广东省佛山市顺德区君兰中学2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题
1.(2025九下·顺德开学考)2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
【答案】A
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线远距离画面从空间站传回地球,利用的是电磁波。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
2.(2025九下·顺德开学考)如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,该现象主要说明了( )
A.水分子间有空隙
B.水分子间存在吸引力
C.水分子间存在排斥力
D.水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】ABCD、在“天宫课堂”上,将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,都说明了分子间存在相互作用的引力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】水球由水分子构成,两个水球接触后能合成一个,说明分子间存在引力的作用。
3.(2025九下·顺德开学考)如图是一般住宅户内配电系统方框图,下列说法正确的是( )
A.E处应接入空气开关,F处接入电能表
B.若空气开关自动跳闸,一定是发生了短路
C.发现有人触电,应立即用手拉开
D.控制电灯的开关连接错误
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;安全用电原则
【解析】【解答】A.家庭电路中,进户线进入家庭后首先要安装电能表,所以E处接入电能表,故A错误;
B.空气开关自动跳闸可能原因为:一是短路;二是总功率过大,故B错误;
C.当发现有人触电时,首先要做的是切断电源。故C错误;
D.开关的正确接法是开关接在火线上,故D正确。
故选D。
【分析】1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电;
2、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
4.(2025九下·顺德开学考)近日,《新闻联播》中出现了福建舰的最新画面,甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度。图中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】由题意知道,电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接,处于强磁场中,导体通以强电流时, 受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度 ,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,和D相同,D正确。
AB.该装置为奥斯特实验,电磁铁通电后具有磁性,原理为电流的磁效应,故AB不符合题意;
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流,原理为电磁感应,故C不符合题意;
故选D。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
5.(2025九下·顺德开学考)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是
A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 A.使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B.热值只跟燃料的种类有关,燃料和压缩空气混合后,燃料的种类不变,燃料的热值不变,故B错误;
C.压气机压缩空气,对空气做功时,机械能转化为内能,空气的内能增加,故C错误;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
【分析】A.在工作过程中,燃料燃烧越充分,损失的能量越少,热机的效率越高;
B.燃料的热值是物质本身固有的一种性质,只与燃料的种类有关;
C.压缩空气做功,机械能转化为内能;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能。
6.(2025九下·顺德开学考)如图所示,把灯L1“6V,6W”和灯L2“6V,4W”串联在6V的电源上,闭合开关,两盏灯都比正常发光时暗,这是因为每盏灯( )
A.额定电压变小 B.额定功率变小
C.实际功率小于额定功率 D.额定电压小于实际电压
【答案】C
【知识点】实际功率
【解析】【解答】灯泡的发光亮度和功率有关,当实际功率小于额定功率,灯泡较暗,实际功率等于额定功率,灯泡正常发光,实际功率大于额定功率,则发光较亮,C正确,ABD错误;
综上选C。【分析】灯泡的发光亮度是由实际功率决定,额定功率是正常发光的功率。
7.(2025九下·顺德开学考)小明模拟暖身毯设计了一个有高、中、低三个调温挡的电路,如图所示,其中R1A.闭合S1,断开S2 B.闭合S2,断开S1
C.断开S1,断开S2 D.闭合S1,闭合S2
【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由电功率可知电压一定时,电阻越小,功率越大。 R1故选A。
【分析】功率的计算:公式为。所以电压相同,电阻和电功率属于反比。
8.(2025九下·顺德开学考)如图所示,在干燥的头发上多次梳过的塑料梳子,能吸引一些碎纸屑,这种现象叫做 ,该现象的本质是 (选填“质子”、“电子”或“原子核)发生转移,干燥的塑料梳子是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】摩擦起电;电子;绝缘体
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;导体与绝缘体
【解析】【解答】摩擦过的梳子能吸起一些碎纸屑,说明梳子和头发之间通过摩擦发生了电子的转移,产生了摩擦起电的现象;塑料梳子是绝缘体。
综上 第1空、 摩擦起电;第2空、电子; 第3空、绝缘体;
【分析】1、导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨;
2、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电;摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
9.(2025九下·顺德开学考)如图所示是汽油机的 冲程的示意图,在这个冲程中,汽缸内气体的内能将会 (填“增大”成“减小”),这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。
【答案】压缩;增大;做功
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】由图可知,进、排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,将机械能转化为内能,使得缸内气体的内能变大。通过做功的方式改变气体的内能的。
综上 第1空、压缩; 第2空、增大; 第3空、做功。
【分析】压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
10.(2025九下·顺德开学考)在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同,原子是由原子核和 构成的。
【答案】聚变;氢弹;核外电子
【知识点】核聚变;原子结构
