北京课改版 九年级全册物理 同步练习 能力篇A(20份打包)(有解析)

文档属性

名称 北京课改版 九年级全册物理 同步练习 能力篇A(20份打包)(有解析)
格式 zip
文件大小 4.6MB
资源类型 教案
版本资源 北京课改版
科目 物理
更新时间 2021-11-27 22:54:49

文档简介

北京课改版九全物理 第10章 5 测量导体的电阻 能力
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 如图所示是小成测量未知电阻 的实验电路,电源两端电压不变,其中 为阻值已知的定值电阻。当开关 、 闭合,开关 断开时,电流表示数为 ;当开关 、 闭合,开关 断开时,电流表示数为 ,则下列四个选项中, 的表达式正确的是
A. B.
C. D.
2. 小刚按照如图所示的电路图连接电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的示数均为零.他将 、 两只灯泡对调位置后,再次闭合开关,发现两只灯泡仍然不亮,电流表指针没动,但是电压表的指针有了明显的偏转.对该电路中出现的故障,比较准确的判断是
A. 电流表处断路 B. 灯泡 灯丝断路
C. 灯泡 灯丝断路 D. 两点间导线有断路
3. 如图所示的电路,电源电压均不变, 为定值电阻, 为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻 阻值的是
A. B.
C. D.
二、实验题(共7小题;共70分)
4. 如图甲所示是测小灯泡电阻的实物连接图。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)该实验的原理是 。
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在 端。(选填“”或“”)
(4)小阳同学正确连接电路后,实验时电压表、电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是 ,通过小灯泡的电流是 ,此时小灯泡的电阻是 。
(5)小阳同学又进行了三次测量,数据记录如表所示,分析实验数据,小阳发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是 。
5. 某同学用电流表和电压表测量电阻 的阻值,电路如图甲所示。
(1)连接电路时开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,接通电路前,应将滑动变阻器的滑片 移动到 (选填“”或“”)端。
(2)闭合开关时,发现无论怎么调节滑动变阻器,电流表都无示数,电压表有示数,且接近于电源电压,其原因可能是
A.电流表断路
B.待测电阻断路
C.滑动变阻器短路
D.电压表断路
(3)实验中调节滑动变阻器的滑片 到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙所示,待测电阻的阻值 。
6. 某同学要测量某定值电阻的阻值。
(1)如图 所示,他将电源两端电压调为 , 开关(选填“闭合”或“断开”),连接了部分电路,其中电阻 是待测电阻。
(2)请你在图 中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(3)实验过程中将滑动变阻器的滑片 滑至某一位置,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图 所示,此时通过待测电阻的电流测量值是 ,待测电阻的测量值为 。
(4)在此实验中,滑动变阻器的作用是 。(正确选项多于一个)
A.保护电路
B.控制待测电阻 两端的电压不变
C.改变电压和电流的数值,多次测量取平均值,减小误差
D.改变电压和电流的数值,探究电流与电压的规律
7. 某同学测量额定电压为 的小灯泡 在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图 所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。
请完成下列问题:
① 小灯泡 正常发光时的电阻 。(结果保一位小数)
② 若将与上述小灯泡 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图 所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 ,则电流表的示数为 。
8. 图甲为伏安法测电阻的实验电路图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于 (选填“”或“”)端;
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是: ;
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,则此时被测电阻两端的电压为 ,该电阻的阻值为 。
9. 现要测量电阻 的阻值,提供的实验器材有:待测电阻 (约 )、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片 向接线柱 移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片 ,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是 。
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为 ,电压表的示数如图乙,该示数为 ,则 。
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱()和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻 的阻值,设计的电路如图丙。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,断开 、 ,将电阻箱 阻值调至最大;
② ;
③ ;
④电阻 。(用测得量的符号表示)
10. 某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压 的大小和电阻 的阻值,电源电压 约为 , 的阻值约为 。实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程 ,)、电压表(量程 ,)、滑动变阻器 (最大阻值为 )。请你思考完成下列问题:
(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图。
(2)用物理量 、 、电流表的示数 写出表示电压表示数 大小的关系式: 。
(3)正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为 (选填“最大”或“零”);
(4)移动滑动变阻器的滑片,读出 组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数 和电压表的示数 为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这 个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示。从图丙中信息可求得:电源电压 ,电阻 。
答案
第一部分
1. D
【解析】由电路图可知,当开关 、 闭合,开关 断开时, 与 并联,电流表测 支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,所以由 可得,电源电压 ,当开关 、 闭合,开关 断开时, 与 并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过 的电流 ,则 的阻值为 ,故D正确。
2. C
【解析】两灯对调位置前,因为电流表示数为零,所以是串联电路的某处出现断路;又因为电压表示数为零,所以电压表所测电路完好,即:灯泡 和电流表完好.
两灯对调位置后,电压表有了示数,说明电压表所测电路发生了断路,结合上面的情况,可断定是灯 发生了断路.
3. D
【解析】在A中无法得到 中的电流,不能测出 的阻值,A错误;在B中只能测出干路电流,不能测出 的阻值,B错误;在C中不能得到 两端的电压,不能测出 的阻值,C错误;在D中当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路中的电阻为零,能测得 中的电流,当滑片在最左端时,能测得串联电路中的电流,利用电源电压不变列出方程,即可解得 的阻值,D正确。故选D。
第二部分
4. (1)
【解析】将滑动变阻器上端的任一接线柱接入电路即可,电压表并联在小灯泡两端。
(2)
【解析】伏安法测电阻的原理为 。
(3)
【解析】开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置,即将滑片 放在距离下端所选的接线柱最远的位置,应放在 端。。
(4) ;;
【解析】电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,则此时小灯泡的电阻为 。
(5) 灯丝的电阻与温度有关,温度越高灯丝的电阻越大
【解析】分析表格中的实验数据发现随着小灯泡两端电压的增大,灯丝的电阻值也增大,则说明灯丝的电阻与温度有关。
5. (1) 断开;
【解析】在连接电路时开关应处于断开状态,在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片 移到最大阻值位置,即距离下端所选的接线柱最远的位置,故应移到 端。
(2) B
【解析】闭合开关时,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表都无示数,电压表示数接近电源电压。若电流表断路,则串联电路中无电流通过,则电压表无示数,A不正确。若待测电阻断路,则相当于把电压表串联在电路中,由于电压表本身内阻很大,则会使串联电路中电流很小,以致出现电流表指针不偏转的现象,B正确。若滑动变阻器短路,则电流表有示数,电压表示数为电源电压,C不正确。若电压表断路,则电压表无示数,但电流表有示数,D不正确。故选B。
(3)
【解析】由两电表所选的量程可以得出 两端的电压为 ,通过它的电流为 ,则 的阻值为 。
6. (1) 断开
【解析】连接电路时,为保证电路安全,应将开关断开。
(2)
【解析】该实验要测量某定值电阻的阻值,则电压表应测定值电阻两端电压;电源电压为 ,电压表选 接线柱即可,如图。
(3) ;
【解析】由图可知此时电流表示数为 ;电压表示数为 ,所以待测电阻的阻值为 欧姆
(4) AC
【解析】滑动变阻器的使用可以起到保护电路的作用,另外本实验中还可以改变电压和电流的数值,多次测量求电阻的平均值,减小误差。
7. (1) 变阻器
【解析】变阻器应按一下一上接入电路中,原电路中将金属杆连入电路中是错误的。
(2) ①
【解析】灯在额定电压下正常发光,由表中数据,小灯泡 正常发光时的电阻:


【解析】若将与上述小灯泡 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 ,因两灯的电阻相等,由分压原理,每个灯的电压为:,由表中数据,电流表的示数为 。
8. (1)
【解析】闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于阻值最大处的 端;
(2) 电流表量程过大
【解析】小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小,故排除了电路中电阻过大的可能,故产生该现象的原因可能是:电流表量程过大;
(3) ;
【解析】电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,电压表选用小量程,分度值为则 ,此时被测电阻两端的电压为 ,电流表选用小量程,分度值为 ,电流为 ,由欧姆定律,该电阻的阻值为:

9. (1) 如图所示
【解析】电源电压为 ,待测电阻 约 ,由欧姆定律知,电路中的最大电流约为 ;电流表选用小量程串联在电路中,滑动变阻器的滑片 向接线柱 移动时接入电路的阻值变小,故变阻器右下接线柱连入电路中。
(2) 断路( 未接入电路)
【解析】正确连线后,闭合开关,移动滑片 ,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障可判断该故障是电阻 断路。
(3) ;
【解析】排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为 ,电压表的示数如图乙,电压表选用小量程,分度值为 ,示数为 ,由欧姆定律得 。
(4) 闭合 ,标记电流表指针所指的位置;断开 ,闭合 ,调节电阻箱的旋钮,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值 ;
【解析】①正确连接电路,断开 、 ,将电阻箱 阻值调至最大。
②闭合 ,标记电流表指针所指的位置。
③断开 ,闭合 ,调节电阻箱的旋钮,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值 。
④根据等效替代法,电阻 。
10. (1) 如图所示:
【解析】连接实物图时,需要注意和电路图一一对应,另外是电压表和电流表的连接一定要注意正负接线柱;
(2)
【解析】已知电源电压 ,电阻 和滑动变阻器串联,电路中电流为 ,
电压表测量滑动变阻器的电压,由串联电路的电压特点和欧姆定律;
电压表的示数:;
(3) 最大
【解析】为了保护电路,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值;
(4) ;
【解析】电阻 和滑动变阻器串联,根据欧姆定律可得,
;;

由 、 可得,;。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 3 不同物质的导电性能 能力
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 通常情况下,下列物质属于导体的是
A. 橡胶 B. 玻璃 C. 塑料 D. 金属
2. 下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是
A. 玻璃棒、橡胶棒 B. 铅笔芯、硬币 C. 金属勺、塑料尺 D. 陶瓷碗、盐水
3. 通常情况下,下列物质属于导体的是
A. 橡胶 B. 塑料 C. 玻璃 D. 钢尺
4. 下列物品中,通常情况下属于绝缘体的是
A. 竹筷子 B. 钢勺 C. 食盐水 D. 电线铜芯
5. 如图所示,先后将不同材料接在电路的 、 两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是
A. 干木条 B. 铜丝 C. 塑料棒 D. 陶瓷棒
二、科普阅读题(共1小题;共8分)
6. 阅读短文,回答问题。
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动的,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法形成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是 (选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测 的变化,可感知手指的运动轨迹。
(2)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是 。要制作一副保暖触摸屏手套,你的方法是 。
答案
第一部分
1. D
【解析】通常情况下,橡胶塑料和玻璃都是绝缘体,A、B、C错误;金属是导体,D正确。
2. A
【解析】容易导电的物体叫导体,铅笔芯、硬币、金属勺和盐水通常情况下容易导电,都属于导体;不容易导电的物体是绝缘体,玻璃棒、橡胶棒、塑料尺和陶瓷碗通常情况下都不容易导电,属于绝缘体,故选A。
3. D
【解析】通常情况下,橡胶、塑料和玻璃不容易导电,属于绝缘体,钢尺容易导电,属于导体,故选D。
4. A
【解析】通常情况下,钢勺、食盐水和电线铜芯都容易导电,属于导体,竹筷子不容易导电,属于绝缘体,故选A。
5. B
【解析】只有在电路的 、 两点间接入导体,才能使小灯泡发光。通常情况下,干木条、塑料棒、陶瓷棒都不容易导电,属于绝缘体,铜丝容易导电,属于导体,将铜丝接在 、 间,能使灯泡发光,故选B。
第二部分
6. (1) 导体;电荷分布
【解析】学生的阅读、自学、信息分析等多种物理学科能力,是助推核心素养落实的具体体现,学生在阅读中获取知识和信息,在阅读中发现解决实际问题的途径和方法,逐步提高他们的思维分析能力。
材料中“在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料”,表明该材料是导体;根据材料中“通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化”,可知第二空应填“电荷分布”。
(2) 无法形成有效电容;在保暖手套中植入金属导线(开放性试题,答案合理即可)
【解析】用厚厚的绝缘材料将手指和导电薄膜隔离,将“无法形成有效电容”,就不能正常操作触摸屏了,所以在手套中植入金属导线就可以正常使用了。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 专项综合 小灯泡的电功率问题
一、单项选择题(共7小题;共28分)
1. 如图所示的电路中,将开关 闭合,发现两个灯泡都发光,此时小灯泡 的电阻大于小灯泡 的电阻。以下判断中正确的是
A. 和 是并联关系
B. 两端的电压等于 两端的电压
C. 通过 的电流等于通过 的电流
D. 消耗的电功率等于 消耗的电功率
2. 小明按如图连接电路,闭合开关,观察到 比 亮。下列说法正确的是
A. 的电阻小于 的电阻
B. 两端电压大于 两端电压
C. 通过 的电流大于 的电流
D. 如果把 和 的位置对调, 会变暗
3. 有两个额定电压相同的小灯泡甲和乙,甲的额定功率为 ,乙的额定功率为 。两个小灯泡都正常工作时,下列说法中正确的是
A. 通过两个小灯泡的电流相等
B. 甲灯的电阻大于乙灯的电阻
C. 电流通过两灯泡做功多少不同
D. 相同时间内,甲灯泡消耗的电能较多
4. 选一选。
如图所示,将标有“12V 6W”的灯泡和“6V 6W”的灯泡并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则(  )
A. 两灯的实际功率之和等于12W B. 两灯的实际功率之和大于12W
C. 灯泡比灯泡亮 D. 灯泡比灯泡亮
5. 将 、 两个灯泡,按图甲、图乙两种方式连接,已知 、 ,电源电压相同,下面分析正确的是
A. 图甲中 灯比 灯亮
B. 图乙中 灯比 灯 亮
C. 图甲中 灯比图乙中 灯亮
D. 图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
6. 如图甲所示电路的电源电压为 ,小灯泡的额定电压为 ,图乙是小灯泡的 图象。闭合开关 后,下列判断正确的是
A. 滑动变阻器的滑片 向左滑动时,灯泡变暗
B. 电流表示数为 时,灯泡的电阻是
C. 电压表示数为 时,小灯泡的功率是
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是
7. 如图所示,电源电压保持 不变,小灯泡 上标有“”字样,滑动变阻器最大电阻值 ,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是
A. 要使电压表的示数增大 ,小灯泡 两端的电压就会减小
B. 小灯泡 的最小实际电功率为
C. 当滑片 移到变阻器的中点时,小灯泡 正常发光
D. 当滑片 移到最右端时,通电 滑动变阻器消耗的电能是
二、实验题(共3小题;共34分)
8. 大兴用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率,已知小灯泡的额定电压为 , 为保护电阻, 为滑动变阻器。
(1)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数均无法达到 。经检查发现各个元件、导线均完好且电路连接正确,则出现这种情况,可能的原因是 。
(2)排除故障后,大兴测量了不同电压下小灯泡中的电流,然后在坐标纸上描绘出了电流随电压变化的图象如图乙所示。根据图象回答下列问题。
① 小灯泡在额定电压下的电流为 ,额定功率为 。
② 如果把跟实验所用灯泡完全相同的另外两只灯泡串联后接入电压为 的电路中,则通过每个灯泡的电流为 ,每个灯泡实际消耗的电功率为 。
③ 根据图象,你还能得到的结论是: 。(写出一个即可)
9. 为测量额定电压为 的小灯泡的额定功率,连接了如图甲所示的部分电路。请按要求完成下列问题:
(1)请添加一条导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)在连接电路时,开关应处于 状态。连好电路后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于 (选填“”或“”)端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为 ,则小灯泡的额定功率 。
(4)请画出测量小灯泡额定功率的实验数据记录表。
10. 实验:测量小灯泡的电功率实验中选择的小灯泡的额定电压为 。
【实验步骤】
(1)请你用笔画线代替导线,把图中的电路连接完整(导线不准交叉),并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,但用手按住开关,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是 。
(3)查明原因,排除故障,正确操作,得到下表所示数据。请将表中内容补充完整:
由表中数据可知,该灯的额定电功率为 。
(4)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值。请在虚线方框中设计一个记录数据的表格。
答案
第一部分
1. C
【解析】由图可知,当开关 闭合时,灯泡 和 组成串联电路,在串联电路中电流处处相等,故A不正确,C正确;由于小灯泡 的电阻大于灯泡 的电阻,在串联电路中,各个电阻分得的电压与其阻值成正比,由此可以得出 两端的电压大于 两端的电压,故B不正确;由 可知,在电流相同的情况下,由于 ,所以 消耗的电功率大于 消耗的电功率,故D不正确。
2. B
【解析】由电路图可知,灯泡 和 串联在电路中,由串联电路中电流处处相等的特点可知,C不正确;
由于 比 亮,则 消耗的实际功率大于 的,由 可知, 两端的电压大于 两端的,故B正确;
由 可知, 的电阻大于 的,故A不正确;
因为是串联电路,如果把 和 的位置对调,对两个灯泡亮度没有影响,故D不正确。
3. D
【解析】两个小灯泡都正常工作时,两灯的额定电压相同,甲的额定功率大,由 可知,通过甲灯的电流大,故A错误;
由 可知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻,故B错误;
由 可知,电流做功的多少与功率和时间有关,因不知其做功时间,所以不能比较电流通过两灯泡做功的多少,故C不正确;
两个小灯泡都正常工作时,通电时间相同,甲的额定功率大,根据 可知,甲灯消耗的电能较多,故选D。
4. D
【解析】解:
因为和并联,
则两灯的实际电压为:,
又此时,而灯丝电阻不变,由公式可知,,因此,
,由公式可知,,因此,
,故A、B错误;
根据可得,因为在额定功率相等时,可知,因此在实际电压相等时,的实际电功率小于的实际功率,故较亮,
故C错误,D正确。
故选:D。
5. B
【解析】A.图甲中,两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小, 灯泡的电阻较小,由 可知, 灯泡的实际功率较小,即 灯比 灯暗,故A错误;
B.图乙中,两灯泡并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 可知, 灯泡的 电阻较小,其实际功率较大, 灯比 灯亮,故B正确;
C.由于图甲中 灯泡两端的电压小于电源电压,图乙中 灯泡两端的电压等于电源的电压,所以,由 可知,图甲中 灯泡的实际功率较小,灯泡较暗,即图甲中 灯比图乙中 灯暗,故C错误;
D.因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻,由 可知,图甲中的总功率比图乙中的总功率要小,故D错误。
6. D
【解析】由图可知,闭合开关 后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑片 向左滑动时,电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据 可知灯泡的实际功率增大,则灯泡变亮,故A错误;
由灯泡的 图象可知,当电流为 时,灯泡的电压为 ,
由欧姆定律可得,灯的电阻:
,故B错误;
电压表示数为 时,由串联电路电压的规律,灯的电压为:,
由图象可知,灯的电压为 时电流为 ,则小灯泡的功率:
,故C错误;
小灯泡的电压等于额定电压 时,灯正常发光,由图象可知灯的额定电流为 ,
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:,
此时滑动变阻器的功率:
,故D正确。
7. D
【解析】由电路图可知,闭合开关后,滑动变阻器 与灯泡 串联,电压表测灯泡 两端的电压。
(1)由电压表测灯泡 两端的电压可知,电压表的示数增大 ,小灯泡 两端的电压就会增大 ,故A错误;
(2)由 可得,灯泡的电阻:

当滑片 移到最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的实际功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:

则小灯泡 的最小实际电功率:
,故B错误;
通电 滑动变阻器消耗的电能:
,故D正确;
(3)当滑片 移到变阻器的中点时,电路中的电流:

此时灯泡的实际功率:

所以,此时灯泡不能正常发光,故C错误。
第二部分
8. (1) 的阻值太大(或电源电压太小)
【解析】闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电压表的示数达到小灯泡的额定电压 ,在各元件、导线均完好且电路连接正确的情况下,在没有发生电路故障的情况下,要考虑到所选的器材问题,这里有两种可能,一种可能是定值电阻 的电阻值太大,另一种可能是电源电压太小。
(2) ① ;
【解析】观察图象可知,当电压表的示数为 时,通过小灯泡的电流为 ,则小灯泡额定功率 。若把跟实验所用灯泡完全相同的另外两只灯泡串联接入电压为 的电路中,则每个小灯泡分得的电压为 ,由图象知,当小灯泡两端的电压为 时,通过它的电流为 ,则每个小灯泡所消耗的实际功率 。根据图象可知当小灯泡两端的电压增大时,通过计算可以发现它对应消耗的实际功率也增大;根据图象算出它在不同电压下的电阻可以发现,随着它两端电压的增大,它的电阻值也增大。
② ;
③ 小灯泡的两端的电压越大,它消耗的电功率也越大(或小灯泡在不同电压下的电阻不同;灯泡两端的电压越大,其电阻值也越大)
9. (1)
【解析】因为小灯泡的额定电压为 ,所以电压表所选择的量程为 ,将灯泡的右端接线柱连接到电压表“”的接线柱上即可。
(2) 断开;
【解析】在连接电路时,开关要处于断开状态,滑动变阻器要调到最大阻值位置,移到距离下端所选的接线柱最远的位置,移到 端即可。
(3) ;;
【解析】闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,小灯泡正常发光。由图乙可知,小灯泡正常发光时的电流为 ,则小灯泡的额定功率 。
(4)
【解析】设计三列两行即可,三列的项目内容依次是电流、电压和功率。
10. (1) 如图所示:
【解析】由图可知电源的负极与开关的一个接线柱均未接入电路,而电流表的正接线柱也未接任何导线,可知与电源正极相连接的开关的另一个接线柱应与电流表的正接线柱相连接,从图中还可以看出滑动变阻器下方的接线柱未接任何导线,根据题意,当滑片向左移动时,小灯泡要变亮,所以滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故导线应与 接线柱相连,由表中数据可知,电流表选择 量程,如答案图所示。
(2) 开关接触不良
【解析】闭合开关,电流表指针不动,说明电路出现了断路,但用手按住开关,电流表指针却会摆动,说明开关接触不良。
(3) 正常发光;
【解析】由表中数据可知,第 次实验时,小灯泡两端的电压恰好为其额定电压,故灯泡正常发光,且由表中数据可以读出在其额定电压下,小灯泡的电功率为 ,故其额定功率为 。
(4) 如表所示:
【解析】在电路连接方式不改变的情况下,仅用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值,测量原理是 ,故设计成的表格应能够记录电压、电流和电阻,同时为了减小误差,还应多次测量求平均值,故所设计的表格应如答案中所示。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 7 变阻器 能力
一、单项选择题(共4小题;共16分)
1. 将如图所示滑动变阻器正确接入电路,移动滑片到不同位置,可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,这是通过改变下列哪个因素,实现了电阻丝接入电路中电阻的变化
A. 长度 B. 横截面积 C. 材料 D. 温度
2. 将图中的滑动变阻器连入电路,当滑动变阻器的滑片 向 端滑动时,接入电路中的阻值变小,则变阻器连入电路的接线柱应是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
3. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关 闭合时,灯 正常发光。如果将滑动变阻器的滑片 向右滑动,则下列说法中正确的是
A. 电流表的示数变大,灯 变亮 B. 电流表的示数变大,灯 变暗
C. 电流表的示数变小,灯 变亮 D. 电流表的示数变小,灯 变暗
4. 如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片 向左滑动时,连入电路的电阻变小的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共1小题;共4分)
5. 如图所示的电路中,在 、 两点间接入一个滑动变阻器,要求闭合开关后,当滑片 向左滑动时,灯泡变亮,则如图所示的四种接法中正确的是
A. B.
C. D.
三、填空题(共3小题;共10分)
6. 如图所示,电阻箱的示数为 。
7. 如图所示电路,导线 的一端固定连接在铅笔芯上,当导线 的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化。这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻大小与 有关,受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫作 。
8. 小英在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时,连接了如图所示的电路。
她闭合开关 后,发现灯泡 不亮,她将滑动变阻器的滑片 从右端滑动到左端,再滑动到右端的过程中,灯泡 始终不发光。为了排除电路故障,小英用量程为 的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与 接线柱连接,电压表正接线柱依次与其他接线柱连接,对应出现的电压表示数如表所示。
根据以上信息,可判断 段电路一定出现了故障。
四、实验题(共1小题;共14分)
9. 雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想知道该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路。实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中 的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录数据如表。
① 综合上述实验将表格中的数据补充完整。
② 分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明 、 间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知: 、 间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。加装的元件是: 。简述你的做法: 。
答案
第一部分
1. A
【解析】移动滑动变阻器的滑片时,改变了连入电路的电阻丝的长度,从而改变了连入电路的电阻大小,故A正确。
2. B
【解析】当 和 接入电路时,滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路,滑片向 端移动,接入电路的电阻线变长,即接入电路的电阻变大,故A不符合题意;
当 和 接入电路时,滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路,滑片向 端移动,接入电路的电阻线变短,即接入电路的电阻变小,故B符合题意;
当 和 接入电路时,将下面两个接线柱接入了电路,即滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻,并且滑片失去调节电阻的作用,故C不符合题意;
当 和 接入电路时,将上面两个接线柱接入了电路,即滑动变阻器接入电路的阻值为零,并且滑片失去调节电阻的作用,故D不符合题意。
3. D
【解析】将滑动变阻器的滑片 向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中电流变小,则电路中电流表的示数变小,灯泡 变暗,故选D。
4. A
【解析】A中滑片向左移动时,接入电路中的电阻丝长度变短,所以,接入电路中的电阻变小,A正确;B中滑动变阻器连入电路中的是金属杆,所以,接入电路中的电阻几乎为零且不变,B错误;C中滑动变阻器接入电路中的是整个电阻丝,所以,接入电路中的电阻不变,C错误;D中滑片向左移动时,接入电路中的电阻丝长度变长,所以,接入电路中的电阻变大,D错误。
第二部分
5. A, C
【解析】闭合开关后,当滑片 向左滑动时,灯泡变亮,则说明滑动变阻器接入电路中的电阻值减小,只有滑片距离下端所选接线柱越近时,它接入电路中电阻值才减小,因此滑动变阻器下端的接线柱应该选择左端的,上端的接线柱选择任何一个都可以,符合要求的只有A、C两项,故选A、C。
第三部分
6.
【解析】电阻箱示数为 。
7. 导体;长度;滑动变阻器
【解析】接入电路的铅笔芯能使灯泡发光,则说明铅笔芯导电,因此铅笔芯是导体,随着铅笔芯接入电路中的长度改变,灯泡的亮暗发生变化,说明导体的电阻大小与其长度有关,人们根据接入电路中电阻线的长度可以改变电阻的大小的原理制成了滑动变阻器。
8.
【解析】由题中表格可知,电压表接 、 时电压表示数为 ,说明电源良好且电源电压为 ,接 、 时电压表示数为 ,说明 、 、 段电路没问题,接 、 时电压表示数为 ,说明 段电路断路。
第四部分
9. (1) 导体;电流表示数
【解析】检测网未放入雨水中,电路为开路;检测网放入雨水中,电路接通,说明雨水可以导电,是导体;电动机转速高低和电流大小有关,因此可以通过电流表示数大小来判断刮水器刮水速度。
(2) ①
【解析】雨水是导体,可以导电,检测网未放入雨水中时,不能构成通路,相当于开关断开,电流为 。
② 变小;横截面积
【解析】检测网浸入越深,电流表示数越大,可知电阻变小了,检测网浸入越深,浸入雨水中部分的横截面积越大,电阻会变小。
(3) 开关;将开关与检测网并列连接
【解析】检测网相当于开关,浸入雨水中相当于开关闭合,因此不浸入雨水中时,与检测网并列连接一个开关也可实现对电路的控制。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第10章 2 串、并联电路的特点 能力
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 小明按图连接电路,闭合开关,观察到 和 亮。通过 、 的电流分别是 、 下列说法正确的是
A. B. C. D. 无法确定
2. 如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关 后,电压表 的示数为 , 的示数是 ,则电压表 的示数是
A. B. C. D.
3. 如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡 和 的电流分别为
A. , B. , C. , D. ,
4. 如图所示,电流表 、 、 的示数分别为 、 、 ,下列判断正确的是
A. 开关 和 断开, 闭合时,灯 和 并联
B. 开关 和 断开, 闭合时,
C. 开关 和 闭合, 断开时,灯 和 串联
D. 开关 和 闭合, 断开时,
5. 如图所示电路中,当开关 闭合时,电压表 、 、 的示数分别为 、 、 ,电流表 、 的示数分别为 、 (五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
二、填空题(共1小题;共2分)
6. 图所示电路中,闭合开关 后,电压表 的示数是 , 的示数是 ,则电压表 的示数是 。
三、实验题(共3小题;共22分)
7. 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小虹同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在 、 、 三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在 处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是 。
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路
D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 。
(3)她测量了 、 、 三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表,在分析数据时,她发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是
A.可能是测量误差造成的
B.是没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
8. 小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)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,此时电流表测量的是 (选填“”“”或“”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“”“”或“”)处的电流。
(3)测出 、 、 三处的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 。
A.改变电流表的量程或换电流表再测几次
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.整理器材,结束实验
D.分析数据,得出结论
(4)当灯泡 发生断路时, 亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(5)另一实验小组的小利同学连好电路后,闭合开关进行试触,发现电流表指针反偏。导致这一现象发生的错误操作可能是: 。
(6)小利同学纠正错误后通过实验,得到了如下数据,他由此得出结论:并联电路中各个支路的电流相等。其不足之处是: 。
9. 学习电学时,老师常用水的流量和水流来类比电荷量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分,电流表的示数为 ,若通过导线 的电流为 ,请分析通过导线 的电流大小及方向。
四、综合应用题(共1小题;共13分)
10. 电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长。在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象。导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是:它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象。这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀。
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的。
(2)如图乙所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是 联,正常工作时金属导线中 、 处电流分别为 和 ,则 (选填“”“”或“”)。
(3)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丁 部分,这根导电墨线的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
第一部分
1. C
【解析】由电路图可知,小灯泡 和小灯泡 串联,由串联电路中电流关系可知,在串联电路中电流处处相等,故选C。
2. D
【解析】把电压表去掉,可以发现灯泡 、灯泡 串联,电压表 测量灯泡 两端电压;电压表 测量灯泡 两端的电压;电压表 测量的是电源电压,,则电压表 的示数是 ,故选D。
3. C
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表 测干路电流,电流表 测 支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以干路电流表 的量程为 ,分度值为 ,示数 , 支路电流表 的量程为 ,分度值为 ,示数 ,则灯 中的电流 。
4. D
【解析】A项中,开关 和 断开, 闭合时,只有一条电流路径,灯 和灯 串联,串联电路中电流处处相等,故 ,故A、B项不正确;开关 和 闭合, 断开时,两条电流路径,分别通过 和 ,灯 和灯 并联,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则 ,故C不正确,D正确,故选D。
5. B
【解析】把电压表去掉,可以发现两个电阻串联,由串联电路的电流特点可知,两个电流表的示数相同,即 ;电压表 、 分别测量两个电阻两端的电压,电压表 测量电路的总电压,由串联电路中电压的特点可知,电压表 的示数等于电压表 与 的示数之和,即 ,故选B。
第二部分
6.
【解析】由电路图可知,电阻 和电阻 串联在电路中,由串联电路中电压的关系可知,串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和,由此可知 ,则电压表 的示数为 。
第三部分
7. (1) B
【解析】灯泡亮度不稳定,说明电流忽大忽小,可能是某接线柱处接触不良,故选择B。
(2)
【解析】电流表选择 量程,分度值为 ,故读数为 。
(3) A
【解析】 与 串联,串联电路电流处处相等, 、 、 三处电流应该是相等的,故数据不相等可能是测量误差引起的。
8. (1)
【解析】电流表在干路上测量干路的电流,即 点的电流。
(2) ; 或
【解析】让电流表测量另一处的电流,也就是测量支路的电流,如答图所示。
左图测量的是 点的电流,右图测量的是 点的电流。
(3) ;B
【解析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 ,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验。
(4) 不变
【解析】两灯并联,互不影响,所以当灯泡 发生断路时, 亮度不变。
(5) 电流表正负接线柱接反了
【解析】电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了。
(6) 使用相同规格的器材进行实验且只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性
【解析】由表中实验数据可知,两支路电流相等,实验所使用的灯泡规格相同,且只进行了一次实验,这样得出的实验结论不具有普遍性。
9. ;若导线 的电流从 到 ,则 是干路, 和电流表分别是两支路,,电流方向:。若导线 的电流从 到 ,则 是干路, 和电流表分别是两支路,则 ,电流方向为
【解析】电流表接入电路的量程是 ,分度值是 ,其示数为 ;电流表接入电路时要遵循“正进负出”的原则,若导线 的电流从 到 ,则 是干路, 和电流表分别是两支路,,电流方向:。若导线 的电流从 到 ,则 是干路, 和电流表分别是两支路,则 ,电流方向为 。
第四部分
10. (1) 热传递
【解析】电热膜取暖器工作时通过热传递的方式使得室内温度升高。
(2) 并;
【解析】由图乙可知导电墨线是并联的,因此 。
(3) 变大
【解析】 部分的凹形会导致横截面积变小,电阻变大。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第11章 2 电功率 能力
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为 ,乙的额定功率为 。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是
A. 甲电热水壶两端的电压较高
B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等
D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
2. 图所示的几种用电器正常工作时,电功率接近 的是
A.
电热水器
B.
电风扇
C.
电饭锅
D.
电烤箱
3. 关于标有“”的白炽灯,下列说法正确的是
A. 该灯泡工作时的电流是
B. 该灯泡工作时的电功率是
C. 该小灯泡两端的电压为 时,它消耗的电功率为
D. 该灯泡正常发光时,其灯丝的电阻是
4. 小文同学在探究“电流与电压关系”实验中,分别测量了定值电阻 和小灯泡 在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了 图象,如图所示。下列说法中正确的是
A. ①是小灯泡的 图象,②是定值电阻的 图象
B. 当通过定值电阻 的电流为 时,它消耗的电功率为
C. 把定值电阻 和小灯泡 串联后接在电源电压恒为 的电路中,电路中的电流是
D. 把定值电阻 和小灯泡 并联在电压为 电路中,电路中总电流为
5. 额定电压均为 的甲、乙两灯, 图线如图所示。下列说法正确的是
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯的额定功率之比为
C. 甲、乙两灯并联接在电压为 的电源两端时,电阻之比为
D. 甲、乙两灯串联接在电压为 的电源两端时,实际功率之比为
二、双项选择题(共2小题;共8分)
6. 有甲乙两台电暖器,甲的额定功率为 ,乙的额定功率为 ,下列说法正确的是
A. 甲实际消耗的的电能可能比乙少 B. 电流通过甲做的功一定比乙多
C. 正常工作时,甲消耗电能比乙快 D. 电流通过甲和乙做功一样快
7. 如图所示电路中,电源电压不变, 为定值电阻,闭合开关 ,当滑动变阻器滑片 向右移动时,下列判断正确的是
A. 电流表 的示数变大
B. 电压表 的示数变大
C. 电路中消耗的总功率变大
D. 电压表 与电流表 示数的比值变小
三、填空题(共2小题;共8分)
8. 如图是小灯泡 和定值电阻 的电流与电压关系图象。现将它们并联后接在电压为 的电源两端,则干路中的电流是 ,小灯泡 的实际电功率是 。
9. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从端移动到端的整个过程中,电流表示数与电压表示数的关系图象如图乙所示。则电阻的阻值为 Ω;当变阻器滑片处于端时,电阻消耗的电功率为 。
四、科普阅读题(共1小题;共4分)
10. 阅读《新型材料 》,回答文后问题。
新型材料
是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻值随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫作“居里点温度”。用 材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,当温度较低时,它可以快速升温;当温度升高后,它可以减慢升温速度,实现控温。把 器件串联在电路中,在电流过大(如发生短路)时,它能够迅速升温使阻值急剧升高,达到限制电流的作用,避免损坏电路中的元器件;故障排除后, 器件温度下降,恢复到低电阻状态。因此 器件又称为“可复性保险丝”。
请根据以上资料回答:
(1)图中 材料的居里点温度为 。
(2)使用 材料制成的热风机时,当温度从 升高到 时,热风机的功率将会 (选填“增大”或“减小”)。
五、计算题(共3小题;共39分)
11. 如图所示,电源两端电压为 并保持不变,电阻 的阻值为 ,当开关 闭合时,电压表的示数为 。
(1)电阻 的阻值。
(2)电阻 消耗的电功率 。
12. 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻 、 并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示。 、 是该器件的两个外露接线柱,电阻 的阻值为 ,电阻 的额定电压为 。科技小组同学测得通过该器件的电流 和其两端电压 的数值,并绘制成如图乙所示的图象。求:
(1)电阻 的阻值;
(2)电阻 的额定电功率。
13. 如图所示的电路图为某款家庭用电烤箱加热部分的设计电路,其中发热器 和 正常工作时的加热功率均是 。求:
(1)当 正常工作时,通过它的电流(结果保留一位小数)。
(2)开关 闭合后,电路正常工作 消耗的电能。
六、综合应用题(共1小题;共13分)
14. 如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图,它既能遮阳,还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板),其工作电路示意图如图乙所示,电池扳将太阳能转化为电能(转化效率为 ),为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 (即为 ),电池板对蓄电池充电的功率为 ;蓄电池充满电后,能够让 盏“”节能灯正常工作 小时,不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则:
(1)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为 能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关 。
(3) 盏“”节能灯正常工作时的总电功率为 。
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为 ,则充电电流为 。
(5)该百叶窗电池板的面积为 。
答案
第一部分
1. B
【解析】两个电热水壶都正常工作时,两端电压都等于额定电压,故A错误;功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;由 可知,,电压相同,功率大的电流大,故C错误;由 可知,相同时间内,功率大的电热水壶消耗的电能多,故D错误。
2. B
【解析】电热水器的功率约为 ,故A不符合题意;
电风扇的功率较小,在 左右,故B符合题意;
电饭锅的功率较大,一般在 左右,故C不符合题意;
电烤箱的功率也比较大,一般在 左右,故D不符合题意。
3. D
【解析】标有“”的白炽灯,说明该灯泡的额定电压为 ,其额定功率是 ,由 可知,该灯泡正常工作时的电流 ,故A错误;
灯泡的额定功率是 ,该灯泡只有在 的电压下工作时的功率为 ,否则不等于 ,故B错误;
由 可知,灯泡正常发光时的电阻:,故D正确;小灯泡两端的电压为 时消耗的电功率为:,故C错误。
故选:D。
4. B
【解析】定值电阻的阻值不变,因此通过定值电阻的电流跟它两端的电压成正比,故其图象应该是经过原点的一条直线,故①是定值电阻的 图象,由此可知A错误;由①图象可知当通过定值电阻的电流为 时,它两端的电压为 ,则此时它消耗的电功率为 ,故B正确;当把定值电阻 和小灯泡 串联接在电源上时,若电路中电流为 ,由图象①可知定值电阻 两端的电压为 ,而由图象②可知小灯泡两端的实际电压为 多,由此可知当它们串联在电路中,电流为 时,电源电压约为 ,而电源电压恒为 ,故C不正确;当定值电阻 和小灯泡 并联在电压为 的电路中时,由图象可知通过定值电阻 的电流为 ,通过灯泡 的电流为 ,则干路总电流为 ,故D不正确。
5. D
【解析】A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为 ,由图象可知:,,则:,故B错误;
C、甲、乙两灯并联在 的电源两端时,由图象可知:,,根据 可得电阻之比;,故C错误;
D.把甲、乙两灯串联接在 的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象可知,当电路中的电流为 ,甲灯的实际电压为 ,乙灯的实际电压为 时满足电源电压为 ,所以实际功率之比:,故D正确。故选:D。
第二部分
6. A, C
【解析】AB选项:甲的功率大于乙的功率,只能说甲做功快,不能说电流通过甲做功多;当甲的工作时间远小于乙的工作时间时,甲消耗的电能可能比乙少,电流通过甲做的功可能比乙少,故A正确,B错误;
CD选项:甲的功率大于乙的功率,说明电流通过甲做功快,在相同的时间内,甲消耗电能多,故C正确,D错误。
7. A, C
【解析】由图可知,闭合开关 , 和滑动变阻器 串联,电压表 测滑动变阻器 两端的电压,电压表 测 两端的电压,电流表 测电路中的电流,当滑动变阻器滑片 向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电源电压不变,由 可知,电路中总电流变大,即电流表 的示数变大,A正确;由 可知, 两端的电压变大,电压表 示数变大,由串联电路中电压规律可知,电压表 示数变小,B错误;电源电压不变,总电流变大,由 得,电路中消耗的总功率变大,C 正确;电压表 与电流表 的示数的比值为定值电阻 的阻值,大小不变,D错误。
第三部分
8. ;
【解析】将灯泡和定值电阻并联在电压为 的电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以 ,由题图可知,通过 、 的电流为 ,,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流 ;小灯泡 的实际电功率为 。
9. 10
0.1
【解析】【分析】分析电路图,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测两端的电压电源电压,此时电路中的电流最大,由图象可知此时两端的电压、电路中的电流,利用欧姆定律求
的阻值;
当滑片位于端时,、串联,电压表测两端的电压,由图象可知,此时电路中的电流、两端的电压,利用求电阻消耗的电功率。
【解析】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片位于端时,电路为的简单电路,电压表测电源电压,此时电路中的电流最大,
由图象可知,电源电压,此时两端的电压,电路中的电流,
由欧姆定律可得:
Ω;
当滑片位于端时,、串联,电压表测两端的电压,由图象可知,此时电路中的电流时,两端的电压,
电阻消耗的电功率。
故答案为:10;0.1。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算,从图象中获取有用的信息是关键。
第四部分
10. (1)
【解析】由短文可知, 材料的居里点温度的特点是低于这个设定的温度时,其电阻值随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,由图象可知,在低于 时,其阻值随温度的升高而减小,而高于 时,其阻值随温度的升高而增大,故该 材料的居里点温度是 。
(2) 减小
【解析】使用 材料制成的热风机时,当温度从 升高到 时,其阻值增大,由 ,可知热风机的功率将会减小。
第五部分
11. (1)
【解析】由电路图可知, 和 串联在电路中,电压表测的是 两端的电压,当开关 闭合时, 两端的电压为 ,串联电路中的电流为 ,则 的阻值为 。
(2)
【解析】电阻 消耗的电功率 。
12. (1)
【解析】当 、 两端电压为 时,通过电阻 的电流 ,干路电流为 ,则通过电阻 的电流 ,。
(2)
【解析】电阻 的额定电功率 。
13. (1)
【解析】发热器 正常工作时,通过它的电流:

(2)
【解析】开关 闭合后,电路消耗的总功率:;
电路正常工作 消耗的电能:

第六部分
14. (1) 化学
【解析】电池板对蓄电池充电,是将电能转化为化学能的过程。
(2)
【解析】白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关 。
(3)
【解析】 盏“”节能灯正常工作时的总电功率为:。
(4) ;
【解析】蓄电池充满电后,能够让 盏“”节能灯正常工作 小时,蓄电池充满电的电能为:

要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电时间为:

若充电电压为 ,根据 可得,则充电电流为:

(5)
【解析】太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 (即为 ),电池板将太阳能转化为电能(转化效率为 ),
故有 ,
该百叶窗电池板的面积为 。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 6 电阻 能力
一、单项选择题(共2小题;共8分)
1. 下列说法正确的是
A. 导体两端的电压越高,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 导体两端的电压为 时,导体的电阻为
D. 导体的电阻不是由导体两端的电压和通过导体的电流决定的
2. 在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
二、双项选择题(共1小题;共4分)
3. 不考虑温度的影响,以下关于两个电阻大小的比较,正确的是
A. 铝导线的电阻比铜导线的电阻大
B. 长度相等的两根导线,铝导线的电阻比铜导线的电阻大
C. 长度相等的两根铜导线,细导线的电阻比粗导线的电阻大
D. 横截面积相等的两根铝导线,长导线的电阻比短导线的电阻大
三、填空题(共2小题;共6分)
4. 如图所示,卡通动物的对话,形象地描述了导体的电阻大小与导体的材料、 和 有关。
5. 有一种新型材料制成的电阻,小明通过实验探究该电阻大小与某个预想的因素是否有关。他将该电阻、电流表和开关串联起来接在电源两端。先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为 ,并记录,断开开关。再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为 ,并记录。他发现 ,则小明所探究问题的自变量是: 。
四、实验题(共3小题;共28分)
6. 如图 是用来探究导体电阻与哪些因素有关的电路图和器材。
(1)甲实验小组想探究导体的电阻与材料是否有关,他们可以选择导体 和 (选填“”“”“”或“”,上同),将其分别接入电路的 、 之间,闭合开关,记录电流表的示数 、 ;如果 ,说明导体的电阻与材料 (选填“有关”或“无关”)。
(2)乙实验小组将导体 、 分别接入电路的 、 之间,闭合开关,记录电流表的示数 、 。这是为了探究导体的电阻与 是否有关;如果 ,说明 (选填“”“”或“”)。
(3)进行以上实验后,有同学想进一步研究电阻的相关知识,他进行了以下实验:
如图 甲所示,闭合开关,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝加热,电流表的示数变小,实验说明:电阻大小可能与 有关。如图 乙所示,闭合开关,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯加热,电流表的示数逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7. 为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的 、 、 三条电阻丝进行实验, 、 长度相同, 、 粗细相同,如图甲所示。连接电路,分别接通 、 、 ,闭合开关,电流表的三次示数如图乙所示,根据示数可以得出以下结论:‘
(1)比较 、 两次电流表的示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
(2)比较 、 两次电流表的示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
(3)由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是 。
(4)在本实验的探究中运用的科学方法有 。
8. 一个正常工作电压为 的电加热器,它的电阻丝烧断了,小丽准备寻找合适的导线材料替换烧断的电阻丝,以修复这个加热器。她用如图所示电路进行探究,把导线 挂在蜡笔上,下面吊着 砝码,闭合开关,使之发热并熔化蜡笔,记录下熔断蜡笔的时间,依次更换导线 、 、 进行实验。实验时导线长度基本相同,电流大小基本不变,数据记录如表:
回答下列问题:
(1)上述实验电路中电阻 的作用是 ;
(2)据表分析,本实验中导线发热能力与导线的 有关;
(3)若想选择发热效率高的导线作为替换的电阻丝,应选择 (选填序号)导线。
答案
第一部分
1. D
【解析】导体的电阻是导体本身固有的一种属性,它与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟两端所加电压大小和通过导体电流的大小无关,由此可知A、B、C都不正确,D正确。
2. D
【解析】影响导体的电阻大小的因素为导体的材料、长度、横截面积以及温度,在其他三个条件相同时,横截面积越大,导体的电阻越小,C错误;由于A选项中未确定两种材料的长度与横截面积,故无法比较两导线电阻的大小,A错误;对于B选项,虽然温度、长度和横截面积均相同,但材料不同,无法比较两导线电阻的大小,B错误;温度、材料、横截面积相同的导线,长度越长,电阻越大,D正确。
第二部分
3. C, D
【解析】在温度一定时,影响导体电阻的因素有导体的材料、长度和横截面积,A项中两根导线材料不相同,而长度、横截面积都不确定,故无法比较它们电阻的大小,故A不正确;
B项中两根导线横截面积不确定,因此无法比较两根导线电阻的大小,故B不正确;
C项中在导体的材料、长度相同的情况下,横截面积小(细)的导线的电阻比横截面积大(粗)的导线的电阻大,故C正确;
D项中在导体的材料和横截面积相同的情况下,长导线的电阻比短导线的电阻大,故D正确。
故选C、D。
第三部分
4. 长度;横截面积
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;由图可知,导体的电阻不仅与导体的材料有关,还与导体的长度、横截面积有关。
5. 电阻的温度
【解析】先用冷风使电阻降温,再用热风使电阻升温,通过改变电阻的温度来改变电阻大小,从而改变电流,使得 ,故小明所探究问题的自变量是电阻的温度。
第四部分
6. (1) ;;有关
【解析】要研究导体的电阻与材料是否有关,应只改变导体的材料,保持导体的长度和横截面积不变, 、 两导体的长度和横截面积相同,只有材料不同,故选 和 ,当把 和 分别接入 、 之间时,若两次电流的大小不同,则说明导体的电阻与材料有关。
(2) 横截面积;
【解析】当把导体 、 分别接入 、 之间时,两导体的材料、长度相同,只有横截面积不同,因此探究的是导体的电阻与横截面积的关系,若 ,则说明 。
(3) 温度;变大
【解析】当用酒精灯直接给废旧日光灯的灯丝加热时,电流表的示数变小,则说明灯丝的电阻变大,由此可以得出电阻的大小可能与温度有关。若闭合开关,用酒精直接给白炽灯的玻璃灯芯加热,玻璃灯芯的导电性能增强,所以电流表的示数变大。
7. (1) 横截面积(或粗细)
【解析】 、 两导体的材料、长度相同,只有横截面积(或粗细)不同,探究的是导体的电阻大小与导体横截面积的关系,通过比较 、 两次电流表的示数大小,可以得出导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(2) 长度
【解析】 、 导体的材料、粗细(横截面积)相同,只有导体的长度不同,探究的是导体的电阻大小与长度的关系,通过比较 、 两次电流表的示数大小,可以得出导体的电阻大小与导体的长度有关。
(3)
【解析】通过比较通过 、 、 导体的电流可以发现,通过导体 的电流最小,通过导体 的电流最大,由此可以得出三根电阻丝阻值的大小关系是 。
(4) 控制变量法、转换法
【解析】在研究导体的电阻与长度的关系时,保持材料、横截面积相同,只改变长度;在研究导体的电阻与横截面积的关系时,保持材料、长度不变,只改变导体的横截面积,因此在探究过程中用到控制变最法。通过比较电路中电流表示数的大小,来判断导体电阻的大小关系,运用了转换法。
8. (1) 保护电路(或保护电源或防止电路短路)
【解析】核心素养的核心是科学思维能力,科学思维能力中的推理能力、分析对比能力在解决处理问题时非常重要,需要在平时的学习中逐步提高。
当电路发生短路或电阻太小时,电路中电流会很大,将烧坏电路,因此定值电阻起保护电路的作用。
(2) 直径(或粗细或横截面积)、材料
【解析】由 、 数据可知,导线的材料和长度相同,导线的直径不同,熔断时间不同,因此导线的发热能力与导线的直径有关;由 、 数据可知,导线的直径和长度相同,材料不同,熔断时间也不同,因此导线的发热能力与导线的材料有关。综上所述,导线的发热能力与导线的直径、材料有关。
(3)
【解析】根据表中数据可知,镍铬合金线的发热效率最高,故选 导线。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 专项综合 电路故障
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 如图所示的电路中,假定电源电压保持不变,闭合开关 后电路正常工作。一段时间后发现两个电表的示数都变大,则出现这种故障的可能原因是
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
2. 如图所示,闭合开关,甲、乙、丙三灯泡均正常发光,两电表均有示数。一段时间后,三灯泡突然熄灭,两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换,一电表示数仍为零,另一电表有示数。造成此现象的原因可能是
A. 甲灯短路 B. 甲灯断路 C. 乙灯断路 D. 丙灯断路
3. 如图所示,闭合开关 ,发现灯 亮,灯 不亮,调节变阻器滑片 ,灯 变亮,灯 始终不亮,出现这一现象的原因可能是
A. 灯 短路 B. 灯 断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
4. 如图所示,开关闭合,两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是
A. 电流表断路,并且 、 灯丝断了
B. 灯丝断了
C. 灯泡 断路
D. 灯泡 短路
5. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关 ,电路正常工作。过了一会儿,灯 熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是
A. 可能是灯 断路,电流表的示数变小
B. 可能是电阻 短路,电压表的示数变大
C. 可能是灯 短路,电压表的示数变大
D. 可能是电阻 断路,电流表的示数变小
二、双项选择题(共1小题;共4分)
6. 如图所示,电源电压为 ,闭合开关 ,发现电灯 、 均不亮,电流表示数为零,用电压表进行检测,发现 、 间电压为零, 、 和 、 间电压均为 ,则电路的故障是
A. 电路出现的是断路 B. 电路出现的是短路
C. 电灯 处断路 D. 电灯 处短路
三、填空题(共1小题;共6分)
7. 小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”。闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡始终不亮,为检查电路故障,小芳将电压表接到 、 两点,测得电压为 ,则 、 间 (选填“短路”或“断路”),这种故障可能的情况是 、 。
答案
第一部分
1. A
【解析】由图知,电阻 、电阻 和电流表串联在电路中,闭合开关 ,正常工作一段时间后,电压表、电流表的示数都变大,串联电路中电流增大,则说明电路中总电阻减小,由此可判断出电阻 和 两个电阻中有一个电阻发生短路,由于电压表测 两端的电压,此时电阻 两端的电压增大,由此判断出 发生短路,使电源电压都加在了定值电阻 两端,电压表示数增大,电流表示数也增大。
2. B
【解析】由图知,闭合开关,三只灯泡串联,电压表测量乙两端电压,电流表测量电路电流。
如果甲灯短路,其它灯泡能够发光。故A不符合题意;
如果甲灯断路,整个电路断路,所以三只灯泡都不能发光,电流表、电压表都无示数;将甲、乙两灯泡互换,电压表串联在电源两端有示数,电流表仍然断路无示数。故B符合题意;
如果乙灯断路,电压表串联在电源两端有示数。故C不符合题意;
如果丙灯断路,整个电路断路,所以三只灯泡都不能发光,电流表、电压表都无示数;将甲、乙两灯泡互换,整个电路仍然断路,电流表、电压表都无示数。故D不符合题意。
3. A
【解析】由电路图可知,灯泡 和 串联在电路中,闭合开关 ,灯 亮,灯 不亮,则说明串联电路中有电流通过,滑动变阻器和灯 没有断路,通过调节滑动变阻器滑片 ,发现灯 变亮,但灯 始终不亮,则说明滑动变阻器没有短路,由于灯 始终不亮,说明灯 发生了短路。
4. B
【解析】两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,说明电压表所测那部分电路断路,电压表与电路串联,分担绝大部分电压,因此它的示数很大,故应是 断路。
5. D
【解析】A、如果灯 断路,整个电路断路,所以电流表、电压表示数都减小为零。故A不符合题意;
B、如果电阻 短路,灯泡是通路,能够发光。故B不符合题意;
C、如果灯 短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大,同时电压表测量电源电压示数增大。故C不符合题意;
D、如果电阻 断路,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压,示数变大。故D符合题意。
故选:D。
第二部分
6. A, C
【解析】闭合开关 ,发现电灯 、 均不亮,电流表的示数为零,说明电路故障一定为断路;用电压表检测时, 、 间电压为零, 、 间电压为 , 、 间电压为 ,则 一定断路,故A、C 正确。
第三部分
7. 断路;灯丝断了;灯泡与灯座接触不良
【解析】由图可知,铅笔芯和小灯泡组成串联电路,闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡始终不发光,则电路中出现断路。当将电压表接到 、 两点时,测得电压为 ,则说明 、 两点之外电路是通路, 、 两点间出现了开路,此时相当于把电压表串联在电路中,由于电压表的内阻很大,分得的电压几乎等于电源电压,由此可以判断出 、 间出现断路的原因可能是灯丝断了,也可能灯泡与灯座接触不良。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 5 电压及其测量 能力
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 关于电流和电压,下列说法正确的是
A. 只要导体中有电荷运动,就会形成电流
B. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
C. 电路中只要有电流,就一定有电压
D. 电路中只要有电压,就一定有电流
2. 如图是用电压表测量小灯泡 两端电压的电路图,其中接法正确的是
A. B.
C. D.
3. 下列选项的电路图中,跟如图所示的实物图连接一致的是
A. B.
C. D.
4. 关于电流表和电压表的使用方法,下列说法中正确的是
A. 测量电压时,电压表一定不能与被测电路并联
B. 测量电流时,电流表一定不能与被测电路并联
C. 不管是电流表还是电压表,连接时必须使电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出
D. 电压表的量程改变后,每小格表示的值仍保持不变
5. 在如图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是
A. 两端的电压 B. 和 两端的电压
C. 和电源两端的电压 D. 电源两端的电压
6. 在图中,要使 与 串联,在“”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、 两端的电压,以下说法正确的是
A. 为电流表, 为电流表 B. 为电压表, 为电流表
C. 为电流表, 为电压表 D. 为电压表, 为电压表
二、填空题(共1小题;共4分)
7. 如图所示,图甲中电流表的读数为 ,图乙中电压表的读数为 。
三、实验题(共1小题;共6分)
