九上物理期中复习 第13章《电路初探》 压轴题22题(江苏专用)
一、导体与绝缘体的区别与联系
1.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图所示,对于下列实验中的物理过程,说法不正确的( )
A.图甲中,试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
B.图乙中,厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增大
C.图丙中,从滑梯滑下,臀部发热,是克服摩擦做功增加臀部的内能
D.图丁中,一开始灯泡不亮,当玻璃芯加热到红炽状态时灯泡发光,实验说明导体和绝缘体在一定条件可相互转变
【答案】A
【详解】A.试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减少,转化成了塞子的机械能,故A符合题意;
B.把活塞迅速压下去时,温度升高,是机械能转化为内能,管内空气的内能增大,故B不符合题意;
C.从滑梯滑下,臀部发热,是克服摩擦做功增加臀部的内能,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.常温下玻璃是绝缘体,一开始灯泡不亮,当玻璃芯加热到红炽状态时灯泡发光,说明此时玻璃变为导体了,实验说明导体和绝缘体在一定条件可相互转变,故D不符合题意。
故选A。
二、辨析电路的串并联
2.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图所示的电路图中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S3,闭合 S2,L1和L2并联
B.断开 S1,闭合 S2、S3,电路处于短路状态
C.断开 S1、S2,闭合 S3,电路处于通路状态
D.断开 S2,闭合 S1、S3,电路处于断路状态
【答案】B
【详解】A.此种情况下,电流从电源正极出发,依次通过两个小灯之后流回电源负极,故两个小灯是串联的。故A错误;
B.此种情况下,电流从电源正极出发,通过导线流回电源负极,两个小灯被短接。故B正确;
C.此种情况下,两个小灯与电源负极未连通,电路没有电流通过,处于断路状态。故C错误;
D.此种情况下,电流从电源正极出发后分成两支,分别通过两个小灯后汇合在一起流回电源负极,即两个小灯并联。故D错误。
故选B。
3.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图所示电路,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S3时,灯L1、L2串联
B.闭合S1、S2,断开S3时,灯L1、L2并联
C.闭合S1、S3,断开S2时,只有灯L1发光
D.闭合S1、S2、S3时,灯L1、L2都发光
【答案】D
【详解】A.只闭合S3时,L1、L2首尾顺次连接,属于串联,故A正确,不符合题意;
B.闭合S1、S2,断开S3时,灯L1、L2首首相连、尾尾相连,属于并联,故B正确,不符合题意;
C.闭合S1、S3,断开S2时,只有灯L1接入电路,灯L2被短路,只有灯L1亮,故C正确,不符合题意;
D.闭合S1、S2、S3时,电源被短路,灯L1、L2都不亮,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)我国交通管理规定:“红灯停、绿灯行、黄灯等一等”,小明在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯。
(1)当单刀多掷开关接通位置“1”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(2)当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(3)发光的各灯用的是 联方式。
【答案】 绿 红 黄 黄 并
【详解】(1)[1][2]将几个灯的两端分别连接在一起,然后接入电路中,这几个灯为并联。上图中实心圆点表示导线交叉相连,当单刀多掷开关接通位置“1”时,东西方向的两盏红灯和南北方向的两盏绿灯四盏灯并联,故南北方向绿灯发光,东西方向红灯发光。
(2)[3][4]当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向和东西方向的四盏黄灯并联,故南北方向黄灯发光,东西方向黄灯发光。
(3)[5]根据以上分析,各个发光的灯是并联方式。
5.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)阅读短文,回答问题。
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化
的关系如图乙所示。
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 3.6m3/h
热水产出率 12L/min
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是______(单选);
A.采用热值更高的燃料 B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度 D.使水管中的进水量减小
