2023-2024学年河南省驻马店市汝南县天中山中学九年级(下)开学物理试卷(含解析)
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这是一份2023-2024学年河南省驻马店市汝南县天中山中学九年级(下)开学物理试卷(含解析),共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.下列四个图象与其描述的物理知识,正确的是( )
A. 某种物质所受重力与质量的关系
B. 阴影部分的面积表示物体运动的路程
C. 电阻一定时,导体中电流与导体两端电压的关系
D. 热值与燃料体积的关系
2.随着科学技术的进步,我国在航天领域取得了举世瞩目的成就,对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是( )
A. 执行导航任务的北斗系列卫星
B. 月球上行走的“玉兔”月球车
C. 在轨运行的“天宫二号”空间站
D. “天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星
3.如果家中有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是( )
A. 木擀面杖B. 橡胶手套C. 铝拖把杆D. 塑料凳子
4.如图所示,将两只相同的气球在头发上摩擦后,一只气球在另一只气球上方“跳舞”,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电过程中创造了电荷B. 带电体能吸引轻小物体
C. 异种电荷相互吸引D. 验电器的原理与该现象相同
5.频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一,图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能逐渐增大
B. 小球的机械能逐渐减小
C. 小球的重力在ab段做功比在cd段多
D. 小球的重力在ab段做功比在cd段慢
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
6.在物理问题的研究中,科学方法至关重要,下列有关科学方法,说法正确的是( )
A. “长度测量”和“小灯泡电阻测量”实验中,都用到了多次测量求平均值,是为了减小误差
B. 在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中,都用到了控制变量法
C. “测不规则小块固体的体积”和“托里拆利测大气压强”实验中,都用到等效替代法
D. 温度计和测力计的制作都用到了转换法
7.如图所示为“探究电流产生热量的影响因素”的实验装置,电热丝阻值R1>R2,两烧瓶中装有相同质量和初温的同种气体。在闭合开关后,下列说法符合实验的是( )
A. A气球先鼓起B. B气球先鼓起
C. 通过R1与R2的电流相同D. R1与R2两端电压相同
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
8.我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不全南也”。人们把指南针指南的磁极叫______极,地磁场的______极在地理的南极附近。
9.如图所示,将正在发声的音叉插入水中,会看到水花飞溅,这说明声音是由物体______产生的。频率为256Hz的A音叉和频率为440Hz的B音叉中,______(选填“A”或“B”)音叉声音的音调较高。
10.公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,如图所示。汽车匀速行驶时,坐在座位上的乘客相对于汽车是______的。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于______继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的______。
11.用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带______电。用这个橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,验电器的两金属箱片由于带同种电荷互相______而张开。
12.在如图所示的电路中,电阻R0为60Ω,电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为______V,电流表的示数为______A。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为______V。
13.在通常情况下,许多物质的密度、沸点、凝固点、比热容等都是稳定不变的。这些稳定不变的物理量既是物质的基本属性,也是自然界平衡与和谐的本质反映。假如这些物理量发生改变,我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例,就任一物理量发生改变,提出一个相关的物理问题,并做出合理的猜想。
【示例】问题:如果水的密度变小,轮船的吃水深度将如何变化?猜想:轮船的吃水深度将增加。
问题: 。猜想: 。
四、作图题:本大题共2小题,共6分。
14.如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°,请在图中括号内分别标出:
(1)螺线管右端的磁极(用“N”或“S”表示);
(2)电源左端的极性(用“+”或“−”表示)。
15.如图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现:开关断开时指示灯不亮,插孔不能供电;开关闭合时指示灯亮,插孔能供电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能供电。根据以上描述,请在图乙中用笔画线代替导线完成电路连接。
五、实验探究题:本大题共2小题,共19分。
16.小明想用伏安法测量未知电阻Rx的阻值,图甲是他连接的部分实物电路。
(1)请用笔画线代替导线,把图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,这可能是因为______。
(3)排除故障后,小明测得一次电压表与电流表的示数,准备整理实验器材结束实验。同组的小新认为小明此时不应结束实验,而应调节滑动变阻器的滑片,多测几组电压值与电流值。小新提出这个建议的目的是______。若小明测量的是小灯泡的电阻,基于同样的目的小新还会不会提出这样的建议?理由是什么?______。
(4)在某次实验中:电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压恒定但未知,小明设计了如图乙所示的电路图也测出了Rx的阻值。请将实验过程补充完整。
①闭合开关S,______,读出电流表示数I1,则电源电压U=I1Rx;
② ______,读出电流表示数I2,则电源电压U=I2(R0+Rx);
③Rx的表达式:Rx= ______。
17.某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:______。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I−U图象。
④分析I−U图象可得出结论:在电阻一定时,______。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是:______。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。
六、计算题:本大题共1小题,共8分。
18.在家电博览会上,小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的______效应。智能化遥控器通过红外线对电热水器进行温度设置,红外线是______(选填“可见”或“不可见”)光。
(2)大功率家用电器需要使用专用插座,插座的常用规格有“10A”和“16A”两种,通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座?