8. 润州中学九年级同学在学习电路时,自制了水果电池。他们把铜片、铁片插入橙子中,并在铜片和铁片间接入小电灯,小电灯发光。为了进一步探究影响水果电池电压的因素,同学们进行了猜想,其中小王同学猜想:水果电池的电压与水果的种类有关。小张同学猜想:水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关。小李同学猜想:水果电池的电压与插入的铜片和铁片间的距离有关。
请你任选以上一种猜想进行探究,要求如下:
(1)写出实验步骤。
(2)设计一个记录实验数据的表格。
(3)在测量水果电池的电压之前,要先判断电池的正负极。请写出用电压表判断正负极的方法。
答案
第一部分
1. C
【解析】电流是由导体中电荷的定向移动形成的,故A不正确;
自由电子定向移动形成电流,但正、负电荷同时向相反方向定向移动也可形成电流,故B不正确;
电压是使电荷定向移动形成电流的原因,因此电路中只要有电流,就一定有电压,故C正确;
电路中有电压,如果电路不闭合,则电路中也没有电流,故选C。
2. C
【解析】A、B 中电压表串联在电路中,且A中电压表的正负接线柱接反,故A、B错误。C中电压表并联在小灯泡两端,是测量小灯泡两端的电压,且正负接线柱连接正确,故C正确。D中电压表与小灯泡并联,但电压表的正负接线柱接反了,故D错误。
3. C
【解析】由图可知,电压表与灯泡 并联,电流表、灯泡 和灯泡 串接在电路中,与实物图连接一致的电路图只有C项,故选C。
4. B
【解析】测量电压时,电压表要与被测电路并联,故A不正确;测量电流时,电流表一定要与被测电路串联,故B正确;不管是电压表还是电流表,连接时必须使电流从“”接线柱流入,“”接线柱流出,故C不正确;电压表的量程不同,则每小格表示的值也不同,故D不正确,故选B。
5. B
【解析】观察实物图可知,当开关闭合后,电压表接在 和 两个灯泡的两端,故电压表测的是 、 两端的总电压,故选B。
6. B
【解析】因为电压表应并联在电路中,电流表要串联在电路中,由电路图可知, 是串联在电路中的,所以 为电流表,测量电路中电流; 与 并联,所以 是电压表,测量 两端电压,故B正确,A、C、D错误。
第二部分
7. ;
【解析】由图甲知选用电流表的量程是 ,则其分度值为 ,故测量结果为 。图乙中选用电压表的量程为 ,则其分度值为 ,故测量结果为 。
第三部分
8. (1) 步骤如下:
①将铜片和铁片的上端分别用导线与电压表的正负接线柱相连接;
②将铜片和铁片插入橙子中,记下电压表的示数 填入表格中;
③改变插入的深度再做两次实验,分别记下电压表的示数 和 并填入表格中;
④分析比较 、 和 的大小。
【解析】对科学探究能力的考查不仅仅在传统实验中,更应该注重考查学生的迁移能力,在给定的创新情境中,学生是否可以真正做到学以致用,是否真正具有相应的科学探究能力,在解决本题过程中得到深刻诠释。
探究水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关。
(2) 实验表格。
(3) 用导线把电压表与水果电池两极连接起来,若指针向右偏,则与电压表正接线柱相连的是电池的正极,若指针向左偏,则与电压表正接线柱相连的是电池的负极。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第11章 3 学生实验:测量小灯泡的电功率 能力
一、单项选择题(共1小题;共4分)
1. 小丽在测量小灯泡在不同电压下的电功率时,连接好了实验电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片位置如图所示,其中正确的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共3小题;共12分)
2. 小阳想测量一只小灯泡 在不同电压下的电功率,他发现这只小灯泡的额定电流为 ,但额定电压已模糊不清,于是他利用一台电压可调的电源、一个阻值为 的定值电阻 和电流表等元件组成如图所示的电路进行测量。实验中,当电源电压调至 时,电流表示数恰为 。根据以上实验信息,请你判断下列说法中正确的是
A. 小灯泡的额定电压为
B. 小灯泡的额定功率为
C. 当电源电压调到 时,小灯泡的实际电压小于
D. 当电源电压调到 时,小灯泡的实际功率小于
3. 小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为 ,实验电路如图甲所示,实验中,当电压表示数为 时,电流表示数如图乙所示,根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是
A. 为使小灯泡正常发光,电压表的示数应为
B. 图乙中的电流表示数为
C. 小灯泡正常发光时的电阻为
D. 小灯泡的额定功率为
4. 某同学连接了如图所示电路,其中电源电压恒为 , 是滑动变阻器, 是电阻箱。按照如下步骤测量额定电流为 的小灯泡的额定功率:
①闭合 、 ,断开 ,移动滑动变阻器 的滑片使电流表的示数 ;
②断开 ,闭合 、 ,保持滑动变阻器 的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电流表的示数仍为 ,记录 的阻值 。
下列有关该实验的说法正确的是 。
A. 小灯泡正常发光时的电阻值为
B. 小灯泡的额定功率为
C. 小灯泡的额定功率为
D. 第①步中小灯泡正常发光时,滑动变阻器 接入阻值为
三、填空题(共1小题;共6分)
5. 在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作 ,测得家中如图所示的电能表的转盘转了 ,热水器的实际功率为 ;若不计能量损失,这段时间内热水器中 的水可升温 。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 (选填“粗”或“细”)。[已知 , ]
四、实验题(共6小题;共70分)
6. 小阳为测量额定电压为 的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应放置在 端。(选填“左”或“右”)
(2)小阳的实验记录如表所示,则小灯泡两端电压 时的电功率 。
(3)由表中的实验记录你还能得到的结论: 。(写出一条即可)
(4)利用图中所示实验电路还可以进行的实验有: 。(写出一个即可)
7. 小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电压为 的小灯泡 的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关 ,发现小灯泡 发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片 ,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是 。
(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片 ,当电压表示数为 时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,此时通过小灯泡 的电流为 ;小灯泡 的额定功率为 。
8. 小文在“测量小灯泡的电功率”实验中,所用器材有:电压恒为 的电源、额定电压为 的小灯泡 、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容:
(1)用笔画线表示导线,将图甲的实物电路连接完整,要求滑片 向 端滑动时滑动变阻器的阻值减小;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数为 。产生这种现象的原因可能是小灯泡 。(选填“断路”或“短路”)
(3)排除故障后,闭合开关 ,滑动变阻器的滑片 移到某处,电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡正常发光,应将滑片 向 (选填“”或““)端移动。
(4)实验中小文分别测出小灯泡两端的电压为 、 、 ,观察小灯泡的亮暗情况,并记录三种情况下小灯泡的电流值,计算出相应的实际功率。他为了减小误差,求出了三个电功率的平均值。请你指出小文在实验中的不妥之处:
① ;
② 。
9. 如图所示,在探究灯泡亮度与实际功率的关系的实验中,电源电压 ,灯泡额定电压 。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片 向 端移动时小灯泡变暗)。
(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是 。排除故障后,闭合开关。移动滑动变阻器的滑片 到某处,电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片 向 (选填“”或“”)端移动。直到电压表的示数为 ,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为 。
(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是 。
(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是 (填标号)。
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
10. 在测小灯泡电功率实验中,小杨同学选用的器材有:额定电压为 的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)。
(2)连接电路时,开关 必须 ,滑动变阻器的滑片 应调到最 阻值处。
(3)正确连接电路后,闭合开关 ,发现电压表无示数,电流表有示数,原因是灯泡 (其他部分均完好)。
(4)故障排除后,滑片移至某处,电压表表盘如图丙所示,其读数为 ,再读出电流表的示数 ,由此算出此时灯泡电功率 (用字母表示)。
(5)小杨同学继续移动滑片 ,将两电表对应的示数记录到表中:
则灯泡的额定功率为 ,他分析表中数据,发现灯泡的电阻也在变化,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而 。
11. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图 甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为 ,滑动变阻器规格为“”,电源是由 节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图 甲将图 乙电路连接完整。(要求导线不交叉)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于 端(填字母)。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,电流表示数如图 丙所示为 ,则小灯泡的额定功率为 ,此时灯丝的电阻为 。
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向 端调节(填字母),观察到小灯泡变亮。
(6)下表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是 。
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为 的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率。她设计的电路如图 所示,具体操作是:闭合开关 ,调节滑动变阻器使电流表 的示数为 时,小灯泡正常发光,此时电流表 的示数为 。则小灯泡额定功率的表达式为 。(用 、 、 表示)
五、科普阅读题(共1小题;共8分)
12. 请阅读《白炽灯、节能灯与 灯》,回答下列问题。
白炽灯、节能灯与 灯
白炽灯是根据电流的热效应制成的发光元件,当白炽灯接入电路中时,电流流过灯丝的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线,此现象在灯丝温度升高到 即可察觉。白炽灯的灯体比较热,普通灯泡、碘钨灯、射灯都是白炽灯。白炽灯工作时将大量的电能转化为内能,放出热量,只有极少一部分可以转化为有用的光能。
节能灯,又称省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯(国外简称 灯)及一体式荧光灯,是指将荧光灯与镇流器(安定器)组合成一个整体的照明设备。节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在 时,灯丝就开始发射电子(灯丝上涂有电子粉),电子碰撞氢原子后使氢原子获得能量,氢原子又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出紫外线,紫外线激发荧光粉发光。荧光灯工作时灯丝的温度大约在 ,比白炽灯工作温度 低很多,所以它的寿命也提高到 小时以上,它不存在白炽灯那样的电流热效应。
灯()又叫发光二极管,它是一种固态的半导体器件,可以直接把电能转化为光能。 的心脏是一个半导体晶片,晶片的一端附在一个支架上,这一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来,半导体晶片由两部分组成,一部分是 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一部分是 型半导体,在它里面主要是电子,这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个 结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向 区,在 区里电子跟空穴复合,然后就会以光子形式发出能量,这就是 灯发光的原理。
灯与白炽灯和节能灯相比, 颗 发出的光比较少,所以需要使用多颗 同时工作, 灯具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等优点,消耗能量较同光效的白炽灯减少 左右,较节能灯减少 左右, 灯具从室外装饰、工程照明,逐渐发展到家用照明。
(1)当前,在全球大力推动节能减排、积极应对气候变化的形式下,很多国家出台了淘汰白炽灯的路线图,是因为白炽灯工作时将电能主要转化成了 能。
(2)白炽灯、节能灯与 灯中,电光转化效率最高的是 。
A.白炽灯
B.节能灯
C. 灯
(3)将标有“”的 灯和“”的白炽灯分别接入家庭电路中,发现 灯的亮度远高于白炽灯的亮度,下列说法中正确的是 。
A.通过 灯的电流大于通过白炽灯的电流
B. 灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C.相同时间内 灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能
(4) 的 灯和 的白炽灯正常发光时亮度相同,两盏灯均正常工作 ,使用 灯可以节约电能 。
答案
第一部分
1. C
【解析】在测量小灯泡在不同电压下的电功率时,连接好实验电路,在闭合开关前,为了保护电路,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,即滑片移到距离下端所选的接线柱最远的位置,故C正确。
第二部分
2. B, D
【解析】由电路图可知,小灯泡 与电阻 组成串联电路,当电源电压为 时,串联电路中电流为 ,恰好达到小灯泡正常发光时的电流,则此时小灯泡两端的电压为其额定电压, 两端的电压为 ,则小灯泡的额定电压为 ,则小灯泡的额定功率为 ,故A不正确,B正确;
当电源电压为 时,小灯泡实际分得的电压小于它的额定电压,则此时小灯泡的实际功率也小于原来的额定功率 ,故D正确。
当电源电压为 时,由于小灯泡的电阻是变化的,因此它分得实际电压大小是由它此时的电阻值大小决定的,因此无法判断此时它分得的实际电压值与 的大小关系,故C不正确。
3. A, C
【解析】在额定电压下灯泡正常发光,为使小灯泡正常发光,电压表示数应为 ,故A正确;
在图乙中,电流表选择的量程为 ,分度值为 ,则电流表示数为 ,故B错误;
由 可得灯泡正常发光时电阻 ,故C正确;
小灯泡的额定功率 ,故D错误。
4. A, C
【解析】闭合 、 ,断开 ,此时 与灯泡串联,移动滑动变阻器 的滑片使电流表的示数为 ,小灯泡正常发光,
断开 ,闭合 、 ,此时 与 串联,保持滑动变阻器 的滑片位置不动,调节变阻箱 的滑片,使电流表的示数为 ,
故此时 连入电路的阻值与灯泡电阻相等,即:小灯泡正常发光时的电阻值 ,故A正确;
小灯泡的额定功率 ,故B错误,C正确;
闭合 、 ,断开 时, 与灯泡串联,由欧姆定律可得:,
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:,则:,故D错误。
第三部分
5. ;;粗
【解析】()电能表的转盘转 ,电热水器消耗的电能:

工作时间 ,
则该电热水器的实际功率:

()电热水器消耗的电能:,
水的体积 ,
由 可得,水的质量:

因为不计能量损失,所以水吸收的热量:,
由 得,水升高的温度:

()由于电热水器的功率远大于冰箱,根据 可知,电热水器工作时的电流远大于冰箱,相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全,在电流和通电时间一定时,电热水器选择较粗的电源线,可以减小导线电阻,根据 可知,电源线产生的热量减少,可防止电源线快速老化而引发安全事故。
第四部分
6. (1) 右
【解析】闭合开关前滑动变阻器滑片要置于阻值最大的一端,因此,应放置在右端。
(2)
【解析】。
(3) 同一小灯泡的亮暗程度与其两端电压有关
【解析】从表中可看出,小灯泡两端电压不同,小灯泡的发光情况也不同,因此可得出结论:同一灯泡的亮暗程度与其两端电压有关。
(4) 探究小灯泡的电阻在不同电压下的变化规律
【解析】利用电压表测出灯泡两端电压,电流表测出通过灯泡的电流,由 就可算出不同电压下的小灯泡的电阻值,因此,还可探究小灯泡的电阻在不同电压下的变化规律。
7. (1) 将滑动变阻器的 、 接线柱连入了电路
【解析】闭合开关,发现小灯泡 发光暗淡,说明小灯泡的实际功率很小,电路中电流很小;观察电压表、电流表均有示数,说明电路没有短路或断路的情况;移动滑动变阻器的滑片 ,电压表、电流表示数均不变,说明滑动变阻器没有正确接入电路,出现这种现象的原因是:将滑动变阻器的 、 接线柱连入了电路。
(2) ;
【解析】由图乙可知,此时通过小灯泡 的电流为 ;小灯泡 的额定功率 。
8. (1) 如图所示:
【解析】若要使滑动变阻器的措片 向 端滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,则滑动变阻器的下端的接线柱选 端的即可。
(2) 断路
【解析】闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为 ,则说明小灯泡不是出现短路,若是短路,电压表示数为 ,而电流表示数会很大,由此可以判断出小灯泡发生断路,相当于把电压表串联在电路中,由于电压表的内阻很大,分得的电压为 ,电流表无示数。
(3)
【解析】由乙图可知电压表的示数为 ,则小灯泡两端电压还没有达到它的额定电压 ,因此要使和小灯泡 串联的滑动变阻器少分点电压,使小灯泡分得的电压到达它的额定电压 ,由串联电路中分压关系可知,应使滑动变阻器接入电路中的阻值减小,使它分得的电压也减小,因此将滑动变阻器滑片 向靠近下端所选的接线柱 端移动。
(4) 求了电功率的平均值;没有测出小灯泡在实际电压略高于额定电压时的电功率(答案合理即可)
【解析】小灯泡在不同电压下对应着不同的电功率,因此计算电功率的平均值无任何意义;而这个实验测量小灯泡在不同电压下的电功率,这三次实验中没有测出实际电压高于小灯泡额定电压的电功率。
9. (1) 如图所示
【解析】滑片向 端移动时,灯泡变暗,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故开关连接滑动变阻器 端下面的接线柱,如答案图所示。
(2) 滑动变阻器滑片未调至最大阻值处;;
【解析】闭合开关,灯泡发出明亮的光且很快灯泡熄灭,说明开始电流过大,后面灯泡烧坏,而导致电流过大的原因是滑动变阻器未调至阻值最大处;由图乙可知,此时电压表的读数为 ,要使电压表的读数变为 ,需减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑片应向 端移动;由丙图可知,此时电流表读数为 ,则小灯泡的额定功率为 。
(3) 灯泡的电阻随温度发生了变化
【解析】小灯泡的电阻受温度的影响较大,故电压减半,电功率不会变为额定功率的四分之一。
(4) A
【解析】换定值电阻后,就可以探究电阻一定时,电流与电压之间的关系;而探究 与 的关系则需要电压保持一定,更换至少三个阻值不同的定值电阻,故选A。
10. (1) 如图所示
【解析】由“向右移动滑片,电路中的电流变小”可知,应选用滑动变阻器的左下接线柱,并与灯泡串联,如答案图所示。
(2) 断开;大
【解析】为了保护电路,连接电路时开关要处于断开状态,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。
(3) 短路
【解析】电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡短路。
(4) ;
【解析】由题图丙可得,电压表示数为 ,此时灯泡的功率 。
(5) ;变大
【解析】灯泡在额定电压下消耗的功率为额定功率,故灯泡的额定功率为 ,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
11. (1) 如图所示
【解析】滑动变阻器要“一上一下”连接,并且需要与电路图保持一致。
(2)
【解析】闭合开关前,滑片应在使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值处。
(3) 小灯泡短路(电压表短路)
【解析】电流表有示数,小灯泡不发光,电压表无示数,说明故障原因可能是小灯泡或电压表短路。
(4) ;;
【解析】电流表接 量程,故读数为 ;小灯泡额定功率 ;灯丝电阻 。
(5)
【解析】要使灯泡两端电压增大,应移动滑片,使滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故滑片要向 端移动。
(6) 温度
【解析】影响电阻大小的因素有材料、长度横截面积、温度,根据题意知是灯丝温度发生改变引起了电阻变化。
(7) (展开也可)
【解析】示数为 时,灯泡正常发光,则 ,此时示数为 ,则灯泡额定电流 ,故灯泡额定功率 。
第五部分
12. (1) 内
【解析】通过对白炽灯、节能灯和 灯的对比,让我们认识到 灯具有体积小、耗电少、寿命长、无毒环保等优点, 灯普及应用将是社会发展的必然趋势,要做 灯普及的践行者和宣传员,为 灯普及作出应有贡献。
白炽灯工作时将电能主要转化为内能,因此各个国家出台了淘汰白炽灯的路线图。
(2) C
【解析】由短文可知,题述三种灯中,电光转化效率最高的是 灯。
(3) C
【解析】因为白炽灯和 灯的额定功率相同,由 可知在相同的时间内, 灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能。
(4)
【解析】 灯与白炽灯相比节省的功率为 ,则两灯同时工作 , 灯节约的电能为 。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第10章 4 欧姆定律的应用 能力
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法正确的是
A. 导体乙的电阻值是导体甲阻值的 倍
B. 当在导体甲的两端加 的电压时,通过导体甲的电流为
C. 将甲、乙两导体串联后接到电压为 的电源上时,通过两导体的电流为
D. 将甲、乙两导体并联后接到电压为 的电源上时,干路中的电流为
2. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变, 为定值电阻,闭合开关 ,在滑动变阻器滑片 向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是
A. 电压表、电流表示数均变大 B. 电压表、电流表示数均变小
C. 电压表示数变大,电流表示数变小 D. 电压表示数变小,电流表示数变大
3. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 向右滑动,则下列说法中正确的是
A. 总电阻变小
B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数变大
D. 滑动变阻器接入电路中的电阻变小
二、填空题(共2小题;共8分)
4. 如图所示为电阻 和 的 图象。若将 、 串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压 、 之比是 ;若将 、 并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为 ,则电源电压是 。
5. 如图所示,电源电压保持不变,电阻 ,若只使 , 并联接入电路,则应闭合开关 ,此时电流表的示数为 ,要使 , 串联,应断开开关 、 ,此时电流表的示数为 ,则 。
三、实验题(共1小题;共14分)
6. 压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过 )的关系,如图所示是小刚设计的实验电路图,电源电压恒定, 为定值电阻, 为压力传感器。
(1)连接电路时开关应 ;电路中 的作用是 。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路出现的故障是 ;排除故障后,逐渐增大 受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的 的阻值,记录如表所示。第 次测量时,电压表示数为 ,电流表示数为 ,此时 的阻值为 。请根据表中的数据在下图中画出 随 变化的关系图象。
(3)通过实验探究可归纳出, 的阻值随压力 大小变化的关系式为 ;当 的阻值为 时, 上受到的压力是 ,若此压力为压力传感器在电子秤正常工作时受到的压力,则电子秤应显示 。( 取 )
四、计算题(共3小题;共39分)
7. 如图所示,电源电压保持不变,当开关 断开、 和 闭合时,电流表示数为 ;当开关 、 断开、 闭合时,电流表示数为 。已知 , ,求:
(1)电源电压 。
(2)电阻 的阻值。
(3)当开关 、 、 均闭合时,电流表的示数。
8. 如图所示,电源两端电压 为 并保持不变,电阻 阻值为 。闭合开关 后,电流表 的示数 为 。求:
(1)电流表 的示数 ;
(2)电阻 的阻值。
9. 甲、乙两地相距 ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,抢修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为 )、定值电阻 (阻值为 )、电压表(量程为 )以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示),电压表未画出。闭合开关后,电压表示数为 ;请解答如下问题:
(1)根据题意判定电压表的连接位置,并将它接入检测电路。
(2)计算出短路位置离甲地的距离。
答案
第一部分
1. C
【解析】由图象可知,当甲两端的电压为 时,通过它的电流为 ,则导体甲的电阻值为 ,当乙两端的电压为 时,通过它的电流为 ,则乙的电阻值为 ,则导体乙的电阻值是导体甲阻值的 倍,故A不正确;
观察图象可知,当甲两端的电压为 时,通过导体甲的电流为 ,故B不正确;
当把甲、乙导体串联后接到 的电源上时,串联电路中的总电阻为 ,则串联电路中的电流为 ,故C正确;
当把甲、乙导体并联后接到 的电源上时,通过甲的电流为 ,通过乙的电流为 ,则干路电流为 ,D不正确,故选C。
2. C
【解析】由电路图可知,滑动变阻器 与定值电阻 串联,电压表测 两端的电压,电流表测串联电路中的电流。在滑动变阻器的滑片 向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,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A 、D错误。由 可知, 两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以 两端的电压变大,则电压表的示数变大,故B错误,C 正确。
3. B
【解析】由图可知, 、 和电流表串联,当滑片 向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,则串联电路中的总电阻 增大,由于电源电压 保持不变,则由 ,可知电路中的电流 变小,由于电压表测量 两端的电压, 的电阻不变,由 ,则 两端的电压变小,故本题应选B。
第二部分
4. ;
【解析】由图象可知,当 时,,,,;若将 、 串联接入某电源两端,根据串联电路分压关系,在串联电路中各个电阻分得的电压与其阻值成正比,所以 ;当将 、 两电阻并联后接在电源两端时,总电阻 ,电源电压 。
5. 、 ;
【解析】如图所示,要使电阻 、 并联,则电阻 、 中必须有电流通过,所以应闭合开关 、 ,此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻 ,此时电流表的示数 ;断开开关 、 时, 、 串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电流表的示数 ,所以 。
第三部分
6. (1) 断开;保护电路
【解析】连接电路时,开关要断开,以防电流过大烧坏元件;电阻 接入电路是为了保护电路。
(2) 断路;;
【解析】闭合开关,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在电路中,即与电压表并联的 断路;根据第 次测量时的电压表和电流表示数,第 组数据中 , 与 对应数据描点连线可得到图象,如答案图所示。
(3) ;( 均可);( 均可)
【解析】设对应函数关系为 ,当 时,,当 时,,代入可得 ,故 与 的函数关系式为 ;当 时,代入上式,可得 ;,则 。
第四部分
7. (1)
【解析】当开关 断开, 和 闭合时,只有 接入电路中,则电源电压为 。
(2)
【解析】当开关 、 断开、 闭合时, 和 串联在电路中,此时串联电路中的总电阻为 ,则电阻 的阻值 。
(3)
【解析】当开关 、 、 均闭合时, 被短路,电阻 和 并联,并联电路中的总电阻 ,则此时电路中电流为 ,则电流表的示数为 。
8. (1)
【解析】由图可知 与 并联, 测通过 的电流,则 的示数 。
(2)
【解析】电阻 的阻值为 。
9. (1) 甲地;
如图所示
【解析】由题知,输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲地利用图中的检测电路进行检测;甲地是电源所在位置,电阻 与导线电阻 串联;要确定短路位置,需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻,电压表应测导线两端的总电压,所以电压表应接在甲地两线之间,如答图所示。
(2)
【解析】由题知,闭合开关后,电压表示数为 ,即 ,由串联电路的电压特点可得,电阻 两端的电压 ,因串联电路中电流处处相等,则电路中的电流 ,由 可得,甲地到短路位置两输电线的总电阻 ,根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度 ,因两条输电线是并排架设的,所以短路位置离甲地的距离 。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 4 电流及其测量 能力
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 如图所示的四个电路中,能正确测量通过灯 电流的电路是
A. B.
C. D.
2. 下列四个电路中,电流表能测量通过灯 电流的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示的实物电路,关于它的电路图画法正确的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共1小题;共4分)
4. 下列说法中正确的是
A. 只要电路中有电源存在,电路中就一定有电流
B. 电路中负电荷发生定向移动时能够在电路中形成电流
C. 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
D. 在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿着“正极 用电器 负极”的方向流动
三、填空题(共2小题;共8分)
5. 如图甲所示的电路,电流表测量的是通过 (选填“ 和 ”、“”或“”)的电流,将电流表调零后接入电路,闭合开关 ,发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是 。调整正确后再次闭合开关 ,电流表的指针偏转如图丙所示,电流表的示数为 。
6. 如图所示,电流表的示数为 。
四、实验题(共1小题;共4分)
7. 在某次电学实验中,已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求。在不能事先估计电流的情况下,为了避免损坏电流表,且又能较准确地测出电路中的电流,常常通过“试触”来确定电流表的量程。
(1)假如先选用电流表的小量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针 ,则换用电流表的大量程;
(2)假如先选用电流表的大量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针 ,则换用电流表的小量程。
五、综合应用题(共1小题;共13分)
8. 物理学上常把电流的形成与水流的形成进行类比。请阅读以下材料,完成填空和推导。
(1)水管中的水朝一定方向流动,就会形成水流。如图所示,设水流动的速度为 ,水管的横截面积为 ,水的密度为 ,则在 时间内流过水管某一横截面的水的体积 ,在 时间内流过该横截面的水的质量 ,单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量 。
(2)导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫作电流,用 表示。如图所示,已知金属导体的横截面积为 ,导体中单位体积内的自由电荷数为 ,每个自由电荷的电荷量为 ,自由电荷定向移动的速度为 ,请你仿照()中水流量的推导过程,推导出电流 的表达式。(用已知量符号表示)
答案
第一部分
1. D
【解析】要测量通过灯 的电流,则需要电流表与灯 串接在一起,且要使电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,符合要求的电路为D项。
2. D
【解析】A中灯泡 被短路,电流表与 串接,测通过 的电流,故A不符合题意;
B中电流表在干路上,测干路电流,故B不符合题意;
C中电流表与 串接,测通过 的电流,故C不符合题意;
D中电流表与 串联,测通过 的电流,故D符合题意。
3. C
【解析】观察实物图可知,电流表和 串联,且使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,C项电路图符合要求,故选C。
第二部分
4. B, D
【解析】电路中有持续电流通过的条件有两个,一是有电源,二是电路闭合形成通路,故A不正确;不管是正电荷还是负电荷,只要定向移动就会形成电流,故B正确;人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,则金属导体中自由电子定向移动的方向和电流的方向相反,故C不正确;在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿着“正极 用电器 负极”的方向流动,故D正确。
第三部分
5. ;电流表的正负接线柱接反了;
【解析】()由图甲可知,电流表与小灯泡 并联后再与灯泡 串联,所以 灯泡被短路,电流表测量的是通过 的电流;
()闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
由如图丙所示电流表可知,其量程为 ,分度值为 ,示数为 。
6.
【解析】电流表使用的是 的量程,分度值为 ,电流表示数为 。
第四部分
7. (1) 偏转超过最大测量值
【解析】假如先选用电流表的小量程,闭合开关然后迅速断开,若电流表的指针偏转超过最大测量值,说明被测电流超出了小量程,应换用大量程进行测量。
(2) 偏转幅度过小
【解析】假如先选用电流表的大量程,闭合开关然后迅速断开,若电流表的指针偏转幅度过小,说明量程选择过大,应换用小量程进行测量。
第五部分
8. (1) ;;
【解析】通过水管某一横截面的水的体积是水流的速度、水管横截面积和流水时间的乘积,即 ;根据 可以求出流过水的质量 ;则水流量为 时间内流过水的质量 与时间 的比值,。
(2) 时间内自由电荷移动的距离 ; 时间内通过导体某一横截面的电荷数 ; 时间内通过导体某一横截面的电荷量 ;而电流是指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,故 。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第11章 5 家庭电路 能力
一、单项选择题(共7小题;共28分)
1. 下列符合安全用电要求的是
A. 只要低于 的电压,人体都可接触
B. 三脚插头较长的那只脚无用,可以去掉
C. 用湿布擦台灯前将其插头从插座中拔出
D. 发现有人触电时,可直接用手去拉触电者
2. 利用试电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线。如图所示的是使用试电笔的几种方法,其中正确的是
A. 只有()() B. 只有()() C. 只有()() D. 只有()()
3. 关于家庭电路,下列认识中正确的是
A. 我国家庭电路的电压为 B. 开关在家庭电路中可有可无
C. 通常情况下,各用电器是串联的 D. 电能表可以直接测量电功率
4. 下列做法中,符合安全用电要求的是
A. 用湿抹布擦拭电源插座
B. 用铜丝代替保险丝或者空气开关
C. 不在高压线或者变压器附近玩耍
D. 在未断开电源的情况下更换电源插座
5. 小雨家里的电灯正常使用。当他打开额定功率为 的台灯时,室内电灯全部熄灭且照明电路的空气开关断开。发生这种现象的原因可能是
A. 台灯的功率过大 B. 同时使用的用电器过多
C. 台灯处发生了短路 D. 台灯处发生了断路
6. 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是
A. 在未断开电源的情况下更换灯泡 B. 我国家庭电路的电压为
C. 在触电事故现场,要立即切断电源 D. 用潮湿的手拨动电器设备的开关
7. 图中的家庭电路元件,连接顺序正确的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共1小题;共4分)
8. 如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是
A.
使用绝缘皮破损的电线
B.
洗衣机的金属外壳安装接地线
C.
用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D.
用绝缘棒挑开通电的裸导线
三、填空题(共1小题;共4分)
9. 用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 。如图所示电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用试电笔测试图中的 、 、 、 四点,只有 点不发光,可能发生的故障是 。
四、作图题(共2小题;共26分)
10. 请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器,开关控制电灯)接入家庭电路中。
11. 某额定电压为 的电动扶梯(已接地),只需在白天且有人时开启,利用红外线开关 (有人时闭合、无人时断开)及可见光开关 (白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
五、科普阅读题(共1小题;共8分)
12. 阅读《漏电保护器》并回答文后问题。
漏电保护器
漏电保护器,主要是用来对用电设备发生漏电故障或对有致命危险的人身触电进行保护。漏电保护器在发生以下事故时起到保护作用:
①设备发生碰壳故障。
②私拉乱接的电线绝缘皮破损。
③人体直接触及火线。
④在特别潮湿的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、卫生间等),因人体表皮电阻减小,触电死亡的危险大大增加,安装漏电保护器后便能有效地减少触电伤亡事故。
⑤当一些电子设备绝缘材料损坏时,其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压,这种危险电压是不能用接地的方法消除的,只有靠安装漏电保护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路,保证人身安全。
如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。家庭电路中火线与零线间、火线与大地之间有 电压。通常情况下,通过人体的电流超过 时,人会感到剧痛,呼吸困难,甚至会有生命危险。当人体直接或间接接触火线时,有触电危险。此时,火线、人体、大地将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过如图线路中 、 两点的电流不相等。当漏电保护器检测到通过如图所示电路中 、 两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻 ,触电死亡的危险大大增加。
(2)假如有人在如图所示的电路 点处不慎触电,漏电保护器 (选填“会”或“不会”)切断电路。
