2023-2024学年江苏省宿迁市三校九年级(上)期末物理试卷(含解析)
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这是一份2023-2024学年江苏省宿迁市三校九年级(上)期末物理试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.下列物理量对应的单位及其符号正确的是( )
A. 电压−瓦特(W)B. 电功−焦耳(J)C. 电功率−安培(A)D. 电流−欧姆(Ω)
2.关于电流表和电压表使用,下列说法错误的是( )
A. 使用前都应先检查指针是否指零,如有偏差则需将指针调至零位
B. 电流表串联在电路中,电压表并联在待测电路中
C. 绝不允许把电压表直接连接到电源的两极
D. 被测值的大小不能超过电表的量程
3.下列关于家庭用电的一些做法,正确的是( )
A. 小明家的熔丝烧断了,他用铜丝代替熔丝
B. 小亮家的冰箱上有灰尘,他用湿抹布擦拭
C. 一个插排上同时使用多个大功率用电器
D. 使用测电笔时,手不可以接触笔尖金属电极
4.一根电炉丝烧坏了,切掉了16后,仍接在原电源上,在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A. 5:6B. 6:5C. 1:6D. 6:1
5.一个圆纸盒内藏着一条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑的一端为N极),这些小磁针静止时的指向如图所示,则选项图中能正确反映盒中条形磁铁放置的情况的是( )
A. B. C. D.
6.某家庭月初电能表的示数为2627.2kW⋅ℎ,月底表盘示数为2717.2kW⋅ℎ,表盘上有1800imp/(kW⋅ℎ),他所在地区每度电的电费是0.5元,将某家用电器单独接在该电能表上正常工作10min,电能表指示灯闪烁了360次,则( )
A. 本月他家应缴纳电费90元B. 该家庭这个月总共耗电2717.2kW⋅ℎ
C. 这个用电器可能是节能灯D. 这个用电器10min耗电0.2kW⋅ℎ
7.甲、乙两个用电器串联后接在某一电源上,在相同的时间内,电流通过甲所做的功比乙大,则( )
A. 通过甲的电流比乙大B. 甲两端的电压比乙的大
C. 甲的电阻比乙小D. 甲消耗的电能比乙小
8.对下列四幅图的分析正确的是( )
A. 图甲:闭合开关后,通电螺线管右端是N极
B. 图乙:通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针仍然在偏转位置不动
C. 图丙:把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,给导线通电后,螺线管A端会指向北
D. 图丁:该装置可用来研究电动机的工作原理
9.家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确),只闭合开关S1,灯L1正常发光,再闭合开关S2,灯L1立刻熄灭,L2也不发光,检查发现熔丝熔断,则故障原因可能是( )
A. 灯L1短路B. 灯L1断路C. 灯L2短路D. 灯L2断路
10.关于地磁场,下列说法正确的是( )
A. 地球本身是一个巨大的磁体,周围存在磁感线
B. 地磁场的磁感线从S极出发,回到N极
C. 地磁场的磁极与地理两级稍微有点偏离,最早发现这一现象的人是宋代学者沈括
D. 位于地球表面的能在水平面内自由转动的小磁针静止时,其N极指向地磁北极
11.如图是一种称为“人工心脏泵”的体外装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动,活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。下列判断正确的是( )
A. 若电源左端为电源正极,闭合开关后,活塞将向左运动
B. 向左移动滑动变阻器可以改变电磁铁的磁极,从而改变活塞运动方向
C. 为了实现心脏泵的功能,线圈中的电流方向不可以改变
D. 若电源左端为电源负极,闭合开关后,则阀门S1闭合,S2打开
12.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻其“I−U”关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0~0.6AB. 电压表V2的示数变化范围是0~4V
C. 滑动变阻器R2的最大阻值是30ΩD. R1的阻值是20Ω
二、非选择题
13.如图所示,用磁体靠近大头针时,发现磁体对大头针有______作用,磁体的这种性质叫作______,磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极,当两个磁体靠近时,同名磁极相互______,异名磁极相互______被磁体吸引的大头针______(能/不能)吸引其他大头针。
14.如图为某白炽灯的铭牌,该白炽灯正常工作10ℎ要消耗______J的电能,如果改用5W的LED灯也可以达到相同的亮度,则消耗相同的电能可以供LED灯亮______ℎ。
