 。
25.(6分)小明用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验开始前,应把滑动变阻器的滑片P调到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为2.4V时,电流表的指针位置如图乙所示 A,此次测出小灯泡的电阻为 Ω。
(3)实验中小明发现,当电压表示数为0.8V时,小灯泡刚好微微发光 (选填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后,小明进一步思考,用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表,能否测出未知定值电阻Rx的阻值呢?他设计电路如图丙,实验步骤如下:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于B端时;将滑片移至A端,记下电流表的示数为I1;则电阻Rx的阻值表达式为Rx= (用I、I1和R表示)。
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.(2分)图中是常见耳机上的音量调节旋钮,能够控制声音的响度,它的作用相当于一个( )
A.电源B.用电器C.变阻器D.开关
【分析】各种电器的音量开关实质上都是一个滑动变阻器,通过改变滑动变阻器连入电路中的电阻的大小来改变电流的大小,从而实现对音量大小的控制。
【解答】解:耳机上的音量调节旋钮,能够控制声音的响度。
故选:C。
【点评】本题的解题关键是了解滑动变阻器在实际生活中的应用。
2.(2分)如图为某款新型折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是( )
A.超导体B.导体C.半导体D.绝缘体
【分析】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,导电性能介于二者之间的是半导体。二极管利用的主要材料就是半导体。
【解答】解:不同材料导电性不同,导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体,故ABD错误。
故选:C。
【点评】此题考查了半导体材料,是一道基础题。
3.(2分)如图所示,小洋购买了一个恒温杯垫给饮品加热。当杯和杯垫热传递停止时,说明它俩具有相同的( )
A.温度B.热量C.比热容D.内能
【分析】发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:发生热传递的条件是存在温度差,当杯和杯垫热传递停止时;故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了热传递的条件,属于基础知识。
4.(2分)下列情景中,属于能量转移的是( )
A.钻木取火B.电灯发光
C.用热水袋取暖D.木炭燃烧
【分析】能量转化是一种形式的能转化为另一种形式的能,前后的能量形式不同;而能量的转移过程中,前后的能量形式相同。
【解答】解:A、钻木取火,属于能量的转化;
B、电灯发光,将电能转化为水的内能,故B错误;
C、用热水袋取暖,属于能量的转移;
D、木炭燃烧时发热,属于能量的转化。
故选:C。
【点评】本题主要考查了对能量转化和转移的判断,要学会在理解转化和转移实质的基础上对不同的实例进行区分。
5.(2分)下列应用中,属于防止静电带来危害的是( )
A.静电除尘
B.静电复印
C.N95口罩中带静电的熔喷布
D.油罐车尾部都要拖一条铁链到地面
【分析】静电对人类有利的方面就加以利用,对人类有危害的方面就避免和防止;利用还是防止主要看是有利的还是有害的。
【解答】解:
A、静电除尘,故是静电的利用
B、静电复印,故是静电的利用;
C、N95口罩中带静电的熔喷布,故C错误;
D、利用运油车尾部的铁链将油与油罐摩擦产生的静电导,这是静电的防止。
故选:D。
【点评】静电对人有利的就是利用,对人有害的就是防止,如:油罐车拖一条铁链、飞机机轮用导电橡胶制成、织地毯时夹一些不锈钢丝都是为了防止静电的危害.而静电复印是利用静电为人类服务。
6.(2分)监测大气污染物浓度的电路图如图甲所示,R0为定值电阻,电源电压不变。气敏电阻R的阻值随污染物浓度变化的图象如图乙所示,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小B.电流表的示数不变
C.电路中的总电阻增大D.电压表的示数变小
【分析】由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;根据图象可知R的阻值随污染物浓度的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化。
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压;
由图象可知,当污染物浓度增大时,电路中的总电阻减小可知,即电流表的示数增大;
由U=IR可知,R0两端的电压增大;电源电压不变,所以R两端的电压减小;
综上所述,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象得出R的阻值随污染物浓度的变化。
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2分)我国家庭电路的电压是 220 V;两节新干电池串联的总电压是 3 V。
【分析】我国家庭电路的电压是220V;手机电池的电压是3.6V或3.7V;干电池的电压是1.5V;人体的安全电压是不高于36V;
干电池串联的总电压等于各电池的电压之和。
【解答】解:我国家庭电路的电压是220V;一节新干电池的电压为1.5伏。
故答案为:220;5。
【点评】知道我国家庭电路的电压、干电池的电压,以及电池串联的电压值是解答本题的关键。
8.(2分)用豆浆机做豆浆时,能闻到浓浓的豆浆香味,这是 扩散 现象;豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,说明加热器和电动机的连接方式是 并联 。
【分析】(1)不同物质组成的物体相互接触时彼此进入对方的现象是扩散。
(2)串联电路中用电器相互影响,并联电路中用电器互不影响。
【解答】解:(1)用豆浆机做豆浆时,豆浆分子运动到空气中,这是扩散现象。
