
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2023-2024学年广东省广州市执信中学九年级(下)开学物理试卷(含解析)
展开1.下列数据最接近生活实际的是( )
A. 一名初中生步行速度约为8m/sB. 一名普通初中生重力约为150N
C. 一个普通鸡蛋质量约为45gD. 一支新铅笔长度约为0.8m
2.如图是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),工人提油枪加油前,必须用手触摸静电释放器清除身体上的静电。下列说法中正确的是( )
A. 静电释放器是由玻璃制成
B. 人体通常情况下是绝缘体
C. 人体与衣服摩擦可创造出电荷
D. 静电释放过程是电子在转移
3.下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A. 银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核
B. 太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子
C. 银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子
D. 太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核
4.用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示是甲、乙两个网球运动时的频闪照片。甲相邻两位置距离相等,由照片可知,____球做匀速直线运动( )
A. 甲B. 乙C. 甲、乙D. 以上都不对
5.向前直线行驶的车内,小芳给小明连拍两张照片,窗外同一棵树如图所示,拍照过程中车可能( )
A. 向西减速B. 向西加速C. 向东加速D. 向东减速
6.如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A. 只闭合Sl时,L1发光、L2不发光
B. 只闭合S2时,L1不发光、L2发光
C. 闭合Sl、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流
D. 闭合Sl、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
7.小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确的是( )
A. 甲图实验装置是探究电热与电流的关系
B. 两个实验装置都是通过观察两个U形管中液面的高度差来比较产生的电热的多少
C. 甲图装置正常工作时,a管中液面上升比b快
D. 乙图装置正常工作时,d管中液面上升比c快
8.两底面积相同、同样重的物块A、B如图所示,放在水平桌面上,已知圆柱体A是铁块,长方体B是铝块,请判断:A物块对桌面的压强pA与B物块对桌面的压强pB大小关系是( )
A. pA大于pB
B. pA小于pB
C. pA等于pB
D. 无法判断
9.在图甲所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻。滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法中错误的是( )
A. 电源电压为4.0VB. 定值电阻R0的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器的调节范围为0~20ΩD. 当滑片P位于b端时,电路的总功率最小
10.小杭同学用一个钢片固定在桌子边缘,在钢片上分别挂上钩码进行实验(每个钩码规格相同),钢片静止时如图所示,以下说法( )
①由图中乙、丁可知:力的作用效果与力的大小有关
②由图中乙、丙可知:丙图中钢片对钩码的弹力大小大于乙图中钢片对钩码的弹力
③由图中乙、丙、丁可知:钩码所受的重力就是使钢片发生形变的力,且形变程度与钩码重力大小有关
A. 只有②是正确的B. 只有①、②是正确的
C. 只有②、③是正确的D. ①、②、③都是不正确的
二、非选择题
11.如图所示为某实验小组用铜片、锌片、水果和发光二极管组成的电路,二极管此时正在发光。二极管消耗的电能是由水果的______能转化而来。若想让二极管更亮,可将多个水果电池______(选填“串”或“并”)联接在电路中。
12.如图甲所示,在水平拉力F1作用下,装满沙子的盒子在水平面匀速运动。盒子倒去部分沙后放在水平B面,如图乙所示,在水平拉力F2(F2=F1)的作用下盒子做匀速直线运动,则A面对盒子的摩擦力______B面对盒子的摩擦力(选填“大于”“等于”“小于”),水平A面比水平B面更______(选填“粗糙”、“光滑”)。
13.如图甲所示是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升重量为240N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的路程−时间图像如图乙所示,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动的速度为______m/s,拉力的功率为______W,该滑轮组前两秒内的有用功大小为______J,滑轮组的机械效率为______。
14.如图所示,拉力F作用在杠杆上,请画出F的力臂l。
15.如图甲所示电路,闭合开关后,定值电阻R发热,灯泡L发光,已知R=RL。
(1)请按图甲中的电路图连接图乙中的实物。
(2)A的示数______A1的示数,A1的示数______A2的示数。(均选填“>”“=”或“<”)
(3)R与L的实际功率分别是PR、PL,则PR ______PL。(选填“>”“=”或“<”)
16.(1)在同一水平桌面上的两个相同的容器中分别盛有A、B两种液体,液面相平,将两个完全相同的U形管压强计的探头分别放入液体中不同位置,U形管内液面的高度差相同,如图所示,此时两探头上的橡皮膜所受液体压强分别为pA、pB,容器底所受液体压强分别为pA′、pB′,则pA ______pB,pA′ ______pB′(以上均选填“>”“=”或“<”);
(2)小明完成上述实验后与同学经过交流又设计了一个实验装置,如下左图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同的液体,其中不能比较两种液体密度大小关系的是______(选填字母)。