【解析】【解答】中国环流器二号M被称人造太阳,是可控核聚变释放能量,是氢原子核在超高温下发生聚变,获得巨大核能,氢弹利用核聚变释放能量,二者能量获得方式相同。
原子分为带正电的原子核和带负电的核外电子。
【分析】太阳能利用核聚变释放能量;氢弹利用的是核聚变;原子核分为原子核和核外电子。
11.(2025九下·顺德开学考)由不同材料制成金属棒AB和CD,长度相同、横截面积不同,两者如图连接在一起后接在电源两端,则通过AB的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过CD的电流;如果AB和CD两端的电压相等,则 (选填“大于”“小于”或“等于”),导电性能较好的材料是 (选填“AB”或“CD”)。
【答案】等于;等于;AB
【知识点】影响电阻大小的因素;电阻的串联
12.(2025九下·顺德开学考)如图所示是太阳能LED灯,从材料来看,LED灯是由 (选填:“半导体”、“超导体”和“绝缘体”)材料制成,从能源利用角度看,太阳能是 (选填:“可再生”或“不可再生”)能源;太阳能的产生是太阳内部高温高压下氢原子核发生 (选填:“裂变”或“聚变”)时释放出来的。
【答案】半导体;可再生;聚变
【知识点】能源及其分类;太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
【解析】【解答】LED灯是由半导体材料制成。太阳能属于可再生能源。是由其内部的氢原子核发生聚变时释放出来的。
综上 第1空、 半导体; 第2空、可再生; 第3空、聚变。
【分析】1、半导体的应用:常用作发光二极管
2、核聚变:主要为太阳能的放能方式,核裂变主要是链式反应的放能方式
3、可在生能源:使用后短期可以恢复的能源,如太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温。
13.(2025九下·顺德开学考)如图是研究“电流通过导体产生的热量和 大小的关系”的实验,通电相同的时间,R1产生的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)R2产生的热量。若通过R2的电流为0.5A,则通电1min后R1产生的热量为 J。
【答案】电流;大于;300
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由图知,左边容器中5Ω电阻丝和右边容器中的两5Ω的电阻丝并联再串联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,串联电路中电流处处相等,所以,,在液体中的电阻相同,所以该实验是探究电流通过导体产生的热量和电流大小的关系,根据可知,相同时间内R1产生的热量大于R2产生的热量。通过R2的电流为0.5A,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过电阻R1的电流为;根据焦耳定律计算通电1min后R1产生的热量为
;
综上 第1空、电流; 第2空、大于; 第3空、300。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
14.(2025九下·顺德开学考)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成 (填:“闭合”或“断开”)回路。若磁体保持静止,导线AB做 运动时,电流表指针偏转,此时导线AB (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
【答案】闭合;切割磁感线;受到
【知识点】磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,需要闭合回路;导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流;通电导线AB处于磁场中,受到磁场施加的力的作用。
综上 第1空、闭合; 第2空、切割磁感线; 第3空、受到。
【分析】1、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。
15.(2025九下·顺德开学考)按要求作图。
(1)在图甲中,根据标记的电流方向,把电池组和开关的符号分别填进电路,填进后,要求闭合开关时小灯泡L1和L2都能发光;
(2)请标出图乙中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字母)
(3)将图丙的电冰箱正确连入家庭电路中。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接;磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】(1)开关闭合同时发光,开关如果放在左侧方框,引起灯泡短路,故开关放在右侧方框,电源放在左侧方框,且正级在下,产生向上的电流,如图:
(2)由题知左侧磁铁的右端为S极,两个磁极互相排斥,所以右侧磁铁的左端为S极,条形磁铁的磁场在外部是从N极指向南极S极,磁感线的方向为小磁针N极指向,如图:
(3)三孔插座中:L接火线,N接零线,金属外壳处E接地线:
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线
3、磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
(1)由题知电流方向为逆时针方向,且开关如果放在左侧方框,闭合开关会引起灯泡短路,故开关放在右侧方框,电源放在左侧方框,且正级在下,如图:
(2)由题知左侧磁铁的右端为S极,两个体贴互相排斥,则右侧磁铁的左端为S极,则根据“条形磁铁的磁场在外部是从N极指向南极S极,可标出图乙中所有磁感线的方向和小磁针的N极如图:
(3)L接火线,N接零线,金属外壳处E接地线:
16.(2025九下·顺德开学考)按要求完成实验。
(1)读出如图测量工具的示数:电压表的示数是 ;电流表的示数是 ;电能表的示数是 ;
(2)如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
①实验中观察 来判断电路中是否有感应电流;
②闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;
③该实验的结论是:闭合回路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流;
④如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1)14V;0.28A;4453.6kW·h
(2)电流计的指针是否偏转;有;切割磁感线;电源
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电能表参数的理解;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图中电压表分度值是0.5V,读数为14V。电流表的量程是0~0.6A,读数为0.28A。电能表最后一位属于小数点后一位,读数为。
综上 第1空、14V; 第2空、0.28A; 第3空、4453.6kW·h;
(2)实验中将电流计的指针是否偏转转换为是否有感应电流。导体AB不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,产生感应电流。闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。探究磁场对通电导体的作用,电路的导体为通电导体,所以电路中需要有电源,将电流表换成电源。
综上 第1空、电流计的指针是否偏转; 第2空、有; 第3空、切割磁感线; 第4空、电源。
【分析】1、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,
2、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
3、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能.