(3)若热水器热水产出率为12L/min时,设A、B两点的高度差为0.3m,则水在热交换器A、B两点间运行时克服重力做功的功率为 W(g取10N/kg);
(4)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为 J;测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为 L/min,加热效率为 [c水=4.2×103J/(kg ℃)];
(5)在(4)中,已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,该过程中烟气只和水发生热传递,那么该热水器风机排出低温烟气的温度为 ℃。
【答案】(1) 半导体 并
(2)C
(3)0.6
(4) 2.7×107 10 1.89×107
(5)112.5
【详解】(1)[1]两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由半导体材料制作,具有单向导电性。
[2]依题意得,两灯没有同时亮起,说明两灯互不影响,说明它们应并联在电路中。
(2)热水器加热效率是水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的热量的比值。
ABD.热水器加热效率与燃料的热值、进水口冷水的初温、水管中的进水量无关,故ABD不符合题意;
C. 加长热交换器中水管长度可以增加水吸收的热量,减少热量损失,可以提高热水器加热效率,故C符合题意。
故选C。
(3)若热水器热水产出率为12L/min时,则1min出热水
由得,这些水的质量为
1min内12kg的水从A点到B两点克服重力做的功
水在热交换器间运行时克服重力做功的功率为
(4)[1]某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时。若热水器正常工作15min消耗的燃气的体积为
燃气完全燃烧释放的热量为
[2]当热水器热水产出率为12L/min是,每分钟水吸收的热量为
当冷水的温度15℃和出水温度为45℃,每分钟水吸收的热量为
同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸热的热量相等,
即
则
由得,此时1min流出热水的体积为
则上述过程热水器的出水流量为10L/min。
[3]15min水吸收的热量为
(5)燃气完全燃烧释放的热量后啥事的热量为
由题意的,延期通过热交换器经历的时间为1.2min,则每秒中烟气散失的内能为
即烟气具有的内能为0.1125×106J,由图乙可知,烟气具有的内能E与烟气的温度t成正比,且当
时,温度为
该热水气风机排处低温烟气的温度为
6.(23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,已知两只灯泡L1和L2是并联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表) 是电流表(填序号)。闭合开关后,两小灯泡都能正常发光,过了一会儿,L1灯丝烧断突然熄灭,灯泡L2的亮度将会 (“变亮”“不变”“变暗”)。②电表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①、③ 不变 不变
【详解】[1]两灯并联,说明电流是分别通过两个小灯的。开关闭合后,电流从电源正极出发,通过开关后分成两支,分别通过小灯L2与电表①,电表③与小灯L1,故③是电流表。通过电表③的电流通过小灯L1,通过L2的电流通过电表①,流回电源负极,故②是电压表(不允许电流通过),①是电流表。
[2]两灯并联,互不影响,一个灯断路,另外一个灯工作状态不变,故L2的亮度不变。
[3]电表②为电压表,测量并联电路电压,其大小等于电源电压。故②的示数是不变的。
7.(2023·江苏扬州·二模)如图甲所示,三合一充电器给三部手机同时充电。若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图乙所示,电源电压为3V,闭合开关,电压表测的是 两端的电压。若电压表的示数如图丙所示,则L2两端的电压是 V。如图丁所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 ,乙是 (均选填“电流表”或“电压表”)。
【答案】 变小 L1 2.5 电流表 电压表
【详解】[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,所以它们是并联的;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若拔掉其中一部手机,则总电流将变小。
[2]图乙所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压。
[3]由图丙可知:电压表应该使用的是的量程,分度值是0.1V,示数是0.5V,即L1两端的电压;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
[4][5]丁图中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光;若乙是电流表,则L2灯泡会被短路,所以乙是电压表,甲与灯泡L2串联,若甲为电压表,则灯泡L2相当于断路,不能发光,故甲为电流表,则两个灯泡组成并联电路。
