山东省德州市齐河县马集中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
展开1.(3分)把标有“12V,12W”的小灯泡L1和标有“12V,6W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为12V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B.因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
C.因为灯L2实际功率较大,所以灯L2较亮
D.灯L1的电阻与灯L2的电阻之比2:1
2.(3分)下列关于电学知识的说法,正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才能形成电流
B.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中,橡胶棒带负电,说明毛皮失去了电子
C.并联电路中,随着并联支路越多,并联的总电阻越大
D.电流做功越多,电功率就越大
3.(3分)小夏用笔记本电脑学习微课程,电脑正常工作时电功率为P1,一段时间后电脑电量降低,开启“节电模式”,电功率为P2,接着对电脑充电,充电功率为P3,电池电量百分比不断增大。则( )
A.P3>P1>P2B.P1<P2<P3C.P1>P2>P3D.P1=P2=P3
4.(3分)如图所示,电源电压为3V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A,则下列说法不正确的是( )
A.R1的阻值为15Ω
B.R2的阻值为6Ω
C.通过R1的电流是0.2A
D.S1、S2都闭合时,R1与R2的功率之比为2:3
5.(3分)图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,将小灯泡和电阻如图乙所示连接在电源两端,电流表的示数为0.3A.则下列说法正确的是( )
A.小灯泡电阻随温度的增大而减小
B.电源电压为5V
C.定值电阻的阻值为2Ω
D.灯泡的实际电功率为0.6W
6.(3分)如图所示电路,电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A。则下列说法中错误的是( )
A.电压表示数仍为9V
B.R1的阻值为18Ω
C.R2的阻值为45Ω
D.R2消耗的功率为6.75W
7.(3分)有两个电路元件A和B,其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中,如图乙所示,这时电压表的示数为3V,则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是( )
A.0.60A,1.8WB.0.70A,1.8W
C.1.30A,2.1WD.1.30A,3.9W
8.(3分)将L1、L2两个灯泡,按甲、乙两种方式连接,如图所示1的电阻是4Ω,L2的电阻是6Ω,电源电压相同,下列分析正确的是( )
A.图甲中灯L1比灯L2亮
B.图乙中灯L1比灯L2亮
C.图甲中灯L1比图乙中灯L1亮
D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
9.(3分)将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和灯泡L2均正常发光
B.灯泡L1比灯泡L2亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
10.(3分)图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,电源电压恒为2V.下列说法正确的是( )
A.由图甲知小灯泡两端的电压越大,电阻越小
B.开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.5A
C.开关S1、S2都闭合时,电路总功率为1.4W
D.开关S1、S2都闭合时,在1 min内电阻R产生的热量为240 J
11.(3分)如图甲所示的电路,两个电流表A1和A2的量程都为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为50Ω。闭合开关后,在确保电路安全的前提下,将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动,在此过程中,获得两电流表示数的关系图像如图乙所示(实线部分)( )
A.坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数
B.滑动变阻器消耗的最小电功率为4.5W
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是50~100Ω
D.图像中a、b、c三点的数据分别为0.3、0.6、0.2
12.(3分)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电路的最小功率为2.4W
C.在滑片移动的过程中整个电路功率变化了4.8W
D.在滑片移动的过程中,滑动变阻器R1的功率与定值电阻R的功率的比值先变大后变小
二、填空题(每空2分,共12分)
13.(4分)如图1所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数与电压表示数的关系图像如图2所示,则电阻R1的阻值为 Ω,滑动变阻器R2的最大电功率为 W。
14.(2分)小明家电能表的表盘上标有1600imp/(kW•h)的字样,他将家中所有其他用电器关闭,
观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次,则暖风机的实际功率是 W。
15.(2分)有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,这时电流表的示数为0.2A,则此时电路中的总功率为 W。
16.(4分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,60W”字样,通过灯丝电流大的是 灯泡;若它们串联在220V的电路中,较亮的是 灯泡(均填甲或乙)。