(1)[1]图中电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,读数为14V。
[2]图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.28A。
[3]电能表计数窗的最后一位为小数位,读数为。
(2)[1]实验中通过观察电流计的指针是否偏转,来判断电路中是否有感应电流。
[2]导体AB不动,左右移动磁体,此时导体做切割磁感线运动,因此有感应电流产生。
[3]根据实验可知,闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。
[4]探究磁场对通电导体的作用,电路中需要有电源,因此将小量程电流表换成电源。
17.(2025九下·顺德开学考)为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验,用完好的温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如下表。
加热时间/s 0 10 20 30 40
水的温度/℃ 20 23 26 29 32
加热时间/s 0 5 10 15 20
食用油的温度/℃ 20 23 26 29 32
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有秒表和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则 的温度升得高,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述;
(4)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则 (“A”或“B”)是反映食用油的吸热升温情况;
(5)若某小组在实验中若发现水的温度升高得比食用油还快,请你指出其可能的原因是 ;
(6)利用表格中的实验数据(水与食用油的质量均为200克)食用油的比热容是 J/(kg·℃)(C水=4.2×103J/(kg·℃)
【答案】(1)温度计;加热时间的长短
(2)食用油;等于
(3)比热容
(4)A
(5)温度计的玻璃泡碰到电加热器
(6)
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
18.(2025九下·顺德开学考)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)按甲图连接的电路,开关闭合前,需要将滑片移动 (选填:“C”或“D”)端;
(2)在检查电路无误后进行实验,当移动滑片时电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为2.5V;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡在电压为2.5V时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 ;
(5)通过本实验可知,不能通过求灯泡的平均值来作为灯泡的电阻值,其原因是: 。
【答案】(1)C
(2)B
(3)10
(4)变化;灯泡的电阻受温度的影响会发生改变
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关闭合前,变阻器应移至阻值最大处,即C端。
综上 第1空、 C;
(2)图乙中电压表的量程是0~3V,读数为1.8V,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,根据串联分压原理可知,需将变阻器的阻值变小,使其分压减小,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直至电压表的示数为2.5V。
综上 第1空、 B;
(3)丙图中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,根据欧姆定律计算灯泡的电阻为;
综上 第1空、 10;
(4)小灯泡的电阻是变化的,原因为灯泡的电阻受温度的影响会发生改变。
综上 第1空、 变化; 第2空、
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化,不能使用平均值代表它的实际阻值。
综上 第1空、灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
3、欧姆定律:U=IR。
(1)开关闭合前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即C端。
(2)图乙中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.8V,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,应使变阻器两端电压变小,根据串联分压原理可知,需将变阻器的阻值变小,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直至电压表的示数为2.5V。
(3)丙图中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡的电阻为
(4)[1][2]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此小灯泡的电阻是变化的。
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化,平匀值不能代表它的实际阻值。
19.(2025九下·顺德开学考)某城市投放了30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg)求;
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有80%与公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】(1)解:质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)解:若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为
(3)解:这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率计算公式的应用;比热容;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据热值公式Q=mq计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,根据热量计算公式Q=cmΔt计算可知水升高的温度;
(3)根据W=Pt计算这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为
20.(2025九下·顺德开学考)如图甲所示,电源电压不变,灯泡L标有“5V 0.5A”字样,滑动变阻器的阻值范围是0~15Ω。当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,电流表示数如图乙,当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,电压表示数如图丙,忽略温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯泡的电阻是多少欧?
(2)电源电压是多少伏?
(3)当圆圈a中接入电压表时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧?
(4)S闭合、S1断开时电路消耗的最小功率。
【答案】(1)解:忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯泡的电阻为
(2)解:由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,滑动变阻器被短路,电路为只有L的简单电路,由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,则电源电压为
(3)解:当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由图丙可知,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为;通过灯泡的电流为;串联电路中电流处处相等,则滑动变阻器接入电路的电阻是。
(4)解:由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,为。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)灯泡L标有“5V 0.5A”字样,根据欧姆定律计算灯泡的电阻;
(2)由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,电路为只有L的简单电路,电流表使用的小量程,示数为0.44A,根据欧姆定律计算U=IR电源电压;
(3)当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,电压表测滑动变阻器两端电压,灯泡与滑动变阻器串联,由图丙可知,电压表示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为;根据欧姆定律U=IR计算通过灯泡的电流;串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律U=IR计算滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由电功率公式可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,进而计算电功率。
(1)忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯泡的电阻为
(2)由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,滑动变阻器被短路,电路为只有L的简单电路,由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,则电源电压为
