2023-2024学年吉林省长春八十七中九年级(上)期中物理试卷
一.单项选择题(共20分)
1.(2分)电压的国际单位是用下列哪位科学家名字来命名( )
A.伏特 B.安培 C.库仑 D.瓦特
2.(2分)科技小组的同学们准备制作“可调节台灯”,他们准备了电源、开关、导线以及如图所示的电位器(变阻器)。其中电位器中电阻丝的材料可以选用( )
A.玻璃 B.石墨 C.塑料 D.橡胶
3.(2分)家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,进一步控制加湿器的喷雾量( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
4.(2分)下列家用电器中,正常工作时电流约为5A的是( )
A.手机充电器 B.电冰箱
C.空调 D.台灯
5.(2分)2022年中央电视台“3 15”晚会上,非标电线因质量问题和安全隐患被点名。所谓的非标电线就是低于国家标准的电线,即电线的粗细比国家标准要求的合格电线都要细一些。若用非标电线替代相同长度的合格电线( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
6.(2分)某同学做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。他急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A.小勺能吸引胡椒粉是因为它带了电
B.若小勺带负电是因为它失去了电子
C.小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D.小勺摩擦带电,说明小勺是导体
7.(2分)在教室中,已经有5盏灯发光,若熄灭其中一盏灯( )
A.总电阻减小 B.总电流减小
C.其余4盏灯变亮 D.总电压增大
8.(2分)乘坐高铁可直接刷身份证进站,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行.用代表闸门,则如图中电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R2>R1 B.R1=R2 C.R2<R1 D.无法确定
10.(2分)在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都增大
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数减小,电压表示数变大
二.非选择题(共50分)
11.(2分)在空中飞行的飞机,因与空气发生了摩擦而带上了 ,如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命 (选填“导体”或“绝缘体”)材料做成,从而避免造成危害。
12.(1分)在番茄上相隔一定距离分别插入锌、铜金属片,可做成“番茄电池”,将番茄电池与已调零的电压表相连 极。
13.(4分)如图甲所示,三合一充电器给三部手机同时充电。三部手机是 联,充电中的手机电池相当于 ;如图乙所示,电源电压为3V,闭合开关 两端的电压。若电压表的示数为0.5V,则L2两端的电压是 V。
14.(2分)某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω;当通过它的电流为0.3A时,它两端的电压为 V。(电阻不随温度变化)
15.(2分)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为 V。
16.(4分)如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置,R0为定值电阻,R1是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,电路中R0的作用是 。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在 元件两端。
17.(6分)在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时电路图如图所示:
次数 L1两端电压/V L2两端电压/V
1 1.6 1.2
2 1.4 1.4
3 1.1 1.7
(1)在连接电路时,开关必须 。小明正确连接电路后,闭合开关S,完成了三次实验 。
(2)分析实验数据,可得到串联电路电压的规律是: 。(写出表达式)
(3)小明实验一段时间后,小灯泡L1、L2突然均熄灭,小明观察到电压表有示数,造成该现象的原因可能是 。
(4)另一位同学小亮按照如图所示的电路图正确连接实物,并将电压表接入电路中A、B两端,测量出了L1两端的电压。然后,小亮认为只须将电压表与A点相连的导线改接到C点即可测出L2两端的电压。你认为这种办法能否测出L2两端的电压? ,原因是 。
18.(5分)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,电路图如图甲所示。
(1)用电流表测量A点的电流,请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
(2)闭合开关,观察到灯L1发光,灯L2不发光,电路可能存在的故障是 。