三、根据描述判断电路连接的方式是否正确
8.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)小刚对家里的电风扇的电路进行了探究,他发现电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作。电动机工作时,指示灯一定会亮。则图中最符合此电风扇电路特点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作,两用电器互不影响,则灯与电动机并联;电动机工作时,指示灯一定会亮,据此可知干路开关控制整个电路,闭合干路开关后,灯就能工作;有支路开关控制电动机,再闭合支路开关后电动机才能工作,B图最符合此电风扇电路特点;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
四、按照要求设计连接串联电路
9.(23-24九年级上·江苏南通·期中)设计一个家庭门窗报警的装置:给你一个电压电池组、一只灯、一只开关、一只电铃和若干细导线,请你设计一个家庭门窗报警的装置。要求:合上开关后,屋内灯亮而铃不响;当有人推开窗户连接在窗户上的细导线被拉断时,电铃便会响起来,从而报警。请按设计的要求在方框中画出电路图并将图中元件连成电路。
【答案】
【详解】开关闭合时,若导线完好,则灯亮铃不响;而当导线被拉断后,电铃响起来,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,电灯应串联在干路中。先令电灯、电铃、开关组成串联电路,然后用导线将电铃短路掉。
五、填空题
六、电流表的结构与使用方法
10.(23-24九年级上·江苏·期中)如图所示的电路中,开关闭合后,要损坏电流表的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量通过的电流,不会损坏电流表,故A不符合题意;
B.闭合开关,电流从电源正极经电流表直接回到电源负极,造成电源短路,会烧坏电流表和电源,故B符合题意;
C.两只灯泡串联,闭合开关,电流表测量电路中的电流,不会损坏电流表,故C不符合题意;
D.两只灯泡并联,闭合开关,电流表被短路,不会损坏电流表,故D不符合题意。
故选B。
七、并联电路的电流规律
11.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均发光,两电表都有示数。下列判断正确的是( )
A.电流表只测量灯的电流
B.电流表的示数比的大
C.灯被短路时,也不发光
D.仅断开两个表都没示数
【答案】C
【详解】A.由图得,两开关都闭合时,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量灯泡L1电流,开关S2控制整个电路,开关S1控制灯泡L1,故A错误;
B.并联电路中,干路电流最大,则电流表的示数小于的示数,故B错误;
C.灯被短路时,也被短路,都不发光,故C正确;
D.仅断开,电路由两灯泡并联变为灯泡L2正常发光,两个表的示数都变小,故D错误。
故选C。
12.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路,电源为两节新干电池,先闭合开关S1,再闭合开关S2的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变 B.电流表A2的示数变大
C.电流表A2的示数不变 D.电流表A1、A2示数始终相等
【答案】C
【详解】根据实物连接图,画出电路图如下:
由图可知,两灯并联,S1在干路上,S2在L2支路上,电流表A1在干路上,测量干路电流;电流表A2在L1支路上,测量通过L1的电流。先闭合开关S1,电路为L1的简单电路,两电流表均测L1的电流;当S2从断开到闭合的过程中,因并联电路中各支路互不影响,则通过L1的电流不变,即A2的示数不变;电流表A1由测量通过L1的电流,变为测量干路电流,则A1示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
13.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数如图乙所示;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数还是如图乙所示。求:
(1)当开关S1、S3闭合,S2断开时,流过灯泡L1的电流为
(2)当开关 闭合, 断开时,L1、L2组成串联电路,此时发现L1比L2亮,以下说法正确的是 ,理由是 。
A、通过L1灯的电流大
B、通过L2灯的电流大
C、通过两灯的电流一样大
D、无法确定
【答案】 0.22A S2 S1、S3 C 串联电路中通过各用电器的电流相等