17.如图,用数显推拉力计把物体A压入纯净水中,示数为3.4N,物体A的质量为0.06kg,纯净水的密度是1×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物体A受到的重力;
(2)请在方框中画出物体A受到的力的示意图,“⋅”表示物体A;
(3)物体A受到的浮力;
(4)物体A排开的水的重力。
18.如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1阻值为24Ω,灯泡L标有“12V 12W”字样,当开关S断开,S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P移至最小值b端时,灯泡L正常发光;当开关S、S1、S2同时闭合,滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电流表的示数为0.9A(灯丝电阻不变)。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当开关S、S1闭合,S2断开,求此时电路消耗的电功率。
19.小明用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。
(1)如图甲是小明连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡L1不亮,经检查是有一根导线连接错误,请你在图甲中连接错误的导线上打×并补画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡L正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______移动(选填“A”或“B”)。
(3)小明进行了多次测量,将所得数据及发光情况填入下表,由表格可知小灯泡L1正常发光时的电阻为______(保留一位小数),在交流讨论过程中,小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第______次。
(4)小明又在没有电流表可用的情况下,增加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了图丙电路测出了另一小灯泡L2的额定功率,若已知小灯泡L2的额定电压,则在方框______(选填1或2)接小灯泡L2;若已知小灯泡L2的额定电流,则在方框______(选填1或2)接小灯泡L2。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.一名初中生步行速度约为1.1m/s,故A不符合实际;
B.一名普通初中生重力约为500N,故B不符合实际;
C.一个普通鸡蛋质量约为45g,故C符合实际;
D.一支新铅笔长度约为18cm=0.18m,故D不符合实际。
故选:C。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
2.【答案】D
【解析】解;A、静电释放器是由导体制成的,玻璃是绝缘体,故A错误;
B、人体通常情况下是导体,故B错误;
C、人体与衣服摩擦起电是电子的转移,故C错误;
D、静电释放过程是电子在转移,故D正确。
故选:D。
摩擦起电的实质是电子的转移;导体是容易导电的物体。
本题考查了摩擦起电,属于基础题。
3.【答案】A
【解析】解:银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核按照尺度的数量级由大到小排列的顺序是:银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(1)宇宙中拥有数十亿个星系,银河系只是这数十亿个星系中的一个,太阳只不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员,太阳周围存在八大行星,地球只是其中的一个;
(2)物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。
本题考查了学生对宏观世界和微观世界物质尺度的了解,属于基础的考查,比较简单。
4.【答案】A
【解析】解:频闪照相两个球的图象之间时间间隔相同,根据v=st知,甲图象,小球图象间的间隔相同,应为匀速直线运动;乙图象,小球图象间的间隔越来越大,说明该小球速度越来越快,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
此题是根据两幅图片填空。频闪照相两个球之间时间间隔相同,s=vt,匀速直线运动的小球,两个小球间的间隔相同。速度越来越快的小球,两个球之间间隔越来越大。
此题是考查学生对匀速直线运动和变速运动的理解,以及观察运动图片的能力。
5.【答案】A
【解析】解:由图可知,以树为参照物,小明是向西运动的,所以车是向西行驶的
杯子中的水原来随车一起向西运动,当车突然减速时,杯内的水由于惯性要保持原来较快的速度向西运动,所以水被杯壁挡住,使得水面左高、右低,故小车是向西减速的。
故选:A。
判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,选定参照物的物体可以是运动的,也可以是静止的,如果选定为参照物,就假定为不动的物体,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的,通常情况下选地面或地面上静止不动的物体作为参照物;
任何物体都具有惯性,惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。
本题考查了根据参照物判断物体的运动情况以及惯性知识的应用,属于易错题。
6.【答案】AC
【解析】解:A、只闭合Sl时,电路中只有L1发光,是一个简单电路,L2不发光,处于断路状态,故A正确;
B、只闭合S2时,整个电路处于断路状态,所以L1不发光、L2也不发光,故B错误;
C、闭合Sl、S2时,电流有两条路径,所以L1、L2并联,A2与灯L2串联,所以测L2电流,故C正确;
D、由C的解析可知,闭合Sl、S2时,L1、L2并联,A1、A2这两只电表分别在干路和支路,所以示数不相等,故D错误.
故选AC.
结合电路图,根据电流的流向,逐一判断在开关的闭合和断开情况不同时,电路的工作情况.并明确电流表的测量对象.
