2019年北师大版九年级《第十二章 欧姆定律》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.小明同学在做实验时,发现自己测得的数据跟老师的不一样,你认为他的做法错误的是( )
A.对老师的数据提出质疑
B.改动自己的数据,使之跟老师的数据一致
C.检查自己的实验方案是否合理
D.检查自己的实验过程是否有错误
2.科学家进行科学研究,通过观察发现并提出问题后,制定计划与设计实验前,通常要做的工作是( )
A.对问题做出猜想和假设
B.准备器材收集证据
C.合作与评价收集到的证据
D.提出新的探究问题
3.为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破,小明将甲鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放,撞击静止在水平面上的乙鸡蛋,实验结果是:第一次两只鸡蛋都破;第二次甲鸡蛋完好乙鸡蛋破;第三次两只鸡蛋都不破。接下来的步骤是( )
A.得出“与鸡蛋动静无关”的结论
B.得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C.在B处释放鸡蛋,重复做几次实验
D.得出“运动的鸡蛋更易破”的结论
4.研究摆动的周期与摆球质量的关系,应保持( )
A.摆线的长度和摆球的质量不变,改变摆动的幅度
B.摆线的长度和摆动的幅度不变,改变摆球的质量
C.摆动的幅度和摆球的质量不变,改变摆线的长度
D.摆动的幅度和摆球的质量、摆线的长度都不变,改变摆球的形状
5.某同学使用矿泉水瓶设计了下列几组实验,实验装置如图所示,其中不能完成实验目的是( )
A.探究压强与压力大小的关系
B.探究流体压强与流速的关系
C.验证大气压强的存在
D.验证液体压强与液体密度的关系
6.如表是晓红在探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系的实验中,得出的四组数据。由所学的知识可知,晓红记录的数据中,有误的一组是( )
A B C D
电流(I/A) 0.10 0.15 0.30 0.25
电压(U/V) 3.0 4.5 6.0 7.5
A.A B.B C.C D.D
7.由欧姆定律公式I=变形得R=,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.当电压为0时,电阻也为0
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
8.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
9.有两个电阻R1、R2(R1>R2),图中情况中阻值最大的是 ( )
A. B.
C. D.
10.家庭电路中,每多关闭一个家用电器,下列物理量变大的是( )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.总电压
二.多选题(共5小题)
11.将两个不同的电极插入水果就构成了水果电池。小明猜想水果电池的供电性能与插入的电极及水果的种类有关,并设计实验检验猜想,以下设计方案最佳的是( )
A.将两个相同电极插入同一种水果,测量比较两个电极间的电流
B.将两个不同电极插入同一种水果,测量比较两个电极间的电流
C.将两个不同电极插入各种水果,测量比较两个电极间的电流
D.将两个相同电极插入各种水果,测量比较两个电极间的电流
12.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是( )
A.当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B.电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
C.定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
13.由欧姆定律公式I=变形得R=,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.加在导体两端的电压越大,则通过导体的电流越大
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
14.某体重测试仪的工作原理如图所示。电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,有关测试仪的下列说法正确的是( )
A.如果以B点位置的作用力视为动力,则图中的ABO是一个省力杠杆
B.人的体重越大,压力传感器两端的电压越大
C.体重显示表实质上是一只电流表改装
D.压力传感器的阻值随压力的增大而减小
15.把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心。如果cd两点间的电阻为9欧姆,则( )
A.ac两点间的电阻是6欧姆
B.ac两点间的电阻是8欧姆
C.ad两点间的电阻是5欧姆
D.ad两点间的电阻是9欧姆
三.填空题(共5小题)
16.某学习小组利用图1体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图所示。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数 小球的质量(g) 运动的快慢 绳子的长度(cm) 绳子的拉力
1 15 慢 10 很小
2 20 慢 10 小
3 20 快 10 大
4 20 快 15 很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,小球的运动方向是变化的,说明其运动状态 (选择“一定”或“不一定”)改变。若绳子断了,小球继续运动,那是因为小球具有 。