三、实验题(每空2分共28分)
17.(10分)以下是茗茗对串联电路中电压规律进行的实验探究。
[猜想与假设]串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。
[设计与实验]
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③在测L2两端的电压时,茗茗为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,并改接到C点上;
④测出AC间的电压。
[交流与评估]
(1)在串联电路中,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变 (选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制。
(2)茗茗 (选填“能”或“不能”)用步骤③的方法测出L2两端的电压,这是因为 。
(3)茗茗测出AB、BC、AC间的电压并记录在下表中。分析茗茗的实验数据可以得出的结论是:串联电路两端的电压 (选填“等于”或“不等于”)各用电器两端电压之和。
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是: 。
18.(8分)在“探究电流产生的热量与电阻的关系”的实验中,提供了如图的实验器材,其中R1>R2。
(1)电路中电阻丝的连接方式是为了控制 和通电时间相同;电阻丝放出热量的多少,是通过 来进行判断的;
(2)闭合开关,经过一定的时间,用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2,那么Δt1 Δt2(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)实验中加热煤油而不用水的主要原因是 。
19.(10分)莉莉利用图1所示的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡额定电压为4.5V,小灯泡额定功率约为1W
(1)连接电路时,开关应该 ;
(2)若有三个滑动变阻器,规格分别为R1(5Ω,2A)、R2(20Ω,1A)、R3(100Ω,0.1A),则应选择 (填“R1”“R2”或“R3”);
(3)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,经检查灯泡是完好的 (填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”)出现断路;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时,则小灯泡额定功率的测量值为 W;
(5)若该小灯泡被烧坏了,断开开关后,某同学用规格为“4.5V,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动变阻器的滑片 (填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”)。
四、计算题
20.(10分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V,3W”字样,R2为3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.7A,这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变
(1)电阻R1的阻值;
(2)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
21.(14分)下表是小明同学家饮水机的铭牌参数,学习电学知识后,他好奇饮水机的工作原理,当蓄水箱中装满水时,请你帮他解决如下问题:
(1)如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s,求此饮水机的加热效率。c水=4.2×103J/(kg•℃);
(2)铭牌上的保温功率已模糊不清,已知R1=1000Ω,求饮水机的保温功率。
2023-2024学年山东省德州市齐河县马集中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(12题,共36分)
1.(3分)把标有“12V,12W”的小灯泡L1和标有“12V,6W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为12V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B.因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
C.因为灯L2实际功率较大,所以灯L2较亮
D.灯L1的电阻与灯L2的电阻之比2:1
【答案】C
【解答】解:由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,
两个灯泡的额定电压相同,额定功率之比为12W:6W=2:8的变形式R=,灯L3的电阻与灯L2的电阻之比1:6,
两灯泡串联后接在电源电压为6V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等2R可知,L2的实际功率较大,所以灯 L2较亮;综上所述。
故选:C。
2.(3分)下列关于电学知识的说法,正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才能形成电流
B.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中,橡胶棒带负电,说明毛皮失去了电子
C.并联电路中,随着并联支路越多,并联的总电阻越大
D.电流做功越多,电功率就越大
【答案】B
【解答】解:A.电荷的定向移动形成电流,定向移动都可形成电流;
B.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中,是由于毛皮失去电子,故B正确;