(3)排除故障后,依次测量B点的电流IB、C点的电流IC,两次测量电流表指针的偏转情况均如图丙所示,则IC= A。
(4)本次实验中所用小灯泡L1和L2的规格是否相同? 。
19.(3分)如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
编号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)通过对D和 导体进行实验,可探究电阻的大小与材料的关系。
(2)通过对A和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小,如果将电流表换成电压表能否得出结论? 。
20.(7分)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,电源电压为3V,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正电路后,实验过程中小明发现电压表无示数,电流表有示数 。
(3)改正电路,查明故障后;将5Ω定值电阻接入电路,读出电流表的示数。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,闭合开关后 端滑动,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(4)通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。
(5)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。
21.(5分)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端。
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,则未知电阻Rx= Ω。
(3)接下来他应该进行的操作是 。
A.换用不同阻值的电阻进行多次测量
B.调节滑动变阻器进行多次测量
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
22.(9分)为防止酒驾出现事故,酒精测试仪被广泛使用。如图甲所示,是一种酒精测试仪的电路图。Rt为气敏电阻,其阻值随气体中酒精含量的变化关系如图乙所示,使用前通过调节滑动变阻器对测试仪进行调零,即酒精浓度为0时,电压表的示数刚好为9V,然后进行酒精浓度测试,一次测试时,电压表示数为6V。
(1)仅进行调零测试后,Rt的阻值为 Ω。
(2)检测时,呼出的气体中酒精的含量越大,电流表的示数 。
(3)我国交通法规定:当驾驶员呼气每100mL酒精含量大于或等于20mg且小于80mg为酒驾;达到或者超过80mg为醉驾,某次检测中,请通过计算判断该驾驶员属于酒驾还是醉驾?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
2023-2024学年吉林省长春八十七中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.单项选择题(共20分)
1.(2分)电压的国际单位是用下列哪位科学家名字来命名( )
A.伏特 B.安培 C.库仑 D.瓦特
【答案】A
【分析】电压的国际单位是伏特。
【解答】解:电压的国际单位是伏特,安培是电流的国际单位,瓦特是功率的国际单位,A正确。
故选:A。
2.(2分)科技小组的同学们准备制作“可调节台灯”,他们准备了电源、开关、导线以及如图所示的电位器(变阻器)。其中电位器中电阻丝的材料可以选用( )
A.玻璃 B.石墨 C.塑料 D.橡胶
【答案】B
【分析】电位器中电阻丝的材料应该用电阻较大的导体。
【解答】解:玻璃通常状态下是绝缘体,塑料和橡胶是绝缘体;故电阻丝的材料应选择石墨。
故选:B。
3.(2分)家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,进一步控制加湿器的喷雾量( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【答案】C
【分析】半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,其导电性能受温度、光照强度、空气湿度等的影响。
【解答】解:家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是半导体。
故选:C。
4.(2分)下列家用电器中,正常工作时电流约为5A的是( )
A.手机充电器 B.电冰箱
C.空调 D.台灯
【答案】C
【分析】结合对生活中用电器工作电流的了解得出正确选项。
【解答】解:A、手机充电器的工作电流约0.1A;
B、电冰箱的工作电流约4A;
C、空调的工作电流较大,故C符合题意;
D、台灯的工作电流约0.1A。
故选:C。
5.(2分)2022年中央电视台“3 15”晚会上,非标电线因质量问题和安全隐患被点名。所谓的非标电线就是低于国家标准的电线,即电线的粗细比国家标准要求的合格电线都要细一些。若用非标电线替代相同长度的合格电线( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】A
【分析】影响影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度.
