17,河北省邢台市2023-2024学年九年级上学期期末物理试题
展开1. 下列数据最接近真实值的是( )
A. 家用电冰箱的电流约0.1A
B. 一节新干电池的电压约为2V
C. 微波炉的额定功率约为1200W
D. 家用节能灯工作一晚消耗电能约1度
【答案】C
【解析】
【详解】A.家用电冰箱的电流较大,约为1A,故A不符合题意;
B.一节新干电池的电压为1.5V,故B不符合题意;
C.微波炉有不同规格,额定功率一般为1000W,故C符合题意;
D.家用节能灯的工作电流一般为0.1A,家庭电路的电压为220V。工作一晚12h消耗的电能约为
故D不符合题意。
故选C。
2. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 固体分子间没有空隙
B. 物体的温度越高,构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈
C. 通过扩散现象能够观察液体分子的运动
D. 病毒随飞沫传播过程是杂乱无章的分子运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由扩散现象可以看出,物体的分子不是紧密的挤在一起,而是彼此间存在间隙,固体分子间距较小,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停的做无规则的运动,分子运动越剧烈,物体温度越高,故B正确;
C.分子运动是微观运动,人肉眼是无法直接观察到的,故C错误;
D.病毒随飞沫传播过程是是机械运动,不是分子运动,故D错误。您看到的资料都源自我们平台,20多万份试卷,家威杏 MXSJ663 每日最新,性比价最高故选B。
3. 关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大
B. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
C. 燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
D. 相同质量的不同燃料,完全燃烧时热值大的放出的热量多
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值与质量无关,只与燃料种类有关,故A错误;
B.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量,燃烧状况无关,是否完全燃烧无关,故B错误;
C.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值,必须是完全燃烧放出的热量,才是燃料的热值,故C错误;
D.由可知,相同质量的不同燃料,完全燃烧时热值大的放出的热量多,故D正确。
故选D。
4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,物体的内能一定增大
B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,内能不变
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物体做功,如果是改变其位置、高度等,则内能不一定增加,故A错误;
B.内能与温度、质量和状态有关,内能多的物体温度不一定高,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故B错误;
C.物体吸收热量,内能变大;晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,但内能变大,故C错误;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关;在相同物态下,同一物体温度降低,物体的内能会减少,故D正确。
故选D。
5. 关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 欧姆定律是通过推导得出的规律
B. 欧姆定律反映出了导体电阻跟电流和电压之间的关系
C. 欧姆定律中I、U和R反映的是同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系
D. 由欧姆定律变形得U=IR,说明在导体电阻一定时,导体两端的电压U跟电流成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.欧姆定律是通过实验得出的规律,故A错误;
B.欧姆定律反映的是电流与电压和电阻的关系,故B错误;
C.欧姆定律的使用要满足同一性,即同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系,故C正确;
D.欧姆定律的变形式U=IR说明的是:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
6. 下列用电器在正常工作时消耗相同的电能,产生热量最多的是( )
A. 洗衣机B. 电暖气
C. 电视机D. 电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】用电器工作时将电能转化为其他形式的能量,电暖气工作时将电能全部转化为内能;洗衣机工作时,主要将电能转化为机械能;电风扇工作时主要把电能转化为机械能,只有一少部分转化为内能;电视机工作时,电能转化为声能、光能等其他形式的能,只有一少部分转化为内能;由此可知,消耗相同的电能,产生热量最多的是电暖气,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 用带指示灯的开关控制阳台的电灯;闭合开关,两灯都亮;断开开关,两灯都灭。使用过程中发现:指示灯因断路不亮,电灯照常发亮。下列连接方式符合上述现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.指示灯因断路不亮,电灯照常发亮,说明指示灯和电灯是独立工作的,指示灯和电灯是并联的,故A不符合题意;
B.若开关闭合,火线与零线不经用电器直接连接,将出现短路,故B不符合题意;
C.开关可以控制指示灯,也可以控制电灯,当指示灯坏了时,灯泡仍然可以独立工作,还满足闭合开关,两灯都亮,断开开关,两灯都灭,故C符合题意;
D.开关只能控制电灯,不能控制指示灯,不满足闭合开关,两灯都亮,断开开关,两灯都灭,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示是小明家的电能表。关于该电能表的以下说法中正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 每工作1h,电能表的圆盘转3600转
D. 小明家中2000W的电饭煲和1500W的空调不可以同时正常工作
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表是测量电能(或电功)的仪表,故A错误;
B.由图可知,电能表允许通过最大电流为10A,这个电能表的最大功率为
故B错误;
C.由表盘铭牌可知,每消耗电能,该电能表的圆盘会转3600转,故C错误;
D.小明家庭电路所请允许接入的最大功率,小明家中2000W的电饭煲和1500W的空调同时正常工作时的电功率为
所以电饭煲和空调不可以同时正常工作,故D正确。
故选D。
9. 新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电”来实现充电.下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是
A. 动圈式话筒B. 扬声器
C. 电烙铁D. 电磁起重机
【答案】A
【解析】
【详解】从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的.