【详解】(1)[1]当开关S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L1、L2并联,灯泡两端的电压为电源电压,电流表测干路中电流;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电路中只有L1,L2被断路,灯泡L1两端的电压为电源电压,电流表测灯泡L1的电流,两种电路中L1两端的电压不变,通过L1的电流不变,由此可知第一种电路电流表的示数大于第二种电路电表的示数;由于两种电路中电流表指针偏转角度相同,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表量程为0~3A,示数为I=1.1A;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的量程,分度值是0.02A,由图乙可知,流过L1的电流为0.22A。
(2)[2][3]由图甲可知,当开关S2闭合,S1、S3断开时,L1、L2组成串联电路。
[4][5]L1、L2组成串联电路,因为串联电路中通过各用电器的电流相等,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是 A;通过灯L2的电流大小是 A。
【答案】 1 0.6
【详解】[1]由图甲知开关闭合时,两灯并联,电流表A1在干路上,由并联电路电流特点得干路电流大于支路电流,图乙示数应大于图丙示数,故电流表A1接入电路的为0~3A量程,分度值为0.1A,所以A1表(图乙)的读数是1A。
[2]由图丙知电流表A2在支路上与灯泡L1串联,即通过灯泡L1的电流为图丙示数,由图丙知该电流表接入电路的为0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以A2表(图丙)的读数是0.4A,由并联电路电流特点知通过灯L2的电流大小
15.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。
(1)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮。小明认为L2不亮的原因是L2短路,你认为他的判断是 (正确/错误)的;
(2)小明将电路中开关与电流表“0.6”接线柱相连的导线那一端改接到“﹣”接线柱上,其他都不动。这样连接的目的是测 (干路/L2)的电流,请评价其可行性并说明理由: ;
(3)小明分别测出L1、L2、干路中的电流如表所示,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: ;
电流表的测量对象 电流表的示数I/A
L1所在的支路电流(I1) 0.30
L2所在的支路电流(I2) 0.20
干路中电流(I) 0.50
(4)小明利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,就可直接测出L1、L2、干路三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图 ;
(5)如图是小梅实验电路的一部分,若通过导线ab电流为0.6A,则通过导线cd的电流大小是 。
【答案】 错误 L2 电流表正负接线柱接反 I=I1+I2 换用不同规格的灯泡多次实验 0.92A或0.28A
【详解】(1)[1]两灯并联,闭合开关,发现L1亮,而L2不亮,若L2不亮的原因是L2短路,则L1和电源也短路,这是不可能的,所以他的判断是错误的。
(2)[2][3]电流表与待测电路串联,小明将电路中开关与电流表“0.6”接线柱相连的导线那一端改接到“﹣”接线柱上,其他都不动。这样电流表就被串联到L2所在支路上,所以连接的目的是测L2的电流,但这种做法不可行,因为电流表正负接线柱接反了。
(3)[4][5]由表格可知
0.30A+0.20A=0.50A
由此得出初步结论
I=I1+I2
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:换用不同规格的灯泡多次实验。
(4)[6]利用原有的实验器材,添加一个开关在,在支路上各接一个开关即可完成实验要求的直接测出L1、L2、干路三处的电流,电路如图所示:
(5)[7]若导线ab的电流方向是a→b,根据电流的走向,则ab中的电流及通过电流表的电流,均通过dc导线,因此dc在干路,此时
Icd=0.6A+0.32A=0.92A
方向:d→c。若导线ab的电流方向是b→a,根据电流的走向,cd中的电流和电流表的电流都流向ab,因此ab在干路,则
Icd=0.6A﹣0.32A=0.28A
方向:c→d。故cd中的电流大小为0.92A或0.28A。
16.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图所示实物电路中,下列分析都正确的是( )
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,A1测L1的电流
②只闭合开关S1、S2时,L1和L2被短接,A1和A2的电流大小相等
③三个开关都闭合时,会造成电源短路
④三个开关都闭合时,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L2的电流之差是0.1A
A.①②③ B.①②④ C.①④ D.①②
【答案】D
【详解】①只闭合开关S1时,如图所示:
此时三个小灯泡串联,A1测串联电路中电流,也是测L1的电流,故①正确;
②只闭合开关S1、S2时,如图所示:
此时L1和L2被短接,只有L3接入电路中,A1和A2的电流大小相等,故②正确;
③④三个开关都闭合时,等效电路如图所示:
此时三灯并联,A1测干路电流,A2测L3和L2的电流之和,所以
