还剩28页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
2019-2020年九年级(上)月考物理试卷(12月份)(解析版)IV
一、选择题1.小明同学准备有
①铅笔芯、
②金属刀片、
③塑料三角尺、
④塑料笔袋、
⑤橡皮等物品,以备考试之需,其中属于绝缘体的有( )A.
①③⑤B.
②④⑤C.
③④⑤D.
①②④ 2.对公式R=的理解正确的是( )A.导体的电阻是由导体两端的电压和通过导体的电流决定B.如果导体两端的电压为零,则导体的电阻也为零C.导体的电阻可由导体两端电压跟通过导体的电流的比值来表示D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过的电流成反比 3.在如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻变大的是( )A.B.C.D. 4.有两盏灯,甲灯上标有“36V60W”,乙灯上标有“220V60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )A.甲灯比乙灯更亮B.乙灯比甲灯更亮C.两盏灯一样亮D.无法确定哪盏灯更亮 5.如图所示,导体A、B由同种材料制成.A、B等长.但A比B的横截面积大.开关闭合后,下列叙述中正确的是( )A.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA>WBB.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA=WBC.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA<WBD.无法比较电流通过A、B时所做功的大小 6.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变大,电压表示数变大C.电流表示数变小,电压表示数变大D.电流表示数变小,电压表示数变小 7.有两个阻值不同的定值电阻R
1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R
1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域 8.如图所示,电源电压为6V.开关S闭合时,只有一个灯泡发光,且电压表示数为6V,出现这种情况的原因可能是( )A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路 9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合时,电流表、电压表的示数与开关断开时相比,其变化情况分别是( )A.变大、变大B.变大、变小C.变小、变大D.变小、变小 10.在探究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示.电源电压恒为
4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω
1.5A”字样,先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,使电压表的示数为
2.5V,读出电流表的示数.当接入20Ω的电阻时,电压表的示数始终无法达到
2.5V,其原因可能是( )A.20Ω的电阻阻值太大B.电源电压
4.5V太低C.滑动变阻器的最大阻值太大D.控制电压为
2.5V太高 11.一台家用电扇的电阻约200Ω,把它接到220V的电源上,通过它的电流是
0.3A,如果这台电扇通电1min40s,则它消耗的电能是( )A.1800JB.6600JC.8400JD.6000J 12.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是( )A.B.C.D.
二、填空题13.家用手电筒一般用两节干电池,所以电源电压为 V,如果灯泡的电阻为5Ω,则通过灯丝的电流为 A. 14.如图所示电路中,两只小灯泡完全相同.若将开关S
1、S2断开,仅使BC接通,两灯 联;若将开关S
1、S2均闭合,使AB和CD分别接通,此时两灯 联. 15.如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的铅笔芯连接起来,使A端的导线固定,B端的导线向左移动的过程中(导线与铅笔芯接触良好),小灯泡的亮度 (选填“变暗”、“变亮”或“不变”),这表明导体电阻的大小跟导体的 有关. 16.一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为
0.5A,则该电阻的阻值是 Ω;如果电阻两端电压为零,该电阻的阻值是 Ω. 17.一个小灯泡阻值为1OΩ,正常工作时的电流为
0.4A,现要将其接入12V的电路中,要求仍能正常发光,则应 联一个阻值为 Ω的电阻. 18.“PZ22040”的灯泡接在220伏的电路上工作 小时消耗1度电,改接在110伏的电路是,功率为 瓦,额定功率为 瓦. 19.小林家4月底电能表读数为
2708.7kW•h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了 kW•h的电能.若电价为
0.53元/kW•h,则需电费 元. 20.小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率.他观察到电能表上标有1600imp/kw•h(imp的含义是闪烁次数),当电路中只有微波炉工作时,测出1min内指示灯闪烁32次,1min内微波炉耗电 kW•h,它的电功率为 W. 21.两个定值电阻,甲标有“16Ω
1.5A”,乙标有“22Ω
0.5A”.现把它们串联起来,则该串联电路允许通过的最大电流是 A,两端允许加的最大电压是 V. 22.如图所示是灯泡L
1、L2的电压与电流的关系曲线.若将L
1、L2串联在电源电压为6V的电路中,则通过灯L1的电流是 A,灯L1消耗的功率是 W. 23.如图甲所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图乙的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为 Ω,电源电压 V. 24.生活中所用“220V100W”和“220V60W”的甲、乙两盏白炽灯相比较,灯丝较粗的是 灯;将两盏灯串联接入照明电路工作时,较亮的是 灯(均选填“甲”或“乙”).
三、解答题(共51分)25.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)请根据图甲将如图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.
①由图象可以得出结论 .
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器.
(4)本实验中测量了多组数据,爱思考的冬冬想到在许多实验中都需要进行多次测量.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (填序号).
①测量物体的长度
②用伏安法测量定值电阻的阻值
③探究重力大小与质量的关系. 26.在用电阻箱、电压表测定一个未知值电阻Rx的阻值时,小明设计了如图甲所示的实验电路,其中R′是电阻箱,R0是定值电阻.
(1)图甲中,为测出Rx的阻值,闭合并关S后,小明应该先把开关S1接到触点 (选填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R′,直到电压表示数也为U,读出此时电阻箱R′的示数(各旋钮的位置如图乙所示),则待测电阻Rx的阻值为 Ω.
(2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉,也能测出Rx的阻值.你认为可行吗?说出理由.答 ,理由是
(3)小亮设计了图丙的电路测Rx的阻值.与图甲的方法比较,你觉得图丙最显著的优点是 ;
(4)若图甲也想具备这个优点,只需更换图甲的一个元件就可以了,如何替换?答 . 27.为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”,某同学特别设计了两个实验.图采用串联电路,在通电时间相同的情况下,探究电流做功跟电压大小的关系.