(3)已知该电热水器的加热效率为90%,求它正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的时间。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
七、综合题:本大题共1小题,共9分。
19.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示。迎风板与一个压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻随风力的变化而变化,已知电电压恒为9V,定值电阻R=2Ω,电压表量程为0~3V,压敏电
阻Rx,与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。
(1)电压表示数随风力的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)求无风时定值电阻R消耗的电功率。
(3)求该装置所能测量的最大风力。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、物体受到的重力与其质量成正比,其图象应该是一条过原点的斜向上的直线,故A错误;
B、该图为v−t图象,阴影部分的面积为vt,根据s=vt可知,该面积表示物体运动的路程,故B正确;
C、在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比,如果横轴表示电流,纵轴表示电压,其图象应该是一条过原点的斜向上的直线,故C错误;
D、热值是燃料的一种特性,与体积无关,其图象应该为一条与横轴平行的直线,故D错误。
故选:B。
分析图象确定横纵坐标表示的物理量,确定图象反应的物理量间的关系,然后根据图象反应的物理量间的关系作出判断。
学会分析图象是本题考查的主要能力,其次还要对图象中包含的公式或原理等有一个明确的认识。
2.【答案】D
【解析】解:“天眼 FAST”探测到的太阳系外的脉冲星在太阳系外,故离地球最远,故D正确,ABC错误;
故选:D。
太阳是太阳系的中心,而不是宇宙的中心。
本题考查的人类探究太阳系及宇宙的历程,对宇宙空间的理解是解题的关键。
3.【答案】C
【解析】解:有人触电时,可以使用绝缘物体使触电者脱离带电体;木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于绝缘体,铝拖把杆属于导体,故C符合题意。
故选:C。
导体容易导电,绝缘体不容易导电。据此分析选择。
本题考查了导体和绝缘体的性质,属于基础知识,熟记即可。
4.【答案】D
【解析】解:将两只相同的气球在头发上摩擦后,一只气球在另一只气球上方“跳舞”,是因为摩擦过程中电荷(电子)发生转移,使两个气球带上同种电荷相互排斥的结果,与验电器的工作原理相同。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移。
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
理解摩擦起电的实质和电荷间的作用规律,可解答此题。
5.【答案】D
【解析】解:A、小球在下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小;故A错误;
B、小球在整个下落过程中,由于不计空气阻力,机械能没有转化为内能,机械能守恒,所以小球的机械能不变;故B错误;
C、小球的重力G不变,小球在ab段比cd段下落高度小,根据W=Gh可知,小球的重力在ab段做功比在cd段少;故C错误;
D、小球在ab段和cd段下降所用时间相同,又知在ab段比cd段重力所做的功少,根据P=Wt可知,重力在ab段做功比在cd段慢;故D正确。
故选:D。
(1)影响重力势能大小的因素是质量和高度,质量一定时,根据高度变化判断重力势能变化;
(2)不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒;
(3)根据公式W=Gh,判断重力做功的大小;
(4)屏闪照片在ab段和cd段间隔时间相同,根据P=Wt判断功率的大小;
本题考查影响重力势能大小的因素、机械能大小的变化、功和功率的大小比较,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
6.【答案】BD
【解析】解:A、“长度测量”用到了多次测量求平均值,是为了减小误差;
小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故A错误。
B、压力作用效果与压力和接触面积都有关系。在探究影响压力作用效果的因素时,必须保持其中一个物理量,改变另一个物理量。采用的是控制变量法;
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关系。在研究影响摩擦力大小的因素时,必须保持其中一个物理量,改变另一个物理量,采用的是控制变量法,故B正确。
C、排水法测小石块的体积,排开的水的体积就等于小石块的体积,采用的等效替代法;
托里拆利实验测量出大气压的值,采用的是转换法;故C错误。
D、温度计和测力计都是将要测量的物理量转换成长度的测量来实现,故D正确。
故选:BD。
(1)利用多次测量取平均值的方法可以减小误差;测小灯泡电阻时,需考虑灯丝电阻受温度影响明显。
(2)物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
(3)等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
(4)一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们,这种方法在科学上叫做“转换法”。
本题考查了常用的一些科学探究方法,找准每一种方法的特点,结合例子去分析去理解是解题的关键.