(3)如图所示电路中,通过 点的电流为 ,通过 点的电流为 ,当有人体接触火线而发生漏电时, 。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)假如某人不慎触电(接触到火线),且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为 。
六、综合应用题(共1小题;共13分)
13. 如图所示是小宇家的照明电路的部分电路图。
(1)该电路中接错的元件是: 。(填写元件符号名称)
(2)一天,小宇发现灯 不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关 ,用试电笔分别测试 、 、 、 、 、 各点,发现测试 、 、 三点时试电笔氖管发光,而测试 、 、 点时不发光。这说明 两点间发生了 ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用试电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是 。
答案
第一部分
1. C
【解析】低于 的电压通常不会对人造成生命危险,但电流较大时也会对人造成伤害,故A错误;三脚插头中较长的脚是用来连接地线的,它可以在用电器漏电时将电荷直接导入大地,从而避免人触电,B错误;用湿布擦台灯前应将插头从插座中拔出,C正确;发现有人触电时,要先切断电源,再去抢救,D错误。
2. D
【解析】使用试电笔时,要用手接触笔尾的金属体,千万不要用手接触金属笔尖,金属笔尖接触导线,由此可以判断出()()使用正确,故选D。
3. A
【解析】我国家庭电路中电压为 ,故A正确;
家庭电路中的开关是控制家用电器的,故在家庭电路中一定要有开关,故B错误;
通常情况下,家庭电路中各种用电器是并联的,可独立工作不相互影响,故C不正确;
电能表测量的是家庭电路中用电器所消耗的电能,故D错误。
4. C
【解析】用湿抹布擦拭电源插座,容易发生触电事故,不符合安全用电原则,故A错误;用铜丝代替保险丝或空气开关,一旦家庭电路中发生电流过大的现象,无法切断电源,不符合安全用电原则,故B错误;不在高压线或者变压器附近玩耍,避免发生高压电弧触电或跨步电压触电,符合安全用电原则,故C正确;在未断开电源的情况下更换电源插座,容易接触火线发生触电事故,故D错误。故选C。
5. C
【解析】当打开额定功率为 的台灯时,室内的电灯全部熄灭且电路中空气开关断开,这是由于电路中电流过大造成的,电路中电流过大有两种情况,一是电路中用电器过载(即总功率过大),二是发生短路。由题意可知,台灯功率很小,因此不是家庭电路中用电器过载造成的,由此可以判断台灯处发生了短路,造成电路中电流过大,故选C。
6. C
【解析】在未断开电源的情况下更换灯泡,可能发生触电事故,A错误;我国家庭电路的电压为 ,B错误;在触电事故现场,要立即切断电源,使电流不再通过触电者,再进行施救,C正确;用潮湿的手拨动电器设备的开关,因为水导电,可能发生触电事故,D错误。
7. B
【解析】电能表是用来测量家庭内部用电器消耗电能多少的装置,进户线应当首先接电能表,C、D错误;保险盒应连接在总开关之后,这样就可以断开总开关后更换保险丝,B正确,A错误。
第二部分
8. B, D
【解析】使用绝缘皮破损的电线,容易接触火线,发生触电事故,故A不正确;
洗衣机的金属外壳一定要安装接地线,一旦金属外壳带电,可以将电荷导入大地,避免发生触电事故,故B正确;
用湿抹布擦拭正在工作的台灯,容易发生触电事故,故C错误;
用绝缘棒挑开通电的裸导线,符合安全用电原则,故D正确。
第三部分
9. 火线; 、 之间断路
【解析】用试电笔接触火线时,电流经过试电笔、人体、大地构成闭合电路使氖管发光。闭合开关后,用试电笔测试 、 、 三点,氖管都发光,这说明 点到 点的电路是完好的,没有断路,而用试电笔测试 点时,氖管不发光,这说明 点与火线断开,由此可以判断出可能是 、 之间断路。
第四部分
10. 如图所示:
【解析】插座准备接大功率用电器,因此插座中间孔一定接地,插座的左孔接零线,右孔接火线;开关接在火线和灯泡之间,即开关的一个接线柱接火线,另一个接线柱接灯泡的一个接线柱,灯泡的另一接线柱接零线即可。
11. 如图所示:
【解析】由题意可知,红外线开关和可见光开关同时闭合才能使电动扶梯工作,所以两个开关应当串联。从安全用电角度考虑,开关应当连接火线。
第五部分
12. (1) 减小
【解析】在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻减小,由 可知在家庭电路电压 不变的情况下,触电后通过人体的电流增大,使人触电死亡的风险大大增加。
(2) 会
【解析】在电路的 点处触电时,火线、人体和大地构成回路,电流通过人体流入大地,使漏电保护器检测到 、 两点的电流不等,会迅速切断电路,从而起到保护作用。
(3) 小于
【解析】人接触火线发生漏电时,通过火线 点的电流大于通过零线 点的电流,故 小于 。
(4)
【解析】因为通过人体的电流不能超过 (即 ),若人触电后,没发生生命危险,则人体的电阻至少应为 。
第六部分
13. (1)
【解析】开关 应与用电器串联后并联到电路中,图中闭合开关 会发生短路,故 接错了。
(2) 、 ;断路
【解析】开关闭合时,用试电笔测试 、 、 三点,氖管都亮,但测试 点时不亮,说明 、 两点间断路了。
(3) 进户零线断路
【解析】家中用电器均停止工作而插座的两个孔都能使氖管发光,说明进户零线断路,插座上左边的插孔通过用电器与火线相接。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第10章 1 学生实验:探究影响电流的因素 能力
一、单项选择题(共4小题;共16分)
1. 如图所示的电路中,电阻阻值 。闭合开关 后,电阻 、 两端的电压分别为 、 ,通过两个电阻的电流分别为 、 。下列判断中正确的是
A. B. C. D.
2. 下列探究实验中,需要控制电阻不变的是
A. 探究串联电路中的电流关系
B. 探究并联电路中的电压关系
C. 探究通过导体的电流与导体电阻的关系
D. 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
3. 在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,小明设计的实验电路如图所示。假定电源两端的电压恒为 ,在 、 间先后接入阻值分别为 、 和 的定值电阻 ,改变滑片 的位置,使电压表的示数均为 。为完成实验,滑动变阻器的规格应为
A. B. C. D.
4. 如图所示的电路中,将开关 闭合,灯 和灯 均发光,下列说法中正确的是
A. 灯 和灯 串联
B. 灯 和灯 两端的电压一定相等
C. 通过灯 的电流与通过灯 的电流一定相等
D. 通过灯 的电流与通过电源的电流一定相等
二、填空题(共2小题;共6分)
5. 有一定值电阻,当其两端的电压为 时,通过它的电流为 ,它的电阻是 ,如果它两端的电压为 ,通过它的电流是 。
6. 小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压 与通过它的电流 的关系”时,得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出 与 的关系: 。
三、实验题(共5小题;共54分)
7. 小阳在探究电流与电压的关系时,选择了下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电池、定值电阻 、导线若干,实验电路图如图所示。请按要求完成实验:
(1)在连接电路时,开关应 (选择“断开”或“闭合”)。
(2)滑动变阻器在本实验中的主要作用是 。
A.改变电阻 两端的电压
B.控制电阻 两端的电压保持不变
C.控制通过电阻 的电流保持不变
(3)小阳得到的实验数据如表所示。
经老师检查发现有一组数据是错误的,请你根据所学的知识判断,错误的是第 组数据。
8. 在探究电流与电压和电阻的关系实验中,电路图如图所示,电源电压为 保持不变,三个定值电阻分别为 、 、 (忽略温度对电阻的影响)。
(1)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在 端。
(2)将电阻 连入电路,调节滑片位置进行三次实验,数据如表所示,分析数据可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)做完第三次实验后,保持滑片位置不变,断开开关,将电阻 换成 的电阻,再闭合开关,此时电压表的示数 ,调节滑片位置,使电压表的示数仍为 ,读出电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
(4)再断开开关,将 的电阻换成 的电阻,闭合开关,调节滑片位置,使电压表的示数仍为 ,读出电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 ,则 。
9. 小丽和小亮在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中,根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图甲所示。
(1)在如图甲所示的实物电路中, 连接有错误。
(2)请你画出正确的实验电路图。
(3)小亮将电路连接的错误改正后开始实验,在闭合开关 前,应使滑动变阻器的滑片 置于 端。(选填“”或“”)
(4)在此实验中,为达到实验目的,每次应更换 ,并移动滑动变阻器的滑片 ,改变其连入电路的阻值,目的是使 表的示数保持不变。
(5)在实验过程中,当滑动变阻器的滑片 移到某点时,发现两电表的示数如图乙所示,则此时小亮所使用的电阻为 。
(6)小丽重新设置了小亮实验中不变量的数值,又进行了多组实验,并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图象,如图丙所示。请你根据图象判断,当导体电阻为 时,通过该导体的电流为 。
10. 在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题.请你和他们一起解决下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应
(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数.则发生故障的原因可能是 。
(4)排除故障后,同学们继续进行实验。一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为 的电阻改换成阻值为 的电阻。他认为这样操作简捷高效。那么,
① 电压表示数会怎样变化: 。
② 请你指出他在操作中的错误:
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系: 。
11. 物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图 所示,将电极 、 分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片 移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中,通过调节 来保持电极 、 间的电压恒为 。控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的 的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由 来判断。实验数据如表:
(3)依据表格中的数据在图 中描点,做出电流 随横截面积 变化的 图象。
(4)分析表格中的数据或图象,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性 。
(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是: 。
答案
第一部分
1. A
【解析】串联电路中电流处处相等,故A正确,B错误;
由欧姆定律 可知 ,电流相等,
因为 ,所以 ,故C、D错误。
2. D
【解析】探究串联电路各处电流的关系,电源电压一定,需要通过多次改变电路电阻阻值,得到不同的电流,总结出串联电路电流规律。故A不符合题意;
探究并联电路中的电压关系,电源电压一定,需要通过多次改变支路电阻阻值,总结出并联电路电压规律。故B不符合题意;
探究通过导体的电流与导体电阻的关系,需要保持电压一定,改变电阻,总结电流与电阻的关系。故C不符合题意;
探究通过导体的电流与导体两端电压的关系,需要保持电阻不变,多次改变电压,总结出电流与电压的规律。故D符合题意。
3. D
【解析】在研究电压一定时,导体中的电流与导体电阻的关系时,要保持被更换的定值电阻两端电压始终保持 不变,由于电源电压为 ,则与定值电阻串联在电路中的滑动变阻器分得的电压应为 ,则此时滑动变阻器接入电路中的电阻应和此时定值电阻阻值相同,也应为 ,因此滑动变阻器应至少为 才能满足实验的要求,故选D。
4. B
【解析】开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯 和灯 并联,故A错误;两灯并联,由并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压一定相等,故B正确;当两灯泡的规格不相同时,通过灯 和灯 的电流一定不相等,当两灯泡的规格相同时,通过灯 和灯 的电流一定相等,故C错误;通过电源的电流是干路电流,由于干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯 的电流一定小于通过电源的电流,故D错误。
第二部分
5. ;
【解析】定值电阻的阻值 ;当它两端的电压为 时,通过它的电流是 。
6.
【解析】从实验数据中可以看出,电流 每增大 ,电压就减小 ,所以可得出 与 的关系式为 。
第三部分
7. (1) 断开
(2) A
【解析】在探究电流跟电压的关系时,要保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,因此在本实验中要用滑动变阻器改变电阻 两端的电压,故选A。
(3) 四
【解析】通过各组实验数据中电压对应的电流,由 计算可知定值电阻阻值约为 ,整个实验过程中保持定值电阻的阻值不变,第四组数据中测出的电流有错误。
8. (1) (或左、最左)
【解析】在开关闭合前,滑动变阻器接入电路中的阻值应最大,故滑片应放在最左端,即 端。
(2) 正比(或正比例)
【解析】将电阻 连入电路,调节滑片位置进行三次实验,数据如表所示,分析表中数据可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3) 大于(或 )
【解析】由表中数据可知,电阻 ,做完第三次实验后,保持滑片位置不变,断开开关,将电阻 换成 的电阻,根据串联电路电压的规律,此时电压表的示数大于 ;调节滑片位置,使电压表的示数仍为 ,读出电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
(4) 小于(或 )
【解析】因电压表示数不变,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压也不变,则定值电阻与滑动变阻器接入电路的电阻比值也不变,故 小于 。
9. (1) 电流表正负接线柱
【解析】由图甲可知,电流表的正负接线柱接法错误。
(2) 如图所示
【解析】根据电流法画电路图:从电源正极开始,按电流方向,依次连接开关、滑动变阻器、电阻和电流表,回到电源负极,最后将电压表并联在电阻两端。
(3)
【解析】由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,为了保护电路,在闭合开关 前,应使滑动变阻器的滑片移至最右端即 端,使其接入电路中的阻值最大。
(4) 不同的电阻;电压
【解析】本实验目的是探究导体的电流跟电阻的关系,要保持电阻两端的电压不变,只改变定值电阻阻值的大小。
(5)
【解析】由图示的电压表可知,选的量程为 ,分度值为 ,示数为 ;电流表选的量程为 ,分度值为 ,示数为 ,则 。
(6)
【解析】由图象知,当电阻为 时,对应的电流为 ,所以电阻两端的电压 ;当电阻为 时,电流 。
10. (1) 如图所示
【解析】根据滑动变阻器连接的原则及电压表的正确使用,连接的电路图如图。
(2) 滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端(或具体说出接线柱的名称,滑片 在上图中移到 、 或右端);
【解析】滑动变阻器保护电路的作用可知:
闭合开关前滑动变阻器还应达道阻值最大处,
即滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端(或具体说出接线柱的名称,滑片 在上图中移到 、 或右端)。
(3) 电阻处出现断路
【解析】由电路故障的原因和题中信息可知:电阻处出现断路时,出现闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数的现象。
(4) ① 变大
【解析】有电路图可知:电压表测量定值电阻的电压;
由 可知:
电源的电压不变时,电路的总电阻增大,电流减小;由串联电路的电压特点可知:
在滑动变阻器电阻不变时,两端的电压减小,
所以电压表的示数增大;
② 在更换电阻之前没有断开开关
【解析】再换电阻时,要先断开开关,以防止损坏电路即电路元件。
(5) 当电压不变时,电流与电阻成反比。(或电压不变时,电阻与电流的乘积是一个定值)。
【解析】分析表中实验数据可知:
电流与对应电阻的大小乘积不变,
可得结论:当电压不变时,电流与电阻成反比。(或电压不变时,电阻与电流的乘积是一个定值)。
11. (1) 右
【解析】为了保护电路滑动变阻器测滑片放在阻值最大处,即最右端。
(2) 滑动变阻器;横截面积;电流表示数
【解析】实验中,通过调节滑动变阻器的滑片来保持电极 、 间的电压恒为 。要想究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系,需要控制长度和材料相同,改变横截面积,实验中控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的横截面积;
食盐水导电性的强弱可以由电流表来判断,食盐水导电性强,电阻大,电流小,这用到了转换法。
(3) 根据表格数据描点画出图象:
(4) 先增大再不变
【解析】根据表格数据知:其他条件不变,横截面积增大时,电流先增大再不变,食盐水的导电性先增大再不变。
(5) 换用不同的液体进行多次测量
【解析】为验证实验结论是否具有普遍性,可以改变液体的密度进行多次测量。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第10章 1 学生实验:连接串、并联电路 能力
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 如图所示的各电路中,各开关闭合后,灯泡 与 并联的是
A. B.
C. D.
2. 指纹锁是一种集光学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品,它的“钥匙”是特定人的指纹()、磁卡()或应急钥匙(),三者都可以单独使电动机 工作而打开门锁。如图所示的电路设计符合要求的是
A. B.
C. D.
3. 某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。下列简化电路中符合要求的是
A. B.
C. D.
4. 公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮,每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯发光,同时电铃响,提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是
A. B.
C. D.
5. 在小明的卧室里,同一盏吊顶灯用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近,操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯。下面四幅图中能满足要求的是(其中A中的 及C中的 、 为单刀双掷开关)
A. B.
C. D.
6. 如图所示的电路,要使两个小灯泡 , 串联,应
A. 断开开关 , ,闭合开关 B. 断开开关 , ,闭合开关
C. 断开开关 ,闭合开关 , D. 断开开关 ,闭合开关 ,
二、填空题(共1小题;共2分)
7. 有一种家用热水器,其顶部有红绿两灯,在烧水时,红灯亮表示正在加热,此时绿灯不亮;绿灯亮表示水已经烧开,此时红灯不亮,则这两只指示灯是 联。
三、实验题(共2小题;共8分)
8. 小伟同学用若干导线、开关将两个灯泡接在电池两端,闭合开关后两个灯泡都发光。由于连线较乱,小兰同学一时无法确定这个电路是串联还是并联,不借助其他工具,你能否帮助小兰同学简单判断电路是串联还是并联 请写出你的实验过程和分析。
9. 在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示。
(1)在连接电路时,开关应该处于 状态。
(2)连接好电路后闭合开关 ,小慧发现 、 两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡 , 、 仍然都不亮,按一下灯泡 ,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是 。(选填“ 灯丝断了”“ 灯丝断了”“ 短路”或“ 与灯座接触不良”)
(3)排除故障后,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关 换接到 和 之间、 和电池负极之间,观察到同样的现象。这样操作的目的是探究 。
四、作图题(共2小题;共26分)
10. “阳光动力 号”飞机上装有平衡警示电路,其中 为正对驾驶员的重力开关,金属片 可绕 点自由转动。当机翼水平时, 在 、 中间。当飞机严重左倾时,绿灯亮、电铃响;当飞机严重右倾时,红灯亮、电铃响。请完成电路连接。
11. 如图 所示,某公园有两个游览点(用亭子表示),其游览的入口和出口都已确定,请按以下要求设计游览路线:
(1)游客由入口到出口,先后经过两个游览点,请在图甲中用笔画线画出游览路线;
(2)游客由入口到出口,每次只经过其中任意一个游览点,请在图乙中用笔画线画出游览路线。由此联想到我们所学的电路知识,现有两个小灯泡和相应的电器元件,怎样连接可以使它们都亮起来。
(3)【设计实验与进行实验】
请在如图 所示的虚线框内。画出你所设计的两种不同的完整电路图,要求用规定的电器元件符号。
(4)【评估】
正确连接电路后闭合开关,灯泡不亮,请在表格中填写简单的检修方法。
答案
第一部分
1. C
【解析】当各开关闭合时,A项中灯泡 、灯泡 串联在电路中,故A不正确;B项中灯泡 和灯泡 串联在电路中,故B不正确;C项中 和 并联在电源的两端,故C正确;D项中当开关 闭合后,灯泡 被短路,不发光,故D不正确,故选C。
2. B
【解析】指纹、磁卡和应急钥匙都能单独使电动机 工作而打开门锁,故三个开关并联,电动机在干路上,故选B。
3. B
【解析】由题意知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应”开关,也可以通过投币闭合“投币”开关来接通供水电机取水,这说明刷卡和投币互不影响,故“感应”开关和“投币”开关应是并联的,然后与电动机串联;光线较暗时“光控”开关自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示电路图可知,只有B符合题意,故选B。
4. C
【解析】当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯发光,同时电铃响,说明这两个开关可以独立工作、互不影响即为并联,且两个开关都位于干路上,由图示电路图可知,A、B 其中一个开关在支路上,故A、B不符合题意,C符合题意。
根据题意可知:当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯发光,同时电铃响,而D图只有两个开关同时闭合时,灯泡才亮,电铃才响,故D不符合题意。故选:C。
5. C
【解析】A中 为单刀双掷开关,当 断开时,无论 往哪个方向掷,灯都不亮,故A不符合题意;B中两个开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯才亮,故B不符合题意;C中 和 为单刀双掷开关,任意一个开关都可以开灯、关灯,故C符合题意;D中两个开关并联,闭合 或 都能使灯亮,但是只有两个开关都断开时,灯才熄灭,故D不符合题意。
6. B
【解析】电流从正极开始,依次经过灯泡 、 、 回到电源负极,因此断开开关 ,,闭合开关 。
第二部分
7. 并
【解析】由题意可知,在烧水时,红灯亮表示正在加热,此时绿灯不亮;绿灯亮表示水已经烧开,此时红灯不亮,表明这两只灯泡的工作互不影响。因此这两只指示灯是并联。
第三部分
8. 串联电路某处断开,整个电路都不能工作;并联电路各支路用电器可独立工作不相互影响,闭合开关,去掉一个灯泡,若另一灯泡发光则两灯泡并联,若另一灯泡不发光,则两灯泡串联。