A. 动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B. 扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,故B不符合题意;
C. 电烙铁是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D. 电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意.
10. 如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示,R0是阻值为20Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是( )
A. 图甲中的有保护电路的作用
B. 热敏电阻阻值随温度升高而减小
C. 温度为40℃时,电流表的示数为0.3A
D. 温度降低时,电流表的示数变小,电压表的示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.由图2可知,温度升高时热敏电阻R的阻值变小,如果电路中没有R0,当温度过高时,R的阻值过小,会造成电路中的电流过大,可能会烧坏电流表和电源,所以R0有保护电路的作用,故AB正确,不符合题意;
C.由图2可知,温度为40℃时,R=20Ω,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,即电流表的示数为
故C错误,符合题意;
D.由图2可知,温度降低时,R的阻值变大,由串联分压可知R两端的电压变大,即电压表的示数变大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 甲用电器标有“220V;100W”,乙用电器标有“220V;40W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断中正确的是( )
A. 甲用电器做功一定多
B. 做相同的功,甲用电器用的时间一定少
C. 乙用电器做功一定快
D. 相同时间内,乙用电器做的功一定多
【答案】B
【解析】
【详解】额定电压下,甲用电器的电功率为100W,乙用电器的功率为40W;
A.由可知,电流做功的多少与通电时间有关,故A错误;
B.根据可得,,完成相同的功,甲的功率大,甲用电器所用的时间一定少,故B正确;
C.功率表示做功的快慢,功率大的电器做功一定快,乙功率小,所以乙用电器做功一定慢,故C错误;
D.根据可知,相同时间内,甲的功率大,甲用电器完成的功一定多,故D错误。
故选B。
12. 一个标有“220V;600W”的电炉,想把它接在110V的电源上使用,而保持原来的电功率不变,下列采取的措施中,正确的是( )
A. 把电炉丝截去一半
B. 把电炉丝截成等长的两段再并联
C. 找一根同样的电炉丝跟原来的串联
D. 找一根同样的电炉丝跟原来的并联
【答案】B
【解析】
【详解】A.电压变为额定电压的一半,将电炉丝截去一半,电阻阻值变为原来的,由可知,电功率变为
是原来的,故A错误;
B.电压变为额定电压的一半,把电炉丝截成等长的两段再并联,电阻变为原来的,由可知,电功率为
保持不变,故B正确;
C.电压变为额定电压的一半,找一根同样的电炉丝跟原来的串联,电阻变为原来的2倍,由可知,电功率变为
是原来的,故C错误;
D.电压变为额定电压的一半,找一根同样的电炉丝跟原来的并联,电阻变为原来的,由可知,电功率变为
是原来的,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,是智能扶手电梯的原理图,其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时,电动机转动变慢,使电梯运动变慢;电梯上有乘客时,电动机转动变快,使电梯运动变快。下列说法正确的是( )
A. 电磁铁上端是S极
B. 电磁继电器与发电机工作原理相同
C. 电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触
D. 电梯上有乘客时,压敏电阻R的阻值减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.如图,当闭合开关时,电流从电磁铁的上端进入,根据安培定则可以判断电磁铁的下端是N极,上端是S极,故A正确;
B.电磁铁是通电后具有磁性,断电时没有磁性,是根据电流的磁效应工作的,发电机是根据电磁感应原理工作的,原理不同,故B错误;
CD.当没有人乘梯时,电动机转速减慢减少耗电,说明电动机两端的电压减小,电动机和定值电阻串联在电路中,说明衔铁被弹簧拉起,衔铁和上面的静触头1接通,此时控制电路中的磁性较弱,电路中电阻较大,所以压敏电阻的阻值较大;当有人乘坐电梯时,电动机转速较快,电动机两端的电压较大,只有电动机接入电路,衔铁被电磁铁吸引,衔铁和下面的静触头2接通,说明电磁铁的磁性较大,控制电路的电流较大,压敏电阻的阻值较小,可以判断压敏电阻的阻值R随着压力的增大而减小,故CD正确。
故选ACD。
14. 如图甲、乙所示相同容器中装了质量都为3kg的纯净水,用不同电加热器加热,(忽略散热损失)得到如图丙所示的水温与加热时间的图象,已知水的比热容为,设加热器的加热效率相同。下列说法正确的是( )
A. 加热相同时间,两杯水吸收的热量相同
B. 沸腾前吸收相同的热量,甲杯中水的末温比乙杯的高
C. 加热3min时,乙容器中的水吸收热量为
D. 加热器1和加热器2的功率之比9︰4
【答案】CD
【解析】
【详解】A.实验中,用不同加热器加热,相同时间内两加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯水吸收的热量不同,故A错误;
B.两杯水的质量相同,吸收相同的热量时,由可知,两杯水升高的温度应相同,由图丙知甲杯中水的初温低,则此时甲杯中水的末温比乙杯的低,故B错误;
C.由图丙可知,加热3min时,乙容器中的水温升高20℃,由知,乙容器中的水吸收热量为
故C正确;