(3)当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由图丙可知,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为
通过灯泡的电流为
串联电路中电流处处相等,则
滑动变阻器接入电路的电阻是
(4)由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,为
21.(2025九下·顺德开学考)小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系,他们所选的电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
(1)小明和小丽同学依次完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验电路的设计,则你认为由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 (选填“改变”或“保持不变”);
(2)按图丙电路进行实验,闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是 ;
(3)正确连接电路后实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,根据图象可以得出结论: ;
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,他们在学习了欧姆定律之后,才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在 范围之内选择;
(5)把电压表拆除后用该电路进行测量未知电阻Rx的实验。R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为0.4A,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,则的阻值Rx为 Ω。
【答案】(1)电阻;保持不变
(2)滑动变阻器没有调到最大值
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4)2V-5V
(5)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻不变。探究电流与电阻关系的实验中,保持定值电阻两端电压不变,通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
综上 第1空、电阻; 第2空、保持不变;
(2)闭合开关,电流表、电压表指针均超过量程,说明变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
综上 第1空、 滑动变阻器没有调到最大值;
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,所以当电压一定时,电流与电阻成反比。
综上 第1空、 电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压可得,定值电阻和变阻器最大阻值接入电路时,可得,解得,变阻器接入电路中的阻值为0时,定值电阻两端电压和电源电压相等,变阻器允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律U=IR计算定值电阻两端的最大电压为;所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
综上 第1空、 2V-5V;
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器首尾依次相连,属于串联,电路中的电流为0.4A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;根据电阻的串联计算变阻器的阻值为;保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,电流表示数为0.2A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;未知电阻的阻值为。
综上 第1空、 20;
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
(1)[1]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻的阻值不变。
[2]丙图中电路串联一个变阻器,探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,因此通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程,说明此时电路中的电阻小,则可能是变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,且当电阻变大时,电流会变小,可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压原理可得
当定值电阻和变阻器均以最大阻值接入电路时,可得
解得,当电路中变阻器接入电路中的阻值为0时,此时定值电阻两端电压和电源电压相等,但由于变阻器允许通过的最大电流为1A,因此定值电阻两端的最大电压为
因此本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器串联,电路中的电流为0.4A,可得此时电路中的总电阻为
则变阻器的阻值为
保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,可得此时电路中的总电阻为
则未知电阻的阻值为
22.(2025九下·顺德开学考)图甲是能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电热丝来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,自动断开开关,停止加热。
(1)图乙中电磁铁工作时,其上端为 (选填“N”或“S”)极;
(2)的空气从加热到需要吸热 J;[c空气取
(3)工作电路中电热丝的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时通过电热丝的电流是 A,指示灯支路消耗的功率为 W;
(4)控制电路电源电压恒定,其中为热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示,为调温电阻。把的阻值调为时,则加热温度设定为,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热,直到温度达到时,的阻值为 ,衔铁向上弹起,停止加热。当的阻值调为时,则设定的加热温度为 ℃。
【答案】S;900;5.5;11;30;200
【知识点】热量的计算;并联电路的电流规律;电阻的串联;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极。
(2)根据热量公式Q=cmΔt计算可知将的空气从加热到需要吸收的热量为
;
(3)工作电路中电热丝与指示灯支路并联,由可得,正常工作时电热丝支路的电流
;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,指示灯支路的电流
;根据P=UI计算指示灯支路消耗的功率
;
(4)由图丙可知,加热温度设定为时电阻的阻值为,当加热温度设定为,且的阻值调为时衔铁向上弹起,停止加热,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时控制电路的总电阻;当的阻值调为时,衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,根据欧姆定律计算可知总电阻不变,则此时电阻的阻值
;由图丙可知,对应的加热温度设定为。
综上 第1空、S; 第2空、900; 第3空、5.5; 第4空、11; 第5空、30; 第6空、200;
【分析】1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt;
3、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电功率的计算:公式为P=UI。
23.(2025九下·顺德开学考)进行3D打印时,在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于 状态;
(2)若处于快挡打印温度为250℃时,打印笔的电功率是 W,若慢挡打印的功率是55W,则其温度是 ℃;
(3)电流通过PTC电阻发热使其内能增加是由于 (填:“做功”或“热传递”)所致;
(4)根据丙图提供的信息可知,打印笔正常工作时的温度能自动稳定在 ℃左右,若快挡打印消耗最大功率为P1,慢挡打印消耗最大功率为P2,则P1:P2= 。
【答案】(1)闭合
(2)80;120
(3)做功
(4)250;2:1
【知识点】做功改变物体内能;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据可知,电路中的总电阻最小,功率较大,处于快挡位,据乙图可知,开关S1应处于闭合状态,此时两电阻并联,电路中的总电阻最小。
综上 第1空、 闭合;
(2)据丙图可知,快挡打印温度为250℃时,R1、R2阻值均为,根据电功率公式可计算打印笔的电功率是;当只有S闭合,S1断开时,电路为R1单独串联,此时处于慢挡,功率是55W,则R1的阻值为
据丙图可知,其温度是120℃。
综上 第1空、80; 第2空、120;
(3)电流通过PTC电阻发热,通过做功的方式使其内能增加。
综上 第1空、 做功;
(4)由图可知,当温度超过250℃时,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,产热加快,温度上升,因此打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。根据电功率公式计算可知快挡打印时,打印笔的电功率为;当两发热电阻阻值最小时,快挡打印电功率最大,最小发热电阻的阻值为,则快挡打印消耗最大功率为;
