安徽省六安市金安区轻工中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(B卷)+
展开1.(2分)英语听力测试时,各考场的有线扬声器同时开播,也同时停播。当一个班级扬声器发生断路故障时,据此可以判断它们是 (选填“串联”或“并联”)。
2.(2分)兴趣小组用塑料瓶、锡箔纸、金属线等物品制作了简易验电器。如图所示,将跟头发摩擦过的笔杆接触验电器的金属线,发现锡箔纸张开,锡箔纸带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
3.(2分)两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电,则电流方向是 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
4.(2分)节日彩灯中串联着30个小灯泡,若电源插头处电流为150mA,则通过每个小灯泡的电流为 A。
5.(2分)图甲所示电路,当开关S闭合后,若电源电压为4.5V,那么L1灯两端的电压为 V。
6.(2分)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光 表(选填“电流”或“电压”)。
7.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中AB和IBC,则IAB IBC(选填“>”、“=”或“<”)。
8.(2分)甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,若把两个电阻并联接在同一电路中,甲、乙两个电阻的阻值之比是 。
9.(2分)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.6A,则该电阻的阻值为 Ω。
10.(2分)有一电烙铁,它的阻值是440Ω,正常工作时的电压为220V,为了能正常工作,应给它串联一个阻值为 Ω的电阻。
二、选择题(每题2分,共14分)
11.(2分)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A.B.
C.D.
12.(2分)在干燥的冬季,汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷。为了避免触摸车门时因放电而带来的不适感,人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电带。如图所示( )
A.车身会带上电荷说明汽车行驶时与空气摩擦会产生电荷
B.汽车上安装的静电带应具有较强的耐磨性和绝缘性
C.若车身带负电荷,说明摩擦时车身得到了电子
D.若车身带负电荷,静电带中电流方向为从车身到大地
13.(2分)关于电路和电流,下列说法中正确的是( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.在电路中,电流是从电源的正极流向负极
C.在电路中只要有电源,就一定会有电流
D.电压是形成电流的原因
14.(2分)在如图1所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表a和b的指针偏转均为如图2所示1和小灯泡L2中的电流分别为( )
A.0.22A,1.2AB.0.22A,0.98A
C.0.24A,0.96AD.1.2A,0.24A
15.(2分)将图甲中滑动变阻器连入图乙电路的a、b两点间,当滑片P向C端移动时,电灯L逐渐变亮( )
A.A和BB.B和DC.A和DD.B和C
16.(2分)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中( )
A.电流表、电压表示数都减小
B.电流表、电压表示数都增大
C.电流表示数减小、电压表示数不变
D.电流表示数减小、电压表示数增大
17.(2分)如图所示电路中,A、B间的电压保持不变,电阻R1、R2为定值电阻。断开开关S,甲、乙均为电流表时,甲、乙两表的示数之比为3:4.若闭合开关S,则甲、乙两表的示数之比是( )
A.4:3B.3:4C.3:7D.4:7
三、实验探究题(每空2分,共18分)
18.(4分)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表A1测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(2)测出A、B、C三处电流如表所示,由此得出初步结论(只写表达式) 。
19.(6分)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于 状态。
(2)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图乙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同。此时电压表V1的示数为 V。
(3)小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关 。
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
20.(8分)某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电路中电流变小,导线不得交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(3)由乙图可得实验结论:电压一定时, 。
(4)实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
四、计算题(每题6分,共18分)
21.(6分)如图甲所示,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关S后,灯泡L1和L2正常都发光,此时两只电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。
(1)求灯泡L2两端的电压?
(2)若将灯泡L1和L2改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.8A,电流表A1的示数为1.2A,求此时通过灯泡L2的电流?
22.(6分)如图所示电路,电阻R1的阻值是30Ω,闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.2A、0.8A,求:
(1)通过电阻R2的电流?
(2)电阻R2的阻值?
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A的示数为多少?