(2)豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,加热器和电动机互不影响。
故答案为:扩散;并联。
【点评】本题通过用豆浆机做豆浆考查了扩散现象和并联,体现了生活处处皆物理。
9.(2分)手相互摩擦时感觉发热,手的内能 增加 (选填“增加”或“减少”),这是通过 做功 的方式改变了手的内能。
【分析】改变内能的方法有做功和热传递,做功是能量的转化过程,而热传递是能量的转移过程。
【解答】解:手相互摩擦时感觉发热,此过程中克服摩擦做功,所以手的内能增加。
故答案为:增加;做功。
【点评】本题考查了内能的改变,属于基础题。
10.(2分)与头发摩擦过的塑料梳子可以吸引小纸片,这是因为带电体具有 吸引轻小物体 的性质,若塑料梳子带负电,则其在摩擦时 得到 (选填“失去”或“得到”)电子。
【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质;
摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带正电,失去电子带负电。
【解答】解:头发摩擦过的塑料梳子可以吸引小纸片,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
若塑料梳子带负电,则其在摩擦时得到电子。
故答案为:吸引轻小物体;得到。
【点评】本题考查了带电体的性质和摩擦起电的实质,属于基础知识。
11.(2分)定值电阻R1和R2串联在某电路中,已知R1:R2=2:1,则通过它们的电流之比是 1:1 ,加在它们两端的电压之比是 2:1 。
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出它们两端的电压之比。
【解答】解:定值电阻R1和R2串联在某电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流之比为7:1;
由I=可得
===。
故答案为:1:1; 5:1。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
12.(2分)我国古代铸造青铜剑时,使用风箱是为了提高燃料的 热效率 (选填“热值”或“利用率”)。已知木炭的热值为3.4×107J/kg,完全燃烧2kg的木炭放出的热量为 6.8×107 J。
【分析】(1)不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧,提高热效率;
(2)已知木炭的热值和质量,可利用公式Q=mq计算木炭完全燃烧放出的热量。
【解答】解:不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧,提高热效率;
木炭的热值q=3.4×105J/kg,完全燃烧木炭的质量m=2kg,
完全燃烧2kg木炭放出的热量是:
Q=mq=4kg×3.4×105J/kg=6.8×105J。
故答案为:热效率;6.8×102。
【点评】本题考查了利用热量公式进行计算,和燃料的利用,在计算过程中注意单位统一。
13.(2分)如图是一种防火警报器,这款警报器的触发装置是石墨,其原理是电路的电压不变,石墨的电阻 变小 ,通过触发装置的电流会变大,从而发出警报。当没有电流通过时,石墨的电阻 不为0 (选填“为0”或“不为0”)。
【分析】石墨是导体,其电阻随温度升高而减小;导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
【解答】解:警报器的触发装置是石墨,其原理是整个电路的电压不变,石墨的温度升高,通过触发装置的电流会变大;当没有电流通过时。
故答案为:变小;不为0。
【点评】此题考查了温度对导体电阻的影响、电阻的概念,属基础题目。
14.(2分)现有电压为9V的电源,将一个标有“6V 0.5A”字样的小灯泡接入此电路中,为使小灯泡正常发光 串联 (选填“串联”或“并联”)一个阻值 6 Ω的电阻。
【分析】现有电压为9V的电源,因电源电压大于灯泡的额定电压,根据串联分压的知识可知,要使灯泡正常发光,应在电路中串联一个保护电阻。已知灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,最后根据R=计算出串联电阻的阻值。
【解答】解:现有电压为9V的电源,因电源电压大于灯泡的额定电压,则应在电路中串联一个保护电阻;
由于灯泡正常发光,则电路中的电流为:I=I额=0.8A,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和可知:
保护电阻两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣6V=8V,
根据I=可得保护电阻的阻值为:R==;
故答案为:串联;6。
【点评】本题是欧姆定律在串联电路中的应用,关键要理解题目中所给条件的含义。
15.(2分)两个个电阻元件R1与R2的I﹣U关系图象如图甲所示,其中 R1 是定值电阻。若把它们连接在电路中,如图乙所示,闭合开关S后,则电源电压为 3.5V 。
【分析】(1)根据电阻一定时,电流与电压成正比,结合两图线特点分析得出定值电阻的图象;
(2)由图乙可知,R1与R2串联,根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流,根据图象读出此时两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源电压。
【解答】解:(1)由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,由图象可知,R1是定值电阻;
(2)由图乙可知,闭合开关S后,R1与R7串联,电路电流为0.2A时,通过两电阻的电流均为4.2A1=7V、U2=2.4V,由串联电路的电压特点可知1+U2=7V+2.5V=6.5V。
故答案为:R1;6.5V。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(5分)如图所示的电路中,电源两端的电压恒为4.5V,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关S后,电路正常工作。
(1)电路的总电阻;
(2)通过电路的电流。