(1)实验采用的是 的研究方法.实验的设计依据是电流的 效应.当RI>R2,在通电时间相同时,通过观察两玻璃管内 变化的大小和电压表的读数,我们可以推测在通电时间相同、通过电流相等的情况下 越大,电流做功越多.
(2)该同学要继续探究在通电时间相同时,电流做功跟电流的大小之间的关系.他使用的器材如图所示,电阻丝、煤油与原来相同.请根据这个目的,用笔画线代替导线,将图的实物连接图补充完整. 28.(xx秋•张家港市校级月考)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为
3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.
(1)小明注意到了开关应 ;接通电路前,小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最 (左/右)端.
(2)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光.电流表的示数为零.电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况 .(填写序号)A.小灯泡短路B.小灯泡的灯丝断了C.小灯泡的灯座接触不良D.电压表的正、负接线柱接反E.滑片放在最小值处.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为 W.
(4)在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)病症一测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处. 次数U/VI/AP/W
12.
000.
160.
3223.
000.
270.81小灯泡电功率的平均值P平均=
0.59W病症二连接电路后闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图丙所示的非正常情况.
①
②
(5)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题.问题电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在图丁虚线方框中画出电路图,并在下面写出步骤及表达式.简要实验步骤 表达式P额= (用步骤里的物理量表达). 29.如图所示电路中,电流表A1示数为
0.5A,电流表A2示数为
0.8A,L是标有“6W”字样的小灯泡,闭合开关后小灯泡正常工作,求
①电阻R的阻值是多少?
②电阻R消耗的功率多少?
③电路消耗的总功率多少? 30.如图,是额定电压为220V的理发用电吹风机的典型电路.其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风.正常工作时,
(1)要送热风,选择开关应放在 位置(填“A”、“B”或“C”).
(2)已知电动机的额定功率是120W.当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝的电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是多少? 31.在图中所示的电路中,电阻R1=30欧,滑动变阻器R2标有“100Ω2A”字样,电流表的量程为0~
0.6安,电压表的量程为0~15伏.闭合电键S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为9伏,电流表的示数为
0.5安.求
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)电源电压;
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围. 32.小明同学设计了如图甲所示的风力测量仪;已知电源电压U0为6V且保持不变,R1为保护电阻,线状均匀电阻丝长为9cm,其全电阻阻值R2=9Ω,木球用金属丝悬挂于O点,O点接入电路,且金属丝与线状电阻丝接触良好.无风时,金属丝刚好竖直接触于电阻丝的最右端,金属丝电阻和质量不计.该风力测量仪显示器是由电压表改装,电压表量程为0~3V,所能显示的最大风力为6级,此时金属丝刚好接触于电阻丝的最左端,电压表指针也刚好在最大刻度处.风力与金属丝在R2上的滑动距离x(从右端算起)之间的关系图象如图乙所示.
(1)求电阻R1的阻值.
(2)当电压表的示数为2V时,对应的风力是多少级?
(3)若通过改画电压表的表盘刻度使其能直接显示风力的级数,则该风力测量仪的刻度是否均匀?说出你判断的理由. xx学年江苏省苏州市张家港市梁丰中学九年级(上)月考物理试卷(12月份)参考答案与试题解析
一、选择题1.小明同学准备有
①铅笔芯、
②金属刀片、
③塑料三角尺、
④塑料笔袋、
⑤橡皮等物品,以备考试之需,其中属于绝缘体的有( )A.
①③⑤B.
②④⑤C.
③④⑤D.
①②④【考点】绝缘体.【分析】不容易导电的物体叫绝缘体,常见的绝缘体包括玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等.【解答】解铅笔芯、金属刀片、塑料三角尺、塑料笔袋、橡皮这六种物质中属于绝缘体的是塑料三角尺、塑料笔袋和橡皮;故选C.【点评】对生活中的常见绝缘体要认识,此题属于基础知识. 2.对公式R=的理解正确的是( )A.导体的电阻是由导体两端的电压和通过导体的电流决定B.如果导体两端的电压为零,则导体的电阻也为零C.导体的电阻可由导体两端电压跟通过导体的电流的比值来表示D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过的电流成反比【考点】电阻.【专题】电压和电阻.【分析】导体的电阻是由导体自身决定的,与导体的材料,长度,横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关.【解答】解电阻反映了导体对电流的阻碍作用大小,影响电阻的因素是材料、长度、横截面积和温度,与电阻两端是否有电压、是否通过电流无关;R=只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,当电压为0时,电阻大小不变.故A、B、D错误,不符合题意;C正确,符合题意.故选C.【点评】本题考查欧姆定律及其公式变形的应用,应明确影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流没有关系. 3.在如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻变大的是( )A.B.C.D.【考点】滑动变阻器的使用.【专题】电压和电阻.【分析】滑动变阻器使用时,接线柱的选取要一上一下.滑动变阻器接入电路中电阻的大小取决于电阻丝接入电路的长度,要使滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值减小,就要使电阻丝接入电路的长度变短,由此入手分析.【解答】解A、滑动变阻器的A、D接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻减小.故A错误.B、滑动变阻器的A、C接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻减小.故B错误C、滑动变阻器的A、B两个接线柱接入电路,此时的滑动变阻器接入电路的电阻不变,为阻值是滑动变阻器最大电阻的定值电阻.故C错误.D、滑动变阻器的B、D接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻增大.故D正确.故选D.【点评】能够了解滑动变阻器不同接线方式所产生的对应现象是本题的解题关键. 4.有两盏灯,甲灯上标有“36V60W”,乙灯上标有“220V60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )A.甲灯比乙灯更亮B.乙灯比甲灯更亮C.两盏灯一样亮D.无法确定哪盏灯更亮【考点】额定功率.【专题】压轴题.【分析】根据额定功率的概念分析.额定功率是指用电器在额定电压下的功率.【解答】解两个电灯的额定电压虽然不同,但额定功率相等,即都在额定电压下正常工作时,功率是相等的.故选C.【点评】本题考查了对额定功率的理解. 5.如图所示,导体A、B由同种材料制成.A、B等长.但A比B的横截面积大.开关闭合后,下列叙述中正确的是( )A.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA>WBB.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA=WBC.在相同时间内,电流通过A、B做的功WA<WBD.无法比较电流通过A、B时所做功的大小【考点】电功计算公式的应用;影响电阻大小的因素.【专题】应用题;电压和电阻;电与热、生活用电.【分析】
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,其它条件不变时,横截面积越大,导体的电阻越小,反之越大;