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想 ;
分析对比实验次数 的数据,可以初步验证猜想B。
(4)本实验采用的实验方法有转换法和 法。
17.水平抛出的物体,在没有空气阻力的情况下所做的运动我们把它叫做平抛运动。做平抛运动的物体同时在水平和竖直方向上运动,已知在水平方向上物体做匀速直线运动,如图所示是一物体从O点平抛运动的轨迹,以O为原点,沿水平和竖直方向建立坐标系后,测得A、B、C、D的坐标分别为(5,1)、(10,4)、(15,9)、(20,16)。
(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速运动。 的说法正确;
(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离y和时间t的关系式y= 。
18.归纳式探究﹣﹣﹣研究电子在电场中的偏转:
如图1,给两块等大、正对、靠近的平行金属加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子入射初速度为v0,离开电场时偏移的距离为y,则经研究得到如下数据:
次数 d/m L/m U/V v0/(m?s﹣1) y/m
1 4×10﹣2 0.2 40 1×107 3.6×10﹣2
2 8×10﹣2 0.2 40 1×107 1.8×10﹣2
3 4×10﹣2 0.1 40 1×107 0.9×10﹣2
4 8×10﹣2 0.2 160 1×107 7.2×10﹣2
5 8×10﹣2 0.2 240 2×107 2.7×10﹣2
(1)y=k ,其中k= (填上数值和单位).将数据表格形式变成公式形式,运用了 法。
(2)相同情况下,电子的入射速度越大,偏移距离越 。它们间的关系可以用图象2中的图线 表示。
(3)现有两块平行相对的长度为5cm,间距为1cm的金属板,为了让初始速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加 V的电压。
19.在研究欧姆定律的实验中,先保持 不变,得出导体的电流跟 成正比;然后保持 不变,得出导体的电流跟 成反比。这种研究方法称为控制变量法。
20.在相同的电压下,通过导线A的电流大于通过导线B的电流,则导线 的电阻大;若导线A、B的长度和材料相同,则导线 更粗一些。
四.作图题(共2小题)
21.请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
22.小明看到物理课本上说“电压是产生电流的原因”,于是认为“导体两端的电压越大,通过导体的电流一定越大”。实验桌上现有电源、电阻箱、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。请选用合适的器材,设计实验证明他的观点是错误的。
(1)请在虚线框中画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和现象。
五.实验探究题(共2小题)
23.在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的。你认为他们判断的依据是 。
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是 的。
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案。
简要做法: ;
如何判断: 。
24.如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。
(1)R0在电路中的作用 。
(2)油量表是用 表改装的。
(3)当油箱中的浮子向上运动时,R接入电路中的电阻值将 ,此时油量表示数将 。
(4)小明想在此装置中再接入一块电压表,使油量增加时电压表示数变大,电压表应并联在图中的 (填下列选项)。
A.A C之间 B.D C之间 C.A D之间 D.A O之间。
六.计算题(共2小题)
25.如图1所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到中点时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图2所示。求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)变阻器的最大阻值。
26.在图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω.同时闭合开关S1和S2,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
七.解答题(共2小题)
27.LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦物理探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中RO为光敏电阻,其电阻值为光照强度成反比)其实验步骤如下:①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm.闭合开关S和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。
灯泡类型 盒内初温 盒内末温 电流表示数
白炽灯 20℃ 78℃ 6mA
普通节能灯 20℃ 50℃ 15mA
LED灯 20℃ 35℃ 60mA
根据小梦的探究,请回答:
(1)电能转化为内能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(3)LED灯的发光效率较 (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与 的白炽灯发光亮度相当。