15.标有“6V,3.6W”小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示,这个灯泡正常发光时灯泡的电阻为______Ω。若把这种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端,每只灯泡的实际电阻为______Ω,实际功率为______W。
16.一个玩具车使用的电动机,当把它接入1V电压的电路时,不让电动机转动,测得流过电动机的电流是2A,那么该电动机线圈的电阻是______Ω;若把它接入电源电压为2.5V的电路中,电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是1A,电动机正常工作时的效率是______%。
17.在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来,连接处电阻比别处要______(选填,大、小),在相等时间内,导线连接处发热比别处更______(选填多、少)。
18.一定值电阻R1接在稳定电源上,R1消耗的电功率为64W,将R1与另一定值电阻R2串联后再次接到原电源上,若测得R1消耗的电功率为4W,则R2消耗的电功率为______W;若测得R2消耗的电功率为12W,则R1消耗的电功率为______W。
19.将图中的开关、螺口灯泡和三孔插座正确的连入家庭电路中.
20.条形磁体旁的小磁针(涂黑的一端为N极)静止时如图所示,请标出图中磁感线的方向。
21.开关闭合后,小磁钟N极指向如图所示,请在螺线管上画出导线的绕向。
22.如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)该实验说明通电导线周围存在______,这种现象称为电流的______效应;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导线周围磁场方向与______方向有关;
(3)图甲中的直导线AB是______(选填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针上方的;
(4)通电直导线周围磁场分布如图乙所示,它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆,越靠近圆心位置,磁场越______(选填“强”或“弱”)。
23.磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(1)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关时导体静止,闭合开关后,导体运动,说明磁场对通电导体______(有/没有)力的作用;
(2)断开开关,将图中磁体的N和S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与______方向有关;
(3)断开开关,将图中电源的正负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与______方向有关;
(4)在导体运动过程中将电能转化为______能。
24.如图甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率的部分电路,其中滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整,使滑动变阻器连入电路的阻值最大;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是______短路,此时电流表的示数为0.12A,可知电源电压为______V;
(3)排除故障并正确连接电路后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为______Ω,若让小灯泡正常发光,滑片应向______(选填“左”或“右”)移动;
(4)实验中,小华同学发现电压表无法准确调到3.8V,她更换电压表量程后,只需将电压表并联在图丙中的______(选填“ab”“bc”或“ac”)之间并调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.2V时,小灯泡正常发光;小峰同学想用此电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,则他______(选填“能”或“不能”)得出正确结论;
(5)同学们完成实验后,老师又连接了如图丁所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为______,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率的表达式为P额= ______(用题中已有符号表示)。
25.在探究影响电流热效应因素的活动中,小明用电阻分别为R1和R2(R1W乙,
由U=WIt可知,U甲>U乙,故B正确;
C、I=UR,U=IR,I相同,U甲>U乙,由R=UI可知,R甲>R乙,故C错误;
D、电流通过甲所做的功比乙的大,甲消耗的电能比乙的多,故D错误。
故选:B。
已知两用电器串联,用电器两端的电压相等,还知道通电时间相等,根据公式W=UIt可比较通过的电流的大小;由欧姆定律可以比较用电器电阻大小。
