江苏省南京市雨花台区九年级(下)开学考试物理试题(期初考试)
一、单选题
1.某同学用电流表和电压表测甲、乙两段导体的电阻后作出如图所示的图像,由此可判断:( )
A.R甲=R乙
B.R甲>R乙
C.R甲D.条件不足,无法确定
2.下列有关能量转化的叙述中正确的是:
A.内燃机在做功过程中机械能转化为内能
B.发电机发电时,将机械能转化为电能
C.干电池、蓄电池对外供电时,将电能转化为化学能
D.电风扇正常工作过程中,电能主要转化为内能
3.下列说法正确的是( )
A.超声波和电磁波都能在真空中传播
B.超导材料可制成电饭锅发热体和远距离输电线
C.热机和电动机的能量转化形式相同
D.铜或铝都导体,常用来做导线
4.小聪受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里安装了这样一个“聪明”电路。晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会自动熄灭,给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨,就麻烦了,雷声使灯不断被点亮,影响爷爷休息。还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。小聪利用两个开关S1、S2改进了电路。通过对开关S1、S2的操作,可以取消自动功能,使灯一直被点亮或者一直不亮。符合这一要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.下列说法符合安全用电的是
A.空气开关跳闸后,应立即合上
B.发现有人触电时应迅速用手把他拉离带电体
C.使用试电笔时笔尖应该接触被测导线,手指按住笔尾金属体
D.可以将用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
6.如图所示,电源电压一定,关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
7.如图所示的电路中,各个元件均能正常工作.当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表指针有明显偏转
B.两表指针几乎不动
C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
8.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.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
9.如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则( )
A.L1和L2的连接方式是并联 B.电压表测量的是L2两端电压
C.通过L1的电流比通过L2的大 D.L1两端电压比L2两端电压大
10.进入某档案馆的保密室有下列要求:甲、乙、丙3位资料员必须同时用各自的钥匙(开关S1、S2、S3表示3位资料员各自的钥匙)使灯亮才能进入保密室。图所示的电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
11.下列有关电阻的说法正确的是
A.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越大
B.电阻的单位是
C.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
D.导体通电有电阻,不通电没有电阻
12.下列关于电路的有关说法中,正确的是( )
A.连接电路时,一定要先从电源的正极开始,最后连接电源的负极
B.导线与电源的正极、负极直接相连就形成短路
C.并联电路中的开关位置不同,控制作用相同
D.用一只开关控制两盏日光灯,这两盏灯一定是串联
二、作图题
13.如下图所示,用笔画线代替导线,将图中灯泡L1和L2连接成串联电路,要求:电流表测通过L1的电流(估计为0.1~0.3A),电压表测量灯泡L2两端的电压(估计为1~2V),导线不能交叉。
14.按要求把图1的实物元件用笔画线代替导线将它们连接起来,使小灯泡L1和L2并联,电流表测量通过L1的电流(不超过0.5A),开关控制整个电路,导线不能交叉.
15.如图所示给出了几种元件,在图上用笔画线表示导线把电路元件连接起来,要求L1和L2并联,且用滑动变阻器控制L1的电流大小,并画出电路图.
三、计算题
16.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,R2的最大阻值为40Ω,根据表中的操作及记录,求:
(1)R1的阻值;
(2)在“S闭合,S1、S2断开”情况下,电阻R110min产生的热量;
(3)若S,S1,S2均闭合时灯L恰好正常发光,求小灯泡的额定功率。
开关情况 滑片P的位置 电流表A的示数
S闭合,S1、S2断开 位于中点 0.3A
S、S1、S2均闭合 位于最右端 0.8A
四、实验题
17.某小组的同学在做“探究通过导体的电流与两端电压关系”的实验中:
(1)实验电路如图所示,某小组选用R为5 Ω的电阻,规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器,两节新干电池为电源进行实验.
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片P向__________(选填“左”或“右”)移动,使其接入电路的阻值最大.
②记录相关数据如下表所示.
根据表中数据可以得到的结论是:当______一定时,导体中的电流与电压成______比.