23.(6分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.5A”字样。R2的滑片调至最右端,闭合开关S,电流表A的示数为0.2A1的示数为4V。求:
(1)定值电阻R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器向左可调至的最小值。
参考答案与试题解析
一、填空题(每空2分,共20分)
1.(2分)英语听力测试时,各考场的有线扬声器同时开播,也同时停播。当一个班级扬声器发生断路故障时,据此可以判断它们是 并联 (选填“串联”或“并联”)。
【分析】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;
另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
【解答】解:当一个班级扬声器发生断路故障时,不影响其他班级,因此它们之间的连接方式是并联。
故答案为:并联。
【点评】本题考查了电路的识别,属于基础题。
2.(2分)兴趣小组用塑料瓶、锡箔纸、金属线等物品制作了简易验电器。如图所示,将跟头发摩擦过的笔杆接触验电器的金属线,发现锡箔纸张开,锡箔纸带 同种 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移,验电器的工作原理是:同种电荷相互排斥。
【解答】解:将跟头发摩擦过的笔杆接触验电器的金属线,发现锡箔纸张开,锡箔纸带同种电荷相互排斥而张开。
故答案为:同种。
【点评】本题考查验电器原理、摩擦起电的实质,难度不大。
3.(2分)两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电,则电流方向是 从B到A (选填“从A到B”或“从B到A”)。
【分析】物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【解答】解:A带负电,B不带电,瞬间A上的部分负电荷会转移到B上,验电器A的张角减小,因此电流方向是由B到A。
故答案为:从B到A。
【点评】本题考查电荷的移动电流的方向,要知道正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
4.(2分)节日彩灯中串联着30个小灯泡,若电源插头处电流为150mA,则通过每个小灯泡的电流为 0.15 A。
【分析】串联电路的电流规律:I=I1=I2。
【解答】解:节日彩灯串联在电路中,故通过每个小灯泡的电流都相等。
故答案为:0.15。
【点评】深入理解串联电路的电流规律,是解答此题的关键。
5.(2分)图甲所示电路,当开关S闭合后,若电源电压为4.5V,那么L1灯两端的电压为 2.1 V。
【分析】(1)由电路图可知,电路依次经过两灯,则灯泡L1、L2串联,电压表并联在L2两端,即测L2两端的电压;
(2)电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。
(3)串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。
【解答】解:由电路图可知,电路依次经过两灯1、L2串联,电压表并联在L3两端,即测L2两端的电压;
由图乙可知:电压表的量程为0﹣4V,分度值为0.1V,所以L2两端的电压U2=2.7V;
根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和可知:
L1两端的电压是:U1=U﹣U7=4.5V﹣2.4V=2.5V。
故答案为:2.1。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压表的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目。
6.(2分)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光 电流 表(选填“电流”或“电压”)。
【分析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
【解答】解:闭合开关S后,两个灯泡都能发光2串联在一条支路中,是电流表,为电压表。
故答案为:电流。
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
7.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中AB和IBC,则IAB = IBC(选填“>”、“=”或“<”)。
【分析】根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系。
【解答】解:因为两段导体串联,通过两导体的电流相等AB=IBC。
故答案为:=。
【点评】本题考查了串联电路电流的特点,属于基础题。
8.(2分)甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示,若把两个电阻并联接在同一电路中,甲、乙两个电阻的阻值之比是 2:1 。
【分析】由图象可知通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻,从图象中读出任意一点的电流和电压值,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,进一步得出两电阻的阻值之比。
【解答】解:由图象可知,通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻甲=U乙=3V时,I甲=0.5A,I乙=0.6A,
由I=可得
R甲===10Ω,R乙===5Ω,
则甲、乙两个电阻的阻值之比是2:1,
电阻是导体的性质,与连接方式无关,它们阻值仍为3:1。
故答案为:2:2。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象判断出两电阻为定值电阻并读出相关的信息。
9.(2分)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.6A,则该电阻的阻值为 6 Ω。
【分析】把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,并联电路各支路两端电压相等,由图可知灯泡两端的电压为6V时通过灯泡的电流,根据并联电路电流规律计算此时通过电阻的电流,根据欧姆定律计算电阻的阻值。
【解答】解:把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,并联电路各支路两端电压相等,通过灯泡的电流为0.7A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,此时通过电阻的电流:IR=I﹣IL=1.6A﹣6.6A=1A,
根据欧姆定律可得电阻的阻值:R===6Ω,
故答案为:3。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