当发热电阻R1阻值最小时,慢挡电功率最大,可得最大电功率为
则;
综上 第1空、 250; 第2空、2:1;
【分析】1、电功率的计算:公式为,所以电压相同时,电功率和电阻成反比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
(1)打印笔快挡打印时电功率最大,根据可知,此时电路中的总电阻最小,据乙图可知,开关S1应处于闭合状态,此时两电阻并联,电路中的总电阻最小。
(2)[1]据丙图可知,快挡打印温度为250℃时,R1、R2两发热电阻的阻值均为,则打印笔的电功率是
[2]据乙图可知,当只有S闭合,S1断开时,电路为R1单独串联,此时电路中总电阻最大处于慢挡,若慢挡打印的功率是55W,则R1的阻值为
据丙图可知,其温度是120℃。
(3)电流通过PTC电阻发热,是电流通过做功将电能转化为内能,因此是通过做功的方式使其内能增加。
(4)[1]由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升,因此打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。
[2]快挡打印时,打印笔的电功率为
据公式可知,当两发热电阻阻值最小时,快挡打印电功率最大,结合丙图可知,最小发热电阻的阻值为,则快挡打印消耗最大功率为
慢挡打印时,打印笔的电功率为
当发热电阻R1阻值最小时,慢挡电功率最大,可得最大电功率为
则
1 / 1广东省佛山市顺德区君兰中学2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题
1.(2025九下·顺德开学考)2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
2.(2025九下·顺德开学考)如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,该现象主要说明了( )
A.水分子间有空隙
B.水分子间存在吸引力
C.水分子间存在排斥力
D.水分子处在永不停息的无规则运动中
3.(2025九下·顺德开学考)如图是一般住宅户内配电系统方框图,下列说法正确的是( )
A.E处应接入空气开关,F处接入电能表
B.若空气开关自动跳闸,一定是发生了短路
C.发现有人触电,应立即用手拉开
D.控制电灯的开关连接错误
4.(2025九下·顺德开学考)近日,《新闻联播》中出现了福建舰的最新画面,甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度。图中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025九下·顺德开学考)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是
A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
6.(2025九下·顺德开学考)如图所示,把灯L1“6V,6W”和灯L2“6V,4W”串联在6V的电源上,闭合开关,两盏灯都比正常发光时暗,这是因为每盏灯( )
A.额定电压变小 B.额定功率变小
C.实际功率小于额定功率 D.额定电压小于实际电压
7.(2025九下·顺德开学考)小明模拟暖身毯设计了一个有高、中、低三个调温挡的电路,如图所示,其中R1A.闭合S1,断开S2 B.闭合S2,断开S1
C.断开S1,断开S2 D.闭合S1,闭合S2
8.(2025九下·顺德开学考)如图所示,在干燥的头发上多次梳过的塑料梳子,能吸引一些碎纸屑,这种现象叫做 ,该现象的本质是 (选填“质子”、“电子”或“原子核)发生转移,干燥的塑料梳子是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
9.(2025九下·顺德开学考)如图所示是汽油机的 冲程的示意图,在这个冲程中,汽缸内气体的内能将会 (填“增大”成“减小”),这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。
10.(2025九下·顺德开学考)在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同,原子是由原子核和 构成的。
11.(2025九下·顺德开学考)由不同材料制成金属棒AB和CD,长度相同、横截面积不同,两者如图连接在一起后接在电源两端,则通过AB的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过CD的电流;如果AB和CD两端的电压相等,则 (选填“大于”“小于”或“等于”),导电性能较好的材料是 (选填“AB”或“CD”)。
12.(2025九下·顺德开学考)如图所示是太阳能LED灯,从材料来看,LED灯是由 (选填:“半导体”、“超导体”和“绝缘体”)材料制成,从能源利用角度看,太阳能是 (选填:“可再生”或“不可再生”)能源;太阳能的产生是太阳内部高温高压下氢原子核发生 (选填:“裂变”或“聚变”)时释放出来的。
13.(2025九下·顺德开学考)如图是研究“电流通过导体产生的热量和 大小的关系”的实验,通电相同的时间,R1产生的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)R2产生的热量。若通过R2的电流为0.5A,则通电1min后R1产生的热量为 J。
14.(2025九下·顺德开学考)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成 (填:“闭合”或“断开”)回路。若磁体保持静止,导线AB做 运动时,电流表指针偏转,此时导线AB (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
15.(2025九下·顺德开学考)按要求作图。
(1)在图甲中,根据标记的电流方向,把电池组和开关的符号分别填进电路,填进后,要求闭合开关时小灯泡L1和L2都能发光;
(2)请标出图乙中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字母)
(3)将图丙的电冰箱正确连入家庭电路中。
16.(2025九下·顺德开学考)按要求完成实验。
(1)读出如图测量工具的示数:电压表的示数是 ;电流表的示数是 ;电能表的示数是 ;
(2)如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
①实验中观察 来判断电路中是否有感应电流;
②闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;
③该实验的结论是:闭合回路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流;
④如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
17.(2025九下·顺德开学考)为了比较水和食用油的吸热能力,小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验,用完好的温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如下表。
加热时间/s 0 10 20 30 40
水的温度/℃ 20 23 26 29 32
加热时间/s 0 5 10 15 20
食用油的温度/℃ 20 23 26 29 32
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有秒表和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的加热时间相同,则 的温度升得高,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述;
(4)图乙是小楠根据实验数据画出的图线,则 (“A”或“B”)是反映食用油的吸热升温情况;
(5)若某小组在实验中若发现水的温度升高得比食用油还快,请你指出其可能的原因是 ;
(6)利用表格中的实验数据(水与食用油的质量均为200克)食用油的比热容是 J/(kg·℃)(C水=4.2×103J/(kg·℃)
18.(2025九下·顺德开学考)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)按甲图连接的电路,开关闭合前,需要将滑片移动 (选填:“C”或“D”)端;
(2)在检查电路无误后进行实验,当移动滑片时电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为2.5V;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡在电压为2.5V时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 ;
(5)通过本实验可知,不能通过求灯泡的平均值来作为灯泡的电阻值,其原因是: 。
19.(2025九下·顺德开学考)某城市投放了30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg)求;
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有80%与公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
20.(2025九下·顺德开学考)如图甲所示,电源电压不变,灯泡L标有“5V 0.5A”字样,滑动变阻器的阻值范围是0~15Ω。当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,电流表示数如图乙,当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,电压表示数如图丙,忽略温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯泡的电阻是多少欧?
(2)电源电压是多少伏?
(3)当圆圈a中接入电压表时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧?