IA2=I3+I2=0.5A ①A3测L1和L2的电流之和,所以
IA3=I1+I2=0.4A ②①-②可得
I3-I1=0.5A-0.4A=0.1A故③④错误。综上所述,故ABC错误,D正确。
故选D。
17.(23-24九年级上·江苏南京·期中)小明同学进行了“探究电路中电流特点”的实验。
(一)图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图;
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格是 (选填“相同”或“不相同”)的,连接好最后一根导线时,发现小灯泡都亮了,出现这种情况的原因是 ;
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.3 0.3 1.5
(2)上表是小明同学实验中的一组数据,造成这种错误的原因是 ;
(3)小华按电路图正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡一个很亮,一个不发光,造成这种现象的原因可能是 。
A.通过不发光小灯泡的电流小
B.两个小灯泡的规格不同
C.不发光的小灯泡灯丝断了
(二)图乙是“探究并联电路电流特点”的实物图;
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,发现电流表A的指针在如图丙所示的位置处,可能的原因是 ;
(2)更正上述问题后,小明随即仔细检查,发现电路有不当之处。图乙中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
【答案】 不相同 连接电路时开关没有断开 读C点电流时,电流表选用小量程,却按大量程读数 B 电流表未调零
【详解】(一)(1)[1]为得出普遍性的结论,实验中,选择两个小灯泡的规格是不相同的。
[2] 连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是:连接电路时,开关没有断开。
(2)[3] 串联电路各处的电流都相等,根据实验数据,明显错误的数值是1.5,根据电流表大小量程之比为5∶1,造成错误的原因是:电流表选用小量程,却按大量程读数了。
(3)[4]闭合开关,发现小灯泡一个很亮,一个不发光,由于这是串联电路,各处电流相等,故 A不符合题意;串联电路中电流只有一条路径,若任何一个灯泡灯丝断了,另一个也构不成通路,因此也不亮,故C不符合题意,因此有可能是两个灯泡规格不同,导致它们的实际功率不同,因此亮度不同,实际功率大的更亮一些,故B符合题意。
(二)(1)[5]图乙所示,闭合开关前,电流表A1的指针反向偏转,说明电流表未调零。
(2)[6]图中灯泡L2和电流表A3被短路,要探究“并联电路中电流的关系”,两个灯泡并联,且两条支路上个串联一个电流表,干路上串联一个电流表,电流表中电流要“+”进“-”出,如下图所示:
八、串联和并联电路的电压规律
18.(23-24九年级上·江苏南京·期中).如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,下列说法中正确的是( )
A.和串联,电路中的电流为0.6A,、两端的电压分别为0.3V、1.2V
B.和串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
C.和并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
D.和并联,电源电压为1.2V,通过、的电流分别为0.3A、0.6A
【答案】B
【详解】AB.两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压;串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,故B正确,A错误;
CD.两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分开,一路经灯泡L1回到电源的负极,一路经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流;并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,两灯泡规格相同时通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,故CD错误;
故选B。
19.(23-24九年级上·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题
热电偶
用两种不同材料的导体(如铁线和铜线)组成如甲图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应(又叫热电效应),这种电路叫热电偶电路。
热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温差大小有关。实验测得某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据如表所示:
接点温差/℃ 0 100 200 300 … 500 600 …