10.(2分)有一电烙铁,它的阻值是440Ω,正常工作时的电压为220V,为了能正常工作,应给它串联一个阻值为 320 Ω的电阻。
【分析】根据欧姆定律可计算电烙铁正常工作时的电流;根据串联电路电压规律可得出应串联电阻两端的电压,再利用欧姆定律计算其阻值。
【解答】解:由欧姆定律得电烙铁正常工作时的电流为:I===0.5A;
把它接在380V的电源上,根据串联电路电压规律可知电阻两端的电压:U′=U总﹣U=380V﹣220V=160V,
则由欧姆定律得,应串联电阻的阻值:R′==。
故答案为:320。
【点评】本题考查串联都来了特点和欧姆定律的灵活运用。
二、选择题(每题2分,共14分)
11.(2分)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据电动车启动的条件分析两个开关与电动机的连接方式。
【解答】解:根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,是串联在一起的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的设计,能判定出两个开关的连接方式是解题的关键。
12.(2分)在干燥的冬季,汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷。为了避免触摸车门时因放电而带来的不适感,人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电带。如图所示( )
A.车身会带上电荷说明汽车行驶时与空气摩擦会产生电荷
B.汽车上安装的静电带应具有较强的耐磨性和绝缘性
C.若车身带负电荷,说明摩擦时车身得到了电子
D.若车身带负电荷,静电带中电流方向为从车身到大地
【分析】(1)车身带电是因为摩擦起电,摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(3)摩擦起电的过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;
(4)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:A.车身会带上电荷说明汽车行驶时,不是产生电荷,故A错误;
B.汽车上安装的静电带一定是导体才能把车身的静电导入大地;
C.摩擦时得到电子的物体带负电,故C正确;
D.用静电带把车身的负电荷导入大地,从车身到大地是负电荷移动的方向,所以电流方向应该是从大地到车身的方向。
故选:C。
【点评】知道摩擦起电现象,理解摩擦起电的实质、电流方向的规定,可解答此题。
13.(2分)关于电路和电流,下列说法中正确的是( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.在电路中,电流是从电源的正极流向负极
C.在电路中只要有电源,就一定会有电流
D.电压是形成电流的原因
【分析】(1)电荷的定向移动才能形成电流,电荷的无规则运动不会形成电流;
(2)在电源外部,电流由正极流向负极,在电源内部,电流由负极流向正极;
(3)电路中有电流的条件是:电路闭合,且电路中有电源;
【解答】解:A、电荷的定向移动才能形成电流,故A错误;
B、在电源外部,在电源内部;故B错误;
C、电路中有电源,则电路中没有电流;
D、电路中有电流的条件是:电路闭合;而电源是提供电压的装置;
故选:D。
【点评】本题考查了形成电流的条件、电流概念、电流方向等问题,熟练应用基础知识即可正确解题,难度较低。
14.(2分)在如图1所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表a和b的指针偏转均为如图2所示1和小灯泡L2中的电流分别为( )
A.0.22A,1.2AB.0.22A,0.98A
C.0.24A,0.96AD.1.2A,0.24A
【分析】两灯并联,电流表b测的是干路电流,电流表a测的是L1所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表b选用的应该是大量程(0~3A),电流表a选用的是小量程(0~0.6A);然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过各灯的电流大小。
【解答】解:由图知,电流表b测的是干路电流1所在支路的电流,因干路中的电流大于支路电流,所以电流表b选择的量程是0~4A,则电流表b的示数为1.2A总=3.2A;
电流表a选择的量程是0~5.6A,分度值是0.02A,即通过灯L4的电流I1=0.24A;根据并联电路电流的规律5的电流大小为:I2=I总﹣I1=7.2A﹣0.24A=5.96A。
故选:C。
【点评】对于这类题目要先分析电路的构成,然后结合并联电路的特点和电表的读数方法进行分析。
15.(2分)将图甲中滑动变阻器连入图乙电路的a、b两点间,当滑片P向C端移动时,电灯L逐渐变亮( )
A.A和BB.B和DC.A和DD.B和C
【分析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,它的正确接法是“一上一下”。哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的。若接左下接线柱,滑片向右移动,电阻变大;若接右下接线柱,滑片向左移动,电阻变大。
【解答】解:A、接A和B时,这种接法是不能变阻的,无法改变灯泡的亮度。
B、接B和D时。当滑片P向C端移动时,电阻变大,电灯L逐渐变暗。
C、接A和D时。当滑片P向C端移动时,电阻变小,电灯L逐渐变亮。
D、接B和C时的情况与接B和D的情况是一样的。
故选:C。
【点评】本题考查了滑动变阻器的原理和作用,能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。
16.(2分)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中( )
A.电流表、电压表示数都减小
B.电流表、电压表示数都增大
C.电流表示数减小、电压表示数不变
D.电流表示数减小、电压表示数增大
【分析】电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流。
滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步求出电阻和滑动变阻器两端的电压的变化。
【解答】解:
由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小;
由U=IR可知,电阻两端的电压变小,即电压表的示数变大。
故选:D。
【点评】本题考查滑动变阻器和欧姆定律的应用,关键是明白滑片移动过程中电路的变化情况,还要知道串联电路分压的特点。
17.(2分)如图所示电路中,A、B间的电压保持不变,电阻R1、R2为定值电阻。断开开关S,甲、乙均为电流表时,甲、乙两表的示数之比为3:4.若闭合开关S,则甲、乙两表的示数之比是( )
A.4:3B.3:4C.3:7D.4:7