本题考查电压、电流、电阻等的大小的比较,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道串联电路电压的规律。
8.【答案】D
【解析】解:A、闭合开关后,电流从螺线管右侧流入,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,其右端是S极,故A错误;
B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在磁场,即电流能产生磁场,断电后磁场消失,在地磁场的作用下,小磁针恢复原位,指向南北,故B错误;
C、由右手螺旋定则可知,螺线管A端为S极,B端为N极;地球的地理南极附近是地磁N极,地理北极附近是地磁S极,螺线管东西悬挂,故在磁极的相互作用下,螺线管会转动,直至N极向北,S极向南才能处于平衡状态,故C错误;
D、图中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中会受力运动,反映了电动机的工作原理,故D正确。
故选:D。
(1)根据安培定则判定通电螺线管的极性;
(2)通电导线的周围存在磁场;
(3)由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,因地球具有磁场,故可判出螺线管在地磁场中所受磁场力的作用而产生的偏转;
(4)通电导体在磁场中受力运动。
本题是电磁学的综合题,涉及的知识点较多,但难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:AB、根据图可知,灯L1正常发光,说明此支路正常,故AB错误;
CD、再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,熔丝熔断,说明电路中电流过大,因而故障原因可能是灯L2短路,L2断路对L1不影响。故C正确,D错误。
故选:C。
根据并联一个断路不影响其他用电器工作,而短路使得电流过大,熔丝熔断。
本题考查家庭电路的故障分析,属于中档题。
10.【答案】C
【解析】解:A、地球本身是一个巨大的磁体,周围不存在磁感线,故A错误;
B、在地磁外部,磁感线从N极出发,回到S极,故B错误;
C、地磁场的磁极与地理两级稍微有点偏离,最早发现这一现象的人是宋代学者沈括,故C正确;
D、位于地球表面的能在水平面内自由转动的小磁针静止时,其N极指向地磁南极,故D错误。
故选:C。
地球本身是个磁体,磁感线是假想的曲线;在地磁外部,磁感线从N极出发,回到S极;最早发现磁偏角的是宋代学者沈括;指南针静止时,南极指南,北极指北。
本题考查了地磁、磁感线和磁偏角及指南针的特点,属于基础题。
11.【答案】A
【解析】解:A.若电源左端为电源正极,闭合开关后,电流从左侧下方流入线圈,根据安培定则知,右侧为N极,左侧为S极,与条形磁铁吸引,活塞将向左运动,故A正确;
B.向左移动滑动变阻器可以改变电磁铁磁性强弱,但电流方向不变,不能改变电磁铁的磁极,故B错误;
C.为了实现心脏泵的功能,活塞必须左右移动,因而磁极必须改变,则线圈中的电流方向必须改变,故C错误;
D.若电源左端为电源负极,闭合开关后,根据安培定则知,右侧为S极,左侧为N极,与条形磁体排斥,活塞右移,则阀门S1打开,S2闭合,故D错误。
故选:A。
根据安培定则判断通电螺线管的磁极,根据磁极间的相互作用规律判断活塞运动方向方向。
本题考查安培定则与磁极间的作用规律,属于中档题。
12.【答案】B
【解析】解:由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
由图乙可知,电阻两端的电压增大时,通过它的电流增大,且电流和电压为正比关系,说明该电阻为定值电阻,则该图象为定值电阻R1的I−U图象;
A、闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,由图乙可知,电流表示数变化范围为0.2A~0.6A,故A错误;
B、由图甲可知,滑片在最左端时只有定值电阻接入电路,此时定值电阻两端电压等于电源电压,由图乙可知电源电压U=6V;
由图乙可知,定值电阻两端的最小电压为U1小=2V,
则滑动变阻器两端的最大电压:U2大=U−U1小=6V−2V=4V,
当滑片在最左端时,变阻器接入电路的电阻为0,滑动变阻器两端电压最小为0V,
所以电压表V2的示数变化范围是0~4V,故B正确;
C、当滑片位于最右端时,变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,此时定值电阻两端的电压U1=2V,
由I=UR可知,滑动变阻器的最大阻值:R2大=U2I小=U−U1I小=6V−2V0.2A=20Ω,故C错误;
D、由I=UR可知,R1的阻值:R1=UI大=6V0.6A=10Ω,故D错误;
故选:B。
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
由I−U图象可知,电阻两端的电压增大时,通过它的电流增大,且电流和电压为正比关系,说明该电阻为定值电阻,由此可知该图象为定值电阻R1的I−U图象;