(2)导体A、B串联时通过它们的电流相等,根据W=UIt=I2Rt比较在相同时间内电流通过两导体所做功的关系.【解答】解因其它条件不变时,横截面积越大,导体的电阻越小,反之越大,所以,材料和长度相同时,A比B的横截面积大,则A比B的电阻小,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过A、B的电流相等,由W=UIt=I2Rt可知,在相同时间内,电流通过A、B做的功WA<WB,故ABD错误,C正确.故选C.【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功公式的应用,关键是会根据影响电阻大小的因素判断两导体电阻的大小关系. 6.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变大,电压表示数变大C.电流表示数变小,电压表示数变大D.电流表示数变小,电压表示数变小【考点】欧姆定律的应用.【专题】欧姆定律.【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压;根据滑动变阻器滑片移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻如何变化,由串联电路特点判断电压表示数如何变化,由欧姆定律判断电路电流如何变化.【解答】解
(1)由电路图知,滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器的分压变大,电压表示数变大,由于电源电压不变,则灯泡两端电压变小;
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值变大时,电路总电阻变大,电源电压不变,则电路电流变小,即电流表示数变小.故选C.【点评】本题是一道动态分析题,是常考题型,要掌握这类题的解题思路;分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键. 7.有两个阻值不同的定值电阻R
1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R
1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律;电阻的串联;电阻的并联.【专题】压轴题;图析法.【分析】由于是确定关于R串、R并的I﹣U图线的所在区域,而区域是以定值电阻R
1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线来划分的,所以了解R
1、R
2、R串、R并之间的大小关系是此题的突破口.【解答】解根据串联电路的电阻特点知R串比每一个串联的分电阻都要大,根据并联电路中电阻的特点可知R并比每一个并联电路的分电阻都要小.在这四个电阻值中,R串最大,R并最小,所以,当它们两端加相同的电压时,通过R串的电流最小,故它的I﹣U图线在I区;通过R并的电流最大,故它的I﹣U图线在III区.综上分析,故选D.【点评】做关于图象的题目时,首先要弄清楚图象中横纵坐标的物理含义. 8.如图所示,电源电压为6V.开关S闭合时,只有一个灯泡发光,且电压表示数为6V,出现这种情况的原因可能是( )A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.【专题】图像综合题.【分析】当电路发生断路时,用电器不工作,且电路中电流为零;当电路发生短路时,用电器可能工作,并且电路中有电流;该电路为串联电路,电压表测量L1两端的电压,根据用电器工作情况以及电压表示数确定电路的具体故障.【解答】解因为闭合开关后,有一盏灯泡发光,因此电路不是断路,而是发生了短路;又因为电压表有示数,并且等于电源电压,所以L2短路.故选B.【点评】注意当电路发生断路时,用电器不工作,且电路中电流为零;当电路发生短路时,用电器可能工作,并且电路中有电流;用电压表判断故障,并且电路为断路时,若电压表有读数(电源除外),则为断路之处. 9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合时,电流表、电压表的示数与开关断开时相比,其变化情况分别是( )A.变大、变大B.变大、变小C.变小、变大D.变小、变小【考点】电路的动态分析.【专题】电路变化分析综合题.【分析】分析清楚电路结构,根据开关闭合与断开时电路结构的变化分析答题.【解答】解由电路图可知,开关断开时,两电阻串联,电压表测电阻R2两端电压,电压表示数小于电源电压,电流表测电路电流;开关闭合时,R1被短路,只有R2接入电路,电压表测电源电压,电压表示数等于电源电压,因此电压表示数变大,闭合开关后电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流增大,电流表示数变大;由分析可知,电流表与电压表示数都变大;故选A.【点评】本题是一道电路动态分析题,要求判断电表示数如何变化,分析清楚电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题. 10.在探究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示.电源电压恒为
4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω
1.5A”字样,先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,使电压表的示数为
2.5V,读出电流表的示数.当接入20Ω的电阻时,电压表的示数始终无法达到
2.5V,其原因可能是( )A.20Ω的电阻阻值太大B.电源电压
4.5V太低C.滑动变阻器的最大阻值太大D.控制电压为
2.5V太高【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.【专题】实验探究题;探究型实验综合题.【分析】根据串分压的知识进行判断,在串联电路中电流相等,根据U=IR,电压与电阻成正比,所以U1U2=R1R2【解答】解由题意知,电源电压为
4.5V,电阻两端的电压为
2.5V,则滑动变阻器两端的电压应为
4.5V﹣
2.5V=2V;根据串分压的知识===,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,电阻的阻值为滑动变阻器阻值的2倍,所以其两端的电压也为滑动变阻器两端电压的2倍,其电阻太大或滑动变阻器的最大阻值太小,而造成了电压表示数始终大于
2.5V,而无法达到
2.5V,A正确,CD错误;若增大电源电压,则电阻两端的电压会更大,B错误;故选A.【点评】此题考查了电路中串分压的知识,常根据这个知识判断变阻器的规格或判断滑动变阻器的滑动方向,要注意理解掌握. 11.一台家用电扇的电阻约200Ω,把它接到220V的电源上,通过它的电流是
0.3A,如果这台电扇通电1min40s,则它消耗的电能是( )A.1800JB.6600JC.8400JD.6000J【考点】电功的计算.【专题】计算题;电能和电功率.【分析】解决此题要知道电流做多少功就会消耗多少电能,结合电功的公式W=UIt即可求解.【解答】解已知电热器接在220V的电源上,电流是
0.3A,若通电1min40s,则电流做功W=UIt=220V×
0.3A×100s=6600J,消耗的电能等于电流做的功即6600J.故选B.【点评】解决此类题目的关键是结合电功的公式进行分析求解. 12.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是( )A.B.C.D.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;并联电路的电压规律.【专题】应用题;电路和欧姆定律.【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据Rx=求出电阻.【解答】解A、开关S都闭合时,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压,根据I=求出通过定值电阻的电流,根据串联电路电流处处相等可知,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx=求出电阻,故A不符合题意.B、由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R
0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B不符合题意.C、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出Rx阻值,故C不符合题意.D、由电路图可知,无论开关闭合还是断开,电压表始终测电源的电压,即无法测出或间接得出Rx两端的电压,故此电路图不能测出Rx阻值,故D符合题意.故选D.【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想方设法得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值.