会根据电流的流向来判断电路的连接情况,并且准确判断电流表的测量对象,是解答本题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:A、甲实验中,两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电热与电阻的关系,故A错误;
B、电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀,从而导致U形管中的液面会发生变化,故虽然热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故B正确;
C、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,闭合开关后,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则右侧b管中液面上升得快,故C错误;
D、乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,右侧两电阻并联后和左侧电阻串联,所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧c管中液面上升得快,故D错误。
故选:B。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面上升的快慢来反映,体现的是转换思想;
(2)根据串并联电路的电流、电压、电阻关系和焦耳定律Q放=I2Rt解答。
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转换法的了解和掌握,突出运用知识解决实际问题的能力,综合性强。
8.【答案】C
【解析】两底面积相同、同样重的物块A、B对桌面的压力相同,由p=FS知A物块对桌面的压强pA等于B物块对桌面的压强pB,即pA等于pB,故C正确。
故选:C。
根据p=FS分析解答。
本题考查了固体压强公式的应用,掌握物体对水平面的压力等于其自身的重力是解题的关键。
9.【答案】A
【解析】解:AB∖ 由图甲可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电压表示数为0,电路中的电流最大,电路为R0的简单电路,
由图乙可知,此时电路中电流:I最大=0.6A,则根据I=UR可得:
电源电压:U=I最大R0=0.6A×R0--------------------①
由图乙可知,当电流I最小=0.2A,电压表示数U滑大=4V,根据I=UR和串联电路的电压特点可得:
电源电压:U=I最小R0+U滑大=0.2A×R0+4V-------------------------②
由①②可得,U=6V,R0=10Ω,故A错误,B正确;
C、当滑片P位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,则根据I=UR可得:
滑动变阻器的最大阻值:R最大=U滑大I最小=4V0.2A=20Ω,
所以,滑动变阻器的调节范围为0~20Ω,故C正确;
D、当滑片P位于b端时,电路中的电流最小,根据P=UI可知电路的总功率最小,故D正确。
故选:A。
由图甲可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大,由图像读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压;利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)当滑片P位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;利用电功率公式P=UI即可判断电路的总功率的大小。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
10.【答案】A
【解析】解:由图中乙、丁可知,力的大小和作用点都不同,所以无法得出力的作用效果与力的大小有关的结论,故①错误;
由图中乙、丙可知,力的大小和方向相同,作用点不同,力的作用效果不同,所以由乙、丙可知,力的作用效果和力的作用点有关,故②正确;
由图中丙、丁可知,挂上钩码,钢片发生形变,钩码重力越大,钢片形变越明显,所以可得结论钢片形变程度与钩码重力大小有关,但使钢片发生形变的力是钩码对钢片的拉力,并不是钩码所受的重力,故③错误;
综上所述,只有②是正确的,故A正确。
故选:A。
力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。如要探究力的作用效果跟力的大小有关,就应该控制力的作用点、方向相同,而力的大小不同。
此题考查了力的作用效果,属于基础知识。
11.【答案】化学 串
【解析】解:(1)水果电池和干电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能的装置;
(2)将多个水果串联在电路中,可增大电压。
故答案为:化学;串。
(1)电池是将化学能转化为电能的装置;
(2)串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和。
了解水果电池的原理及能量的转化,知道串联电压的特点是解题的关键。
12.【答案】等于 光滑
【解析】解:盒子倒去部分沙后放在水平B面,在水平拉力F2的作用下盒子做匀速直线运动,此时盒子受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于F2=F1,则A面对盒子的摩擦力等于B面对盒子的摩擦力;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,水平A面受到的压力更大,水平A面与水平B面受到的摩擦力大小相等,因此水平A面比水平B面更光滑。