(2)进行实验时,该小组发现:① 调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5 V,为使电压表示数为0.5 V,可采取的办法是____________.② 调节滑动变阻器无法使电压表的示数达到3.0 V,你猜想可能原因是________________________(写出一种即可).
(3)该小组在处理数据时发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值.为进一步论证此发现,他们提出两种收集数据的方案,方案一:收集电阻值为5 Ω的几个小组的数据;方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据.你认为方案____________更合理.
18.某小组进行探究“电流与电压、电阻的关系”的实验活动:
A.在探究“电流与电压的关系”实验中。准备的器材有:两节干电池、开关、10Ω定值电阻、电流表、电压表、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)将图甲中的器材连接成完整电路,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时阻值变大;( )
(2)连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至______(选填“A”或“B”)端。闭合开关,缓慢移动滑片,发现电压表示数始终为3V,电流表示数始终为0,这可能是因为定值电阻R处发生了______(选填“断路”或“短路”)故障;
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录数据,如图表所示。
次数 1 2 3 4 5 6
U/V 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
I/A 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
(4)请根据表格中数据,画出电流跟电压关系图像(图乙);( )
(5)由此,可以得出实验结论:______;
B.在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如A中图甲所示,电源为2节新干电池,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个;
(1)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图丙所示,该示数为______A;
(2)接下来,小宇将5Ω的电阻替换为10Ω,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)调节滑片P至适当位置,“适当位置”的依据是______,将电流表示数记录在表格中;
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.2 0.1
(3)由表中数据,得出实验结论的依据是______;
(4)本次探究中换用30Ω的定值电阻接入电路,若想完成实验,应将滑动变阻器的最大更换为≥______Ω,或将控制的电压调为______(选填“≥”或“≤”)______V。
19.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能灯L2发生了______。
(3)故障排除后,保持电压表的B连接点不动,小明只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。他能否测出L2两端电压?______,理由是:______。
(4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
请对小明的做法进行评价:______,改进方法是______。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.6 1.8 4.4
20.小林同学对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑,他认为:电流流过小灯泡,小灯泡发光了,电流应该会减小!请你设计一个实验来证明小林的想法是错误的。(实验器材有:电池、开关、导线若干、电流表、两个规格不同的小灯泡)
(1)画出实验电路图;______
(2)简要说明实验步骤,实验现象并解释。______
21.某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8V,小灯泡的额定功率估计在1W左右
(1)连接电流表时应选用_______的量程
(2)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接__________(要求:连线不得交叉)
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是__
(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流表示数如图所示,请读出电流表的示数,并填入表格中_________
(5)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整___________
(6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的_________决定的,且____________,灯泡发光越亮
22.小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)实验前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,造成该现象的原因是_____;
(2)调整后,按图乙方式连接好电路;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最_____(选填“左”或“右”)端;
(3)小海把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,发现电压表示数_____2.5V(选填“大于”、“等于”或“小于”),此时应向_____(选填“左”或“右”)移动滑片,同时注意观察_____(选填“电流表”或“电压表”),使其示数与第一次相同;
(4)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I-R关系图像;分析图像,得出该实验的结论是_____;
(5)五个定值电阻均可按上述要求完成实验,推测滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω。
五、填空题
23.小明家的电能表标有300 revs/(kW h),一次实践活动中测得该电能表的转盘在2 min内转了40圈,则2 min内电流做的功为______J,用电器的总功率为______W。他家客厅有三组六盏相同的白炽灯,由一个开关控制,其中有一盏不亮,另五盏正常发光(如图所示)。已知家庭电路电压为220 V,每只灯工作时电阻为1100Ω则此时通过开关的电流为______A,不亮的那一盏灯______ (断路/短路)了。
24.如图所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是2.5V,则电压表V3的示数是_______V.
25.如图所示,在电路中要使电灯L1和L2并联,应闭合开关______ 。S1S2闭合能亮的灯是______ 。
26.如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图象,电阻R的阻值为_____Ω.若把它们并联起来,接在电压是4V的电源上,则干路中的电流是_____A.