9. (1) 断开
【解析】为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2) 与灯座接触不良
【解析】闭合开关 , 、 两只灯泡都不亮,电路可能为断路或短路;用手按一下灯泡 , 、 仍然都不亮,说明故障可能不在 ;按一下灯泡 ,两灯都亮,则故障在 ;松开手两灯又不亮,说明故障可能是 与灯座接触不良。
(3) 串联电路中开关位置对串联电路的影响
【解析】串联电路的特点是各用电器不能独立工作、相互影响,开关控制所有用电器,开关的位置变化时,控制作用不变。闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关 换接到 和 之间、 和电池负极之间,观察到同样的现象。这样操作的目的是探究串联电路中开关位置对电路的影响。
第四部分
10.
【解析】当飞机严重左倾时,开关接 ,绿灯亮、电铃响,绿灯与电铃接入电路;当飞机严重右倾时,开关接 ,红灯亮、电铃响,红灯与电铃接入电路;由题意可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的,不论开关接 还是接 ,电铃都接入电路,则电铃串联在干路中。
11. (1)
【解析】物理来源于生活,又服务于生活,将两种不同的游览路线与电路的两种基本连接方式联系起来,构建物理模型和活学活用知识在解决问题过程中起到关键的作用。根据题中的情景可知,让电流依次经过两个灯泡,组成串联电路;让电流分别经过两个灯泡,组成并联电路。检修电路故障时,可根据具体情况选择具体方案。
(2)
(3)
(4) 换导线;换电池
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 1 简单电现象 能力
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 如图所示,轻质小球甲、乙处于静止状态,下列说法可能正确的是
A. 甲带电,乙不带电 B. 甲不带电,乙带电
C. 甲、乙都带电,并带有异种电荷 D. 甲、乙都带电,并带有同种电荷
2. 如图所示,某同学从塑料滑梯滑下来后,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现象,下列分析正确的是
A. 摩擦过程中,产生了新的电荷
B. 竖起的头发丝不带电,但是滑梯带负电荷
C. 竖起的头发丝带异种电荷
D. 竖起的头发丝带同种电荷
3. 关于简单电现象,下列说法正确的是
A. 摩擦起电就是创造了电荷
B. 带电的物体只会吸引带异种电荷的物体
C. 带电物体所带的电荷,不是正电荷就是负电荷
D. 若验电器的金属箔张开,则两片金属箔一定都带正电荷
4. 关于电荷的知识,下面说法中正确的是
A. 验电器是利用异种电荷相互排斥的原理工作的
B. 用毛皮摩擦橡胶棒使橡胶棒带负电,其原因是毛皮上的电子部分转移到了橡胶棒上
C. 丝绸摩擦过的玻璃棒与一个泡沫小球相互吸引,说明之前小球上一定带了负电
D. 金属摩擦很难带电是因为金属内部几乎没有自由电荷
5. 如图所示,当带电体接触验电器的金属球时,下列说法正确的是
A. 若带电体带正电荷,则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
B. 若带电体带负电荷,则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
C. 若带电体带正电荷,则验电器就有一部分电子转移到带电体上
D. 若带电体带负电荷,则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上
6. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲
A. 一定带正电荷 B. 一定带负电荷 C. 可能带负电荷 D. 可能带正电荷
二、填空题(共4小题;共18分)
7. 如图,验电器是 的仪器,用带电体接触验电器的金属球,看到的现象是金属箔片张开,验电器的工作原理是 。
8. 用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带正电。如图所示,用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则可判断出气球 (选填“带正电”“带负电”或“不带电”),你的判断依据是 。
9. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上,这两片金属箔带 (选填“同种”或“异种”)电荷,由于互相 (选“吸引”或“排斥”)而张开。
10. 与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是 电,验电器是利用了 的规律制作的。摩擦起电并不是创造了电荷,而是通过摩擦使电子在两个相互接触的物体间发生了 。
三、综合应用题(共1小题;共13分)
11. 如图为静电植绒流程示意图,将绒毛放在带电荷的容器中,使绒毛带上电荷,移动容器靠近布卷,绒毛便成垂直状加速飞到需要植绒的布卷表面上,由于布卷涂有胶黏剂,绒毛就被垂直粘植在布卷上。
由上所述,回答下列问题:
(1)容器内的绒毛带 电,为了将绒毛吸引到布卷上,带电极板所带的电荷应该是 电荷,利用的原理是 。
(2)由于绒毛带有同种电荷,栽植到布卷上后十分均匀美观,这是利用了 的原理,请列举一例利用相同原理制成的仪器或装置: 。
答案
第一部分
1. D
【解析】由图示可知,甲、乙两球相互排斥,由电荷间的相互作用规律可知,两球因带了同种电荷而相互排斥,故选D。
2. D
【解析】摩擦起电并不是创造了电荷而是电荷的转移,从塑料滑梯滑下来时,人与滑梯摩擦起电,人的身体就会带上电荷,即人的头发上会带上同种电荷(但不能确定是正电荷还是负电荷),由于同种电荷相互排斥,故此时人的头发会飘起来。故选D。
3. C
【解析】A、摩擦起电的过程,本质是电子发生转移的过程,并不是创造了电荷。故A错误;
B、带电体能够吸引不带电的轻小物体。故B错误;
C、自然界只有正负两种电荷,所以物体带电不是正电就是负电。故C正确;
D、根据电荷间的相互作用规律可知,只要两个金属箔片带的是同种电荷,可能是负电荷,也可能是正电荷,同种电荷相互排斥,则验电器的金属箔张开。故D错误。
4. B
【解析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器的原理是利用同种电荷相互排斥来工作的。故A错误;
橡胶棒在于毛皮摩擦的过程中带来负电,说明橡胶棒的原子核对核外电子的束缚能力强,在摩擦的过程中得电子,带了负电,而毛皮失电子带正电。故B正确;
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,如果去靠近细线悬吊着的轻质小球时,产生了相互吸引的现象,那么小球有两种可能:
①根据带电物体可以吸引轻质小球的性质,小球可以不带电;
②根据异种电荷相互吸引的性质,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以小球带负电;故C错误;
金属能够导电,是因为金属内部有大量的自由电子,故D错误。
5. C
【解析】若带电体带正电荷,则说明带电体缺少电子,当接触验电器时,验电器上有一部分电子转移到带电体上,此时验电器因缺少电子而带正电荷;若带电体带负电荷,则说明带电体有多余电子,当接触验电器时,有一部分电子转移到验电器上,此时验电器因有多余的电子而带负电荷,故选C。
6. C
【解析】因为丙带正电荷,由图示可知乙、丙相互排斥,则可判断乙、丙带有同种电荷,故乙带正电荷,由甲、乙相互吸引可以判断,甲可能带负电荷,也可能不带电荷,故选C。
第二部分
7. 检验物体是否带电;同种电荷相互排斥
【解析】验电器的作用是检验物体是否带电;当被检测的物体带电时,会使验电器金属箔片也带上与该物体相同的电荷,由于同种电荷互相排斥,所以金属箔片会张开。
8. 带正电;同种电荷相互排斥
【解析】带正电的玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,由同种电荷相互排斥的作用规律可知,气球带正电。
9. 同种;排斥
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(有多余的电子),用它去接触验电器的金属球时,橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上,则验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了同种电荷——负电荷;由于同种电荷相互排斥,所以其两个金属箔片会张开。
10. 负;同种电荷相互排斥;转移
【解析】摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的物体因为少了电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电;与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电;
验电器是利用了同种电荷相互排斥的规律制作的;
当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,束缚电子能力弱的失去电子,所以摩擦起电实质上并不是创造了电荷。只是使电子从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷数目不相等。
第三部分
11. (1) 负;正;异种电荷互相吸引
【解析】绒毛在带负电的容器中带上负电,为了将绒毛吸引到布卷上,由异种电荷相互吸引的规律可知,带电极板上所带的电荷应为正电荷。
(2) 同种电荷互相排斥;验电器
【解析】因为绒毛上带有同种电荷而相互排斥,所以它们可以均匀地栽植到布卷上,利用同种电荷相互排斥原理还可制成验电器。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第11章 4 电流的热效应 能力
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是
A. 电暖气 B. 计算器 C. 电视机 D. 笔记本电脑
2. 新的国家标准对延长线插座配用的导线横截面积要求做了修改,额定电流 的延长线插座,导线最小横截面积由 提升到 。这样做的目的是
A. 增大导线的电阻 B. 减小通过导线的电流
C. 增大导线上的电压 D. 减小导线的发热功率
3. 如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,, 两 形管内的液面相平,电阻丝的电阻 。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量 跟什么因素有关,下列说法正确的是
A. 此实验在探究电热 与电阻 是否有关
B. 通过 的电流和通过 的电流大小相等
C. 电阻 两端的电压和 两端的电压相等
D. 通电后, 管的液面将会比 管的液面高
二、双项选择题(共1小题;共4分)
4. 小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为 的煤油,阻值为 和 的电阻丝 、 。闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。根据上述实验,下列说法中正确的是
A. 此实验探究的是热量与电阻的关系
B. 此实验探究的是热量与电流的关系
C. 此实验探究的是热量与时间的关系
D. 此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
三、填空题(共1小题;共6分)
5. 如图所示装置是用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟 的关系。若通过甲容器内电阻的电流为 ,通电 甲容器内电阻产生热量为 ;若将乙容器外的电阻放入乙容器内,该装置可用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟 的关系。
四、实验题(共4小题;共46分)
6. 小军利用如图所示的实验装置,探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。
(1)若利用此装置探究在 、 相同的情况下,电流产生热量跟电阻的关系,则两个密封容器中应各放一根阻值 的电阻丝。
(2)在此实验中电流产生的热量不易观察,是通过观察 形管中 来比较的,因此,闭合开关前应调整左侧 管液面与右侧 管液面 。
(3)小军闭合开关进行实验,一段时间后,发现左侧的 管液面不断上升,右侧 管的液面高度始终不变。你猜想实验中可能出现的问题是: 。
7. 小华想探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小是否有关”。实验桌上有三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油、完全相同的温度计,其中两个烧瓶内分别装有阻值为 的电阻丝,第三个烧瓶内装有阻值为 的电阻丝。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关、滑动变阻器和导线若干。小华选取合适的器材,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中需要控制的变量是 和 。
(2)其中甲烧瓶中装有 的电阻丝,乙烧瓶中的电阻丝阻值应为 。(选填“”或“”)
(3)实验中是通过比较 来判断电流通过导体产生热量的多少的。
(4)学习了本部分内容后,小华上网查找资料发现了如下应用:为避免因线路结冰而倒杆断线,提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力,国家电网公司 年重点科技减灾防灾项目——直流熔冰装置研制成功。该装置需要 至 万千瓦的功率,最大熔冰电流可达 安,最长熔冰距离可达 公里。位于某电网线路上相距几十公里的 、 两地之间输电线路和固定在 地的熔冰装置如图乙所示。熔冰装置上的“”、“”是两个接线端子。(进行熔冰时输电线上的高压交流电已切断)
① 该熔冰装置的工作原理是利用电流的 效应,在熔冰过程中能量的转化是将电能转化为 (选填“内能”或“机械能”)。
② 若要对 、 两地之间的“”和“”两根输电线进行熔冰,如何操作才是切实可行的 。
A.分别将“”和“”两根输电线单独接在电源“”、“”两个接线端子上
B.将“”和“”两根输电线并联后接在电源“”、“”两个接线端子上
C.将“”和“”两根输电线串联后接在电源“”、“”两个接线端子上
8. 如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将 、 和 、 导线分别接到电源两端。
(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填“”或“”)容器中电流产生的热量较多;
(2)通过观察乙图中的实验现象,可知 (选填“”或“ 容器中电阻丝的阻值大。
9. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图甲所示的实验器材,其中 。
(1)实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
① 请按照图乙所示的电路图将对应实物图连接完整;
② 电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ;电阻丝放出热量的多少,通过 来进行判断。
③ 闭合开关,经过一定时间,用电阻丝 加热的煤油温度升高了 ,用电阻丝 加热的煤油温度升高了 ,那么 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
① 闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的 倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝 (或 )加热的煤油,温度升高量 (或 ) (选填“大于”“等于”或“小于”)(或 ),该实验说明电流产生的热量与电流 正比例关系。
② 你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。
五、科普阅读题(共1小题;共6分)
10. 阅读下文,回答文后问题。
导体中的电流看不见也摸不着,那么怎样才能知道导体中有没有电流呢 小明进行了大胆的猜想,电流通过各种导体会不会发生一些现象呢 会发生什么现象 他进行了一些实验:给小灯泡通电,小灯泡发光一会儿后,用手摸摸灯泡,觉得它比不发光时热;他又给一段电阻丝通电,发现电阻丝通电一会儿后热得发红。他又做了大量实验发现:一切导体有电流通过时,都要发热,这种现象叫电流的热效应。他找到了这种判断导体中是否有电流的方法。
小明又在网上看到了一个户外爱好者的取火“神器”,仔细研究之后,自己动手试了试,他将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端搭在电池的正负极,由于电池被短路,电流较大,电流具有热效应,过一会儿,锡纸中间部分燃烧起来,如图所示。
(1)小明找到判断导体中有电流的方法,其依据是 。
A.电流的热效应
B.电流的化学效应
C.电流的磁效应
(2)下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是 。
A.洗衣机
B.电饭锅
C.电风扇
D.空调
(3)锡纸从中间窄的地方开始燃烧是因为最窄处电阻 (选填“大”或“小”)。
六、简答题(共1小题;共13分)
11. 在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来,而连接处往往比别处电阻大,更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。请结合你学习的电学知识,解释一下导线连接处更容易发热的原因。
七、计算题(共3小题;共39分)
12. 某品牌电饭锅,其铭牌及内部电路如图所示, 和 是定值电阻。 是一个温度控制开关。当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使电饭锅从加热状态转为保温状态。(不考虑 和 的阻值受温度变化的影响)求:
(1)用你学过的物理知识推理说明:开关 闭合时,电饭锅是处于加热状态还是保温状态 (写出必要的推导过程)
(2) 的阻值;
(3)保温状态时,通过 的电流 ;
(4) 的阻值。
13. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝 的阻值为 .当开关 闭合后,电压表的示数为 ,电流表的示数为 .求:
(1)通电 电阻丝 产生的热量;
(2)电源两端的电压。
14. 如图是一电动机提升物体的示意图,电源电压为 伏。电动机将一个质量为 千克的物体 秒内匀速上提 米,电路中的电流为 安培,( 取 牛/千克)
(1)求该电动机工作 秒钟所产生的电热。
(2)求电动机线圈阻值。
(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,为什么这种情况下电动机容易烧坏
答案
第一部分
1. A
【解析】电暖气工作时是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的;而计算器、笔记本电脑主要把电能转化为光能,电视机主要是把电能转化为光能和声能。
2. D
【解析】在导线长度和材料不变的情况下,增加导线的横截面积,会使导线的电阻值减小,由 可知,在电流大小一定的情况下,导线的电阻值减小,其发热功率减小,故选D。
3. D
【解析】由题知,电阻丝的电阻 ;
装置中 、 并联后再与 串联,通过 的电流 ,而 ,所以右边容器中通过 的电流 是左侧通过 电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
由图知,通过 的电流 ,而 ,所以通过电阻 和 的电流不相等,故B错误;
已知 ,所以 、 并联后的总电阻是 ,由于串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,所以电阻 两端的电压大于 两端的电压,故C错误;
左右两容器中的电阻相同,而通过电阻 的电流大于 的电流,通电时间相同,由 可知, 容器中电阻 产生的热量多,则 管的液面将会比 管的液面高,故D正确。
第二部分
4. A, D
【解析】从图中可以看出两电阻串联,电阻值大小不同,电流与通电时间相同,所以此实验探究的是热量与电阻的关系,故A正确,B、C错误;
电流通过导体产生热量的多少是通过烧瓶中温度计的示数变化来反映的,温度变化越大,说明产生的热量越多,故D选项正确。
第三部分
5. 电流;;电阻
【解析】根据串并联电路中电流的规律可知,通过甲容器内电阻的电流大于通过乙容器内电阻的电流,而电阻和通电时间相同,由 形管两边液面的高度差可比较产生热量的多少,故可探究电流产生的热量与电流的关系。甲容器内电阻产生的热量 。把乙容器外的电阻放入乙容器内,因为两电阻并联,其总电阻为 ,即小于 ,所以这样做是为了探究电流产生的热量与电阻的关系。
第四部分
6. (1) 电流;通电时间;不同
【解析】要研究电流产生的热量跟电阻的关系,要保持电流、通电时间不变,只改变电阻的大小,因此在保持电流、通电时间相同的情况下,在两个密封的容器中应各放一根阻值不同的电阻丝。
(2) 液柱高度变化;相平
【解析】在此实验中,是通过观察 形管中液柱的高度变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少的,因此在闭合开关前应调整左侧 管液面和右侧 管液面相平。
(3) 右侧的密封容器漏气
【解析】在闭合开关一段时间后,发现左侧的 管液面不断上升,右侧 管的液面高度不变,则说明右侧 管密封不严密,有漏气现象。
7. (1) 通过电阻丝的电流;时间
【解析】要研究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系,应保持通过电阻丝的电流和时间相同,而电阻的大小不同。
(2)
(3) 温度计示数的变化量
(4) ① 热;内能
【解析】熔冰装置是利用电流的热效应来实现熔冰的,熔冰装置在熔冰的过程中将电能转化为内能。
② C
【解析】要对“”和“”两根输电线熔冰,应将“”和“”两根输电线串联后接在电源“”、“”两个接线端子上,故选C。
8. (1) 电流;
【解析】由甲图可知,电阻均为 , 容器上方的电阻丝与容器中的电阻丝并联后又与 容器中的电阻丝串联,所以,通过 容器中电阻丝的电流 等于通过 容器中电阻丝的电流 的两倍,所以该装置是探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律可知通电一段时间, 容器中电流产生的热量较多。
(2)
【解析】由乙图可知,右侧的 形管液面高度差大,说明 容器产生的热量多,因为 、 两容器中的电阻丝串联,根据焦耳定律可知,在电流和通电时间相同时,产生的热量跟电阻成正比,所以 容器中的电阻丝阻值大。
9. (1) ①
【解析】探究电流产生的热量与电阻的关系,应该控制通过电阻的电流和通电时间相同,电阻不同,因此应该让两个电阻丝串联。滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
② 电流相等;温度的升高量
【解析】串联电路中电流处处相等,两个电阻丝串联是为了控制电流相等,本实验中电流产生的热量不能用眼睛直接观察,我们通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝通电后产生热量的多少。
③ 大于
【解析】两个电阻丝串联,电流相等,通电时间相同,且 ,根据 可知,电阻大的产生的热量多,因此 。
(2) ① 大于;不是
【解析】电流变为原来的二倍,且通电时间相同,根据 可知,温度升高量 大于 ,说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
② 有能量损失
【解析】烧瓶内煤油的温度不同,与外界发生热传递时损失的能量不同,因此会有实验误差。
第五部分
10. (1) A
【解析】通过阅读材料可知,小明找到判断导体中有电流的方法,其依据是电流的热效应。
(2) B
【解析】电饭锅是利用电流的热效应工作的,工作时将电能转化为内能,故选B。
(3) 大
【解析】由影响导体电阻大小的因素可知,锡纸最窄的地方,电阻大,由 可知,在电流 和通电时间 相同的情况下,最窄的地方产生的热量多。
第六部分
11. 根据焦耳定律 可知,
在电流和通电时间相同时,电阻的阻值越大产生的热量越多。
由于导线连接处的电阻比别处的电阻大,所以导线连接处更容易发热。
第七部分
12. (1) 当 闭合时, 被短路,此时电路中只有 ,此时电路中的功率为 ,当开关 断开时, 和 串联在电路中,此时电路中的功率为 ,因为 ,所以 ,故 闭合时电饭锅处于加热状态。
(2)
【解析】由以上分析可知,开关 闭合时, 被短路,只有 接入电路中,电路处于加热状态,则 的阻值为 。
(3)
【解析】处于保温状态时, 和 串联在电路中,则通过 的电流为 。
(4)
【解析】当 断开时, 和 串联,电路中的总电阻为 ,则 的电阻为 。
13. (1) 通电 电阻丝 产生的热量为 ;
【解析】通电 电阻丝 产生的热量:

(2) 电源两端的电压为 。
【解析】由 得, 两端的电压:

根据串联电路电压规律可知,电源电压:

14. (1)
【解析】由题意可知电动机 消耗的电能:,
消耗电能转化成的机械能对物体做功,所以转化成的机械能:,
所以转化成的内能,即产生电热:;
(2)
【解析】由 可得,电动机线圈阻值:

(3) 电动机被卡住时,电动机可看成是纯电阻电路,通过电动机的电流过大,将电能全部转化为内能,所以电动机温度过高,所以容易烧坏。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第9章 2 认识电路 能力
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 如图所示,在每个水果上插入铜片和锌片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管便发出了光,其中插入金属片的水果相当于电路中的
A. 电源 B. 导线 C. 用电器 D. 开关
2. 如图所示的四个电路图中,连接正确的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示的四个电路中,满足电路基本组成且连接正确的是
A. B.
C. D.
4. 在如图所示的电路中,开关 闭合,会发生短路的电路是
A. B.
C. D.
5. 如图是壁挂式拿起即亮手电筒的结构示意图,手电筒插入基座不亮,拔离即亮,塑料片起到了开关的作用。该手电筒的工作电路图是
A. B.
C. D.
6. 小华发现宾馆里的“插卡取电器”有两种类型,第一种无论插入哪种卡片都能使房间通电,第二种用专门的磁卡插入或靠近才能使房间通电,小明设计了如下三种方法用于判断取电器类型:①将硬纸片插入,看能否通电;②将专用磁卡贴在面板上不插入,看能否通电;③将专用磁卡插入,看能否通电。其中可行的方法是
A. ②③ B. ①② C. ①③ D. ①②③
二、作图题(共2小题;共26分)
7. 请根据图甲的实物连接图,在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
8. 有人发明了“感应照孔门把手”只有在夜间且有人摸门把手时,锁孔旁的灯才亮,从而方便夜间开锁,它利用感应开关 (有人摸门把手时, 闭合;无人摸门把手时, 断开)以及光敏开关 (天暗时 闭合,天亮时 断开)控制电路,达到目的。请根据上述描述,完成电路连接。
三、综合应用题(共1小题;共13分)
9. 如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接 和 ,将测通器的 连接在 上。当 连接 时,小灯泡发光,连接 时小灯泡不发光,由此可以确定 (填字母,下同)为同一导线的两端。
(2)为了弄清另外两根导线的两端,可连接 和 。测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。
答案
第一部分
1. A
【解析】由题可知,插入金属片的水果能够给二极管提供电能,使二极管发光,则说明它相当于电路中的电源,故选A。
2. A
【解析】A项中电源、开关、灯泡用导线连接起来组成完整的电路,故A正确;
B项中没有把电源的正极接入电路,故B不正确;
C项中小灯泡的一个接线柱没有接入电路,故C不正确;
D项中开关的一个接线柱没有接入电路,故D不正确。
选A。
3. C
【解析】A项中电路图缺少用电器,故A不正确;
B项中整个电路发生短路,故B不正确;
C项中电路图满足电路基本组成且连接正确,故C正确;
D项中电路图缺少电源,故D不正确。
4. C
【解析】A项中当开关 闭合时,两灯泡发光;B项中开关 闭合时,两灯泡发光;C项中开关 闭合时,整个电路发生短路,故C符合题意;D项中开关 闭合时,两灯泡发光。故选C。
5. D
【解析】由题图可知,塑料片位于两节电池之间,手电筒拔离基座时两节电池接通,电路是通路,灯泡发光,故工作电路图中开关应位于两个电源之间,D符合题意。
6. B
【解析】学生良好的科学思维能力是解决这个问题的关键所在,在平时的学习和生活中要多注意观察、多深入思考,因为物理来源于生活,生活中处处存在物理。硬纸片没有磁性,将硬纸片插入,如果通电,说明房间中取电器属于第一种类型,如果不能够通电,说明房间中取电器属于第二种类型,则方法①可以鉴别取电器类型;将专用磁卡贴在面板上不插入,如果能够通电,则说明采用的是第二种类型,如果不通电,则说明采用的是第一种类型,此方法也可以鉴别取电器类型;将专用磁卡插入,无论取电器是第一种类型还是第二种类型都能使电路接通,故此方法不可行,故选B。
第二部分
7.
【解析】电流从电源的正极出发,分两条支路,一条通过 ,另一条通过 和 ,然后合在一起,经过开关 到电源的负极。如答案图所示。
8.
【解析】只有感应开关 和光敏开关 同时闭合时锁孔旁的灯才能发光,故将电源、感应开关 、光敏开关 和灯泡顺次连接起来即可。
第三部分
9. (1) 、
【解析】由于 连接 时小灯泡发光,故电路是连通的,即 导通,则剩下的那根导线的两端为 与 。
(2)
【解析】因为 为一根导线,所以连接 后,测通器的一端需要接入 ,若另一端接 ,小灯泡发光,则说明 是导通的,即说明 与 为同一根导线的两端。
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 第11章 1 电功和电能 能力
一、单项选择题(共4小题;共16分)
1. 电能表接在家庭电路中,是为了测量
A. 电能 B. 电压 C. 电流 D. 电功率
2. 某水电站的年发电量在 亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位
A. 电能 B. 电功率 C. 电流 D. 时间
3. 如图所示,电源两端电压不变,。先闭合开关 ,经过 ,再闭合开关 ,再经过 断开开关 、 。在这 中电流流过电阻 做的功 与电流流过 做的功 之比为
A. B. C. D.
4. 小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电 元的计费标准,将这三个用电器正常工作 小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是
A. 在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高
B. 在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
二、填空题(共4小题;共14分)
5. 如图中电能表的示数为 。
6. 如图所示为通过定值电阻 的电流 随其电阻两端电压 变化的图象,请根据图象计算,当此定值电阻两端电压为 时,通电 电流做功为 。
7. 在国家“光伏扶贫”项目中,小明家安装了太阳能发电系统,白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为 能;中午时段,太阳能电池板的输出电压为 ,输出电流为 , 可以为电网提供电能 。
8. 电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程,一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出。小明同学为了“探究影响电流做功的因素”,设计了如图所示的实验,通过此实验可以较形象地比较出电流做功的多少。该实验是通过观察 比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把电能转化为 能;将滑动变阻器的滑片向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,相同时间内物体被吊起的高度也变大了,这说明 。
三、科普阅读题(共1小题;共8分)
9. 阅读《快速充电技术》,回答文后问题。
快速充电技术
智能手机的日益进步,使手机的耗电量急速上升,为保证手机的续航时间,其内部搭载电池的容量也日益增大,如何快速将手机充满电也成为一个问题。于是,手机快速充电技术应运而生。手机电池容量等于充电电流与充电时间的乘积,即:手机电池容量 充电电流 充电时间。智能手机的电池容量普遍在 上下,若充电电流为 ,则为电池充满电需要 小时左右,快充技术能将时间压缩到 小时左右,而就在最近,这项技术又有了新突破,现在已经出现只需要半个多小时即可将一块容量为 的电池完全充满的快充技术了。从物理学角度看,充电功率等于充电电压与充电电流的乘积。在电池容量一定的情况下,功率大小标志着充电的快慢,当前缩短充电时间的方式主要有以下三种:
①电流恒定、增大电压:普通充电器电流维持在 的条件下,将 电源电压降至 充电器电压, 充电器电压再降到电池电压。当充电器电压增至 时,理论上可以将充电时间压缩到 ,但是由于手机内部需要进行一次降压过程,这一过程会放出较多的热量,导致充电器、手机发热。
②电压恒定、增大电流:该技术在恒定的低电压条件下,通过增加多条并联电路,提高电流总和值。电路并联分流之后,每部分模块承担的电功率并不大,可以很好地控制电路散热,避免手机发烫。
③将上述两种方案合并的快充技术:充电器内部芯片和手机沟通后,确认手机支持何种快充方案,然后以对应的方案为手机充电。例如图中的充电器就支持两种快充方案。随着快速充电技术的不断进步,未来还将有更多更大功率,兼容性更强,发热更小,更便携的充电器不断问世,为大屏幕手机多样化、实用化的推广提供保障。
请根据上述阅读材料,回答下列各题:
(1)充电器为手机充电时,电流通过电池,把电能转化为 能;在电池容量一定的情况下, 标志着充电的快慢。
(2)图中所示的充电器的最大输出功率是 。
(3)若用 小时就能将电池容量是 的手机充满电,则充电电流为 。
四、计算题(共4小题;共52分)
10. 如图所示的电路,电阻 的阻值是 。当开关 闭合时,电流表的示数是 ,电流表的示数是 。求:
(1)电阻 的阻值;
(2)通电 秒,电流通过电阻 所做的电功 。
11. 一个电能表,表盘上标明“”,它的意思是 。呼和浩特市教研室某段时间电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电的电费为 元,教研室这段时间需要缴纳多少电费
12. 如图所示,电源电压 保持不变,电阻 ,电阻 ,闭合开关 时,电流表 的示数 为 。求:
(1)电源电压 。
(2)只闭合开关 时,通电 ,电流通过 所做的电功 。
(3)开关 、 都闭合时,电流表 的示数 。
13. 如图所示电路中,电源电压为 ,电阻 、 的阻值分别为 和 ,闭合开关 ,则:
(1)电流表的示数是多少
(2)求电阻 在 内消耗的电能。
(3)断开开关 ,将电阻 拆下,再将最大阻值为 的滑动变阻器 接入剩余电路中,重新闭合 ,移动滑片,记录电流表示数如表所示。
① 表中有 个数据记录错误,该数据是 。
② 请根据表格中数据判断 与 的连接方式并简述理由。
答案
第一部分
1. A
【解析】电能表接在家庭电路中,是为了测量家里的用电器所消耗的电能。
2. A
【解析】千瓦时是电能的单位。
3. C
【解析】由于该电路属于纯电阻电路,且电阻并联,所以可以根据 来计算电功,其中 的工作时间 , 的工作时间 ,即 ,再根据 ,可知 ,故选C。
4. C
【解析】由题可知,三个用电器额定电压相同,用电器正常工作时的电压等于额定电压,所以这三个用电器正常工作时的电压一样大,故A 、B错误;由柱状图可知,这三个用电器正常工作 的用电费用由高到低依次是电烤箱、电饭锅、电视机,而每度电费用是一定的,所以相同时间内它们消耗电能的关系为 ,根据 可得,这三个用电器电功率关系为 ,由 得,通过三个用电器的电流关系为 ,故C正确;由于不确定一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间,所以无法判断出电烤箱和电饭锅消耗的电能多少,因此无法比较它们用的电费用多少,故D错误。
第二部分
5.
【解析】电能表表盘上的最后一位数是小数,故由图可知,电能表的读数为 。
6.
【解析】通过观察图象可知,当定值电阻两端的电压为 时,通过它的电流为 ,则定值电阻 的阻值为 ,则当此定值电阻两端的电压为 时,通过它的电流 ,此时通电 电流通过定值电阻 做的功 。
7. 电;
【解析】白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为电能;太阳能电池板的输出电压为 ,输出电流为 , 可以为电网提供电能 。
8. 物体被提升的高度;机械;当时间相同时,电压越大、通过的电流越大,电流做的功就越多
【解析】通过观察、分析、概括实验现象中物理规律和知识,对分析、处理问题能力的提高很重要。通过观察对比电动机提升物体的高度来比较电流在不同情况下做功的多少。在此过程中将电能转化为机械能;当将滑动变阻器的滑片 向左调节时,滑动变阻器接入电路中电阻减小,则串联电路电流增大,电动机两端的电压也增大,则在相同的时间内电动机提升物体的高度变大,则电流通过电动机做的功增多了,由此说明当时间相同时,电压越大、通过的电流越大,则电流做的功就越多,
第三部分
9. (1) 化学;功率大小
【解析】充电器在为手机充电时,把电能转化为化学能。由短文可知,在电池容量一定的情况下,功率大小标志着充电的快慢。
(2)
【解析】通过阅读短文可知,充电功率等于充电电压与充电电流的乘积,由图可以看出充电器的输出最大电压为 ,最大电流为 ,由此可知充电器的最大输出功率为 。
(3)
【解析】由于手机电池容量 充电电流 充电时间,因此若用 小时就能将容量 的手机充满电,则充电电流为 。
第四部分
10. (1)
【解析】当开关 闭合时,电阻 和 并联,则通过 的电流为 ,则 两端的电压 ,则 两端的电压 ,电阻 的阻值为 。
(2)
【解析】通电 秒,电流通过 做的电功 。
11. 连接这个电能表的用电器每消耗 的电能,电能表的转盘转过 转; 元
【解析】接在这个电能表上的用电器每消耗 电能,该电能表转盘转过 转;这段时间内教研室消耗的电能为 度,因此应该缴纳的电费是 度 元/度 元。
12. (1)
【解析】闭合开关 时,只有 接入电路中,此时电路中的电流为 ,
则电源电压 。
(2)
【解析】只闭合 时,通电 ,电流通过 所做的电功 。
(3)
【解析】开关 、 都闭合时,电阻 和 并联在电路中,由此可知 ,
则通过 的电流 ,通过 的电流 ,
则此时干路中电流表的示数 。
13. (1)
【解析】闭合开关 时,电阻 和 并联,电流表测量通过 的电流,则 ,通过 的电流 ,则电流表的示数为 。
(2)
【解析】通过 的电流 ,则电阻 在 内消耗的电能 。
(3) ①
【解析】分析表格中数据可知,各组数据均小于 ,则说明滑动变阻器接入剩余电路时,移动滑片,电路中的电流均小于只有定值电阻 接入电路时电路中的电流 ,由此说明电路中的总电阻变大,由此可以判断出两个电阻串联。当滑动变阻器串联接入电路中时,电路中最小电流为 ,由此可以判断出表格中实验数据“”记录错误。
② 串联;表中 、 数据电流值均小于 ,由欧姆定律可知,电路中总电阻变大,故两电阻串联
第1页(共1 页)北京课改版九全物理 专项综合 动态电路
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 如图所示,电源两端的电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片 向左滑动时,下列说法正确的是
A. 电流表示数变大,电压表示数变大 B. 电流表示数变小,电压表示数变小
C. 电流表示数变大,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大
2. 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻 、定值电阻 、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。假定电源电压保持不变。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况,下列表述中正确的是
A. 电流表和电压表的示数均变小
B. 电流表和电压表的示数均变大
C. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
3. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变, 为定值电阻。闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 向左滑动,则下列说法中正确的是
A. 滑动变阻器接入电路中的阻值变大
B. 电压表的示数变大
C. 电流表的示数变小
D. 电路中的总电压变小
4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 ,当滑动变阻器滑片 向右滑动过程中,下列说法正确的是
A. 电流表 的示数变大
B. 电压表 的示数变大
C. 电压表 的示数与电流表 的示数的比值变大
D. 电压表 的示数与电流表 的示数的乘积变大
5. 在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片 向左移动时,下列说法正确的是
A. 灯泡 变亮 B. 电压表 示数变大
C. 电流表 示数变小 D. 电流表 示数变大
6. 如图所示,电源电压 恒定,闭合开关 和 ,在滑动变阻器滑片向上移动过程中
A. 灯泡 的亮度不变 B. 两端的电压变大
C. 电流表 的示数变大 D. 电流表 的示数变大
二、多项选择题(共1小题;共4分)
7. 如图所示的电路,电源两端电压保持不变。闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 向左滑动,下列说法正确的是
A. 滑动变阻器接入电路中的电阻变小
B. 定值电阻 两端的电压保持不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小
D. 电压表和电流表示数的比值变小
答案
第一部分
1. A
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与电阻 串联,电压表测电阻 两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器滑片 向左滑动时,其接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,由 可知电阻 两端的电压变大,则电压表和电流表的示数均变大,故选A。
2. C
【解析】光敏电阻 、定值电阻 和电流表串联在电路中,因为光敏电阻 的阻值随光照强度增大而减小,当逐渐增大光敏电阻的光照强度时,光敏电阻 阻值减小,由串联电路中分压关系可知,在串联电路中各个电阻分得的电压与其阻值成正比,则此时光敏电阻分得的电压减小,则电压表示数减小,由于电源电压不变,则定值电阻 分得的电压增大,则此时电路中电流 。增大,则电流表的示数增大,故选C。
3. B
【解析】由电路图可知,定值电阻 和滑动变阻器 组成串联电路,当滑动变阻器的滑片 向左滑动时,它接入电路中的阻值减小,故A不正确;
滑动变阻器分得的电压变小,由于电源电压不变,则定值电阻 两端分得的电压增大,则电压表的示数变大,故B正确;
电路中总电阻减小,电源电压不变,则由 可知,电路中电流增大,则电流表的示数增大,故C不正确;
电路中的总电压保持不变,故D不正确。
4. C
【解析】由图知,电阻与滑动变阻器并联,电压表测量并联电路两端电压,电源电压保持不变;电流表 测量通过电阻 的电流,电流表 测量干路电流。
A项, 为定值电阻,根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,当滑动变阻器滑片向右移动时,通过 的电流不变,故A错误。
B项,因为电源电压保持不变,电压表测量并联电路电压,故电压表 的示数不变,故B错误。
C、D项中当滑动变阻器的滑片 向右滑动过程中, 阻值增大,由 可知,电流减小,即通过 的电流减小;又因为电流表 测量干路上的电流,根据并联电路的电流特点可知,电流表 示数变小,则电压表 的示数与电流表 的示数的比值变大;电压表 的示数与电流表 的示数的乘积变小,故C正确,D错误。
5. C
【解析】由图可知,该电路为并联电路,电流表 测量干路中的电流,电流表 测量通过灯泡的电流,电压表 测量的是支路两端的电压,也是电源电压,保持不变,故B错误;由并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表 示数不变,灯泡的亮度不变,故A、D错误;当滑片 向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表 示数变小,故C正确。
6. A
【解析】当闭合开关 和 时, 被短路,此时灯泡 和滑动变阻器 并联,电流表 在干路上,电流表 测 的电流,当滑动变阻器滑片向上移动时, 接入电路中的电阻值增大,由并联电路中电压的关系可知,,所以 所在支路的电流减小,灯泡 所在支路的电流不变,所以干路处 的示数减小, 示数不变,灯泡 两端电压不变, 两端的电压不变,A正确。故选A。
第二部分
7. A, C, D
【解析】当开关 闭合,滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,故A正确;
因为 和 串联,此时变阻器接入电路中的电阻减小,则它分得的电压减小,由于电源电压不变,则定值电阻 分得的电压变大,故B不正确;
由于电路中总电阻减小,电源电压不变,则电路中的电流变大,则电流表的示数变大,由于变阻器接入电路中电阻减小,它分得的电压也减小,故C正确;
电压表和电流表的比值是滑动变阻器 接入电路中的阻值,变阻器接入电路中的阻值减小了,故D正确。
第1页(共1 页)