(4)S闭合、S1断开时电路消耗的最小功率。
21.(2025九下·顺德开学考)小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系,他们所选的电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
(1)小明和小丽同学依次完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验电路的设计,则你认为由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压 (选填“改变”或“保持不变”);
(2)按图丙电路进行实验,闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是 ;
(3)正确连接电路后实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,根据图象可以得出结论: ;
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,他们在学习了欧姆定律之后,才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在 范围之内选择;
(5)把电压表拆除后用该电路进行测量未知电阻Rx的实验。R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为0.4A,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,则的阻值Rx为 Ω。
22.(2025九下·顺德开学考)图甲是能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电热丝来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,自动断开开关,停止加热。
(1)图乙中电磁铁工作时,其上端为 (选填“N”或“S”)极;
(2)的空气从加热到需要吸热 J;[c空气取
(3)工作电路中电热丝的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时通过电热丝的电流是 A,指示灯支路消耗的功率为 W;
(4)控制电路电源电压恒定,其中为热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示,为调温电阻。把的阻值调为时,则加热温度设定为,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热,直到温度达到时,的阻值为 ,衔铁向上弹起,停止加热。当的阻值调为时,则设定的加热温度为 ℃。
23.(2025九下·顺德开学考)进行3D打印时,在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于 状态;
(2)若处于快挡打印温度为250℃时,打印笔的电功率是 W,若慢挡打印的功率是55W,则其温度是 ℃;
(3)电流通过PTC电阻发热使其内能增加是由于 (填:“做功”或“热传递”)所致;
(4)根据丙图提供的信息可知,打印笔正常工作时的温度能自动稳定在 ℃左右,若快挡打印消耗最大功率为P1,慢挡打印消耗最大功率为P2,则P1:P2= 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线远距离画面从空间站传回地球,利用的是电磁波。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
2.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】ABCD、在“天宫课堂”上,将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,都说明了分子间存在相互作用的引力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】水球由水分子构成,两个水球接触后能合成一个,说明分子间存在引力的作用。
3.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;安全用电原则
【解析】【解答】A.家庭电路中,进户线进入家庭后首先要安装电能表,所以E处接入电能表,故A错误;
B.空气开关自动跳闸可能原因为:一是短路;二是总功率过大,故B错误;
C.当发现有人触电时,首先要做的是切断电源。故C错误;
D.开关的正确接法是开关接在火线上,故D正确。
故选D。
【分析】1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电;
2、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
4.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】由题意知道,电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接,处于强磁场中,导体通以强电流时, 受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度 ,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,和D相同,D正确。
AB.该装置为奥斯特实验,电磁铁通电后具有磁性,原理为电流的磁效应,故AB不符合题意;
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流,原理为电磁感应,故C不符合题意;
故选D。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
5.【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】 A.使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B.热值只跟燃料的种类有关,燃料和压缩空气混合后,燃料的种类不变,燃料的热值不变,故B错误;
C.压气机压缩空气,对空气做功时,机械能转化为内能,空气的内能增加,故C错误;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
【分析】A.在工作过程中,燃料燃烧越充分,损失的能量越少,热机的效率越高;
B.燃料的热值是物质本身固有的一种性质,只与燃料的种类有关;
C.压缩空气做功,机械能转化为内能;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能。
6.【答案】C
【知识点】实际功率
【解析】【解答】灯泡的发光亮度和功率有关,当实际功率小于额定功率,灯泡较暗,实际功率等于额定功率,灯泡正常发光,实际功率大于额定功率,则发光较亮,C正确,ABD错误;
综上选C。【分析】灯泡的发光亮度是由实际功率决定,额定功率是正常发光的功率。
7.【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由电功率可知电压一定时,电阻越小,功率越大。 R1故选A。
【分析】功率的计算:公式为。所以电压相同,电阻和电功率属于反比。
8.【答案】摩擦起电;电子;绝缘体
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;导体与绝缘体
【解析】【解答】摩擦过的梳子能吸起一些碎纸屑,说明梳子和头发之间通过摩擦发生了电子的转移,产生了摩擦起电的现象;塑料梳子是绝缘体。
综上 第1空、 摩擦起电;第2空、电子; 第3空、绝缘体;
【分析】1、导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨;
2、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电;摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
9.【答案】压缩;增大;做功
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】由图可知,进、排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,将机械能转化为内能,使得缸内气体的内能变大。通过做功的方式改变气体的内能的。
综上 第1空、压缩; 第2空、增大; 第3空、做功。
【分析】压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
10.【答案】聚变;氢弹;核外电子
【知识点】核聚变;原子结构
【解析】【解答】中国环流器二号M被称人造太阳,是可控核聚变释放能量,是氢原子核在超高温下发生聚变,获得巨大核能,氢弹利用核聚变释放能量,二者能量获得方式相同。
原子分为带正电的原子核和带负电的核外电子。
【分析】太阳能利用核聚变释放能量;氢弹利用的是核聚变;原子核分为原子核和核外电子。
11.【答案】等于;等于;AB
【知识点】影响电阻大小的因素;电阻的串联
12.【答案】半导体;可再生;聚变
【知识点】能源及其分类;太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
【解析】【解答】LED灯是由半导体材料制成。太阳能属于可再生能源。是由其内部的氢原子核发生聚变时释放出来的。
综上 第1空、 半导体; 第2空、可再生; 第3空、聚变。
【分析】1、半导体的应用:常用作发光二极管
2、核聚变:主要为太阳能的放能方式,核裂变主要是链式反应的放能方式
3、可在生能源:使用后短期可以恢复的能源,如太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温。
13.【答案】电流;大于;300