电路中的电流/mA 0 64 142 234 … 460 594 …
(1)热电偶产生温差电压为电路提供的电能,主要是由 (机械能/内能)转化而来的;
(2)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是 ;
A.玻璃片铝薄片
B.玻璃片玻璃片
C.铝薄片锌薄片
D.锌薄片锌薄片
(3)将图甲中连接点A与恒温物体接触,连接点B与被测物体接触,将电流表的电流表示数标注为温度示数,改装成温度计。该温度计的温度刻度分布 (均匀/不均匀);
(4)结合表中的数据分布特征推算:当接点温差为400℃时,电路中的电流为 ;
A..326mA
B.340mA
C.350mA
D.360mA
(5)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J2处的温度为,热、冷热两点间产生的温差电压为15mV,则高温处的温度为 ℃。
【答案】 内能 C 不均匀 B 990
【详解】(1)[1]由题目可知,温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能;
(2)[2]根据热电偶电路的定义知制作热电偶电路的材料是两种不同的导体。A选项中,玻璃片是绝缘体,铝薄片是导体,这两种组合不符合题意,故A错误;B选项中,玻璃片是绝缘体,这两种组合不符合题意,故B错误;C选项中铝薄片和锌薄片是两种不同材料的导体,符合题意,故C正确;D选项中锌薄片和锌薄片是同种材料的导体,不符合题意,故D错误;
(3)[3]根据表中数据可知,电流的变化与温度的变化不成正比,所以这种温度计的刻度是不均匀的;
(4)[4]由表格数据知电路中电流的变化量依次为
温度每变化100℃,所以电路中电流的变化量相差都为
所以当接点温差为400℃时,电路中电流的变化量为
所以当接点温差为400℃时,电路中的电流为
故B正确;
(5)[5]因为热电偶的电压与J1、J2两点间的温度差成正比,设高温处温度为t,所以
解得t=990℃。
20.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示。当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是 Ω;若将它们并联连接到电压2.5V的电源上,则干路的电流是 A。若将它们串联连接到电压3.5V的电源上,则电路中的电流是 A。
【答案】 10 0.7 0.2
【详解】[1]当R2上的电压为1.5V时,根据图可知,此时的电流为0.15A,则R2的阻值是
[2]电路R1的阻值为
若将它们并联连接到电压2.5V的电源上,则通过R2的电流为0.2A,通过R1的电流为
干路的电流是
[3]若将它们串联连接到电压3.5V的电源上,如图当电路中的电流为0.2A时,电阻R1的电压为1V,电阻R2的电压为2.5V,电源电压为3.5V,故此时的电流为0.2A。
21.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,两个电流表指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡L1和L2中的电流分别为 A、 A。此时L1、L2两端的电压分别为U1、U2,则U1:U2= 。
【答案】 1.2 0.3 1:1
【详解】[1][2]从图甲可以看到,闭合开关S1、S2,根据电流的流法可知,电流表A2在干路,两灯泡是并联的,电流表A1、灯泡L2、开关S2串联在一起,电流表A2测的是总电流,电流表A1测的是支路电流,那么可知A2的示数大于A1的示数,观察图乙,指针偏转情况均如图乙所示,可推测,A2的是大量程3A的,读数是1.5A,A1的是小量程0.6A,读数是0.3A,A1与灯泡L2串联,那么灯泡L2的电流大小是0.3A,根据并联电路的电流规律可知,流过L1的电流大小是
流过L1的电流大小是1.2A,流过L2的电流大小是0.3A。
[3]根据并联电路的电压规律可知,并联的用电器,两端电压相等,即U1=U2,那么
九、辨析电学原件是电压表还是电流表
22.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,电路中有两个小灯泡,请在图中两个圈内分别填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。
【答案】
【详解】
若下面圆圈内是电流表,则电源会被短路,所以只能为电压表;此时两灯泡并联,上面圆圈中的电表串联在干路中,则上面的电表为电流表;如图所示:
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页九上物理期中复习 第13章《电路初探》 压轴题22题(江苏专用)
一、导体与绝缘体的区别与联系
1.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图所示,对于下列实验中的物理过程,说法不正确的( )
A.图甲中,试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
B.图乙中,厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增大
C.图丙中,从滑梯滑下,臀部发热,是克服摩擦做功增加臀部的内能