【分析】(1)断开开关S,甲、乙均为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)闭合开关S,甲、乙均为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电压表的示数之比。
【解答】解:(1)断开开关S,甲、乙均为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=,两电阻的阻值之比:
===;
闭合开关S,甲、乙均为电压表时,R7与R2串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R6两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电压表的示数之比:
====。
故选:B。
【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的应用,关键是开关闭合、断开以及甲、乙是不同电表时电路串并联的辨别以及电表的判断。
三、实验探究题(每空2分,共18分)
18.(4分)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表A1测量的是 B (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(2)测出A、B、C三处电流如表所示,由此得出初步结论(只写表达式) IA+IB=IC 。
【分析】(1)电流表与待测电路串联;
(2)分析表中数据得出结论。
【解答】解:(1)电流表与待测电路串联,图乙是他们测量电流时连接的实验电路1测量的是B处的电流;
(2)根据表中的实验数据,0.32A+5.24A=0.56A,
故根据数据得出一个初步结论:IA+IB=IC。
故答案为:(1)B;(2)IA+IB=IC。
【点评】本题探究并联电路中电流的规律,考查电路连接、数据分析、归纳法的运用等知识。
19.(6分)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于 断开 状态。
(2)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图乙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同。此时电压表V1的示数为 0.6 V。
(3)小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关 B 。
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
【分析】(1)为了保护电路中各用电器的安全,每次拆接电压表时,开关应处于断开状态。
(2)由图可知电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,实验发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是电压表V2的量程选大了;电压表V2的示数是V1的5倍,图中电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,也是电源电压,据此可知两个电压表的示数。
(3)电压表测量用电器两端电压时,应让电流从“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出。
【解答】解:(1)为了保护电路中各用电器的安全,每次拆接电压表时。
(2)由图可知电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,电压表V7测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,实验发现两电压表指针偏转角度相同8的量程选大了;电压表V2的示数是V1的6倍,图中电压表V2测量的是灯泡L1和L5两者电压的总电压,也是电源电压2的示数为3V,那么电压表V2的示数为0.6V。
(3)为了测量BC间的电压,应该保持C接线柱不动3的A点改接到B;如果保持B接线柱1的连线由A改接到C会导致电压表V1的正负接线柱接反。故选:B。
【点评】本题考查了探究串联电路电压规律的实验,要掌握电路的保护措施和连接、电路数据的分析等实验操作必备知识和技能。
20.(8分)某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电路中电流变小,导线不得交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,则故障为定值电阻R 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)由乙图可得实验结论:电压一定时, 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(4)实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 12.5 Ω。
【分析】(1)根据滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变小,确定变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联;
(2)逐一分析两种故障导致的结果,找出符合题意的答案;
(3)根据图像分析解答;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解:(1)滑动变阻器应串联在电路中,接线原则是“一上一下”,电路中电流变小,应接滑动变阻器的右下接线柱,如图所示;
或
(2)若定值电阻短路,电压表示数为0,不符合题意;
若定值电阻R断路,电流表示数为0,有示数,故闭合开关,电流表几乎无示数;
(3)由图像可知,R两端的电压U=8.6A×5Ω=3.3A×10Ω=0.7A×15Ω=0.15A×20Ω=3V,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)电源电压保持8.5V不变,定值电阻两端的电压为3V不变;即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半,电压之比等于电阻之比,即=12.5Ω。
由此可知则滑动变阻器的阻值至少是12.5Ω。
故答案为:(1)见上图; (2)断路; ;(4)12.5。
【点评】本题探究通电导体中电流与电阻的关系,考查电路连接、故障分析、控制变量法,数据分析、操作过程和对器材的要求,有一定难度。
四、计算题(每题6分,共18分)
21.(6分)如图甲所示,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关S后,灯泡L1和L2正常都发光,此时两只电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。
(1)求灯泡L2两端的电压?