D.两容器中水的质量相同,由图丙可知,加热2min时,甲容器中水升高的温度30℃,则甲容器中水吸收的热量
加热3min时,则乙容器中水吸收的热量为,忽略散热损失,且两加热器热效率相同,所以两加热器放出热量之比为
两加热器的加热时间之比为
则加热器1和加热器2的功率之比
故D正确。
故选CD。
15. 如图甲所示,电源电压保持不变。电流表A的量程为0~0.6A,电压表、的量程均为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω;2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 电压表的示数变化范围为1.5~3V
C. 滑动变阻器的取值范围是3~50Ω
D. 小灯泡的功率范围为0.1~1.25W
【答案】AD
【解析】
【详解】分析甲图可知,电路为灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器接入电路中的阻值变大时,电路中电流变小,根据串联分压原理可知,滑动电阻器两端电压变大,所以图乙是电压表与电流表示数变化图像。
A.移动滑片当灯泡正常发光,此时灯泡的电压为,电压表的示数为,即滑动变阻器的电压为,根据串联电路电压规律可知,电源电压为
故A正确;
B.因为灯泡额定电压为,保证电路各元件安全,说明电压表可调节的最大值为,故B错误;
C.根据图乙可知,当电流为时,滑动变阻器的电压为,此时接入电路中的电阻为
当电流为时,滑动变阻器的电压为,此时接入电路中的电阻为
所以滑动变阻器的取值范围是,故C错误;
D.由图乙可知,电路中的最大电流为时,灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
当电路中最小电流为时,灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
由此可得小灯泡的功率范围为W,故D正确。
故选AD。
二、填空及简答题(本大题共6个小题,每空2分,共30分)
16. 小丽用气球在头发上蹭几下,头发就随着气球飘起来,这表明摩擦后头发丝和气球带上了_____电荷,由于这两种电荷互相_____使头发随气球飘起来。
【答案】 ①. 异种 ②. 吸引
【解析】
【详解】[1][2]当气球和头发相互摩擦时,由于摩擦使头发和气球带上了异种电荷而相互吸引,所以头发会随着梳子飞起来。
17. 如图甲所示,静止在通电螺线管周围小磁针,指向正确的是______(填“①”“②”或“③”)。如图乙所示,闭合开关S,发现导体AB向左运动;把磁体两极对调放置,闭合开关S,发现导体AB向右运动,这个现象说明通电导体在磁场中所受力方向与______方向有关。改变导体运动方向的另一个方法是只改变______方向。
【答案】 ①. ② ②. 磁场 ③. 改变电流方向(调换电源两极接线)
【解析】
【详解】[1]由安培定则可知,甲图中螺线管左侧为N极,右侧为S极,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体外部的磁感线是从N极回到S极,甲图中②正确。
[2]接通电源,发现导体AB向左运动,导体AB受到向左的作用力;把磁体两极对调放置,发现导体向右运动,导体AB受到向右的作用力。这说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。
[3]改变导体运动方向的方法是改变导体的受力方向,调换磁极方向可以改变导体的受力方向,也可以用改变电流方向(调换电源两极接线)的方法来改变导体的受力方向。
18. 如图甲所示,当塞子从试管口喷出时,管内水蒸气的内能 _______(选填“增大”“减小”或“不变”),水蒸气的内能转化成塞子的 _______能。如图乙所示,在厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就会燃烧起来,该能量转化与热机的 _______冲程的能量转化方式一致。
【答案】 ①. 减小 ②. 机械 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1][2]加热试管时,试管内的水汽化成水蒸气,随着水蒸气的温度逐渐升高,内能增大,最后气体会对木塞做功,把木塞冲出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,管内水蒸气的内能减小。
[3][4]如图乙所示,向下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使其气体的内能增加,温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来,将机械能转化为内能,内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内能,所以这与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
19. 一个定值电阻的阻值为10Ω,使用时流过的电流是200mA,则加在这个定值电阻两端的电压是_________V,通电10min,电流做了_________J的功;当两端电压增大为3V时,它的电阻是_________Ω。
【答案】 ①. 2 ②. 240 ③. 10
【解析】
【详解】[1]流过定值电阻的电流是
I=200mA=0.2A
由可知,定值电阻两端的电压
U=IR=0.2A×10Ω=2V
[2]通电10min,电流所做的功
W=UIt=2V×0.2A×10×60s=240J
[3]导体的电阻是导体本身的性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过的电流和两端的电压无关,所以当两端电压增大为3V时,它的电阻不变,还是10Ω。
20. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系,实验应选择______(选填“甲”或“乙”)装置。如果甲装置中通过5Ω电阻丝的电流为0.3A,则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是______J。