由图甲可知,滑片在最左端时只有定值电阻接入电路,此时定值电阻两端电压等于电源电压,由图乙可知电源电压和此时电路中的电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;
当滑片位于最右端时,变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,由图乙可知最小电流和此时定值电阻两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律可求出滑动变阻器R2的最大阻值;
进一步结合滑片在两个端点时定值电阻两端的电压,根据串联电路的特点可求出变阻器两端电压的变化范围,即电压表V2的示数变化范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是正确分析I−U图象并从图象中获取相关信息。
13.【答案】吸引 磁性 排斥 吸引 能
【解析】解:用磁体靠近大头针时,发现磁体对大头针有吸引作用,磁体的这种性质叫作磁性;
磁体对大头针的作用最强的部位叫作磁极,当两个磁体靠近时,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
被磁体吸引的大头针会被磁化,磁化以后具有磁性,能吸引其他大头针。
故答案为:吸引;磁性;排斥;吸引;能。
根据磁极的概念、磁极间的相互作用规律和磁化填写。
本题考查了磁极的概念和磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
14.【答案】1.44×106 80
【解析】解:该白炽灯正常工作10ℎ要消耗的电能W=Pt=401000kW×10ℎ=0.4kW⋅ℎ=1.44×106J;
如果改用5W的LED灯也可以达到相同的亮度,则消耗相同的电能可以供LED灯亮的时间t′=WP′=0.4kW⋅ℎ51000kW=80ℎ。
故答案为:1.44×106;80。
根据W=Pt得出该白炽灯正常工作10ℎ要消耗的电能;
根据W=Pt得出消耗相同的电能可以供LED灯亮的时间。
本题考查电能和电功率的计算,是一道综合题。
15.【答案】10 6 1.5
【解析】解:(1)由P=UI=U2R得,小灯泡正常发光时的电阻:
R=U2P=(6V)23.6W=10Ω。
(2)把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端,每只灯泡两端的电压都为3V,
从图象上可以看出,此时电路电流约为0.5A,
每只灯泡的实际电阻:R′=U′I′=3V0.5A=6Ω。
每只灯泡的实际功率:
P=U′I′=3V×0.5A=1.5W。
故答案为:10;6;1.5。
(1)已知小灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=U2P计算出正常发光时的电阻;
(2)若两只完全相同的灯泡串联,灯泡的电阻相等,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,两只灯泡两端的电压相等,再从图象上找到对应的电压和电流,利用欧姆定律求得实际电阻;根据P=UI求出每只灯泡的实际功率。
本题考查电阻和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据图象得出相应的数据,还要知道灯泡在实际发光时,电阻不是固定不变的。
16.【答案】0.5 80
【解析】解:(1)电动机在电路中不转动时为纯电阻用电器,此时它两端电压为1V,通过的电流为2A,
由I=UR可得,电动机线圈的电阻:
R=UI=1V2A=0.5Ω;
(2)当电机正常工作时,消耗的电功率:
P电=UI=2.5V×1A=2.5W;
线圈中发热功率:
P热=I2R=(1A)2×0.5Ω=0.5W;
则电动机输出功率:
P输出=P−P热=2.5W−0.5W=2W;
则电动机正常工作时的效率:
η=P输出P电=2W2.5W=80%。
故答案为:0.5;80。
(1)电动机在电路中不转动时为纯电阻用电器,根据I=UR可得电动机线圈的电阻;
(2)电动机正常工作时,根据P=UI计算消耗的电功率,根据P=I2R计算产生的热功率,由P输出=P电−P热计算出输出机械能功率,从而计算出其效率。
本题综合考查了欧姆定律、电功率、热功率以及效率公式的应用,对于电动机问题,要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路。
17.【答案】大;多
【解析】答:在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,
因为导线连接处与导线串联在电路中,
所以通过的电流相等、通电时间相等,
因为Q=I2Rt,
所以连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热。
故答案为:大;多。
由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握,知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。
18.【答案】12 36或4
【解析】解:(1)由题意可得当电阻R1接到电压为U的电路上时P1=64W,当将R1与另一个电阻R2串联后仍然接到原来的电路上时P1′=4W,