27.如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带 电.
28.如图,R1=5Ω,电源电压为10V,且保持不变,电流表的量程为0~3A,滑动变 阻器的铭牌上标有“2A 20Ω”字样,则按正确的操作规程,滑片置于阻值最大处时,闭合开关S,则电流表的示数应为________ A;为保证电流表的安全使用,滑动变阻 器连入电路中的电阻应不小于________Ω.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
横坐标是电压U,纵坐标是I,所以越靠近U轴电阻越大,所以R甲<R乙
2.B
【解析】
【分析】
判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,消耗的能量转化为得到的能量.
【详解】
A、内燃机属于热机的一种,而热机是将内能转化为机械能的机器.所以在内燃机的做功冲程将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能.故A不正确;
B、发电机发电时,消耗机械能,得到电能,所以是将机械能转化为电能的过程.故B正确;
C、干电池、蓄电池对外供电时,储存的化学能转化为电能,故C不正确;
D、电风扇正常工作时,消耗电能,得到机械能,所以将电能转化为机械能.故D不正确.
故选B.
3.D
【解析】
【详解】
A.声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,故A错误;
B.超导材料电阻为零,电流流过导体时,导体不发热,电饭锅是利用电流的热效应工作的,超导体不能用来制作电饭锅的发热体,故B错误;
C.热机将内能转化为机械能;电动机将电能转化为机械能,所以二者的能量转化方式不同,故C错误;
D.铜或铝都导体,电阻率较小,常用来做导线,故D正确。
故选D。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知,晚上光控制开关闭合,此时只要拍拍手,声控开关也闭合了,灯就亮了,声控开关和光控开关应串联。雷雨天,通过对开关S1、S2的操作,取消自动功能,灯始终不会被点亮,说明开关S1、S2中有一个接在干路上,起总开关的作用。晚上睡觉前,通过对开关S1、S2的操作,取消自动功能,灯一直被点亮,说明其中一个手动开关与声控、光控开关这一支路并联;入睡后,只要断开手动开关中的一个开关,自动功能恢复,此时只要拍拍手,电路接通,灯就亮了,过一会自动熄灭。先将声控开关和光控开关串联,然后再与S2并联,并联后再与灯泡、开关S1、电源串联连接,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.C
【解析】
【详解】
A. 空气开关跳闸后,应立即找出跳闸的原因并解决问题以后再合上,故A错误;
B. 发现有人触电时应首先断开电源,再迅速手把他拉离带电体,故B错误;
C. 使用试电笔时笔尖应该接触被测导线,手指按住笔尾金属体正确;
D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电及时导向大地,易引发触电;故D错误;
故选C.
6.B
【解析】
【分析】
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
【详解】
A.只闭合S1时,灯泡L2不亮,处于断路状态,只有灯泡L1亮,不符合题意;
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大,符合题意;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1不亮,灯L2也不亮,电流表损坏,不符合题意;
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
由于电压表的电阻很大,当它串联使用时,电路中的电流很小,故电流表的指针几乎不动,但电压表是有示数的,接近于电源电压.
8.B
【解析】
【详解】
要使用电器工作,电路中必须要有电源,插入金属片的水果能使二极管发光,说明在这个电路中插入金属片的水果能提供电压,它相当于电源.故选B.
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图知,电压表在电路知看作断路,电流从电源正极流回负极只有一条路径,故L1和L2的连接方式是串联,故A错误,不符合题意;
B.由图知电压表与灯泡L1并联,所以电压表测量的是L1两端电压,故B错误,不符合题意;
C.该电路是串联电路,由串联电路电流处处相等知通过L1的电流与通过L2的电流相等,故C错误,不符合题意;
D.由串联电路电流特点知通过两灯泡的电流相等,当小灯泡L1的亮度比L2的亮度大时,说明L1两端电压比L2两端电压大,故D正确,符合题意。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
因为甲、乙、丙3位资料员必须同时用各自的钥匙(开关S1、S2、S3表示3位资料员各自的钥匙)使灯亮才能进入保密室,说明三个资料员是相互联系的,不能独立工作,所以开关S1、S2、S3和灯泡串联,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
A.电阻是导体对电流的阻碍作用.所以导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越大.故A符合题意.