【分析】(1)两电阻串联,根据R=R1+R2得出总电阻;
(2)根据欧姆定律得出通过电路的电流。
【解答】解:(1)两电阻串联,总电阻R=R1+R2=4Ω+10Ω=15Ω;
(2)通过电路的电流I===3.3A。
答:(1)电路的总电阻为15Ω;
(2)通过电路的电流为0.6A。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,是一道综合题。
17.(5分)如图所示电路中,电源电压恒为6V。R2的阻值为20Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数。
【分析】(1)根据电路图可知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值。
(2)当开关S1、S2都闭合时,定值电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流;根据并联电路电压规律和欧姆定律求出电流表的示数。
【解答】解:(1)根据电路图可知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,电流表测量R4的电流,
根据I=可得电阻R1的阻值为:
R1===30Ω;
(2)当开关S1、S2都闭合时,定值电阻R6、R2并联,电流表测量干路电流;
根据并联电路中各质量不会影响的特点可知不变,则通过R1的电流仍为2.2A;
通过R2的电流:I3===8.3A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数为:
I=I1+I2=0.2A+2.3A=0.4A。
答:(1)电阻R1的阻值为30Ω;
(2)当开关S1、S4都闭合时,电流表的示数为0.5A。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,属于基础题。
四、简答题(每题3分,共6分)
18.(3分)为什么家庭电路都用铜导线而不用铁导线?
【分析】导体的电阻取决于导体的材料、长度和横截面积。
【解答】答:
相同粗细、相同长度的铜导线和铁导线相比,所以通常家用电路的电线用铜做导电体。
【点评】此题考查了影响电阻大小的因素,难度不大。
19.(3分)在写作业时,如果写错字了,用胶带纸就可以把它揭下来
【分析】分子间存在相互作用的引力。
【解答】答:用力抹胶带,可以缩小胶带分子与纸分子间的距离,这种较大的引力可以将错处的纸揭掉一层。
【点评】本题考查学生对分子之间作用力的理解情况,同时要求掌握与其相关的因素,结合具体实例做出分析判断。
五、作图、实验与探究题(第20题2分、第21~22题每题3分、第23题6分、第24题4分、第25题6分,共24分)
20.(2分)如图所示,请在“〇”中填入电流表或电压表的符号,使电阻R1和R2并联。
【分析】电流表与被测用电器串联,且在电路中相当于导线;电压表与被测用电器(或被测电路)并联,且在电路中相当于开路。
【解答】解:当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,则电流的路径有两条,所以,而右侧电表与R6串联,为电流表
【点评】本题考查了电压表和电流表的连接方式,难度不大。
21.(3分)如图所示,铜片是橙子电池的 正 极,橙子电池的电压为 0.5 V,为提高橙子电池的输出电压,可以把若干个橙子电池 串 联。
【分析】(1)由图中电压表指针的偏转方向可判断电流的方向,根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极;
(2)根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数;
串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和,并联电池组的总电压等于一节电池的电压,据此分析。
【解答】解:(1)图中电压表指针正常偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入,则与电压表正接线柱相连的是电池的正极,锌片是橙子电池的负极。
(2)根据图示可知,电压表的量程为0~3V,此时示数为5.5V;
为提高橙子电池的输出电压,根据串联电路的电压规律可知。
故答案为:正;0.3;串。
【点评】运用电压表判断水果电池的正负极时,若电压表指针正常偏转,则与电压表正接线柱相连的是电池的正极;若电压表指针反向偏转,与电压表正接线柱相连的是电池的负极。
22.(3分)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,用两个相同的容器分别装入质量相等的甲、乙两种液体,用相同的电加热器同时加热
(1)实验中需要的测量器材有:温度计、秒表和 天平 。
(2)当液体的温度都是38℃时,两种液体吸收热量Q甲、Q乙的大小关系为Q甲 = Q乙;液体 乙 的比热容大。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具秒表;
(2)根据图象确定甲、乙升高相同温度时加热时间的长短,得出吸收热量的大小关系;从而可判断出二者吸热能力的高低及比热容的大小。
【解答】解:(1)由实验可知,要准确完成本实验除了图中的实验器材;
(2)由图象可知,从开始加热到两液体的温度都是38℃时,甲、乙液体吸收的热量相同甲=Q乙;
甲、乙液体吸收的热量相同,说明乙的吸热能力更强。
故答案为:(1)天平;(2)=;乙。
【点评】此题是探究物质吸热本领的实验,考查了控制变量法的应用,解决此题的关键是能够通过表格得出物质之间吸热的关系。
23.(6分)在“探究串联电路中电压规律”的实验中,实验电路如图甲所示:
(1)实验时,灯L1和L2的规格应 不相同 (选填“相同”或“不相同”)。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(3)闭合开关后,两灯都不发光,分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V,UBC=0V,UAC=3V,并且是只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 L1断路 。