【解答】解:非标电线比国家标准要求的合格电线都要细一些,故用非标电线替代相同长度的合格电线时,故电阻变大。
故选:A。
6.(2分)某同学做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。他急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A.小勺能吸引胡椒粉是因为它带了电
B.若小勺带负电是因为它失去了电子
C.小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D.小勺摩擦带电,说明小勺是导体
【答案】A
【分析】两种不同物质组成的物体相互摩擦后,物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电;
摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;
容易导电的物体叫做导体,比如金属;不容易导电的物体叫做绝缘体,比如塑料。
【解答】解:A、塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,故A正确;
B、塑料小勺和毛料布在摩擦的过程中,故B错误;
C、摩擦起电的实质是电荷的转移,而是发生了电荷的转移;
D、塑料小勺不容易导电,故D错误。
故选:A。
7.(2分)在教室中,已经有5盏灯发光,若熄灭其中一盏灯( )
A.总电阻减小 B.总电流减小
C.其余4盏灯变亮 D.总电压增大
【答案】B
【分析】家庭电路中各用电器均为并联,故由并联电路的规律及公式R=可知熄灭灯后的各相关量的变化情况。
【解答】解:ABD、由于在家庭电路中为照明电压,并联电路中各支路互不影响,而通过熄灭灯泡的电流为0,所以总电流将减小可知,故B正确;
C、并联电路中各支路互不影响,所以其余4盏灯的亮度不变。
故选:B。
8.(2分)乘坐高铁可直接刷身份证进站,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行.用代表闸门,则如图中电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
【解答】解:根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,然后与电动机串联。
故选:B。
9.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R2>R1 B.R1=R2 C.R2<R1 D.无法确定
【答案】A
【分析】由图象,当电流相等时,比较两电阻对应的电压,由欧姆定律比较两电阻大小。
【解答】解:作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B,分别过A,如图所示:
可知当电流相等时,R2两端的电压更大,由I=,所以R2>R7,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.(2分)在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都增大
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数减小,电压表示数变大
【答案】C
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测通过变阻器的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测通过变阻器的电流。
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,故ABD错误;
当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,接入电路中的电阻增大,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过滑动变阻器的电流减小,故C正确。
故选:C。
二.非选择题(共50分)
11.(2分)在空中飞行的飞机,因与空气发生了摩擦而带上了 电荷 ,如果在着陆过程中没有将静电放掉,当地勤人员接近时,可能危及生命 导体 (选填“导体”或“绝缘体”)材料做成,从而避免造成危害。
【答案】见试题解答内容
【分析】解决此题要知道两种不同的物质在相互摩擦时,会发生电子的转移,从而使物体带上静电,所以必须把电荷中和,这样才可能避免受伤。
【解答】解:在空中飞行的飞机,因与空气发生了摩擦而带上了电荷,当地勤人员接近时,所以飞机的轮胎常用导体材料做成;
故答案为:电荷,导体。
12.(1分)在番茄上相隔一定距离分别插入锌、铜金属片,可做成“番茄电池”,将番茄电池与已调零的电压表相连 负 极。
【答案】负。
【分析】据电压表的正确使用方法确定电池的正负极。
【解答】解:根据图示可知,电压表正向偏转,因此乙片为正极;
故答案为:负。
13.(4分)如图甲所示,三合一充电器给三部手机同时充电。三部手机是 并 联,充电中的手机电池相当于 用电器 ;如图乙所示,电源电压为3V,闭合开关 L1 两端的电压。若电压表的示数为0.5V,则L2两端的电压是 2.5 V。
【答案】并;用电器;L1;2.5。
【分析】(1)三部手机在充电时能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;充电时消耗电能,转化为化学能;
(2)图乙所示,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;电压表读数: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,从而读数;小灯泡L1、L2是串联连接的,根据串联电路的电压规律可求得L2两端的电压;
【解答】解:(1)用三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机能独立工作且互不影响;充电时消耗电能;
(2)图乙所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L5并联,测量的是L1两端的电压;若电压表的示数为0.5V,L1两端的电压:U1=7.5V;根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可得,L2两端的电压:U8=U U1=3V 6.5V=2.7V。
故答案为:并;用电器;L1;2.3。