C.并联电路中,根据并联电路电阻的规律可知,故C错误;
D.根据电功的公式P=,电功率就越大。
故选:B。
3.(3分)小夏用笔记本电脑学习微课程,电脑正常工作时电功率为P1,一段时间后电脑电量降低,开启“节电模式”,电功率为P2,接着对电脑充电,充电功率为P3,电池电量百分比不断增大。则( )
A.P3>P1>P2B.P1<P2<P3C.P1>P2>P3D.P1=P2=P3
【答案】A
【解答】解:由题意可知,电脑正常工作时电功率为P1,开启“节电模式”的电功率为P2,
由P=可知,工作时间变长时电功率变小6>P2,
对电脑充电时,电脑充电时正常工作且电池电量百分比不断增大3>P5,即P3>P1>P2,
故选:A。
4.(3分)如图所示,电源电压为3V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A,则下列说法不正确的是( )
A.R1的阻值为15Ω
B.R2的阻值为6Ω
C.通过R1的电流是0.2A
D.S1、S2都闭合时,R1与R2的功率之比为2:3
【答案】B
【解答】解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,R6的阻值:
R1===15Ω;
(2)同时闭合开关S3和S2时,R1与R5并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,仍为0.6A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I5=0.5A﹣8.2A=0.4A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的阻值:
R2===10Ω;
R1与R2的功率之比:
P3:P2=UI1:UI6=I1:I2=5.2A:0.4A=2:3,故D正确。
故选:B。
5.(3分)图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,将小灯泡和电阻如图乙所示连接在电源两端,电流表的示数为0.3A.则下列说法正确的是( )
A.小灯泡电阻随温度的增大而减小
B.电源电压为5V
C.定值电阻的阻值为2Ω
D.灯泡的实际电功率为0.6W
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与定值电阻R串联。
(1)定值电阻的I﹣U图象是正比例函数,据此可知上方图线A为L的I﹣U图象,
当灯泡两端的电压为1V、2V、6V时通过的电流依次为0.2A、4.4A,
由I=的变形式R=,灯泡的电阻依次为5Ω、10Ω,
由P=UI可知,当灯泡两端的电压,实际功率增大,灯泡的电阻增大,
所以,小灯泡的电阻随温度的增加而增大;
(2)由题意可知,电流表的示数为6.3A,
由图象可知,UR=6V,UL=8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UR+UL=6V+2V=2V,故B错误;
由欧姆定律得,定值电阻R的阻值:
R===20Ω;
灯泡的实际电功率:
PL=ULI=2V×0.7A=0.6W,故D正确。
故选:D。
6.(3分)如图所示电路,电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A。则下列说法中错误的是( )
A.电压表示数仍为9V
B.R1的阻值为18Ω
C.R2的阻值为45Ω
D.R2消耗的功率为6.75W
【答案】C
【解答】解:按题意可知,第一次当开关S1闭合、S2断开时两个电阻是串联的,电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压;
第二次同时闭合S6和S2时两个电阻是并联的,电流表测得是R1的电流,电压表测得仍是电源电压;
A、第二次两个电阻是并联的,所以示数仍为2V,不符合题意;
B、第二次两个电阻是并联时1==18Ω1的阻值为18Ω,说法正确;
C、第一次两个电阻是串联的==30Ω7=R﹣R1=30Ω﹣18Ω=12Ω,则该项说法错误;
D、同时闭合S1和S4时两个电阻是并联的,R2消耗的电功率P===8.75W,不符合题意;
故选:C。
7.(3分)有两个电路元件A和B,其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中,如图乙所示,这时电压表的示数为3V,则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是( )
A.0.60A,1.8WB.0.70A,1.8W
C.1.30A,2.1WD.1.30A,3.9W
【答案】D
【解答】解:闭合开关S,电路元件A和B并联,电流表测量干路电流。
这时电压表的示数为3V,根据并联电路的电压特点可知电路元件A和B两端的电压都为3V,
从图乙可知通过元件A和B的电流分别为3.6A和0.8A,
根据并联电路的电流特点可知电流表的示数I=0.6A+7.7A=1.7A,
电路中消耗的总功率P=UI=3V×1.4A=3.9W。
故选:D。
8.(3分)将L1、L2两个灯泡,按甲、乙两种方式连接,如图所示1的电阻是4Ω,L2的电阻是6Ω,电源电压相同,下列分析正确的是( )
A.图甲中灯L1比灯L2亮
B.图乙中灯L1比灯L2亮
C.图甲中灯L1比图乙中灯L1亮
D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
【答案】B
【解答】解:由题可知,L1的电阻是4Ω,L3的电阻是6Ω,即R1<R7,
A.由甲电路图可知,L1与L2串联,因串联电路中各处的电流相等7R可知,L2的电阻较大,其实际功率较大2较亮,即灯L5比灯L2暗,故A错误;
B.由图乙可知,L1与L3并联,因并联电路中各支路两端的电压相等可知,L1的电阻较小,其实际功率较大8较亮,故B正确;
C.由串联电路的分压特点可知图甲中L1灯两端的电压小于电源的电压,由并联电路的电压特点可知图乙中L1两端的电压等于电源的电压,即图甲中L6灯的电压小于图乙中L1的电压,所以由P=UI=,图甲中L3灯比图乙中L1灯暗,故C错误;
D.由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻,由P=UI=,图甲中的总功率比图乙中的总功率要小。