28.某同学认为“由I=变形可得R=.这就表明,导体的电阻跟它的电压成正比,跟它的电流成反比。”这种说法对吗?为什么。
2019年北师大版九年级《第十二章 欧姆定律》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.小明同学在做实验时,发现自己测得的数据跟老师的不一样,你认为他的做法错误的是( )
A.对老师的数据提出质疑
B.改动自己的数据,使之跟老师的数据一致
C.检查自己的实验方案是否合理
D.检查自己的实验过程是否有错误
【分析】在实验中,如果实验数据不同时,应该对自己或别人的数据提出质疑。并且检查自己的实验方案是否合理,实验过程是否出现错误。
在实验中,老师的数据也并不是绝对正确的。
【解答】解:在实验中,如果实验数据不同时,应该对自己或别人的数据提出质疑。并且检查自己的实验方案是否合理,实验过程是否出现错误。
在实验中,老师的数据也并不是绝对正确的。要经过细心的思考和检查,再次进行严格的实验。
故选:B。
【点评】此题通过一日常出现的现象,告诉学生在遇到与老师的答案不一致时,自己的结果不一定是错误的,一定要检查自己的思路和过程,并大胆的质疑。
2.科学家进行科学研究,通过观察发现并提出问题后,制定计划与设计实验前,通常要做的工作是( )
A.对问题做出猜想和假设
B.准备器材收集证据
C.合作与评价收集到的证据
D.提出新的探究问题
【分析】此题考查科学探究的一般过程。提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
【解答】解:探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论。
故选:A。
【点评】探究成功的前提是能够提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的假设;探究成功的关键是制定出恰当的科学探究计划。
3.为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破,小明将甲鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放,撞击静止在水平面上的乙鸡蛋,实验结果是:第一次两只鸡蛋都破;第二次甲鸡蛋完好乙鸡蛋破;第三次两只鸡蛋都不破。接下来的步骤是( )
A.得出“与鸡蛋动静无关”的结论
B.得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C.在B处释放鸡蛋,重复做几次实验
D.得出“运动的鸡蛋更易破”的结论
【分析】一个实验结论的得出,应该建立在正确设计方案,大量实验的前提下,仅通过一次实验就得出鸡蛋容易破的原因,是片面的,有可能存在偶然性,应该多做几次实验,再根据现象总结结论。
【解答】解:
经过简单的三次实验不能得出规律性的结论,而A处位置高,机械能较大,可能每次滚下两个鸡蛋都会破,比较不出正确结论,同理C处位置低,能量小,两个鸡蛋都不会破,所以应接下来应在B处释放再重复多次实验,才能得出结论。
故选:C。
【点评】物理规律应该在正确进行方案设计、大量实验的基础上总结得出,如果实验方案不合理、次数太少,容易出现以偏概全、极端、片面甚至错误的结论。
4.研究摆动的周期与摆球质量的关系,应保持( )
A.摆线的长度和摆球的质量不变,改变摆动的幅度
B.摆线的长度和摆动的幅度不变,改变摆球的质量
C.摆动的幅度和摆球的质量不变,改变摆线的长度
D.摆动的幅度和摆球的质量、摆线的长度都不变,改变摆球的形状
【分析】单摆的摆动周期可能与摆的质量、摆动的幅度及摆线的长度有关,要研究某一因素对周期的影响,应该控制其它因素不变,改变这个因素进行探究。
【解答】解:要探究摆动快慢与质量的关系,应控制摆线的长度、摆动的幅度相同,改变摆球的质量,故AC错误,B正确;
单摆摆动的周期与摆球的形状无关,故D错误。
故选:B。
【点评】在研究多因素对某一物理量的影响关系时,要得出正确、科学的结论,必须采用控制变量法进行探究。
5.某同学使用矿泉水瓶设计了下列几组实验,实验装置如图所示,其中不能完成实验目的是( )
A.探究压强与压力大小的关系
B.探究流体压强与流速的关系
C.验证大气压强的存在
D.验证液体压强与液体密度的关系
【分析】(1)影响压强大小的因素有压力和受力面积,探究压强与压力关系时,需控制受力面积相同,压力不同;
(2)流体压强与流速有关,流速越大,压强越小;
(3)大气压能支持大约10高的水柱;
(4)液体压强与深度和密度有关,探究与密度关系时,需控制深度相同,密度不同。
【解答】解:A、根据图示可知,两个瓶子完全相同放在同样的泡沫上,即接触面积相同,由于装有水的多少不同,则对泡沫的压力不同,故泡沫的变形程度也不相同,故可以探究压强与压力大小的关系;
B、根据图示可知,当向中间吹气时,两个矿泉水瓶会向一起靠拢,说明流体压强与流速有关;
C、将装满水的矿泉水瓶倒立在水槽中,瓶中始终为充满水的状态,说明大气压是存在的;
D、根据图示可知,瓶内液体的密度相同,水的深度不同,射程不同,说明液体压强与水的深度有关,故该实验不能验证液体压强与液体密度的关系。
故选:D。
【点评】本题考查控制变量法的应用,控制变量法是初中物理接触比较多的一种探究方法,需要掌握。
6.如表是晓红在探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系的实验中,得出的四组数据。由所学的知识可知,晓红记录的数据中,有误的一组是( )
A B C D
电流(I/A) 0.10 0.15 0.30 0.25
电压(U/V) 3.0 4.5 6.0 7.5
A.A B.B C.C D.D
【分析】定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流和两端的电压成正比,据此分析表格数据得出解答。