B.电阻的单位是欧姆,符号Ω.故B不符合题意.
C.导体容易导电说明它对电流的阻碍作用较小,即电阻小.故C不符合题意.
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体是否通电无关.即不论导体是否通电,都有电阻.故D不符合题意.
12.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.连接电路时,为防止出现短路、漏接,应该按照一定的顺序接线;可从电源的正极开始,经用电器,最后连接电源的负极;也可从电源的负极开始,经用电器,最后连接电源的正极;故A错误;
B.用导线未经过用电器直接将电源的正极、负极相连,即对电源短路;故B正确;
C.并联电路中的开关位置不同,控制作用不同相同,位于干路控制整个电路,位于支路只控制支路的用电器,故C错误;
D.两盏日光灯并联时,开关接在干路上,一样起到控制两盏灯的作用;故D错误。
故选B。
13.
【解析】
【详解】
L1和L2连接成串联电路,电流表测通过L1的电流(估计为0.1~0.3A),故电流表选用小量程与L1串联;
电压表测量灯泡L2两端的电压(估计为1~2V),则电压表选用小量程与L2并联,如下图所示
14.
【解析】
【详解】
试题分析:由题意可知,两灯泡并联,电流表测量通过L1的电流,说明电流表与L1串联,开关控制整个电路说明开关位于干路上.
解:
按照“电流流向法”,电流从电源正极出发,经过开关,分为两支:一支经电流表、L1回到负极;另一支经L2回到负极.如图所示:
.
点评:此类实物图的连接较简单,属于基本技能的考查,只要结合并联电路的特点以及知道各元件的作用正确连接即可.
15.如下图所示
【解析】
【详解】
试题分析:由题意可知,L1与L2并联,且滑动变阻器控制通过L1的电流,开关在干路上控制整个电路.按照电流的流向将滑动变阻器、L1、开关串联接在电源上,然后将L2并联在滑动变阻器和L1两端;根据实物图,从电源正极开始分路,一路经过滑动变阻器、L1,另一路经过L2,然后两路汇合共同经过开关回到电源负极;如上图所示.
考点:实物图连线及电路图
16.(1)20Ω;(2)1080J;(3)6W
【解析】
【详解】
(1)S闭合,S1、S2断开时,R1与R2串联,滑片P位于中点,R2接入电路的阻值为20Ω;可求出总电阻
所以
R1的阻值是20Ω。
(2)根据焦耳定律得到
电阻R110min产生的热量是1080J。
(3)当S、S1、S2均闭合时,灯L与R2并联,滑片P位于最右端,R2接入电路的阻值为40Ω。根据欧姆定律流经R2电流
根据并联电路的电流规律可知,流过灯L的电流
所以,灯泡的额定功率
小灯泡的额定功率是6W。
答:(1)R1的阻值是20Ω;(2)在“S闭合,S1、S2断开”情况下,电阻R110min产生的热量是1080J;(3)若S,S1,S2均闭合时灯L恰好正常发光,小灯泡的额定功率是6W。
17. 右 电阻 正 采用一节干电池供电 导线有电阻 二
【解析】
【详解】
(1)①由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最右端,使其阻值最大;②由表格中数据知,当电阻一定时,导体的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大几倍,故可得结论:当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比.(2)①由题意知,电源由两节干电池组成,调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5V,可能是电源电压过大,采取的办法是采用一节干电池供电;②灯泡两端的电压总是达不到3V,可能是导线有电阻、接线柱和导线连接不紧、电池有电阻、电流表有电阻,造成分压的原因.(3)如果实验只是用同一种电阻做,则实验得到的数据具有特殊性,使得结论不具有普遍性,因此实验方案二比较好.
【点睛】
(1)①滑动变阻器可以对电路起到保护作用,因此,在电路开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处.②分析表中数据,得出电流与电压的关系;(2)从电源电压及串联电路的电压规律及电路其它元件的存在电阻考虑.(3)为了使实验结论具有普遍性,实验时需要选取不同的电阻实验.