二、填空题13.家用手电筒一般用两节干电池,所以电源电压为 3 V,如果灯泡的电阻为5Ω,则通过灯丝的电流为
0.6 A.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电压规律.【专题】应用题;电路和欧姆定律.【分析】一节干电池的电压为
1.5V,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;又知道灯泡的电阻,根据欧姆定律求出通过灯丝的电流.【解答】解∵串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节干电池的电压为
1.5V,∴电源的电压U=
1.5V×2=3V,根据欧姆定律可得,通过灯丝的电流I===
0.6A.故答案为3;
0.6.【点评】本题考查了串联电路的电压特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目. 14.如图所示电路中,两只小灯泡完全相同.若将开关S
1、S2断开,仅使BC接通,两灯 串 联;若将开关S
1、S2均闭合,使AB和CD分别接通,此时两灯 并 联.【考点】电路的基本连接方式.【专题】应用题;电流和电路.【分析】串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极.【解答】解若将开关S
1、S2断开,仅使BC接通,则电流只有一条路径依次经过两个灯泡,则两灯串联;若将开关S
1、S2均闭合,使AB和CD分别接通,电流有两条路径,分别流入两灯,即两灯L
1、L2并联.故答案为串;并.【点评】本题考查了学生识别串、并联电路的能力,电路的识别一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联. 15.如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的铅笔芯连接起来,使A端的导线固定,B端的导线向左移动的过程中(导线与铅笔芯接触良好),小灯泡的亮度 变亮 (选填“变暗”、“变亮”或“不变”),这表明导体电阻的大小跟导体的 长度 有关.【考点】滑动变阻器的使用.【专题】实验题.【分析】
(1)灯泡亮度决定于实际功率,在串联电路中实际功率用P=I2R分析.
(2)电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,分析电阻是否变化、如何变化需要从影响因素是否变化、如何变化考虑.【解答】解
(1)铅笔B端的导线向左移动过程中,铅笔芯接入电路的电阻减小,电路电流增大;由公式P=I2R知,在灯丝电阻一定时,电流增大,实际功率增大.所以灯泡变亮.
(2)铅笔B端导线向左移动过程中,灯泡变亮,说明电路电流增大,电阻减小,此时铅笔芯接入电路长度减小.所以电阻与导体长度有关.故答案为变亮;长度.【点评】伏安法测电阻的原理是R=,但导体阻值不会随电压或电流的变化而变化. 16.一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为
0.5A,则该电阻的阻值是 20 Ω;如果电阻两端电压为零,该电阻的阻值是 20 Ω.【考点】欧姆定律的应用;影响电阻大小的因素.【专题】计算题.【分析】求电阻要利用欧姆定律,电阻是导体的属性,其大小不会随着电压和电阻的变化而变化.【解答】解已知电压和电流,可根据欧姆定律求解R=;电阻是导体的属性,跟所加电压的大小无关,所以当电压为零时,电阻的阻值还是20Ω.故答案为20;20.【点评】解答此类问题时要根据欧姆定律求解,同时要注意电阻是导体本身的属性. 17.一个小灯泡阻值为1OΩ,正常工作时的电流为
0.4A,现要将其接入12V的电路中,要求仍能正常发光,则应 串 联一个阻值为 20 Ω的电阻.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电阻的串联.【分析】由欧姆定律可得出灯泡的额定电压,因电路电压大于灯泡的额定电压,所以必须串联电阻分压,根据串联电路电流和电压规律结合欧姆定律可计算串联的电阻的大小.【解答】解由欧姆定律得灯泡的额定电压U=IR=
0.4A×10Ω=4V;因电源电压为12V,故应串联电阻分得另外的U=12V﹣4V=8V的电压;则由欧姆定律得串联电阻的阻值R===20Ω;故答案为串,20.【点评】本题考查欧姆定律及串联电路的规律,要求学生能灵活应用所学物理知识解决生活中的问题. 18.“PZ22040”的灯泡接在220伏的电路上工作 25 小时消耗1度电,改接在110伏的电路是,功率为 10 瓦,额定功率为 40 瓦.【考点】电功率的计算.【专题】计算题.【分析】
1、已知消耗的电能和额定电压,可求工作时间,
2、灯泡电阻不变,已知实际电压,根据公式计算可得实际功率.【解答】解...额定功率已知,为40W.故答案为25;10;40.【点评】本题考查电功率的计算以及公式的变形,关键是求出灯泡电阻. 19.小林家4月底电能表读数为
2708.7kW•h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了 110 kW•h的电能.若电价为
0.53元/kW•h,则需电费
58.3 元.【考点】电能表参数的理解与电能的求法.【专题】电能和电功率.【分析】电能表的读数方法
(1)月末的减去月初的示数,
(2)最后一位是小数,
(3)单位kW•h;然后根据题意求出需要交纳的电费.【解答】解5月底电能表的读数是
2818.7kW•h,所以5月份消耗的电能为W=
2818.7kW•h﹣
2708.7kW•h=110kW•h;需要交纳的电费110kW•h×
0.53元/kW•h=
58.3元.故答案为110;