【解答】解:因电阻的阻值不变,所以,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,
由表格数据可知,ABD中电压表和电流的比值均为30,而C中电压和电流的比值为20,故C中有错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律内容的理解与掌握,是一道较为简单的应用题。
7.由欧姆定律公式I=变形得R=,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.当电压为0时,电阻也为0
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【分析】(1)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(2)R=这个公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
【解答】解:电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,R=只是计算导体电阻的一种方法,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】我们根据比值定义法定义了电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,在学习中要注意体会该定义法。
8.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据Rx=求出电阻。
【解答】解:
A、Rx和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,不能求出Rx的阻值,故A不可行;
B、Rx和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0.电压表U2测量Rx两端的电压Ux,根据Rx=求出电阻。故B可行;
C、Rx和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于定值电阻两端的电压Ux=U0.电流表A2测量Rx的电流Ix,根据Rx=求出电阻,故C可行;
D、当S、S1都闭合时,电压表测量电源电压U;当S闭合、S1断开时,Rx和定值电阻串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux;根据串联分压原理可得R0两端电压U0=U﹣Ux,R0的阻值已知,根据欧姆定律可以求得串联电路的电流;待测电阻的两端电压和通过的电流均能测出,故能求出Rx的阻值,故D可行;
本题选不可行的,
故选:A。
【点评】本题考查了求电阻阻值电路选择问题,知道测电阻的原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
9.有两个电阻R1、R2(R1>R2),图中情况中阻值最大的是 ( )
A. B.
C. D.
【分析】串联电路的总阻值等于各阻值之和,大于任何一个电阻的阻值,并联电路的总阻值小于任并联电路中的任何一个阻值,根据四个选项的连接情况进行分析判断。
【解答】解:
A、两个电阻串联,阻值最大,符合题意;
B、两个电阻并联,总阻值最小,不符合题意;
C、单个电阻阻值不是最大,不符合题意;
D、单个电阻阻值不是最大,不符合题意;
故选:A。
【点评】串联电路相当于增加了电阻的长度,所以阻值增大;并联电路相当于增加了电阻的横截面积,所以阻值减小。
10.家庭电路中,每多关闭一个家用电器,下列物理量变大的是( )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.总电压
【分析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,电路中的总功率等于各用电器功率之和,且家庭电路的电压不变,每多关闭一个家用电器时电路总功率变小,根据P=UI可知总电流的变化,根据欧姆定律可知总电阻的变化。
【解答】解:由于家庭电路的电压不变,各用电器之间的连接方式是并联,
所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变,故D不符合题意;
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,
所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小,故C不符合题意;
由P=UI可知,电路中的总电流变小,故B不符合题意;
由I=可知,电路中的总电阻变大,故A符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用,要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
二.多选题(共5小题)
11.将两个不同的电极插入水果就构成了水果电池。小明猜想水果电池的供电性能与插入的电极及水果的种类有关,并设计实验检验猜想,以下设计方案最佳的是( )
A.将两个相同电极插入同一种水果,测量比较两个电极间的电流
B.将两个不同电极插入同一种水果,测量比较两个电极间的电流
C.将两个不同电极插入各种水果,测量比较两个电极间的电流
D.将两个相同电极插入各种水果,测量比较两个电极间的电流
【分析】实验课题是探究水果电池的供电性能与插入的电极及水果种类的关系,需要运用控制变量法,分别控制水果种类和电极极性,探究电极极性和水果种类对供电性能的影响。
【解答】解:
由题意知,探究过程包括两个内容:探究供电性能与插入电极的关系和探究供电性能与水果种类的关系。
在探究供电性能与插入电极的关系时,需要保持水果种类相同,改变电极极性。选项B符合题意;