D.图丁中,一开始灯泡不亮,当玻璃芯加热到红炽状态时灯泡发光,实验说明导体和绝缘体在一定条件可相互转变
二、辨析电路的串并联
2.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图所示的电路图中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S3,闭合 S2,L1和L2并联
B.断开 S1,闭合 S2、S3,电路处于短路状态
C.断开 S1、S2,闭合 S3,电路处于通路状态
D.断开 S2,闭合 S1、S3,电路处于断路状态
3.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图所示电路,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S3时,灯L1、L2串联
B.闭合S1、S2,断开S3时,灯L1、L2并联
C.闭合S1、S3,断开S2时,只有灯L1发光
D.闭合S1、S2、S3时,灯L1、L2都发光
4.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)我国交通管理规定:“红灯停、绿灯行、黄灯等一等”,小明在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯。
(1)当单刀多掷开关接通位置“1”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(2)当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(3)发光的各灯用的是 联方式。
5.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)阅读短文,回答问题。
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化
的关系如图乙所示。
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 3.6m3/h
热水产出率 12L/min
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是______(单选);
A.采用热值更高的燃料 B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度 D.使水管中的进水量减小
(3)若热水器热水产出率为12L/min时,设A、B两点的高度差为0.3m,则水在热交换器A、B两点间运行时克服重力做功的功率为 W(g取10N/kg);
(4)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为 J;测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为 L/min,加热效率为 [c水=4.2×103J/(kg ℃)];
(5)在(4)中,已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,该过程中烟气只和水发生热传递,那么该热水器风机排出低温烟气的温度为 ℃。
6.(23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,已知两只灯泡L1和L2是并联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表) 是电流表(填序号)。闭合开关后,两小灯泡都能正常发光,过了一会儿,L1灯丝烧断突然熄灭,灯泡L2的亮度将会 (“变亮”“不变”“变暗”)。②电表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(2023·江苏扬州·二模)如图甲所示,三合一充电器给三部手机同时充电。若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图乙所示,电源电压为3V,闭合开关,电压表测的是 两端的电压。若电压表的示数如图丙所示,则L2两端的电压是 V。如图丁所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 ,乙是 (均选填“电流表”或“电压表”)。
三、根据描述判断电路连接的方式是否正确
8.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)小刚对家里的电风扇的电路进行了探究,他发现电风扇指示灯亮时,风扇内电动机不一定工作。电动机工作时,指示灯一定会亮。则图中最符合此电风扇电路特点的是( )
A. B.
C. D.
四、按照要求设计连接串联电路
9.(23-24九年级上·江苏南通·期中)设计一个家庭门窗报警的装置:给你一个电压电池组、一只灯、一只开关、一只电铃和若干细导线,请你设计一个家庭门窗报警的装置。要求:合上开关后,屋内灯亮而铃不响;当有人推开窗户连接在窗户上的细导线被拉断时,电铃便会响起来,从而报警。请按设计的要求在方框中画出电路图并将图中元件连成电路。
五、填空题
六、电流表的结构与使用方法
10.(23-24九年级上·江苏·期中)如图所示的电路中,开关闭合后,要损坏电流表的是( )