58.3.【点评】本题考查了电能表的读数和电费的计算,要注意电能表的最后一位是小数. 20.小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率.他观察到电能表上标有1600imp/kw•h(imp的含义是闪烁次数),当电路中只有微波炉工作时,测出1min内指示灯闪烁32次,1min内微波炉耗电
0.02 kW•h,它的电功率为 1200 W.【考点】电功的计算;物理量的单位及单位换算;电能表参数的理解与电能的求法;电功率的计算.【专题】计算题;电能和电功率.【分析】已知电能表每消耗1千瓦时闪烁的次数和1min闪烁的次数,可知消耗的电能,根据公式P=可求电功率.【解答】解1min内微波炉耗电kw•h=
0.02kw•h,它的电功率为P===
1.2kw=1200W.故答案为
0.02;1200.【点评】本题考查电功和电功率的计算,关键是公式的应用和对电能表参数的理解,解题时还要注意单位的换算. 21.两个定值电阻,甲标有“16Ω
1.5A”,乙标有“22Ω
0.5A”.现把它们串联起来,则该串联电路允许通过的最大电流是
0.5 A,两端允许加的最大电压是 19 V.【考点】欧姆定律的应用.【专题】应用题;电路和欧姆定律.【分析】串联电路中各处的电流相等,电路中的最大电路为两定值电阻允许通过最大电压中最小的一个,再根据电阻的串联和欧姆定律求出串联电路两端允许加的最大电压.【解答】解由两定值电阻的铭牌可知,两者允许通过的最大电流分别为I甲=
1.5A,I乙=
0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻串联起来时,电路中的最大电流I=
0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,串联电路两端允许加的最大电压U=I(R甲+R乙)=
0.5A×(16Ω+22Ω)=19V.故答案为
0.5;19.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道两个电阻串联时电路中的最大电流为两者允许通过最大电流中较小的. 22.如图所示是灯泡L
1、L2的电压与电流的关系曲线.若将L
1、L2串联在电源电压为6V的电路中,则通过灯L1的电流是
0.4 A,灯L1消耗的功率是
1.6 W.【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.【专题】欧姆定律;电能和电功率.【分析】通过读图,找出当两灯的电压之和为6V时所对应的电流,即此时串联电路的电流;再根据功率的公式P=UI可计算灯L1消耗的功率.【解答】解因为将L
1、L2串联在电源电压为6V的电路中,说明两灯泡的电压之和为6V,读图可知,两灯两端的电压分别为4V和2V时,此时所对应的电流为
0.4A;由功率的公式得,灯L1消耗的功率P=UI=4V×
0.4A=
1.6W.故答案为
0.4;
1.6.【点评】本题主要考查了通过读取图象获取信息的能力,读图得出相关的信息,再根据欧姆和电功率的公式来进行计算即可. 23.如图甲所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图乙的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为 1 Ω,电源电压 10 V.【考点】欧姆定律的应用.【专题】应用题;欧姆定律.【分析】从U﹣I图象上找出两组U、I值,利用串联电路的电压关系(U=UR+U0=UR+IR0)列方程求解.【解答】解由U﹣I图象可知
(1)当UR=6V时,I=4A,此时U=UR+U0,即U=6V+4A×R0,﹣﹣﹣﹣﹣
①
(2)当UR′=4V时,I′=6A,此时U=UR′+U0′,即U=4V+6A×R0,﹣﹣﹣﹣﹣
②由
①②联立解得R0=1Ω,U=10V.故答案为1;10.【点评】本题关键是从U﹣I图象中找出两组相应的U、I值,根据串联电路的电压关系求解. 24.生活中所用“220V100W”和“220V60W”的甲、乙两盏白炽灯相比较,灯丝较粗的是 甲 灯;将两盏灯串联接入照明电路工作时,较亮的是 乙 灯(均选填“甲”或“乙”).【考点】电功率的计算;影响电阻大小的因素.【专题】应用题;推理法.【分析】
(1)根据电功率公式P=可知,电压相同时,电功率小的、电阻大;
(2)根据影响电阻大小等因素可知,在其它因素不变时,横截面积大的,电阻小;
(3)根据串联电路电流特点和P=I2R可知,电阻大的,实际功率大,灯泡就亮.【解答】解
(1)根据P=可知电压相同时,电功率大的电阻小,所以乙灯泡的电功率比甲灯泡的电功率小,即乙灯泡的电阻较大;根据影响电阻大小的因素可知在电阻丝材料、长度、温度相同时,电阻大的横截面积小,即乙灯灯丝较细,甲灯灯丝较粗.
(2)当串联时,根据串联电路各处的电流相等和P=I2R可知,电流相等时,电阻大的灯泡实际功率大,灯泡就亮,即由于乙灯的灯丝电阻大,即此时乙灯较亮.故答案为甲;乙.【点评】本题考查了电功率公式的应用、影响电阻大小的因素,关键是选择合适的电功率公式.
三、解答题(共51分)25.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)请根据图甲将如图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.
①由图象可以得出结论 当电压一定时,电流与电阻成反比 .
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 断开开关 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为
2.5 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 35 Ω的滑动变阻器.
(4)本实验中测量了多组数据,爱思考的冬冬想到在许多实验中都需要进行多次测量.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是
③ (填序号).