7.【答案】BD
【解析】解:
(1)由图知,R1与R2并联,
由并联电路的电压规律知,R1与R2两端电压相同,故D正确;
电压相等,R1>R2,由I=UR知,通过R2的电流较大,故C错误;
(2)电压和通电时间相同,由Q=W=U2Rt知,电流通过R2产生的热量较多,烧瓶中装有相同质量和初温的同种气体,所以B气球先鼓起,故A错误,B正确。
故选:BD。
(1)由图知,两电阻丝并联,根据并联电路特点和欧姆定律判断R1与R2两端电压和通过电流的关系;
(2)由Q=W=U2Rt判断电流通过两电阻丝产生热量的关系,同样情况下产生热量多的烧瓶上的气球先鼓起。
本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的应用,还考查了转换法的应用,难度适中。
8.【答案】南 北
【解析】解:
地球是一个巨大的天然磁体,地球周围存在地磁场,人们把指南针指南的磁极叫南极,地磁场的北极在地球的地理南极附近,地磁场的南极在地球的地理北极附近。
故答案为:南;北。
地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。
本题考查了地磁场,解题的关键要了解地磁场与地理南北两极的关系。
9.【答案】振动 B
【解析】解:(1)正在发声的音叉插入水中,会看到水花飞溅,说明发声的音叉在振动。
(2)256Hz表示每秒音叉振动256次,440Hz表示每秒音叉振动440次,说明A音叉振动比B音叉振动慢,A音叉比B音叉音调低。
故答案为:振动;B。
(1)声音是由物体振动产生的。
(2)声音三大特性:音调、响度、音色。音调跟频率有关,频率越大、音调越高。
本题明确256Hz和440Hz的含义,然后根据音调和频率的关系进行判断。
10.【答案】静止;惯性;运动状态
【解析】解:(1)乘客是被研究的物体,汽车匀速行驶时,坐在座位上的乘客和汽车之间没有发生位置的变化,所以乘客相对于汽车是静止的。
(2)汽车匀速行驶时,乘客随汽车一起运动,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于惯性要保持原来的运动状态,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。
(3)行驶的汽车受到碰撞停止运动,汽车从运动变为静止,运动速度发生变化,所以力改变物体的运动状态。
(1)首先确定被研究的物体,被研究的物体和参照物之间发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
(3)物体运动速度和方向的变化都属于运动状态的变化。
通过乘客乘坐汽车,考查了力的作用效果、惯性、运动和静止的相对性,体现了生活处处皆物理。
11.【答案】负;排斥
【解析】解:
毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中,橡胶棒的原子核束缚电子的能力强,会得到电子,带负电,毛皮会失去电子带等量的正电;
验电器的金属箔片上带上了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以其两个金属箔片会张开。
(1)摩擦起电的原因:两物体在摩擦过程中,原子核束缚电子的能力不同,原子核束缚电子能力强的容易得到电子而带负电,弱的易失去电子带正电;
(2)验电器是检验物体是否带电的仪器,其工作原理是:同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的原理、验电器的工作原理,知道实验室中如何取得正电荷和负电荷,且明白验电器的制作原理是解决该题的关键。
12.【答案】6 1.5 2
【解析】解:(1)小灯泡接在AB间,CD间接电流表时,电路为并联电路,电流表测量干路电流;
由于小灯泡正常发光,所以电源电压等于小灯泡的额定电压6V;
因并联电路两端电压相等,所以由I=UR可得,通过R0的电流为:I0=UR0=6V60Ω=0.1A;
小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为:IL=0.5A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流为:I=I0+IL=1A+0.5A=1.5A;
改换电路后小灯泡和电阻R串联,电压表测量R0两端的电压;
根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻:RL=12Ω,
在串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R=RL+R0=12Ω+6Ω=18Ω,
通过电路的电流:I′=A,所以R0两端的电压:U0=I′R0=A×6Ω=2V。
故答案为:6;1.5;2。
(1)小灯泡接在AB间,CD间接电流表时,电路为并联电路,电流表测量干路电流;根据小灯泡正常发光可知电源电压,根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过R0的电流,再根据并联电路电流规律可求出干路电流;
(2)小灯泡接在CD间,AB间接电压表时,电路为串联电路,电压表测量R0两端电压,根据P=U2R求出小灯泡的阻值,然后根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电压表的示数。
本题考查了电路的辨别、欧姆定律和电功率公式的应用、串并联电路的特点,都是基础知识,要熟记。
13.【答案】如果水的凝固点变低,会更容易结冰吗? 凝固点变低,冬天会更难结冰
【解析】解:
①问题:如果水的凝固点变低,会更容易结冰吗?猜想:凝固点变低,冬天会更难结冰。