故选:B。
9.(3分)将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和灯泡L2均正常发光
B.灯泡L1比灯泡L2亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
【答案】C
【解答】解:A、因串联电路起分压作用1和“220V 40W”的灯泡L2串联在220V的电源上,两灯泡两端的实际电压均小于220V,故A错误;
B、两灯的额定电压相同,L4的额定功率大于L2的额定功率,由P=3<R2;
因串联电路中处处电流相等,且R1<R5,所以由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L7的实际功率,则灯泡L1比灯泡L2暗,故B错误;
CD、两灯串联在220V的电源上,所以总电阻R总>R8>R1,即总电阻比灯泡L2的电阻还大,而电源电压与每盏灯的额定电压相等可知总功率比灯泡L2的额定功率还小,即小于40W;
因两灯的电阻R1<R6,则由串联分压的规律可知两灯串联时灯泡L1分得的电压一定小于110V(小于额定电压的一半),灯丝电阻不变可知灯泡L4的实际功率小于其额定功率的,不等于其额定功率的一半。
故选:C。
10.(3分)图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,电源电压恒为2V.下列说法正确的是( )
A.由图甲知小灯泡两端的电压越大,电阻越小
B.开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.5A
C.开关S1、S2都闭合时,电路总功率为1.4W
D.开关S1、S2都闭合时,在1 min内电阻R产生的热量为240 J
【答案】C
【解答】解:A、由图甲可知,通过的电流为0.2AL===2.5Ω,
同样可得,当L两端电压为5V时,即其两端电压越大时,故A不正确;
BCD、由图乙可知,电流表测干路电流,由图甲知,
可得干路电流即电流表示数为I并=0.5A+4.2A=0.5A,电路总功率:P=UI并=2V×0.2A=1.4W,故B不正确;
4min内电阻R产生的热量:Q=IR2Rt=UIt=2V×5.2A×60s=24J,故D不正确。
故选:C。
11.(3分)如图甲所示的电路,两个电流表A1和A2的量程都为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为50Ω。闭合开关后,在确保电路安全的前提下,将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动,在此过程中,获得两电流表示数的关系图像如图乙所示(实线部分)( )
A.坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数
B.滑动变阻器消耗的最小电功率为4.5W
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是50~100Ω
D.图像中a、b、c三点的数据分别为0.3、0.6、0.2
【答案】C
【解答】解:A、闭合开关,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和6的示数大于电流表A1的示数,由左图可知甲=0.3A时,I乙=b>0.45A,即:大于0.5A甲的数据为电流表A1的示数,故A错误;
BCD、由图左可知通过滑动变阻器的最大电流为0.3A,所以b=0.64=I﹣I1=0.2A﹣0.3A=4.3A,
并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压0R6=0.3A×50Ω=15V;
由左图可知通过干路的最小电流为6.45A,此时通过滑动变阻器的最小电流:I1′=I′﹣I0=8.45A﹣0.3A=2.15A,所以c=0.15;
当滑动变阻器的电流为零时,a点的电流就是定值电阻R0的电流,为8.3A;
由于通过滑动变阻器的最大电流为0.4A,则滑动变阻器的最小电阻为:
R滑小===50Ω;
由于通过滑动变阻器的最小电流为6.15A,则滑动变阻器的最大电阻为:
R滑大===100Ω,故C正确。
故选:C。
12.(3分)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电路的最小功率为2.4W
C.在滑片移动的过程中整个电路功率变化了4.8W
D.在滑片移动的过程中,滑动变阻器R1的功率与定值电阻R的功率的比值先变大后变小
【答案】C
【解答】解:(1)由图甲可知,滑动变阻器R1和定值电阻R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当滑动变阻器的阻值R6=10Ω时,它的电功率为1.6W,
由P=UI=I6R可得,此时电路中电流:
I1===3.4A,
当滑动变阻器的阻值R1′=30Ω时,它的电功率为5.2W
I2===0.2A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
所以,由欧姆定律可得
U=I8(R+R1)=I2(R+R3′),即0.4A×(R+10Ω)=6.2A×(R+30Ω),
解得:R=10Ω;
电源的电压U=I1(R+R4)=0.4A×(10Ω+10Ω)=2V,故A错误;
当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,
电路的最小功率为:
P小=UI小=8V×0.3A=1.6W,故B错误;
(2)根据电功率公式P=可知,整个电路的电功率与总电阻成反比,
则滑动变阻器的阻值为0时,电路的总电阻最小,滑动变阻器的阻值为30Ω时,总功率最小,
故Pmax===6.2W,Pmin===1.3W,
则整个电路电功率的变化量ΔP=Pmax﹣Pmin=6.4W﹣6.6W=4.3W,故C正确;
(3)滑动变阻器R1的功率与定值电阻R的功率的比值:==,由于R为定值,R1逐渐增大,液逐渐变大,滑动变阻器R8的功率与定值电阻R的功率的比值逐渐变大,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每空2分,共12分)