①测量物体的长度
②用伏安法测量定值电阻的阻值
③探究重力大小与质量的关系.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.【专题】实验题;作图题;探究题;实验分析法;图析法;探究型实验综合题.【分析】
(1)电压表并联在定值电阻两端,要注意正负接线柱的连接,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;
(2)
①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,据此得出结论;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,使电压表的示数达到原来的示数不变.
(3)根据串分压的知识,当电阻值为25Ω时,所需的滑动变阻器的阻值最大,根据图象确定电路中电流,由R=计算出电路中的总电阻,从而计算出滑动变阻器的阻值.
(4)多次测量求平均值的目的减小误差;得到广义的结论,避免片面性;分析得出某种比例关系.【解答】解
(1)电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连,滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示
(2)
①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于
2.5V,由此得出结论电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,增大电路中的电流,使电压的示数达到
2.5V.
(3)根据串联分压的知识,当电阻R=25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由图象知,此时电路中的电流为
0.1A;由I=得,R总===60Ω;所以R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω.
(4)本实验多次测量是为了通过分析,得出电流和电阻、电压的关系;
①测量物体的长度,多次测量是为了减小误差;用伏安法测量定值电阻的阻值,多次测量,也是为了减小误差;
②伏安法测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是求平均值减小误差.
③探究重力大小与质量的关系和此实验是为了从不同情况中找到普遍规律.故选
③.故答案为
(1)见上图;
(2)
①当电压一定时,电流与电阻成反比.
②断开开关;
2.5;
(3)35;
(4)
③.【点评】此题是探究电流跟电阻的关系实验,需使电阻两端的电压不变,考查了对图象的分析,同时涉及到了串联电路电流、电压的关系,及欧姆定律的变形应用. 26.在用电阻箱、电压表测定一个未知值电阻Rx的阻值时,小明设计了如图甲所示的实验电路,其中R′是电阻箱,R0是定值电阻.
(1)图甲中,为测出Rx的阻值,闭合并关S后,小明应该先把开关S1接到触点 1 (选填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R′,直到电压表示数也为U,读出此时电阻箱R′的示数(各旋钮的位置如图乙所示),则待测电阻Rx的阻值为 8 Ω.
(2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉,也能测出Rx的阻值.你认为可行吗?说出理由.答 不可行 ,理由是 若没有R0,电压表的示数将不变
(3)小亮设计了图丙的电路测Rx的阻值.与图甲的方法比较,你觉得图丙最显著的优点是 能多次测量求平均值以减小误差 ;
(4)若图甲也想具备这个优点,只需更换图甲的一个元件就可以了,如何替换?答 将电阻R0换成滑动变阻器 .【考点】伏安法测电阻的探究实验.【专题】实验题;欧姆定律;探究型实验综合题.【分析】
(1)本实验应用了等效替代法,单刀双掷开关可控制待测电阻RX与定值电阻R0串联,或电阻箱R与定值电阻R0串联,电压表测RX或R与定值电阻R0串联时的电压,当电压表示数相同时,电阻RX与电阻R阻值相同,应该先把开关S1接到触点1;电阻箱各挡示数乘以倍率的和是电阻箱的阻值.
(2)去掉电阻R0,电压表测的是电源电压U,不能保证电阻RX与电阻R电压相同,测不出电阻R的阻值.
(3)小亮设计电路中有滑动变阻器,可以进行多次测量,求平均值,可以减小误差;
(4)把图甲中的电阻R0换成滑动变阻器,图甲也具有图丙的优点.【解答】解
(1)小明应该先把开关S1接到触点1;由电阻箱图示可知,电阻RX=R=0×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=8Ω.
(2)去掉电阻R0,电压表测的是电源电压U,始终不变,不能用等效替代法测出电阻RX的阻值,将图甲中的电阻R0去除不可行.
(3)图丙最显著的优点是能多次测量求平均值以减小误差;
(4)将图甲中的电阻R0换成滑动变阻器,图甲也具有图丙的优点.故答案为
(1)1;8;
(2)不可行;若没有R0,电压表的示数将不变;
(3)能多次测量求平均值以减小误差;
(4)将电阻R0换成滑动变阻器.【点评】本题的解题关键是应知道本题测待测电阻阻值的方法等效替代法,等效替代法在实验中经常使用,要注意体会、总结这种方法. 27.为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”,某同学特别设计了两个实验.图采用串联电路,在通电时间相同的情况下,探究电流做功跟电压大小的关系.
(1)实验采用的是 控制变量法 的研究方法.实验的设计依据是电流的 热 效应.当RI>R2,在通电时间相同时,通过观察两玻璃管内 液面高度 变化的大小和电压表的读数,我们可以推测在通电时间相同、通过电流相等的情况下 电压 越大,电流做功越多.
(2)该同学要继续探究在通电时间相同时,电流做功跟电流的大小之间的关系.他使用的器材如图所示,电阻丝、煤油与原来相同.请根据这个目的,用笔画线代替导线,将图的实物连接图补充完整.【考点】电功.【专题】探究型实验综合题.【分析】
(1)在实验中,使两电阻丝串联,是利用串联电流处处电流相等控制通过电阻丝的电流相等,同时也可以控制通电时间相等,由于两电阻丝的阻值不同,所以两电阻丝分得的电压不相同,然后根据电流做的功全部转化为煤油的内能进行分析,即根据煤油温度判断电流做功与电压的关系;
(2)探究在通电时间相同时,电流做功跟电流的大小之间的关系,要保持电压相同,要将两电阻并联,据此连接实物图.【解答】解
(1)
①两电阻丝串联接入电路控制通过电阻丝的电流相等,控制通电时间相同,即采用控制变量法,探究在通电时间相同的情况下,探究电流做功跟电压大小的关系;
②由于不同电阻丝串联起来时,两电阻丝两端的电压不同,并且瓶内所装煤油的质量相等,利用电流的热效应,将电流所做的功全部转化为煤油的内能,因此可以观察两玻璃管内液面的高度和电压表的示数来比较电流所做的功与电阻丝两端电压的关系;
③通过观察可知,在通电时间相同、通过电流相等的情况下,电压越高,电流做功越多.