在探究供电性能与水果种类的关系时,需要保持电极极性相同,改变水果种类。选项D符合题意。
故选:BD。
【点评】物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
12.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是( )
A.当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B.电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
C.定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
【分析】欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。电阻是导体本身的一种性质,其大小与电流和电压无关。
【解答】解:A、电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压无关,电压为零,但电阻不为零,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,由导体本身决定,与电流、电压无关,故B正确;
C、由欧姆定律I=可得,定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大,故C正确;
D、电阻是导体本身的一种性质,其大小与电流和电压无关,故D错误。
故选:BC。
【点评】掌握欧姆定律的内容,电流跟电压成正比,电流跟电阻成反比都是有条件的,还要知道影响导体电阻大小的因素。
13.由欧姆定律公式I=变形得R=,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.加在导体两端的电压越大,则通过导体的电流越大
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【分析】根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。
【解答】解:(1)欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B选项正确。
(2)导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,当导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故AC选项不正确,D正确。
故选:BD。
【点评】知道影响电阻大小的因素,并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关是解决本题的关键,欧姆定律只是计算电阻的一种方法。
14.某体重测试仪的工作原理如图所示。电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,有关测试仪的下列说法正确的是( )
A.如果以B点位置的作用力视为动力,则图中的ABO是一个省力杠杆
B.人的体重越大,压力传感器两端的电压越大
C.体重显示表实质上是一只电流表改装
D.压力传感器的阻值随压力的增大而减小
【分析】(1)由图可知测量时压力杠杆的动力臂和阻力臂之间的关系,然后判断杠杆的类型;
(2)根据电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联进行判断;
(3)根据杠杆的平衡条件可知,体重越大时压力传感器电阻受到压力的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,进一步得出压力传感器R的阻值与压力的关系。
【解答】解:A、OB小于OA,动力臂小于阻力臂,ABO是一个费力杠杆。故A错误;
B、电路中只有压力传感器一个用电器,其两端电压始终等于电源电压,不会改变。故B错误;
C、体重显示表与传感器串联,是电流表改装。故C正确;
D、当压力增大时,传感器电阻变小,由I=知道,电流会变大,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了学生对杠杆的分类和杠杆平衡条件以及欧姆定律公式的灵活应用,分清电路的特点是关键。
15.把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心。如果cd两点间的电阻为9欧姆,则( )
A.ac两点间的电阻是6欧姆
B.ac两点间的电阻是8欧姆
C.ad两点间的电阻是5欧姆
D.ad两点间的电阻是9欧姆
【分析】△abc为等边三角形,设一个边的电阻为R,c、d两端的电阻为dac和dbc并联,据此可求一个边的电阻;
ac两端的电阻是ac和abc并联,根据并联电阻的特点求解;
ad两端的电阻是ad和acbd并联,根据并联电阻的特点求解。
【解答】解:设一个边的电阻为R,
则Rdac=Rdbc=R,
c、d两端的电阻为Rdac和Rdbc并联,
Rcd=×Rdac=×R=9Ω,
∴R=12Ω;
ac两端的电阻是Rac和Rabc并联,如图,
Rac=R=12Ω,Rabc=2R=24Ω,
R并===8Ω;
ad两端的电阻是Rad和Racbd并联,
Rad=R=×12Ω=6Ω,Racbd=2R+R=R=×12Ω=30Ω,
R并′===5Ω。
故选:BC。
【点评】本题考查了电阻并联的计算,能从图看出两点间的电阻为两端导线并联是本题的关键。
三.填空题(共5小题)
16.某学习小组利用图1体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图所示。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数 小球的质量(g) 运动的快慢 绳子的长度(cm) 绳子的拉力