14.(2分)某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 15 Ω;当通过它的电流为0.3A时,它两端的电压为 4.5 V。(电阻不随温度变化)
【答案】15;4.5。
【分析】(1)已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当通过它的电流为0.3A时,该导体的电阻不变,已知通过导体中的电流和电阻根据欧姆定律即可求出它两端的电压。
【解答】解:根据欧姆定律I=可得
R===15Ω;
(2)由于电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当通过它的电流为0.3A时,为15Ω;
通过它的电流为6.3A时,根据欧姆定律I=
导体两端的电压为:
U′=I′R=0.4A×15Ω=4.5V。
故答案为:15;8.5。
15.(2分)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 2.5 V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为 1 V。
【答案】2.5;1。
【分析】只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流,再闭合开关S2时,R被短路,只有L工作,根据电流表的示数为0.25A,从图中读出电源电压,只闭合开关S1时,根据图像得出灯泡的电压,根据串联电路特点计算R的电压。
【解答】解:只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流2时,R被短路,此时小灯泡L两端的电压等于电源电压,从图像知,即电源电压U=3.5V;
当只闭合开关S1,灯泡的电流为2.2A,电压为1.8V,
根据串联电路的特点知,电阻R的电压UR=U﹣UL=2.5V﹣3.5V=1V。
故答案为:7.5;1。
16.(4分)如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置,R0为定值电阻,R1是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,电路中R0的作用是 保护电路 。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在 定值电阻R0 元件两端。
【答案】保护电路;变小;定值电阻R0。
【分析】由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1、油量表串联接入电路,根据电流表、电压表的使用规律可知油量表是电流表,
(1)当油箱中装满油时,油面达到最高,滑动变阻器R1的滑片移动到最下端,滑动变阻器R1接入电路中的阻值为0,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,若没有定值电阻R0,电路发生短路,由此可知定值电阻R0的作用;
(2)当油箱中的油量减少时,油面下降,滑动变阻器R1的滑片向上滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻的变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,由此可得出电流表的示数变化;
(3)当油箱中的油量增加时,油面上升,滑动变阻器R1的滑片向下滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻的变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,根据U=IR可知定值电阻R0两端的电压变大,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由此可得出电压表应并联在哪个元件的两端。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1、油量表串联接入电路,根据电流表,
(1)当油箱中装满油时,油面达到最高8的滑片移动到最下端,滑动变阻器R1接入电路中的阻值为0,电路中的总电阻最小,若没有定值电阻R6,电路发生短路,由此可知定值电阻R0的作用是保护电路,防止电路中电流过大;
(2)当油箱中的油量减少时,油面下降1的滑片向上滑动,滑动变阻器R5接入电路中的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,电流表的示数变小;
(3)当油箱中的油量增加时,油面上升1的滑片向下滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,根据欧姆定律可知电路中的电流变大5=I0R0可知定值电阻R6两端的电压变大,根据U滑=U﹣U0可知,滑动变阻器两端的电压变小,若换用电压表改装成油量表,电压表应并联在定值电阻R0的两端。
故答案为:保护电路;变小5。
17.(6分)在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时电路图如图所示:
次数 L1两端电压/V L2两端电压/V
1 1.6 1.2
2 1.4 1.4
3 1.1 1.7
(1)在连接电路时,开关必须 断开 。小明正确连接电路后,闭合开关S,完成了三次实验 寻找普遍规律 。
(2)分析实验数据,可得到串联电路电压的规律是: U=U1+U2 。(写出表达式)
(3)小明实验一段时间后,小灯泡L1、L2突然均熄灭,小明观察到电压表有示数,造成该现象的原因可能是 L1断路 。
(4)另一位同学小亮按照如图所示的电路图正确连接实物,并将电压表接入电路中A、B两端,测量出了L1两端的电压。然后,小亮认为只须将电压表与A点相连的导线改接到C点即可测出L2两端的电压。你认为这种办法能否测出L2两端的电压? 不能 ,原因是 电压表正负接线柱接反了 。
【答案】(1)断开;寻找普遍规律;(2)U=U1+U2;(3)L1断路;(4)不能;电压表正负接线柱接反了。
【分析】(1)在连接电路时应将开关断开;多次测量找普遍规律;
(2)根据表中数据得出结论;
(3)由图知,两灯泡串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压,实验一段时间后,小灯泡L1、L2突然均熄灭,电压表有示数,说明电压表串联接入电路,造成该现象的原因可能是与电压表并联的灯泡断路;