(2)探究在通电时间相同时,电流做功跟电流的大小之间的关系,要保持电压相同,即要将两电阻并联,如图所示故答案为
(1)控制变量;热;液面高度;导体两端电压;
(2)电路图如图所示.【点评】本题考查了可以利用控制变量法,并结合所选取的实验器材能确定研究的问题,并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用.近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验,比较常见的为探究性实验,要求我们不能只背答案,而应注重理解. 28.(xx秋•张家港市校级月考)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为
3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.
(1)小明注意到了开关应 断开 ;接通电路前,小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最 左 (左/右)端.
(2)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光.电流表的示数为零.电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况 BC .(填写序号)A.小灯泡短路B.小灯泡的灯丝断了C.小灯泡的灯座接触不良D.电压表的正、负接线柱接反E.滑片放在最小值处.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为
1.064 W.
(4)在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)病症一测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处. 小灯泡的电功率随电压的变化而变化,求平均值无意义 次数U/VI/AP/W
12.
000.
160.
3223.
000.
270.81小灯泡电功率的平均值P平均=
0.59W病症二连接电路后闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图丙所示的非正常情况.
① 电压表的正负接线柱接反了
② 电流表的量程太小
(5)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题.问题电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在图丁虚线方框中画出电路图,并在下面写出步骤及表达式.简要实验步骤
①调节滑动变阻器,使电压表的示数为
2.2V,灯泡正常工作;
②测出此时电路中的电流I;根据P=UI即可求出灯泡的额定功率 表达式P额=
3.8I (用步骤里的物理量表达).【考点】电功率的测量.【专题】实验题;作图题;压轴题;探究题;实验分析法;测量型实验综合题.【分析】
(1)在连接电路时,应注意开关断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至最大阻值处.
(2)若灯泡不亮,电路中无电流,则电路某处断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路;
(3)从实物图可知电流表的量程,然后根据电流表指针读出电流值,根据P=UI计算额定功率.
(4)
一、根据公式P=UI测量小灯泡电功率实验的目的是灯泡在不同电压下的实际功率,设计表格中求电功率的平均值是无意义的.
二、电压表指针偏转到最左端,可判断电流流经电压表的方向反了,由此可判断出其正负接线柱连接反了;电流表指针偏转到最右端,可判断是选择的量程小,应换用较大的量程.
(5)根据串联电路电压特点可得,当灯泡正常工作时,滑动变阻器电压小于3V;测滑动变阻器电压,间接得到灯泡的额定电压.灯泡在额定电压下正常发光;根据电流表的量程和分度值,读出电流表的示数;根据P=UI求出小灯泡的额定功率.【解答】解
(1)连接电路时,开关应断开.由于滑动变阻器接了下面右边的接线柱,所以在闭合开关前,滑片应移至最左端.
(2)A、小灯泡短路,则电压表的示数为零,所以A错误;B、小灯泡的灯丝断了,则灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,所以B正确;C、小灯泡的灯座接触不良,则灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,所以C正确;D、电压表的正、负接线柱接反,则电压表指针反转,所以D错误;E、滑片放在阻值最小处,电流表示数较大,所以E错误.
(3)由实物图可知,电流表的量程为
0.6A,所以电流表的读数为
0.28A,额定功率P=UI=
3.8V×
0.28A=
1.064W.
(4)病症一表格设计中功率的平均值P是错误的.因为根据公式P=UI可知不同电压下小灯泡的实际电功率是不一样的,所以表格中求小灯泡电功率的平均值P是没有意义的.病症二电压表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了;电流表的指针偏向最右端是选用的量程过小;
(5)电源电压为6V,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡正常工作时的电压为
3.8V,则滑动变阻器的电压为6V﹣
3.8V=
2.2V<3V,所以用电压表0~3V量程时,并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器的电压为
2.2V时,灯泡正常工作.电路图如图.简要的实验步骤
①调节滑动变阻器,使电压表的示数为
2.2V,灯泡正常工作;
②测出此时电路中的电流I;根据P=UI即可求出灯泡的额定功率为P=UI=
3.8I.故答案为
(1)断开;左;
(2)BC;
(3)
1.064;
(4)病症一小灯泡的电功率随电压的变化而变化,求平均值无意义;病症二
①电压表的正负接线柱接反了;
②电流表的量程太小;
(5)
①调节滑动变阻器,使电压表的示数为
2.2V,灯泡正常工作;
②测出此时电路中的电流I;根据P=UI即可求出灯泡的额定功率;
3.8I.【点评】本题是“测量小灯泡的功率”,涉及到实物的连接、电压表量程的选择、故障的分析及功率的计算等,比较全面的考查了此实验,属于难题. 29.如图所示电路中,电流表A1示数为
0.5A,电流表A2示数为
0.8A,L是标有“6W”字样的小灯泡,闭合开关后小灯泡正常工作,求
①电阻R的阻值是多少?
②电阻R消耗的功率多少?
③电路消耗的总功率多少?【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【专题】欧姆定律;电能和电功率.【分析】由电路图可知,L与R并联,电流表A1测通过L的电流,A2测干路电流;
(1)根据U=求出电源的电压;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R的电流,利用欧姆定律求出R的阻值,
(3)根据P=UI求出电路消耗的总功率和电阻R消耗的功率【解答】解
①∵P=UI,∴电源的电压U=UR=UL===12V,通过R的电流IR=I﹣IL=
0.8A﹣
0.5A=
0.3A,∵I=,∴电阻R的阻值R===40Ω;
②电阻R消耗的功率PR=UIR=12V×
0.3A=
3.6W;
③电路消耗的总功率P=UI=12V×
0.8A=
9.6W;答
①电阻R的阻值是40Ω.