故答案为:等于;光滑。
物体做匀速直线运动,物体受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,难度不大。
13.【答案】1.5 150 240 80%
【解析】解:绳子自由端移动的速度:
v=st=6m4s=1.5m/s;
拉力的做功功率:
P=Wt=Fst=Fv=100N×1.5m/s=150W;
由图可知,n=3,
2s内自由端移动的距离为:
s′=vt′=1.5m/s×2s=3m,
2s内物体上升的高度为:
ℎ=s′n=3m3=1m,
2s内有用功大小为:
W有=Gℎ=240N×1m=240J;
2s内总功大小为:
W总=Fs′=100N×3m=300J,
则滑轮组的机械效率为:
η=W有W总=240J300J×100%=80%。
故答案为:1.5;150;240;80%。
(1)利用速度公式求绳子自由端移动速度;
(2)知道拉力大小,利用P=Wt=Fst=Fv求拉力的做功功率;
(3)根据滑轮组装置确定绳子股数;利用s=vt求出2s内自由端移动的距离,根据s=nℎ求出物体上升的高度,利用W有=Gℎ求出有用功;
(4)根据W总=Fs求出2s内拉力做的总功,利用η=W有W总求出滑轮组的机械效率。
本题考查了速度公式、做功公式和滑轮组机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
14.【答案】解:过支点O作出力F作用线的方向延长线的垂线段,即为F的力臂L,如图所示:
【解析】已知支点O,力F的方向,根据力臂的画法,过支点作力作用线的垂线段,即可画出力臂L。
此题主要考查的是学生对力臂画法的理解和掌握,平时要多训练学生的作图能力,比较简单。
15.【答案】= = =
【解析】解:(1)由电路图可知,电流从电源正极出发经电流表A、开关、定值电阻R、电流表A1、灯泡L、电流表A2回负极,如图所示:
(2)由电路图可知,定值电阻和灯泡串联,因为串联电路中电流处处相等,所以A的示数等于A1的示数,A1的示数等于A2的示数;
(3)已知R=RL,串联电路中电流处处相等,由P=I2R可知,定值电阻R的功率大,即PR=PL。
故答案为:(1)见解答图;(2)=;=;(3)=。
(1)先分析定值电阻和灯泡的连接方式,然后根据电路图将实物电路连接起来;
(2)串联电路中电流处处相等;
(3)由P=I2R分析R与L哪个实际功率大。
会根据电路图连接出正确的实物图,掌握串联电路的电流规律和利用P=I2R分析实际功率是解答此题的关键。
16.【答案】= < D
【解析】解:(1)U形管内液面的高度差相同,说明此时两橡皮膜所受液体压强相同,即pA=pB;
两容器内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgℎ可知:ρA<ρB,
由图知甲、乙的液面相平,且ρA<ρB,根据液体压强计算公式p=ρgℎ可知:pA′
B、橡皮膜向右凸,说明左侧液体产生压强大,根据p=ρgℎ,因橡皮膜处在左侧液体的深度小,故可知左侧液体的密度大,B不符合题意;
C橡皮膜是平的,说明左侧、右侧液体产生的压强相同,根据p=ρgℎ,因橡皮膜处在左侧液体的深度小,故可知左侧液体的密度大,C不符合题意;
D橡皮膜向左凸,说明右侧液体产生压强大,根据p=ρgℎ,因橡皮膜处在右侧液体的深度大,故不能确定左右两侧液体密度的大小,D符合题意;
故选:D。
故答案为:(1)=;<;(2)D。
(1)U形管压强计内液面的高度差表示的就是金属盒受到的液体压强的大小,这个高度差越大,表示液体的压强越大;
液体的压强与液体的深度和密度有关,计算公式p=ρgℎ,根据公式结合U形管内液面的高度差来判断液体密度大小关系以及液体对容器底部的压强的大小;
(2)根据橡皮膜的凸起情况确定液体产生的压强大小,结合p=ρgℎ分析。
本题重点考查了液体压强计算公式的应用,知道U形管内液面的高度差表示液体压强的大小是解题的关键,抓住影响液体压强大小的因素是解题的关键,有一定的难度。
17.【答案】解:(1)物体A的质量为0.06kg,
所以物体A的重力:G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N。
(2)物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的推力、竖直向上的浮力作用,推力大于重力,如下图。
;
(3)物体A受到竖直向下的重力0.6N、竖直向下的推力3.4N、竖直向上的浮力作用,这三个力是平衡力,
根据平衡力条件得,F浮=G+F推,
所以,F浮=0.6N+3.4N=4N。
(4)浸在液体的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,
所以物体A排开水的重力为:G排=F浮=4N。
答:(1)物体A受到的重力是0.6N;
(2)物体A受到的力的示意图如上图;
(3)物体A受到的浮力是4N;
(4)物体排开水的重力为4N。
【解析】(1)知道物体A的质量,根据G=mg求出物体A的重力。
(2)对物体A进行受力分析,物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的推力、竖直向上的浮力作用,画出物体A受到的力。
(3)对物体A进行受力分析,物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的推力、竖直向上的浮力作用,根据平衡力求出浮力大小。
(4)知道浮力大小,根据阿基米德原理求出物体排开水的重力。
本题综合性很强,包含了平衡力、力的示意图、G=mg计算、浮力计算等,是力学综合性习题。
18.【答案】解:(1)当开关S断开,S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P移至最小值b端时,R1被短路,电路中只有L,电流表测电路中的电流;