13.(4分)如图1所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数与电压表示数的关系图像如图2所示,则电阻R1的阻值为 10 Ω,滑动变阻器R2的最大电功率为 0.225 W。
【答案】10;0.225。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R8两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,
则由图像可知,电路中的最大电流I=0.3A1两端的电压U1=3V,
所以,电源电压U=3V,
由欧姆定律可得:R1===10Ω;
(2)滑动变阻器R2的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差,即P=UI﹣I5R1=3V×I﹣I5×10Ω,
由抛物线的性质可知当I==5.15A时,
最大值为:P==0.225W。
故答案为:10;0.225。
14.(2分)小明家电能表的表盘上标有1600imp/(kW•h)的字样,他将家中所有其他用电器关闭,
观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次,则暖风机的实际功率是 1200 W。
【答案】1200。
【解答】解:1600imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁1600次,
则暖风机消耗的电能:W==0.02kW•h;
暖风机的实际功率:P===1.8kW=1200W。
故答案为:1200。
15.(2分)有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,这时电流表的示数为0.2A,则此时电路中的总功率为 0.9 W。
【答案】0.9。
【解答】解:
由电路图可知,电路元件A和B串联,
因串联电路中各处的电流相等,所以,IA=IB=I=0.2A,
由图象可知,A和B两端的电压分别为:UA=4.0V,UB=2.4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以A+UB=2.0V+4.5V=4.8V,
此时电路中的总功率:P=UI=4.5V×6.2A=0.4W。
故答案为:0.9。
16.(4分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W”、“220V,60W”字样,通过灯丝电流大的是 乙 灯泡;若它们串联在220V的电路中,较亮的是 甲 灯泡(均填甲或乙)。
【答案】乙;甲
【解答】解:(1)由灯泡的铭牌可知,灯泡的额定电压与额定功率,
流过甲的电流I甲==≈0.18A,
流过乙的电流I乙==≈0.27A,
则通过灯丝电流大的是乙。
(2)灯泡甲的电阻R甲===1210Ω,
灯泡乙的电阻R乙===806.67Ω,
两灯电阻较大的是甲;如果两灯是串联在220V电源上,根据P=I2R可知,甲灯泡的亮度较大。
故答案为:乙;甲。
三、实验题(每空2分共28分)
17.(10分)以下是茗茗对串联电路中电压规律进行的实验探究。
[猜想与假设]串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。
[设计与实验]
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③在测L2两端的电压时,茗茗为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,并改接到C点上;
④测出AC间的电压。
[交流与评估]
(1)在串联电路中,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变 不影响 (选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制。
(2)茗茗 不能 (选填“能”或“不能”)用步骤③的方法测出L2两端的电压,这是因为 电压表正负接线柱接反了 。
(3)茗茗测出AB、BC、AC间的电压并记录在下表中。分析茗茗的实验数据可以得出的结论是:串联电路两端的电压 等于 (选填“等于”或“不等于”)各用电器两端电压之和。
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是: 实验次数太少 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)在串联电路中,开关可以控制所有用电器;
(2)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,并改接到C接点上,所以不能测出L2两端的电压;
(3)由表中数据可知:UAB+UBC=7.8V,这与UAC间电压相等,所以得出的结论为:串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。
(4)此实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一次,应当改用不同规格的灯泡再测几次。
故答案为:(1)不影响;(2)不能;(3)等于。
18.(8分)在“探究电流产生的热量与电阻的关系”的实验中,提供了如图的实验器材,其中R1>R2。
(1)电路中电阻丝的连接方式是为了控制 电流 和通电时间相同;电阻丝放出热量的多少,是通过 温度计示数的变化 来进行判断的;
(2)闭合开关,经过一定的时间,用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2,那么Δt1 大于 Δt2(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)实验中加热煤油而不用水的主要原因是 煤油的比热容小于水的比热容 。
【答案】(1)电流;温度计的示数变化;(2)大于;(3)煤油的比热容小于水的比热容。
【解答】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,所以电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等,是通过温度计的示数变化来进行判断的;