18. B 断路 电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比 0.4 右 电压表示数为2V 电流和电阻的乘积为定值 15 ≥ 2.25
【解析】
【详解】
A.(1)[1]由表中数据可知电压表的示数没有超过3V,电压表的量程是,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片向右滑动时阻值变大,将变阻器的左下角的A接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处的B端。
[3]闭合开关,缓慢移动滑片,发现电压表示数始终为3V,电压表与电源连通,电流表示数始终为0,这可能是因为定值电阻R处发生了断路。
(4)[4]根据表格中数据,在坐标系中找出对应的点连线,如图所示;
(5)[5]由表中数据和图像可知,电流随电压的变化关系为过原点的直线,故得出电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
B.(1)[6]A中甲图电流表的量程是,分度值是0.02A,由图丙可知,电流表的示数是0.4A。
(2)[7][8]由欧姆定律可知电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V。
(3)[9]由表格中数据发现,电流和电阻的乘积为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
是定值,可以得到在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)[10]一节干电池的电压是1.5V,两节干电池的电压是3V,电源电压是3V,本次探究中换用30Ω的定值电阻接入电路,由串联分压可知
即
即
R滑=15Ω
若想完成实验,应将滑动变阻器的最大更换≥15Ω。
[11][12]规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器的最大阻值是10Ω,由串联分压可知
即
即
U′定=2.25V
为了完成实验,将控制的电压调为≥2.25V。
19. 不同 断路 不能 电压表正负接线柱接反了 只根据一组数据得出的结论有偶然性 换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】
【详解】
(1)[1]为得到普遍性的结论,实验中应选择规格不同的小灯泡。
(2)[2]在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,可能与电压表并联部分电路短路,或电压表与电源两极间断路,故原因可能灯L2发生了断路。
(3)[3][4]测出L1两端的电压,则与A相连的为电压表的正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,若将与A点相连的导线改接到C点,电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,指针将反向偏转,则不能测出L2两端电压,原因是:电压表正负接线柱接反了。
(4)[5][6]由于根据一次实验数据得出的结论具有偶然性,为了探究串联电路电压的普遍规律,需要换用不同规格的灯泡多次测量。
20. 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]要探究串联电路中电流规律,所以要把两个小灯泡连成串联电路,用电流表测量各处电流,寻找规律,故连接电路如图所示:
(2)[2]将两个规格不同的小灯泡和开关、导线、电池连接成如图所示的串联电路;将电流表分别接入a、b、c三个位置,测出电流流经L1前(即a点)、流经L1后(即b点),流经L2后(即c点)三处的电流、、;若,则小林的想法是错误的;若,则小林的想法是正确的。
21. 0 0.6A 灯泡灯丝断了 W 0.31 1.178 实际功率,实际功率越大
【解析】
【详解】
(1)I==0.26A<0.6A,所以电流表选择0 0.6A量程.(2)电流表选择0 0.6A量程,电流表与灯泡串联测量灯泡的电流,灯泡的额定电压为3.8V,电压表选择0 15V量程,电压表与灯泡并联,注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出.如图.
(3)灯泡不亮,电流表几乎不动,电路电阻很大,几乎断路,所以电压表串联在电路中,测电源电压,所以灯泡断路.(4)电流表使用的0 0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.31A.(5)P′=U′I′=3.8V×0.31A=1.178W.(6)从实验数据知,灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮.
【点睛】
(1)电流表量程的选择由灯泡的额定电压和额定功率计算电流来确定,电流表串联在电路中,测灯泡的电流.(2)电压表量程由灯泡的额定电压确定,电压表和灯泡并联测灯泡的电压.注意电压表和电流表的正负接线柱.(3)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.(4)首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.(5)知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.(6)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮.