②电阻R消耗的功率是
3.6W.
③电路消耗的总功率是
9.6W.【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,是一道较为简单的计算题. 30.如图,是额定电压为220V的理发用电吹风机的典型电路.其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风.正常工作时,
(1)要送热风,选择开关应放在 AB 位置(填“A”、“B”或“C”).
(2)已知电动机的额定功率是120W.当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝的电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是多少?【考点】电功的计算;电功率的计算.【专题】应用题;电能和电功率.【分析】
(1)电动机和电热丝应同时工作,故应接在AB间;
(2)由电动机的额定功率是P=120W,通电t=5min,故由电功公式W=Pt计算;
(3)电热丝电阻是R=55Ω,电压U=220V,则电热丝的电功率P1=,再加上电动机的功率即为总功率.【解答】解
(1)吹热风时,电动机和电热丝应同时工作,故应接在AB间;
(2)送冷风时,通电5min,电流所做的功W=Pt=120W×5×60s=36000J.
(3)电热丝的功率P1===880W;电路的总功率P总=P+P1=880W+120W=1000W.答
(1)AB;
(2)电流所做的功是36000J;
(3)送热风时,电路消耗的总功率是1000W.【点评】本题考查了电吹风电流的特点和电功、电功率的计算.第3题容易只计算发热功率,而忘了把电动机的功率包括在内. 31.在图中所示的电路中,电阻R1=30欧,滑动变阻器R2标有“100Ω2A”字样,电流表的量程为0~
0.6安,电压表的量程为0~15伏.闭合电键S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为9伏,电流表的示数为
0.5安.求
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)电源电压;
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电路的动态分析.【专题】计算题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压.
(1)根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压;
(3)当电流表的示数为
0.6A时滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出其大小;当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,再利用欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最大值,即可得出R2接入电路的阻值范围.【解答】解由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压.
(1)根据欧姆定律可得R2===18Ω;
(2)电阻R1两端的电压U1=I1R1=
0.5A×30Ω=15V,∵串联电路中的总电压等于各分电压之和,∴电源的电压U=U1+U2=15V+9V=24V;
(3)当电流表的示数为
0.6A时滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的总电阻R===40Ω,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴滑动变阻器接入电路中的最小值R2min=R﹣R1=40Ω﹣30Ω=10Ω,当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时R1两端的电压U1min=U﹣U2max=24V﹣15V=9V,电路中的电流Imin===
0.3A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值R2max===50Ω,故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为10Ω~50Ω.答
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为18Ω;
(2)电源电压为24V;
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为10Ω~50Ω.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是知道电流表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小、当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大. 32.小明同学设计了如图甲所示的风力测量仪;已知电源电压U0为6V且保持不变,R1为保护电阻,线状均匀电阻丝长为9cm,其全电阻阻值R2=9Ω,木球用金属丝悬挂于O点,O点接入电路,且金属丝与线状电阻丝接触良好.无风时,金属丝刚好竖直接触于电阻丝的最右端,金属丝电阻和质量不计.该风力测量仪显示器是由电压表改装,电压表量程为0~3V,所能显示的最大风力为6级,此时金属丝刚好接触于电阻丝的最左端,电压表指针也刚好在最大刻度处.风力与金属丝在R2上的滑动距离x(从右端算起)之间的关系图象如图乙所示.
(1)求电阻R1的阻值.
(2)当电压表的示数为2V时,对应的风力是多少级?
(3)若通过改画电压表的表盘刻度使其能直接显示风力的级数,则该风力测量仪的刻度是否均匀?说出你判断的理由.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.【专题】计算题;简答题;电路和欧姆定律.【分析】由电路图可知,保护电阻R1与R2的最大阻值串联,电压表测金属丝在R2上的滑动距离x部分两端的电压.
(1)由题意可知,刚好接触于电阻丝的最左端时电压表的示数为3V,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律表示出R1的阻值;
(2)风力变化时,电路中的电流不变,根据欧姆定律可得电压表的示数为2V时R2的阻值,再根据电阻丝是均匀的求出电压表所测电阻丝的长度,再由乙图得出对应的风力;
(3)分析电压表的示数与风力之间的关系,若两者成正比则说明刻度是均匀的,否则是不均匀的.【解答】解由电路图可知,保护电阻R1与R2的最大阻值串联,电压表测金属丝在R2上的滑动距离x部分两端的电压.
(1)当金属丝刚好接触于电阻丝的最左端时,R2=9Ω,U2=3V,∵串联电路中各处的电流相等,∴根据欧姆定律可得,电路中的电流I===A,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V,则R1===9Ω;
(2)风力变化时,电路中的电流不变,电压表的示数为2V时,电压表并联部分的电阻R2′===6Ω,∵线状均匀电阻丝长为9cm,其全电阻阻值R2=9Ω,∴金属丝在R2上的滑动距离x=×6Ω=6cm,由乙图可知,对应的风力是4级;
(3)因为无论风力大小,接入电路中的总电阻都没有发生改变,电源电压一定,电路中的电流也就不会发生改变,电压表的示数与金属丝在R2上的滑动距离x成正比,而电阻丝又是均匀的,则电压表的示数与风力的大小成正比,所以风力测量仪的刻度是均匀.答
(1)电阻R1的阻值为9Ω;
(2)当电压表的示数为2V时,对应的风力是4级;
(3)该风力测量仪的刻度是均匀的;因无论风力大小,电路中的电流不变,电压表的示数与滑动距离x成正比,又因电阻丝又是均匀的且风力的大小与滑动距离x成正比,所以风力测量仪的刻度是均匀.【点评】解决本题的关键是知道金属丝的摆动不影响电路的结构,只是改变了与电压表并联部分,即改变了电压表测量的电阻. 。