(4)处理好故障后,进行测量,用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接A点的导线接到C点, 不能 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,理由: 电压表的正、负接线柱接反了 。
【分析】(1)为了使实验结论具有普遍性,应选用规格不同的灯泡;
(2)根据电源电压确定电压表量程,将电压表并联在灯泡两端;
(3)闭合开关后,两灯都不发光,说明电路可能断路;若电压表有示数,则与电压表并联的电路之外的电路为通路,若电压表没有示数,说明与电压表并联的电路之外的电路为断路,据此分析;
(4)电流要从电表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则电表指针会反向偏转。
【解答】解:(1)为了使实验结论具有普遍性,应选用规格不同的灯泡;
(2)由图乙可知,电源电压为两节干电池串联,故电压表选用小量程并联在灯泡两端
;
(3)闭合开关后,两灯都不发光;分别把电压表接在图甲中AB两点,测得UAB=3V,则说明A;测得UAC=3V,说明A;测得UBC=5V,说明B,若只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L5断路;
(4)将与A点相连的导线改接到C点,会导致电压表的正负接线柱接反;
故答案为:(1)不相同;(2)见解答图1断路;(4)不能、负接线柱接反了。
【点评】本题考查探究串联电路电压规律的实验操作过程,学生需要掌握电路的故障分析、电表的使用规则等知识。
24.(4分)小红用如图甲所示的实验电路“探究电流与电阻的关系”,实验中所用定值电阻的阻值分別为5Ω、10Ω、20Ω各一个。
(1)连接电路时,开关应 断开 (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,依次改变电阻R的阻值,并保持其两端的电压不变,图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R关系图象,由图象可以得出结论:电压一定时 反比 。
(3)在图甲中,定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时,滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1和R2,则R1:R2= 1:4 ;
(4)多次实验的目的是 得到普遍规律 。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)根据图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
(3)根据串联电路电压的特点及分压原理求滑动变阻器两次接入电路的电阻之比R1:R2;
(4)探究电流与电阻的关系时,应多次测量得出普遍性规律。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)由图象可知,导体的电阻增大,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)在实验中,把5Ω和20Ω的电阻分别接入电路1相等时,由串联电路电压的规律5也相等,由分压原理有:====;
(4)探究电流与电阻的关系时,为了得出普遍规律。
故答案为:(1)断开;(2)反比;(4)得到普遍规律。
【点评】本题探究电流与电阻关系,考查注意事项、分析图像归纳结论、欧姆定律的应用和多次实验的目的。
25.(6分)小明用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验开始前,应把滑动变阻器的滑片P调到 B (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为2.4V时,电流表的指针位置如图乙所示 0.3 A,此次测出小灯泡的电阻为 8 Ω。
(3)实验中小明发现,当电压表示数为0.8V时,小灯泡刚好微微发光 小 (选填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后,小明进一步思考,用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表,能否测出未知定值电阻Rx的阻值呢?他设计电路如图丙,实验步骤如下:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于B端时;将滑片移至A端,记下电流表的示数为I1;则电阻Rx的阻值表达式为Rx= (用I、I1和R表示)。
【分析】(1)为了保护电路,在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处;
(2)根据电流表的量程和分度值读数,根据欧姆定律算出电阻值;
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(4)分析滑片移到两个端点时电路的连接和电表测量的物理量,由欧姆定律和串联电路的规律,根据电源电压不变列方程求出Rx。
【解答】解:(1)为了保护电路,在闭合开关之前,即B端;
(2)图乙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A;
根据I=可得
RL===7Ω;
(3)实验中发现,当电压表示数为0.8V时,此时小灯泡灯丝的温度低于小灯泡正常发光时的温度;
(4)由图丙可知:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于B端时,Rx与变阻器的最大电阻串联,记下电流表的示数为I,电源电压为:U=I×(R+Rx)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
将滑片移至A端,为电阻Rx的简单电路,记下电流表的示数为I3,由欧姆定律可得电源电压:U=I1×Rx﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②解得:Rx=。
故答案为:(1)B;(2)2.3;8;(4)。
【点评】本题探究电流与电阻关系的实验,考查了注意事项、电流表读数、影响灯丝电阻的因素以及设计实验方案测电阻的能力。
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