22. 电流表在实验前没有调零 右 大于 右 电压表 在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比 20
【解析】
【详解】
(1)[1]实验前,也就是开关还没有闭合,电路中没有电流,而电流表出现如图甲所示情况,从图甲可以看到,电流表指针在零刻度的左边,说明电流表在实验前没有调零。
(2)[2]调整后,按图乙方式连接好电路;闭合开关前,为了防止电路的电流过大,滑动变阻器接入电路的电阻应该最大,所以应将滑动变阻器滑片移到最右端。
(3)[3][4][5]由题意可知,5Ω的电阻两端的电压为2.5V,断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,由于电阻阻值变大,滑动变阻器接入电路的电阻大小不变,根据串联电路分压原理,10Ω的电阻两端电压变大,电压表示数大于2.5V;由于探究电流与电阻的关系实验,需要保持电阻两端的电压不变,即要求保持电压表示数为2.5V不变,10Ω的电阻两端电压要变小,根据串联电路分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻要变大,从图乙可以看到,滑片应该向右移动,并且观察电压表,使其示数为2.5V。
(4)[6]分析图像,可知道电流与电阻的乘积是2.5V固定值,则可知道在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
(5)[7]五个定值电阻均可按上述要求完成实验,对每一个阻值进行分析,要求保持电阻两端的电压为2.5V不变,则滑动变阻器两端的电压为2V不变,由此可得到,当定值电阻为5Ω时,根据欧姆定律可得到
解得;同理可知,当定值电阻为10Ω时,;当定值电阻为15Ω时,;当定值电阻为20Ω时,;当定值电阻为25Ω时,;综上所述,滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω。
23. 4.8 × 105 4000 1 断路
【解析】
【分析】
【详解】
[1]2 min内电流做的功
[2] 用电器的总功率
[3]通过每盏灯的电流
各灯是并联的,所以通过开关的电流
[4]不亮的那一盏灯如果发生短路,则整个电路短路,所以不亮的那一盏灯发生了断路故障。
24.5
【解析】
【分析】
分析电路串并联及各个电表所测量的用电器及物理量,根据串并联规律分析即可.
【详解】
分析电路为串联电路,电表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,V3测电源电压,则由串联分压可得电压表V3示数为:
25. S1、S3 灯L1
【解析】
【详解】
[1]由图知道,要使两灯泡并联,则电流从电源正极流出需要经过S1,然后分别经过灯泡支路L1 和支路L2、S3,再流回电源负极,所以应闭合开关S1、S3。
[2]当开关S1、S2闭合时,灯泡L2 被短路,电路为L1 的简单电路,故只有灯泡L1 发光。
26. 20 0.5
【解析】
【详解】
试题分析:(1)电阻R的阻值不变,其U﹣I图象是正比例函数,根据图象读出任意一组电流与电压值,根据欧姆定律求出电阻R的阻值;
(2)灯L和电阻R并联在4V的电源上时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,利用并联电路的电流特点求出干路中的电流.
解:(1)电阻R的阻值不变,其U﹣I图象是正比例函数,由图象可知,UR=4V时,IR=0.2A,
由I=可得,R的阻值:
R===20Ω;
(2)灯L和电阻R并联在4V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,UR=UL=4V,
由图象可知,IR=0.2A,IL=0.3A,
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:
I=IR+IL=0.2A+0.3A=0.5A.
故答案为20;0.5.
【点评】
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电压和电流的对应值.
27.用电器 负
【解析】
【详解】
给汽车蓄电池充电时,蓄电池是消耗电能的,相当于用电器;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,相互排斥,说明带同种电荷,所以说干毛巾带应带负电.
28. 2.5 10
【解析】
【详解】
试题分析:滑动变阻器是电路中不可少的一种重要的元件,滑动变阻器能够改变电路中电流的大小,从而对电路中的电流起到控制作用,滑动变阻器能够连续的改变电阻,从而使得电路中的电流也能平稳的变化
考点:滑动变阻器的作用
点评:我们要学会滑动变阻器的原理以及在电路中和连接方法,滑动变阻器上有四个接线柱,用的时候要上下各用一个,刚开始要调到最大值,这样可以让电流最小,不致于损坏电路
答案第1页,共2页
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