(2)若将灯泡L1和L2改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.8A,电流表A1的示数为1.2A,求此时通过灯泡L2的电流?
【分析】(1)由图甲所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;
根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出灯泡L2两端的电压;
(2)由图丙所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,由并联电路特点求出通过灯泡L2的电流。
【解答】解:(1)图甲中,两灯泡串联1测电源电压,电压表V2测L4两端电压;
串联电路总电压大于部分电路电压,由图乙所示电压表可知,
则电压表V1的量程为0~15V,分度值为6.5V,即电源电压U=6V,
电压表V6的量程为0~3V,分度值为4.1V,即灯L1两端电压为U8=1.2V;
串联电路中电源电压等于各部分电压之和,则灯L4两端电压:U2=U﹣U1=2V﹣1.2V=3.8V;
(2)在图丙中,两灯泡并联1测L5支路电流,电流表A2测干路电流,
由并联电路的电流特点可知,通过L2的电流:I2=I﹣I1=1.2A﹣1.2A=3.6A。
答:(1)灯泡L2两端的电压为5.8V;(2)此时通过灯泡L2的电流为4.6A。
【点评】本题考查了求电压与电流问题,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、掌握电表的读数方法即可正确解题。
22.(6分)如图所示电路,电阻R1的阻值是30Ω,闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.2A、0.8A,求:
(1)通过电阻R2的电流?
(2)电阻R2的阻值?
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A的示数为多少?
【分析】闭合开关S,两电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流。
(1)根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流;
(2)根据并联电路的电压特点及欧姆定律得出电源电压,根据欧姆定律可知电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,只有电阻R1的连入电路,电流表A、A1都测量R1的电流,根据并联电路的特点即可判断电流表A的示数。
【解答】解:(1)闭合开关S,两电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流,两电流表的示数分别为4.2A。
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知通过电阻R2的电流:
I4=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=7.6A;
(2)根据并联电路的电压特点可知,电源电压:U=U2=U5=I1R1=8.2A×30Ω=6V,
根据欧姆定律可知电阻R7的值R2===10Ω;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,只有电阻R2的连入电路,电流表A、A1都测量R1的电流,
并联电路中各支路独立工作、互不影响,R5的电流不变,
即电流表A的示数为0.2A。
答:(1)通过电阻R6的电流为0.6A;
(2)电阻R2的阻值为10Ω;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A的示数为3.2A。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,根据题意确定出电流表的测量对象是关键。
23.(6分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.5A”字样。R2的滑片调至最右端,闭合开关S,电流表A的示数为0.2A1的示数为4V。求:
(1)定值电阻R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器向左可调至的最小值。
【分析】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,根据欧姆定律计算定值电阻的阻值;
(2)滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,根据U=IR计算滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压;
(3)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小,所以只需考虑电压表V1和电流表是否安全即可,已知滑动变阻器允许通过的最大电流,根据串联电路电流特点结合欧姆定律解不等式组可得滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路1测R1两端的电压,电压表V3测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
根据欧姆定律可得定值电阻的阻值:R1===20Ω;
(2)滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值2=IR2=0.2A×60Ω=12V,
串联的总电压等于各部分电压之和,则电源电压:U=U1+U2=6V+12V=16V;
(3)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小1的示数变大,电压表V2的示数变小,所以只需考虑电压表V5和电流表是否安全即可,串联电路各处电流相等,滑动变阻器R2上标有“60Ω 0.7A”字样,所以通过电路的最大电流为0.5A,根据欧姆定律可得电压表V6的示数:=×R1=×20Ω≤15V,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I大==≤7.5A,
解不等式组可得R2≥12Ω,
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为12Ω。
答:(1)定值电阻R3的阻值为20Ω;
(2)电源电压为16V;
(3)为了保证电路安全,滑动变阻器向左可调至的最小值为12Ω。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,最后一问有难度。
位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.24
0.56
位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.24
0.56
安徽省六安市金安区六安市轻工中学2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题(无答案): 这是一份安徽省六安市金安区六安市轻工中学2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题(无答案),共7页。试卷主要包含了填空题,选择题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年安徽省六安市金安区轻工中学九年级(上)月考物理试卷(B卷)(10月份)(含解析): 这是一份2023-2024学年安徽省六安市金安区轻工中学九年级(上)月考物理试卷(B卷)(10月份)(含解析),共17页。试卷主要包含了0分),9JB等内容,欢迎下载使用。
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