设把R1接在电源上时电路中的电流为I,把R1和R2串联起来接在同一电源上时电路中的电流为I′,
由P=I2R可得II′= P1P1′= 64W4W=41,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据U=IR可得IR1=I′(R1+R2),则R1R1+R2=14,整理可得R2=3R1,
串联电路各处电流相等,R1消耗的电功率为4W,由P=I2R可得R2消耗的电功率为P2=3P1=3×4W=12W;
(2)电源的电压不变,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得II′=UR1UR1+R2=R1+R2R1,
根据P=I2R可得P1P2=I2R1I′2R2=(II′)2×R1R2=(R1+R2R1)2×R1R2=(R1+R2)2R1R2=64W12W,
整理可得:3R12−10R1R2+3R22=0,
解得:R1=3R2或R1=13R2,
R1消耗的电功率:P1′=I′2R1=I′2×3R2=3I′2R2=3×12W=36W或P1′=I′2R1=I′2×13R2=13I′2R2=13×12W=4W。
故答案为:12;36或4。
(1)设把R1接在电源上时电路中的电流为I,把R1和R2串联起来接在同一电源上时电路中的电流为I′,
根据P=I2R可得通过电路的电流之比,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示出两种情况下电源的电压,解方程可得两电阻之比,根据串联电路电流特点结合P=I2R计算R2消耗的电功率;
(2)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示出两电流关系,根据P=I2R表示出R1接在电源上消耗的电功率R1消耗的电功率和R1和R2串联起来接在同一电源上R2消耗的电功率之比,解方程得出两电阻的关系,再根据P=I2R计算R1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,关键是利用电源的电压不变和电功率关系得出方程。
19.【答案】解:(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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
如下图所示:
【解析】(1)灯泡的接法: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)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.
20.【答案】解:由图可知,下面小磁针的左端为N极,由磁极间的相互作用规律可知,该条形磁体的右端为N极,左端为S极;
磁体周围的磁感线总是由北极出发回到南极的,据此标出图中磁感线的方向,如图所示:
【解析】(1)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,由此可以利用小磁针的N、S极来确定条形磁体的N、S极;
(2)磁体周围的磁感线是由北极出发回到南极的。
此题考查了磁极间的作用规律和磁感线方向的判断,是一道综合题。
21.【答案】解:由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,知螺线管的右端为S极,左端为N极,根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指就是电流方向,可以判断电流从螺线管的正面流入,如图所示:
【解析】(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断螺线管的磁极。
(2)根据安培定则绕出螺线管的绕法。
知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者,都可以根据磁极间的作用和安培定则判断。
22.【答案】磁场 磁 电流 南北 强
【解析】解:(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明通电导线周围存在磁场,这种现象称为电流的磁效应;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,说明该点的磁场方向发生变化,实验说明电流磁场方向跟电流方向有关。
(3)小磁针受到地磁场的作用而要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线AB沿南北放置。
(4)由通电直导线周围磁感线的分布图可知,离导线越近,磁感线越密,磁场越强。
故答案为:(1)磁场;磁;(2)电流;(3)南北;(4)强。
(1)丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场;
(2)电流的磁场方向跟电流方向有关;
(3)由于小磁针静止时要指南北方向,在验证电流周围有磁场时,一般也把直导线南北放置;
(4)根据磁感线的疏密判断磁场的强弱。
本题考查了电流周围存在磁场的探究过程,所以学习过程中,注重实验结论,更要注重实验过程。
23.【答案】有 磁场 电流 机械