此时灯泡L正常发光,则电源电压为:U=UL=12V;
(2)当开关S、S1、S2同时闭合,滑动变阻器的滑片P滑到中点时,L被短路,此时电路为R1和滑动变阻器的并联电路,电流表测干路的电流;
已知R1=24Ω,由欧姆定律可知通过R1的电流:I1=UR1=12V24Ω=0.5A;
已知此时电流表的示数为0.9A,即干路的电流I=0.9A,
由并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流:IP=I−I1=0.9A−0.5A=0.4A,
由I=UR可知此时滑动变阻器接入电路的阻值:R中=UIP=12V0.4A=30Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:R2=2R中=2×30Ω=60Ω;
(3)当开关S、S1断开,S2闭合,该电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
电路消耗的功率P=U2R1=(12V)224Ω=6W。
答:(1)电源电压为12V;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω;
(3)当开关S、S1断开,S2闭合,电路消耗的电功率为6W。
【解析】(1)当开关S断开,S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P移至最小值b端时,R1被短路,电路中只有L,电流表测电路中的电流;此时灯泡正常发光,则电源电压等于灯泡的额定电压;
(2)当开关S、S1、S2同时闭合,滑动变阻器的滑片P滑到中点时,L被短路,此时电路为R1和滑动变阻器的并联电路,电流表测干路的电流;
已知R1的阻值,根据欧姆定律可求出通过R1的电流;已知此时电流表的示数,即干路的电流,并联电路的干路电流等于通过各个支路的电流之和,据此求出通过滑动变阻器的电流;再根据I=UR的变形式求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,进而可求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S、S1断开,S2闭合,该电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据P=U2R求出电路消耗的功率。
本题考查了欧姆定律和电功率的应用,准确分析开关在不同状态下的电路情况,并熟练掌握串、并联电路的特点是解题的关键。
19.【答案】A 8.3 3 2 1
【解析】解:(1)由甲图知,滑动变阻器与灯泡并联了,而电压表串联在电路中是错误的,应将滑动变阻器与灯泡串联,将电压表与灯泡并联,改正后如下图所示:;
(2)灯在额定电压下正常发光,图乙中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.1V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
(3)由表格中的数据可知,灯的电压为2.5V时,灯的电流为0.3A,由欧姆定律可知小灯泡L正常发光时的电阻为:
RL=U额I额=≈8.3Ω;同理,第1、3次灯的电阻分别为:R1=U1I1=≈7.7Ω;R3=U3I3=Ω;
因灯的电阻随温度的升高而变大,故第3次电流值是编造的,判断的理由是:第3次灯丝电阻比前两次都小;
(4)若已知小灯泡L2的额定电压,根据上面的分析,则在方框2接小灯泡L2、方框1接定值电阻;
实验步骤:将S1打到a,先将电压表与灯L2并联,通过移动滑片的位置,使灯L2的电压为额定电压,灯L2正常发光;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯L2仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯L2的额定电流,根据P=UI可求出灯L2的额定功率;
若已知小灯泡L2的额定电流,则在方框1接小灯泡L2、方框2接定值电阻;
实验步骤:将S1打到a,先将电压表与定值电阻R0并联,通过移动滑片的位置,使电压表示数为灯L2的额定电流与定值电阻R0的乘积,灯L2与R0串联,此时灯L2正常发光;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯L2仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出灯L2的额定电压,根据P=UI可求出灯L2的额定功率。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)A;(3)8.3;3;(4)2;1。
(1)伏安法测量小灯泡的电阻,滑动变阻器应与灯泡串联,电压表与灯泡并联;
(2)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压规律及分压原理确滑片移动的方向;
(3)由表格中的数据可知灯的电压为2.5V时灯的电流大小,由欧姆定律可知小灯泡L正常发光时的电阻;同理得出第1、3次灯的电阻的大小,根据灯的电阻随温度的升高而变大分析;
(4)灯在额定电压下正常发光,测量灯的额定电功率,应先使灯正常发光,已知小灯泡L2的额定电压,故在方框2接小灯泡L2,方框1接定值电阻;若已知小灯泡L2的额定电流,则在方框1接小灯泡L2。
本题用伏安法测量小灯泡的电阻,考查电路的连接、操作过程和数据处理,同时考查测量灯泡额定功率的特殊方法,最后一问难度较大。实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
2.0
0.26
比正常发光暗
2
2.5
0.30
正常发光
3
3.0
0.50
比正常发光亮
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