(4)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时应将开关断开;
此题是串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系,多次测量是为了找出普遍规律;
(2)分析表中数据有:1.6V+3.2V=2.7V,1.4V+2.4V=2.8V,
可得到串联电路的电压特点是:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2;
(3)由图知,两灯泡串联6两端的电压,实验一段时间后1、L2突然均熄灭,电压表有示数,造成该现象的原因可能是与电压表并联的灯泡断路7断路;
(4)已测出L1两端的电压,与B相连的为电压表正接线柱,将电压表与A点相连的导线改接到C点,错误的原因是电压表正负接线柱接反了。
故答案为:(1)断开;寻找普遍规律1+U6;(3)L1断路;(4)不能。
18.(5分)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,电路图如图甲所示。
(1)用电流表测量A点的电流,请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
(2)闭合开关,观察到灯L1发光,灯L2不发光,电路可能存在的故障是 灯泡L2断路 。
(3)排除故障后,依次测量B点的电流IB、C点的电流IC,两次测量电流表指针的偏转情况均如图丙所示,则IC= 0.9 A。
(4)本次实验中所用小灯泡L1和L2的规格是否相同? 不相同 。
【答案】(1)见解答图;(2)灯泡L2断路;(3)0.9;(4)不相同
【分析】(1)电流表要串联在电路中,让电流从正接线柱流进电流表,从负接线柱流出来。
(2)并联电路的一个支路的灯泡正常工作,另一个支路的灯泡不发光,是该支路断路。
(3)电流表的大量程是小量程的5倍。
(4)并联电路的两个支路的灯泡的电流不同,两个灯泡的规格不同。
【解答】解:(1)用电流表测量A点的电流,电流表就和灯泡L1串联,实物连接如图所示:
。
(2)闭合开关,观察到灯L1发光,灯L4不发光,电路可能存在的故障是:灯泡L2断路;
(3)排除故障后,依次测量B点的电流IB、C点的电流IC,两次测量电流表指针的偏转情况均如图丙所示,小量程的读数为0.18A,使用的应该是大量程,则IC=7IB=5×0.18A=6.9A;
(4)因为两个支路的电流不相同,所以两个灯泡的规格不相同。
故答案为:(1)如图所示;(2)灯泡L2断路;(3)7.9。
19.(3分)如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
编号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)通过对D和 C 导体进行实验,可探究电阻的大小与材料的关系。
(2)通过对A和 B 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)实验中,通过观察 电流表示数 可以判断导体的电阻大小,如果将电流表换成电压表能否得出结论? 不能 。
【答案】(1)C;(2)B;(3)电流表示数;不能。
【分析】(1)(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积以及温度,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(3)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
电压表串联接入电路,测电源电压,电压表示数不变,据此分析将电流表换成电压表能否得出结论。
【解答】解:(1)探究电阻的大小与材料的关系,运用控制变量法,故选取C;
(2)探究电阻的大小与长度的关系,运用控制变量法,故选取A;
(3)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小;
电压表串联接入电路,测电源电压,所以将电流表换成电压表不能得出结论。
故答案为:(1)C;(2)B;不能。
20.(7分)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,电源电压为3V,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正电路后,实验过程中小明发现电压表无示数,电流表有示数 定值电阻短路 。
(3)改正电路,查明故障后;将5Ω定值电阻接入电路,读出电流表的示数。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,闭合开关后 左 端滑动,使电压表示数为 1.5 V时,读出电流表的示数。
(4)通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 反比 。
(5)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 20 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)见解答图;(2)定值电阻短路;(3)左;1.5;(4)反比;(5)20。
【分析】(1)“探究电流与电阻关系”的实验中,电压表应测电阻的电压,据此改正;
(2)电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联部分发生了短路;
(3)将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大,要使定值电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,直到电压表的示数达到原来的示数不变;
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,由分压原理求出接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,据此回答。
【解答】解:(1)“探究电流与电阻关系”的实验中,电压表应与电阻并联,改正后如下所示:
(2)电流表有示数,说明整个电路是通路,说明电压表并联的定值电阻发生了短路;
(3)将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,应减小电路中的电流,直到电压的示数达到1.8V为止;