(2)闭合开关,因电流和通电时间相同,R1>R2,根据Q=I8Rt可知,经过一定时间,R1产生的热量多,根据Δt=1大于Δt7;
(3)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水做实验,质量相同吸收相同的热量。
故答案为:(1)电流;温度计的示数变化;(3)煤油的比热容小于水的比热容。
19.(10分)莉莉利用图1所示的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡额定电压为4.5V,小灯泡额定功率约为1W
(1)连接电路时,开关应该 断开 ;
(2)若有三个滑动变阻器,规格分别为R1(5Ω,2A)、R2(20Ω,1A)、R3(100Ω,0.1A),则应选择 R2 (填“R1”“R2”或“R3”);
(3)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,经检查灯泡是完好的 f (填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”)出现断路;
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时,则小灯泡额定功率的测量值为 0.99 W;
(5)若该小灯泡被烧坏了,断开开关后,某同学用规格为“4.5V,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动变阻器的滑片 向A端移动 (填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”)。
【答案】(1)断开;(2)R2;(3)f;(4)0.99;(5)向A端移动。
【解答】解:(1)连接电路时,开关应该断开。
(2)由公式P=UI得,
灯泡正常工作时,电路中的电流:I==,所以变阻器R3不合适;
灯泡正常工作时,两端的电压为4.5V,
则变阻器的电阻为:R滑==≈6.8Ω4不合适;
因此在本实验中应选择的滑动变阻器是R2;
(3)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,电流表无示数;
电压表示数接近电源电压,说明电压表可以与电源的两极接通,则故障可能是导线f出现断路。
(4)读图2可知,电流表的量程为2~0.6A,其示数为4.22A额=U额I′=4.5V×5.22A=0.99W。
(5)由公式P=可知,额定电压不变,则电阻变小,
由串联分压可知,同等情况下其分压较小,为使其两端电压达到额定电压,以减小变阻器的阻值。
故答案为:(1)断开;(2)R2;(3)f;(4)0.99。
四、计算题
20.(10分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V,3W”字样,R2为3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.7A,这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变
(1)电阻R1的阻值;
(2)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
【答案】(1)电阻R1的阻值为30Ω;
(2)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率为1.92W。
【解答】解:(1)当S1、S2都闭合时,R6与L并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL=6V;
由P=UI可得,灯泡正常发光时通过灯泡的电流:IL===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以2的电流:I1=I﹣IL=0.5A﹣0.5A=7.2A,
由I=可得1和灯泡L的阻值分别为:R4===30Ω,
(2)灯泡的电阻:RL===12Ω;
当S1、S2都断开时,L与R2串联,
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′==,
小灯泡L消耗的功率:PL=(I′)2RL=(2.4A)2×12Ω=3.92W。
答:(1)电阻R1的阻值为30Ω;
(2)当S1、S3都断开时,小灯泡L消耗的功率为1.92W。
21.(14分)下表是小明同学家饮水机的铭牌参数,学习电学知识后,他好奇饮水机的工作原理,当蓄水箱中装满水时,请你帮他解决如下问题:
(1)如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s,求此饮水机的加热效率。c水=4.2×103J/(kg•℃);
(2)铭牌上的保温功率已模糊不清,已知R1=1000Ω,求饮水机的保温功率。
【答案】(1)饮水机的加热效率为80%;
(2)饮水机的保温功率为48.4W。
【解答】解:(1)水吸收的热量是:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.3×103J/(kg•℃)×1kg×(95℃﹣75℃)=7.4×104J;
消耗的电能为:W=P加t=500W×210s=6.05×105J;
饮水机的加热效率为:η===80%;
(3)由图知,当开关S闭合,S0断开时,只有电阻R2接入电路,电路电阻最大、S0都闭合时,两电阻并联;
由P=可知,电阻越小,故当开关S闭合,S8断开时,饮水机的功率最小,保温的功率为:
P保===48.4W。
答:(1)饮水机的加热效率为80%;
(2)饮水机的保温功率为48.4W。AB两点间的电压/V
BC两点间的电压/V
AC两点间的电压/V
1.4
2.4
3.8
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1kg
AB两点间的电压/V
BC两点间的电压/V
AC两点间的电压/V
1.4
2.4
3.8
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1kg
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