A. B.
C. D.
七、并联电路的电流规律
11.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均发光,两电表都有示数。下列判断正确的是( )
A.电流表只测量灯的电流
B.电流表的示数比的大
C.灯被短路时,也不发光
D.仅断开两个表都没示数
12.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路,电源为两节新干电池,先闭合开关S1,再闭合开关S2的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变 B.电流表A2的示数变大
C.电流表A2的示数不变 D.电流表A1、A2示数始终相等
13.(23-24九年级上·江苏南京·期中)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数如图乙所示;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数还是如图乙所示。求:
(1)当开关S1、S3闭合,S2断开时,流过灯泡L1的电流为
(2)当开关 闭合, 断开时,L1、L2组成串联电路,此时发现L1比L2亮,以下说法正确的是 ,理由是 。
A、通过L1灯的电流大
B、通过L2灯的电流大
C、通过两灯的电流一样大
D、无法确定
14.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是 A;通过灯L2的电流大小是 A。
15.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。
(1)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮。小明认为L2不亮的原因是L2短路,你认为他的判断是 (正确/错误)的;
(2)小明将电路中开关与电流表“0.6”接线柱相连的导线那一端改接到“﹣”接线柱上,其他都不动。这样连接的目的是测 (干路/L2)的电流,请评价其可行性并说明理由: ;
(3)小明分别测出L1、L2、干路中的电流如表所示,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: ;
电流表的测量对象 电流表的示数I/A
L1所在的支路电流(I1) 0.30
L2所在的支路电流(I2) 0.20
干路中电流(I) 0.50
(4)小明利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,就可直接测出L1、L2、干路三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图 ;
(5)如图是小梅实验电路的一部分,若通过导线ab电流为0.6A,则通过导线cd的电流大小是 。
16.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图所示实物电路中,下列分析都正确的是( )
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,A1测L1的电流
②只闭合开关S1、S2时,L1和L2被短接,A1和A2的电流大小相等
③三个开关都闭合时,会造成电源短路
④三个开关都闭合时,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L2的电流之差是0.1A
A.①②③ B.①②④ C.①④ D.①②
17.(23-24九年级上·江苏南京·期中)小明同学进行了“探究电路中电流特点”的实验。
(一)图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图;
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格是 (选填“相同”或“不相同”)的,连接好最后一根导线时,发现小灯泡都亮了,出现这种情况的原因是 ;
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.3 0.3 1.5
(2)上表是小明同学实验中的一组数据,造成这种错误的原因是 ;
(3)小华按电路图正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡一个很亮,一个不发光,造成这种现象的原因可能是 。
A.通过不发光小灯泡的电流小
B.两个小灯泡的规格不同
C.不发光的小灯泡灯丝断了
(二)图乙是“探究并联电路电流特点”的实物图;
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,发现电流表A的指针在如图丙所示的位置处,可能的原因是 ;
(2)更正上述问题后,小明随即仔细检查,发现电路有不当之处。图乙中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
八、串联和并联电路的电压规律
18.(23-24九年级上·江苏南京·期中).如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,下列说法中正确的是( )
A.和串联,电路中的电流为0.6A,、两端的电压分别为0.3V、1.2V
B.和串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
C.和并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
D.和并联,电源电压为1.2V,通过、的电流分别为0.3A、0.6A
19.(23-24九年级上·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题
热电偶
用两种不同材料的导体(如铁线和铜线)组成如甲图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应(又叫热电效应),这种电路叫热电偶电路。
热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温差大小有关。实验测得某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据如表所示:
接点温差/℃ 0 100 200 300 … 500 600 …
电路中的电流/mA 0 64 142 234 … 460 594 …
(1)热电偶产生温差电压为电路提供的电能,主要是由 (机械能/内能)转化而来的;
(2)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是 ;
A.玻璃片铝薄片
B.玻璃片玻璃片
C.铝薄片锌薄片
D.锌薄片锌薄片
(3)将图甲中连接点A与恒温物体接触,连接点B与被测物体接触,将电流表的电流表示数标注为温度示数,改装成温度计。该温度计的温度刻度分布 (均匀/不均匀);
(4)结合表中的数据分布特征推算:当接点温差为400℃时,电路中的电流为 ;
A..326mA
B.340mA
C.350mA
D.360mA
(5)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J2处的温度为,热、冷热两点间产生的温差电压为15mV,则高温处的温度为 ℃。
20.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示。当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是 Ω;若将它们并联连接到电压2.5V的电源上,则干路的电流是 A。若将它们串联连接到电压3.5V的电源上,则电路中的电流是 A。
21.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,两个电流表指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡L1和L2中的电流分别为 A、 A。此时L1、L2两端的电压分别为U1、U2,则U1:U2= 。
九、辨析电学原件是电压表还是电流表
22.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,电路中有两个小灯泡,请在图中两个圈内分别填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页