(4)通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时;
(5)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=3V﹣1.2V=1.5V;
变阻器分得的电压为电压表示数4倍,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1×20Ω=20Ω;
为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么。
故答案为:(1)见解答图;(2)定值电阻短路;1.4;(5)20。
21.(5分)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 最左 端。
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,则未知电阻Rx= 10 Ω。
(3)接下来他应该进行的操作是 B 。
A.换用不同阻值的电阻进行多次测量
B.调节滑动变阻器进行多次测量
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= R0 (用已知量和测量量符号表示)。
【答案】(1)最左;(2)10;(3)B;(4)②b端;③R0。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值;
(2)由图乙知根据电流表的量程确定分度值读数;由I=求电阻大小;
(3)伏安法测电阻的实验中,需要多次测量求平均值减小误差;
(4)闭合开关S,将滑片滑倒a端,两电阻并联;将滑片滑倒b端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
【解答】解:
(1)为了保护电路,闭合开关前;
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.7A,所以当电压表示数为2.4V时电流表的示数4.24A;
由I=可得:Rx===10Ω;
(3)完成一次试验后,为确保测量结果的准确性;故选B;
(4)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端1,
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑片移到b端2,
③在①中,两电阻并联,在②中,Rx被短路,只有R4工作;
由欧姆定律,所以电源电压:U=I2R0,
两步骤中,R4两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I6,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:
Ix=I1﹣I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:
Ux=U=I5R0,
所以待测电阻:
Rx==R0。
故答案为:(1)最左;(2)10;(4)②b端;③R8。
22.(9分)为防止酒驾出现事故,酒精测试仪被广泛使用。如图甲所示,是一种酒精测试仪的电路图。Rt为气敏电阻,其阻值随气体中酒精含量的变化关系如图乙所示,使用前通过调节滑动变阻器对测试仪进行调零,即酒精浓度为0时,电压表的示数刚好为9V,然后进行酒精浓度测试,一次测试时,电压表示数为6V。
(1)仅进行调零测试后,Rt的阻值为 60 Ω。
(2)检测时,呼出的气体中酒精的含量越大,电流表的示数 越大 。
(3)我国交通法规定:当驾驶员呼气每100mL酒精含量大于或等于20mg且小于80mg为酒驾;达到或者超过80mg为醉驾,某次检测中,请通过计算判断该驾驶员属于酒驾还是醉驾?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
【答案】(1)仅进行调零测试后,R1的阻值为60Ω;
(2)检测时,呼出的气体中酒精的含量越大,电流表的示数越大;
(3)某次检测中,电流表示数为0.4A,该驾驶员属于酒驾。
【分析】(1)由图乙可知气体中酒精含量为零时气敏电阻的阻值;
(2)由图乙可知气敏电阻的阻值随气体中酒精含量变化的关系,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,即为电流表示数的变化;
(3)调零测试时,已知Rt的两端的电压,根据欧姆定律得出电路中的电流;
然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律列出调零测试时和一次测试时电源电压的表达式,然后联立方程解得滑动变阻器R接入电路的电阻和电源电压;
某次检测中,电流表示数为0.4A时,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出此时气敏电阻Rt的阻值,根据图象中数据分析属于酒驾还是醉驾。
【解答】解:由图甲可知,气敏电阻Rt与滑动变阻器R串联,电压表测气敏电阻Rt两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图乙可知,当气体中酒精含量为零时气敏电阻的阻值Rt=60Ω;
(2)饮酒后,人呼出气体中的酒精含量越大,气敏电阻的阻值随气体中酒精含量的增加而减小,电路中的电流变大;
(3)进行调零测试时,气敏电阻两端的电压为:U0=9V,
则此时电路中的电流:I2===0.15A,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压:
U=U0+I2R滑=9V+0.15A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
一次测试时,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压:
U=U8+I1R滑=6V+4.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得:滑动变阻器R接入电路的电阻:R=20Ω,电源电压U=12V;
当电流表示数为0.3A时,根据欧姆定律可得电路中的总电阻:
R总===30Ω,
由串联电路的电阻特点可知,此时气敏电阻的阻值:Rt2=R总﹣R=30Ω﹣20Ω=10Ω,
由图乙可知,此时气体中酒精含量为60mg/100mL,且小于80mg/100ml为酒驾。
答:(1)仅进行调零测试后,R1的阻值为60Ω。
(2)检测时,呼出的气体中酒精的含量越大。
(3)某次检测中,电流表示数为6.4A。