1 15 慢 10 很小
2 20 慢 10 小
3 20 快 10 大
4 20 快 15 很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的 重 力和 支持 力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,小球的运动方向是变化的,说明其运动状态 一定 (选择“一定”或“不一定”)改变。若绳子断了,小球继续运动,那是因为小球具有 惯性 。
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想 A ;
分析对比实验次数 2、3 的数据,可以初步验证猜想B。
(4)本实验采用的实验方法有转换法和 控制变量 法。
【分析】(1)对小球进行受力分析,在竖直方向上受重力和支持力作用,这两个力相互平衡;
(2)物体运动快慢及方向的变化都属于运动状态的变化;
掌握惯性的意义:物体保持原来运动状态不变的性质;
(3)根据1、2组数据的相同的量和不同的量,得出影响绳子拉力的因素;
要验证拉力大小与物体运动快慢的关系,需改变运动快慢,但其他条件相同;
(4)掌握转换法和控制变量法的应用;
转化法:绳子的拉力通过手感受知道;
控制变量法:拉力大小与多个因素有关,要探究拉力与其中一个量的关系,其它量需保持不变。
【解答】解:(1)由题意知,小球在竖直方向上受重力和支持力的作用,这两个力相互平衡;
(2)小球的运动方向变,则说明其运动状态变;绳子断了后,由于惯性,小球继续向前运动;
(3)1、2的数据,运动快慢和绳子的长度相同,小球的质量不同,感受到绳子的拉力不同,说明绳子的拉力大小与小球的质量大小有关,则可以验证猜想A;
由2、3两组数据,小球的质量和绳子的长度相同,小球的运动快慢不同,感受到绳子的拉力不同,说明绳子的拉力大小与小球运动的快慢有关,则可验证猜想B;
(4)通过(3)的分析,实验中用到了控制变量法。
故答案为:(1)重;支持;(2)一定;惯性;(3)A;2、3;(4)控制变量。
【点评】此题是绳子的拉力大小与什么因素有关的实验,主要考查了控制变量法和转换法在实验中的应用,还考查了有关物体的受力分析及惯性的知识。
17.水平抛出的物体,在没有空气阻力的情况下所做的运动我们把它叫做平抛运动。做平抛运动的物体同时在水平和竖直方向上运动,已知在水平方向上物体做匀速直线运动,如图所示是一物体从O点平抛运动的轨迹,以O为原点,沿水平和竖直方向建立坐标系后,测得A、B、C、D的坐标分别为(5,1)、(10,4)、(15,9)、(20,16)。
(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速运动。 小张 的说法正确;
(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离y和时间t的关系式y= kt2 。
【分析】(1)首先根据物体在水平方向上做匀速直线运动,利用t=即可判定A、B、C、D四个点之间是时间是相同的;再根据在A、B、C、D四点的纵坐标,利用v=即可比较速度的大小的变化情况。
(2)设相邻两点的所用的时间为t,根据在竖直方向上移动的距离,分析数据即可写出竖直方向上运动的距离和时间的关系式;
【解答】解:(1)∵物体在水平方向上做的是匀速运动;
∴在水平方向物体运动的速度是一定的;
A、B、C、D四点的横坐标分别为5,10,15,20;
则根据t=可得:由原点到A点得时间t1=;由A到B点、B点到C点以及C点到D点得时间t2=t3=t4=;
即原点、A、B、C、D五个点之间相邻两个点所用的时间是相等的;
A、B、C、D四点的纵坐标分别为:1,4,9,16;
则物体在相等时间内通过的路程分别为:1cm,3cm,4cm,7cm;
根据v=得:相等时间内路程不一样;
故物体在竖直方向上做变速直线运动;
即小张的说法正确。
(2)设相邻两点的所用的时间为t;
在竖直方向上,由四点纵坐标可知,当第1t时间内,下落距离为1cm;下落2t,下落距离为4cm;下落3t,下落距离为9cm;
由数据规律可知,在竖直方向上竖直距离y与时间t的关系为:y=kt2;
故答案为:(1)小张;(2)kt2。
【点评】解决此类综合题目要结合运动的分解和平均速度公式进行求解。解答本题的关键是找出A、B、C、D四点之间任何相邻两点之间的时间是相等的。
18.归纳式探究﹣﹣﹣研究电子在电场中的偏转:
如图1,给两块等大、正对、靠近的平行金属加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子入射初速度为v0,离开电场时偏移的距离为y,则经研究得到如下数据:
次数 d/m L/m U/V v0/(m?s﹣1) y/m
1 4×10﹣2 0.2 40 1×107 3.6×10﹣2
2 8×10﹣2 0.2 40 1×107 1.8×10﹣2
3 4×10﹣2 0.1 40 1×107 0.9×10﹣2
4 8×10﹣2 0.2 160 1×107 7.2×10﹣2
5 8×10﹣2 0.2 240 2×107 2.7×10﹣2
(1)y=k ,其中k= 9×1010m2/(V?s2) (填上数值和单位).将数据表格形式变成公式形式,运用了 等价转换 法。
(2)相同情况下,电子的入射速度越大,偏移距离越 小 。它们间的关系可以用图象2中的图线 b 表示。
(3)现有两块平行相对的长度为5cm,间距为1cm的金属板,为了让初始速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加 200 V的电压。
【分析】(1)掌握控制变量法的应用,利用控制变量法分析表格中数据,分别得出y与d、L、U、v0之间的关系,最后总结出y的公式,将表格中数据变成另一种形式表现出来,叫做等价变换;
(2)根据公式进行分析,在其他条件相同时,分析y与v0的关系,然后确定图象;