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由图知,左边容器中5Ω电阻丝和右边容器中的两5Ω的电阻丝并联再串联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,串联电路中电流处处相等,所以,,在液体中的电阻相同,所以该实验是探究电流通过导体产生的热量和电流大小的关系,根据可知,相同时间内R1产生的热量大于R2产生的热量。通过R2的电流为0.5A,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过电阻R1的电流为;根据焦耳定律计算通电1min后R1产生的热量为
;
综上 第1空、电流; 第2空、大于; 第3空、300。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
14.【答案】闭合;切割磁感线;受到
【知识点】磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,需要闭合回路;导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流;通电导线AB处于磁场中,受到磁场施加的力的作用。
综上 第1空、闭合; 第2空、切割磁感线; 第3空、受到。
【分析】1、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接;磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】(1)开关闭合同时发光,开关如果放在左侧方框,引起灯泡短路,故开关放在右侧方框,电源放在左侧方框,且正级在下,产生向上的电流,如图:
(2)由题知左侧磁铁的右端为S极,两个磁极互相排斥,所以右侧磁铁的左端为S极,条形磁铁的磁场在外部是从N极指向南极S极,磁感线的方向为小磁针N极指向,如图:
(3)三孔插座中:L接火线,N接零线,金属外壳处E接地线:
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线
3、磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
(1)由题知电流方向为逆时针方向,且开关如果放在左侧方框,闭合开关会引起灯泡短路,故开关放在右侧方框,电源放在左侧方框,且正级在下,如图:
(2)由题知左侧磁铁的右端为S极,两个体贴互相排斥,则右侧磁铁的左端为S极,则根据“条形磁铁的磁场在外部是从N极指向南极S极,可标出图乙中所有磁感线的方向和小磁针的N极如图:
(3)L接火线,N接零线,金属外壳处E接地线:
16.【答案】(1)14V;0.28A;4453.6kW·h
(2)电流计的指针是否偏转;有;切割磁感线;电源
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电能表参数的理解;磁场对通电导线的作用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图中电压表分度值是0.5V,读数为14V。电流表的量程是0~0.6A,读数为0.28A。电能表最后一位属于小数点后一位,读数为。
综上 第1空、14V; 第2空、0.28A; 第3空、4453.6kW·h;
(2)实验中将电流计的指针是否偏转转换为是否有感应电流。导体AB不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,产生感应电流。闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。探究磁场对通电导体的作用,电路的导体为通电导体,所以电路中需要有电源,将电流表换成电源。
综上 第1空、电流计的指针是否偏转; 第2空、有; 第3空、切割磁感线; 第4空、电源。
【分析】1、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,
2、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
3、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能.
(1)[1]图中电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,读数为14V。
[2]图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.28A。
[3]电能表计数窗的最后一位为小数位,读数为。
(2)[1]实验中通过观察电流计的指针是否偏转,来判断电路中是否有感应电流。
[2]导体AB不动,左右移动磁体,此时导体做切割磁感线运动,因此有感应电流产生。
[3]根据实验可知,闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。
[4]探究磁场对通电导体的作用,电路中需要有电源,因此将小量程电流表换成电源。
17.【答案】(1)温度计;加热时间的长短
(2)食用油;等于
(3)比热容
(4)A
(5)温度计的玻璃泡碰到电加热器
(6)
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
18.【答案】(1)C
(2)B
(3)10
(4)变化;灯泡的电阻受温度的影响会发生改变
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关闭合前,变阻器应移至阻值最大处,即C端。
综上 第1空、 C;
(2)图乙中电压表的量程是0~3V,读数为1.8V,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,根据串联分压原理可知,需将变阻器的阻值变小,使其分压减小,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直至电压表的示数为2.5V。
综上 第1空、 B;
(3)丙图中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,根据欧姆定律计算灯泡的电阻为;
综上 第1空、 10;
(4)小灯泡的电阻是变化的,原因为灯泡的电阻受温度的影响会发生改变。
综上 第1空、 变化; 第2空、
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化,不能使用平均值代表它的实际阻值。
综上 第1空、灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
3、欧姆定律:U=IR。
(1)开关闭合前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即C端。
(2)图乙中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.8V,为了测量小灯泡在2.5V电压下的电阻,应使变阻器两端电压变小,根据串联分压原理可知,需将变阻器的阻值变小,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直至电压表的示数为2.5V。
(3)丙图中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡的电阻为
(4)[1][2]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此小灯泡的电阻是变化的。
(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化,平匀值不能代表它的实际阻值。
19.【答案】(1)解:质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)解:若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为
(3)解:这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率计算公式的应用;比热容;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据热值公式Q=mq计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,根据热量计算公式Q=cmΔt计算可知水升高的温度;
(3)根据W=Pt计算这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为
20.【答案】(1)解:忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯泡的电阻为
(2)解:由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,滑动变阻器被短路,电路为只有L的简单电路,由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,则电源电压为
(3)解:当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由图丙可知,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为;通过灯泡的电流为;串联电路中电流处处相等,则滑动变阻器接入电路的电阻是。
(4)解:由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,为。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)灯泡L标有“5V 0.5A”字样,根据欧姆定律计算灯泡的电阻;
(2)由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,电路为只有L的简单电路,电流表使用的小量程,示数为0.44A,根据欧姆定律计算U=IR电源电压;