【答案】 ①. 乙 ②. 54
【解析】
【详解】[1]探究电流通过导体产生热量与电流的关系,应保证在电阻相同、通电时间相同情况下,比较不同大小电流通过导体后产生热量的大小。乙装置中,容器中的两个电阻阻值均为5Ω,且由于右侧容器中的5Ω电阻与另外一个5Ω电阻并联,同时与左侧容器中的5Ω电阻串联,故通过右侧容器中的5Ω电阻的电流要小于左侧容器中的5Ω电阻的电流,进而可以在电阻相同、通电时间相同情况下,比较不同大小的电流通过导体后产生热量的大小。
[2]根据串联电路电流处处相等的特点,通过10Ω电阻丝的电流为0.3A,根据焦耳定律可知,甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是
21. 如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案_______________;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后,闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:_____________。
【答案】 ①. A
②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]A.电路中R1、R2并联,各支路用电器工作互不影响,将电流表串联接入 Q 点,Q点在干路上,闭合开关后,向左滑动变阻器的滑片P,若电流表的示数不变,则 R2 断路;若电流表示数变大,则 R1 断路。故A符合题意;
B.将电压表并联在 Q、M 点之间,电压表被电路中的导线短路,开关闭合后电压表始终没有示数,因此无法判定故障位置。故B不符合题意;
C.电路中R1、R2并联,将电压表并联在M、N 两点之间,即电压表测R2两端电压,由并联电路各支路两端电压与电源电压相等可知,开关S闭合后,电压表测电源电压,示数始终不变,因此无法判定故障位置。故C不符合题意。
故选A。
三、实验探究题(本大题共2个小题,每空1分,共12分)
22. 如图1所示,小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验,保持电源电压不变,在电路中分别接入不同的电阻丝,规格如表所示:
(1)选用a、b两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与__________的关系;
(2)小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表示数不断变化,得出导体的电阻还跟__________有关的结论;
(3)如图2甲所示为可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻体的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻体上滑动即可调节灯泡亮度;
①电位器是通过改变接入电路的电阻体的__________来改变其接入电路的电阻大小的;
②若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,灯泡亮度将__________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 ①. 材料 ②. 温度 ③. 长度 ④. 变亮
【解析】
【详解】(1)[1]观察表中a、b两根电阻丝,横截面积和长度相同、材料不同,探究导体电阻大小与材料的关系。
(2)[2]小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路,并用酒精灯加热,电阻丝的温度发生了变化,发现电流表示数不断变化,电阻是变化的,得出导体的电阻还跟温度有关的结论。
(3)①[3]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。
②[4]若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,电阻体接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡变亮。
23. 小明同学使用可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)、电压表、电流表、标有“20Ω;1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
(1)小明连接如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______。
(2)排除故障后,当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示为______A。依次更换定值电阻进行实验,当接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持______V不变,此时滑动变阻器阻值恰好达到最大。
(3)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,为完成实验,应该将电源电压调______(填“大”或“小”),使电压表示数恢复到控制电压,通过分析实验数据得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(4)小明在完成上述实验后,想测量小灯泡两端电压为()时的电阻。他取来一个小灯泡L,已知其额定电压为、额定电流为,连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为,电源电压未知。请完成下列实验步骤:
①只闭合开关S、,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为______时,小灯泡L正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表示数为U1。接着调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为______,则小灯泡L两端电压达到;