【解析】解:(1)将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,闭合开关后,电路中有电流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用;
(2)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,磁场方向改变,再闭合开关,电流方向不变,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(3)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,导体中电流方向改变,磁场方向不变,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
(4)在导体运动过程中,会消耗电能,所以能量转化形式是电能转化为机械能。
故答案为:(1)有;(2)磁场;(3)电流;(4)机械。
(1)磁场对通电导体有力的作用;
(2)(3)改变电流的方向或磁场的方向都可以改变线圈的受力方向;
(4)导体在磁场中受力运动过程中将电能转化为机械能。
此题主要考查了探究电动机工作原理的实验中,基本原理的掌握、实验中故障的分析与解决、实验的改进方法等,有一定综合性,是我们应该详细了解的。
24.【答案】小灯泡 6 5 右 bc 不能 Ⅰ 额 (U−I额R)I额
【解析】解:(1)滑动变阻器滑片P在左端时,要使变阻器连入电路阻值最大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关后,灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路;此时电压表无示数,可能是灯泡短路,或电压表并联电路之外存在断路,或者是电压表断路;电流表有示数,说明电路不存在断路;所以其故障是灯泡短路;
已知灯泡短路,电路中只有滑动变阻器,在闭合开关前,滑动变阻器的阻值在最大处,又知道I=0.12A,由I=UR可得,电源电压U=IR滑最大=0.12A×50Ω=6V;
(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过灯泡的电流I实=0.3A;
I=UR可得,此时灯泡的电阻:R=U实I实=Ω;
已知额定电压为3.8V的小灯泡,此时电压表示数为1.5V,若让小灯泡正常发光,根据串联分压的特点可知要增大灯泡两端电压,则减小滑动变阻器两端电压,即将滑片向右移动;
(4)当发现当电压表的示数为2.2 V时,小灯泡正常发光,说明电压表测量的是滑动变阻器两端电压,即小峰是将电压表并联在图丙中的bc之间;
由于灯泡电阻随温度的变化而变化,不是定值,不能用小灯泡代替定值电阻R,所以不能探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验而得出结论;
(5)实验过程如下:
①知小灯泡的额定电流为I额,则闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为I额,并记下此时电阻箱的阻值为R;由I=UR可得,电阻箱两端电压UR=I额R,
则小灯泡两端电压UL=U−UR=U−I额R,
②串联电路中电流处处相等,则小灯泡额定功率的表达式为P额=ULI额=(U−I额R)I额。
故答案为:(1)见解答; (2)小灯泡;6;(3)5;右;(4)bc;不能;(5)Ⅰ 额;(U−I 额R)I 额。
(1)滑动变阻器连入电路的电阻丝较长时连入电路的电阻较大;
(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路;电压表无示数,可能是灯泡短路,或电压表并联电路之外存在断路,或者是电压表断路;电流表有示数,说明电路不存在断路;综合分析可知,电路故障是灯泡短路;
已知灯泡短路,电路中只有滑动变阻器,根据电流表的读数,由I=UR求得电源电压;
(3)根据乙图可知电流表的量程,再结合分度值读出电表的示数,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据串联分压的特点可知滑片的移动方向;
(4)根据串联分压的特点可知电压表接在滑动变阻器两端;探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,要控制电阻阻值保持不变,而灯泡电阻不是定值,随温度的变化而变化,据此分析答题;
(5)测灯泡功率需要测出灯泡额定电流对应的额定电压,根据实验原理与实验步骤分析答题。
本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题。
25.【答案】质量 液体温度的变化 电阻 B R1 R1 不可行 实验中未能保持电阻不变
【解析】解:(1)煤油温度的变化与煤油吸收的热量及质量有关,所以实验中要使煤油的质量和初温相同;
(2)实验中通过煤油温度的变化来反映产生热量的多少;
(3)将两段电阻丝串联后接入电路,则电流和通电时间相同,由题意知,两电阻不同,所以这是探究电阻对产生热量的影响;
R1
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