(3)当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,电压表测滑动变阻器两端电压,灯泡与滑动变阻器串联,由图丙可知,电压表示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为;根据欧姆定律U=IR计算通过灯泡的电流;串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律U=IR计算滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由电功率公式可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,进而计算电功率。
(1)忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯泡的电阻为
(2)由图甲可知,当圆圈a中接入电流表时,将S、S1闭合后,滑动变阻器被短路,电路为只有L的简单电路,由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,则电源电压为
(3)当圆圈a中接入电压表时,将S、S1闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由图丙可知,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为
通过灯泡的电流为
串联电路中电流处处相等,则
滑动变阻器接入电路的电阻是
(4)由图甲可知,S闭合、S1断开时,灯泡与滑动变阻器串联,由可知,当电路中总电阻最大时,电路消耗的电功率最小,为
21.【答案】(1)电阻;保持不变
(2)滑动变阻器没有调到最大值
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4)2V-5V
(5)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻不变。探究电流与电阻关系的实验中,保持定值电阻两端电压不变,通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
综上 第1空、电阻; 第2空、保持不变;
(2)闭合开关,电流表、电压表指针均超过量程,说明变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
综上 第1空、 滑动变阻器没有调到最大值;
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,所以当电压一定时,电流与电阻成反比。
综上 第1空、 电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压可得,定值电阻和变阻器最大阻值接入电路时,可得,解得,变阻器接入电路中的阻值为0时,定值电阻两端电压和电源电压相等,变阻器允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律U=IR计算定值电阻两端的最大电压为;所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
综上 第1空、 2V-5V;
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器首尾依次相连,属于串联,电路中的电流为0.4A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;根据电阻的串联计算变阻器的阻值为;保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,电流表示数为0.2A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;未知电阻的阻值为。
综上 第1空、 20;
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
(1)[1]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻的阻值不变。
[2]丙图中电路串联一个变阻器,探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,因此通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程,说明此时电路中的电阻小,则可能是变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,且当电阻变大时,电流会变小,可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压原理可得
当定值电阻和变阻器均以最大阻值接入电路时,可得
解得,当电路中变阻器接入电路中的阻值为0时,此时定值电阻两端电压和电源电压相等,但由于变阻器允许通过的最大电流为1A,因此定值电阻两端的最大电压为
因此本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器串联,电路中的电流为0.4A,可得此时电路中的总电阻为
则变阻器的阻值为
保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,可得此时电路中的总电阻为
则未知电阻的阻值为
22.【答案】S;900;5.5;11;30;200
【知识点】热量的计算;并联电路的电流规律;电阻的串联;电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极。
(2)根据热量公式Q=cmΔt计算可知将的空气从加热到需要吸收的热量为
;
(3)工作电路中电热丝与指示灯支路并联,由可得,正常工作时电热丝支路的电流
;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,指示灯支路的电流
;根据P=UI计算指示灯支路消耗的功率
;
(4)由图丙可知,加热温度设定为时电阻的阻值为,当加热温度设定为,且的阻值调为时衔铁向上弹起,停止加热,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时控制电路的总电阻;当的阻值调为时,衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,根据欧姆定律计算可知总电阻不变,则此时电阻的阻值
;由图丙可知,对应的加热温度设定为。
综上 第1空、S; 第2空、900; 第3空、5.5; 第4空、11; 第5空、30; 第6空、200;
【分析】1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt;
3、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电功率的计算:公式为P=UI。
23.【答案】(1)闭合
(2)80;120
(3)做功
(4)250;2:1
【知识点】做功改变物体内能;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据可知,电路中的总电阻最小,功率较大,处于快挡位,据乙图可知,开关S1应处于闭合状态,此时两电阻并联,电路中的总电阻最小。
综上 第1空、 闭合;
(2)据丙图可知,快挡打印温度为250℃时,R1、R2阻值均为,根据电功率公式可计算打印笔的电功率是;当只有S闭合,S1断开时,电路为R1单独串联,此时处于慢挡,功率是55W,则R1的阻值为
据丙图可知,其温度是120℃。
综上 第1空、80; 第2空、120;
(3)电流通过PTC电阻发热,通过做功的方式使其内能增加。
综上 第1空、 做功;
(4)由图可知,当温度超过250℃时,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,产热加快,温度上升,因此打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。根据电功率公式计算可知快挡打印时,打印笔的电功率为;当两发热电阻阻值最小时,快挡打印电功率最大,最小发热电阻的阻值为,则快挡打印消耗最大功率为;
当发热电阻R1阻值最小时,慢挡电功率最大,可得最大电功率为
则;
综上 第1空、 250; 第2空、2:1;
【分析】1、电功率的计算:公式为,所以电压相同时,电功率和电阻成反比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
(1)打印笔快挡打印时电功率最大,根据可知,此时电路中的总电阻最小,据乙图可知,开关S1应处于闭合状态,此时两电阻并联,电路中的总电阻最小。
(2)[1]据丙图可知,快挡打印温度为250℃时,R1、R2两发热电阻的阻值均为,则打印笔的电功率是
[2]据乙图可知,当只有S闭合,S1断开时,电路为R1单独串联,此时电路中总电阻最大处于慢挡,若慢挡打印的功率是55W,则R1的阻值为
据丙图可知,其温度是120℃。
(3)电流通过PTC电阻发热,是电流通过做功将电能转化为内能,因此是通过做功的方式使其内能增加。
(4)[1]由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升,因此打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。
[2]快挡打印时,打印笔的电功率为
据公式可知,当两发热电阻阻值最小时,快挡打印电功率最大,结合丙图可知,最小发热电阻的阻值为,则快挡打印消耗最大功率为
慢挡打印时,打印笔的电功率为
当发热电阻R1阻值最小时,慢挡电功率最大,可得最大电功率为
则
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