③接着断开开关,闭合开关,读出电压表示数为;
④小灯泡L两端电压为时的电阻表达式为R=______(用所测物理量字母和已知物理量字母表示)。
【答案】 ①. ②. 0.4 ③. 2 ④. 小 ⑤. 反 ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]电路中应当将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,将电压表并联在定值电阻两端,分析可知,图中电流可以不经过定值电阻直接到电源负极,因此修改后正确电路图,如图:
(2)[2]由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此读数为0.4A。
[3]因为探究电流与电阻的关系,保持定值电阻两端电压不变,因此接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持为
(3)[4]根据串联分压可知,将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时
因此滑动变阻器两端电压为1.6V,根据串联电路电压的特点
因此应将电源电压调小。
[5]通过分析实验数据可知,电流随电阻的增大而减小,所以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[6]分析电路可知,只闭合开关S、S1,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表测定值电阻两端电压,为了使灯泡正常工作,根据串联电路电流特点,使电压表示数为。
[7]保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关S、S2,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表测定值电阻和滑动变阻器两端电压,读出电压表示数为。根据串联电路电压的特点可知,电源电压为。接着调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为
则小灯泡L两端电压达到。
[8]接着断开开关S2,闭合开关S1,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表再次测定值电阻两端电压,读出电压表示数为;根据欧姆定律及串联电路电流的特点可知,此时小灯泡的电流为
小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为
四、计算应用题(本大题共2个小题,24小题6分,25小题7分,共13分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位。只有最后结果的不得分)
24. 某品牌电热养生壶有低温、中温、高温三个挡位,可以满足人们对精细烹饪和营养量化等功能的需求。其简化电路图如图所示,铭牌如表所示,、为阻值不变的电热丝。当闭合,断开,接A时,养生壶处于低温挡工作状态;当、闭合,接A时,养生壶处于中温挡工作状态。在额定电压下求:
(1)电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流;
(2)的阻值;
(3)若养生壶高温挡加热效率为75%,某次将初温是27℃的水加热到60℃,用时7min,则水的质量是多少[水的比热容为]。
【答案】(1)1A;(2)110Ω;(3)2kg
【解析】
【详解】解:(1)由可知,电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流
(2)当闭合、接A时,只有工作,当闭合、接B时,、并联,当断开、S2接A时,、串联;根据串并联电路的电阻特点可知,当断开、S接A时,、串联,电路中的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,养生壶处于低温挡;当闭合、接B时,、并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于高温挡;当闭合、接A时,只有工作,养生壶处于中温挡;由可知,的电阻
(3)由可知,养生壶消耗的电能
由可知,水吸收的热量
由可知,水的质量
答:(1)电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流为1A;
(2)的阻值为;
(3)若养生壶高温挡加热效率为75%,某次将初温是27℃的水加热到60℃,用时7min,则水的质量是2kg。
25. 如图所示电路,电阻的阻值为20Ω,闭合开关后,电流表示数为0.6A。
(1)求电源电压U;
(2)若在电路中接入一个电阻,使得接入前后电流表的示数变化0.5A,求的阻值。
【答案】(1)12V;(2),
【解析】
【详解】解:(1)电路为的简单电路,电流表测电路电流,由欧姆定律知,电源电压为
(2)在电路中接入一个电阻,使得接入前后电流表的示数变化0.5A,若接入后电路中的电流减小为0.1A,由欧姆定律知,则应串联接入,此时的总电阻为
的阻值为
在电路中接入一个电阻,使得接入前后电流表的示数变化0.5A,若接入后电路中的电流增大为1.1A,由欧姆定律知,则应并联接入,由并联电路得电流特点知,通过的电流为0.5A,则的电阻为
答:(1)电源电压为12V;
(2)若串联接入,为;若并联接入,为。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
锰铜合金
0.5
0.8
b
镍铬合金
0.5
0.8
c
锰铜合金
0.5
0.4
d
锰铜合金
1.0
0.4
项目
参数
额定电压(V)
220
低温挡功率(W)
220
中温挡功率(W)
440
高温挡功率(W)
880
容积(L)
2.5
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