②问题:如果水的密度变大,人会更容易飘起来吗?猜想:水的密度变大,浮力变大,会更容易飘起来。
故答案为:如果水的凝固点变低,会更容易结冰吗?;凝固点变低,冬天会更难结冰。
不同物质的凝固点是不同的,根据凝固点的变化提出问题;
比如:人在水中会处于漂浮状态,当水的密度变大时,根据浮沉条件判定人是否容易漂浮。
本题考查了水的凝固点、物体的浮沉条件的应用,难度不大,要掌握。
14.【答案】解:小磁针顺时针旋转90°,说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥,则通电螺线管左端为S极,右端为N极,根据安培定则可以判定出,电流从螺线管的右侧流入,则电源左端为负极,右端为正极,如图所示:
【解析】小磁针顺时针旋转90°,则小磁针静止时的右端为N极;根据磁极间的相互作用规律确定螺线管的极性;根据安培定则螺线管中电流的方向,从而判定出电源的正负极。
安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个方向可以确定第三个的方向。
15.【答案】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插孔,灯泡和插孔之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插孔之间是并联的,开关接在灯泡、插孔和火线之间控制火线使用更安全;三孔插座接法:左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线,如图所示:
【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。根据题干的描述,先判断指示灯、开关、插孔的连接方式,再进行连接。
根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一;家庭电路中,开关控制用电器,开关一定接在用电器和火线之间,既能控制用电器,又能保证使用安全。
16.【答案】电阻Rx断路 减小误差 不会,灯丝的电阻会随温度的变化而变化 将滑片移至最右端 将滑片移至最左端 I2R0I1−I2
【解析】解:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻Rx串联在电路中;用伏安法测量未知电阻Rx的阻值实验中,电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻Rx两端,如下图所示:
;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即这可能是因为电阻Rx断路;
(3)为了减小实验中的测量误差,应移动滑动变阻器的滑片,多测几组数据求电阻的平均值;
因灯丝的电阻会随温度的变化而变化,所以不能用多次测量求平均值的方法来测灯泡的电阻;
(4)实验步骤:
①闭合开关S,将滑片移至最右端,读出电流表示数I1,则电源电压U=I1Rx;
②将滑片移至最左端,读出电流表示数I2,则电源电压U=I2(R0+Rx);
③在步骤①中,电路为只有电阻Rx的简单电路,读出电流表示数I1,电源电压U=I1Rx;
在步骤②中,电阻Rx与滑动变阻器最大阻值串联,读出电流表示数I2,电源电压U=I2(R0+Rx);
因电源电压不变,则I1Rx=I2(R0+Rx),
解得:Rx=I2R0I1−I2。
故答案为:(1)见解答图;(2)电阻Rx断路;(3)减小误差;不会,灯丝的电阻会随温度的变化而变化;(4)①将滑片移至最右端;②将滑片移至最左端;③I2R0I1−I2。
(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的阻值变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;用伏安法测量未知电阻Rx的阻值实验中,电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻Rx两端;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)为了减小误差,应多次测量取平均值;灯泡的电阻随着温度的升高而增大,不是定值电阻;
(4)根据电源电压不变列等式写出Rx的表达式。
本题用伏安法测量未知电阻Rx的阻值实验,考查了电路连接、电路故障、多次实验的目的、影响电阻大小因素及设计实验方案测电阻的能力。
17.【答案】;滑动变阻器是否在最大阻值处; ;电流与电压成正比;
更换阻值不同的定值电阻进行多次实验; 2
【解析】解:
(1)①根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图1所示:
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,其中一项需要检查的内容:滑动变阻器是否在最大阻值处;
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.52A,在坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I−U图象,如下所示;
④因电流随电压的变化图象为过原点的直线,根据图象可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;
⑤为了使实验结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验;
(2)由串联电路的规律及分压原理有:
U−UVUV=R滑R定,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
3V−UVUV=20Ω20Ω,
电阻的最小电压为UV=1.5V,根据题意,故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。
(1)①根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中;根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联;
②为保护电路,连接完毕后,需要检查滑动变阻器是否在最大阻值处;
③根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据描点法作图;
④根据图象得出结论;
⑤用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(2)由串联电路的规律及分压原理得出电阻的电压最小,根据题意确定定值电阻选择合适的电压。
本题探究电流与电压和电阻的关系,考查电路连接、注意事项、描点法作图、归纳法的运用、数据分析和对器材的要求。
18.【答案】热 不可见
【解析】解:(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应;
智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制,红外线是不可见光;
(2)标有“220V 3000W“的电热水器,表示电热水器的额定电压为220V,额定功率为3000W,根据P=UI,电热水器的额定电流为:
I=PU=3000W220V≈13.64A,故该电热水器应选用16A规格的插座;
(3)30L水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10−3m3=30kg,
水从20℃加热到47℃所需吸收热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×30kg×(47℃−20℃)=3.402×106J,
根据η=QW=QPt,
加热所需时间:
t=QηP=3.402×106J90%×3000W=1260s。
答:(1)热;不可见;
(2)该电热水器应选用16A的插座;
(3)正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的1260s。
(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应;紫外线和红外线都是不可见光;
(2)电热水器标有“220V 3000W“的字样的含义,由P=UI得出热水器的额定电流,确定电热水器应选用插座的规格;
(3)根据密度公式求出满箱水的质量,由Q吸=cm(t−t0)求出水从20℃加热到47℃所需吸收热量,根据η=QW=QPt求出加热所需时间。
本题为电热综合综合题,考查电流的热效应、电功率公式、密度公式、电功公式、吸热公式、效率公式的运用。
19.【答案】(1)增大;
解:(2)由图象可知,当无风时,电阻Rx=16Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=UR+Rx=9V2Ω+16Ω=0.5A,
定值电阻R消耗的电功率:
PR=I2R=(0.5A)2×2Ω=0.5W;
(3)当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数UR=3V最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Rx两端的电压:
Ux=U−UR=9V−3V=6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′=URR=3V2Ω=1.5A,
则压敏电阻的阻值:
Rx′=UxI′=6V1.5A=4Ω,
由图乙可知,该装置所能测量的最大风力为720N。
答:(2)无风时,定值电阻R消耗的电功率为0.5W;
(3)该装置所能测量的最大风力为720N。
【解析】【分析】
(1)由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,由图乙可知风力增大时Rx阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化;
(2)由图乙可知无风时Rx的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出定值电阻R消耗的电功率;
(3)当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,根据图乙可知该装置所能测量的最大风力。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象获取有用的信息,有一定的难度。
【解答】
解:(1)由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,
由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,电路中的总电阻减小,电源电压一定,由I=UR可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R两端的电压增大,即电压表的示数增大;
故答案为:增大;
(2)见答案;
(3)见答案。
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