(3)根据公式,将已知条件代入,计算出U的值。
【解答】解:(1)由表格中数据1、2知,L、U、v0相同,d增大为原来的2倍,y减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,y与d成反比;
由1、3知,d、U、v0相同,L减小为原来的二分之一,y减小为原来的4分之一,可知其它条件相同,y与L的二次方成正比;
由2、4知,d、L、v0相同,电压增大为原来的4倍,y也增大为原来的4倍,可知其它条件相同,y与U成正比;
总结可得y与电压成正比、与L的二次方成正比、与d成反比、与v0的二次方成反比,设比例系数为k,则y=k。
将表格中第一组数据代入公式:
3.6×10﹣2m=k×
解得k=9×1010m2/(V?s2);
将数据表格形式变成公式形式,运用了等价变换;
(2)由公式y=k知,其它条件相同,电子的入射速度越大,偏移距离越小,a、c图线均不符合题意,
y与v0的关系可用图2中图线b来表示;
(3)电子刚好能从另一端的金属板边缘处射出,则y=d=×1×10﹣2m=5×10﹣3m;
根据公式y=k得,
U===200V。
故答案为:(1);9×1010m2/(V?s2);等价变换;(2)小;b;(3)200。
【点评】此题是探究电子在电场中的偏转距离的影响因素,主要考查了对控制变量法和等价变换的掌握及对实验数据的分析,同时考查了对公式的应用;控制变量法是初中物理接触比较多的一种探究方法,需要掌握。控制变量法进行分析解答,知道应该控制哪些因素不变,改变哪些因素;探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。同时要注意实验时的控制变量。
19.在研究欧姆定律的实验中,先保持 导体电阻 不变,得出导体的电流跟 导体两端电压 成正比;然后保持 电压 不变,得出导体的电流跟 导体的电阻 成反比。这种研究方法称为控制变量法。
【分析】一个物理量与多个因素有关,实验探究与其中一个因素的具体关系时,要让其他因素不变,只改变这个因素,这种方法叫控制变量法,该实验就要使用这种方法。
【解答】解:知道了导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关,实验探究时,要研究电流与电压的关系时,改变电压的同时要控制导体的电阻不,得出导体的电流跟 导体两端电压成正比;
同理,要研究电流与电阻的关系,改变电阻的同时要控制导体两端的电压不变,出导体的电流跟 导体的电阻成反比。
故答案为:导体电阻;导体两端电压;电压;导体的电阻。
【点评】在探究导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系时,注意控制变量法的使用。
20.在相同的电压下,通过导线A的电流大于通过导线B的电流,则导线 B 的电阻大;若导线A、B的长度和材料相同,则导线 A 更粗一些。
【分析】已知两电阻线的电压相等、流过电阻的电流关系,由R=判断电阻关系;
导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。
【解答】解:
由题意知:UA=UB,IA>IB,
由I=的变形式R=可知:RA<RB;
在横截面积和材料相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。由此可知A导线更粗。
故答案为:B;A。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用和电阻影响因素的理解。当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四.作图题(共2小题)
21.请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
【分析】滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件。
【解答】解:
要滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联;
灯泡变亮时,说明通过灯泡的电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,而题中要求电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联;
所以,电源在最左端的虚线框内,且上端为负极,这样可以满足电流方向如图所示;电压表和滑动变阻器并联,填在中间的虚线框内;电流表和滑动变阻器串联,应填在最右端的虚线框内;如下图所示:
【点评】此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确,然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
22.小明看到物理课本上说“电压是产生电流的原因”,于是认为“导体两端的电压越大,通过导体的电流一定越大”。实验桌上现有电源、电阻箱、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。请选用合适的器材,设计实验证明他的观点是错误的。
(1)请在虚线框中画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和现象。
【分析】实验目的是要探究导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,所以实验中可想办法使电阻两端的电压变大,为了推翻这个结论,可设计一个串联电路,将电压表与电阻箱并联,可使电阻两端电压的变化倍数小于电阻的变化倍数,可知虽然电压变大,根据欧姆定律此时电流会减小,从而可推翻结论。
【解答】解:(1)根据题意设计如图所示的电路图:
(2)实验步骤:
①按图连接电路,将滑动变阻器电阻调至最大,调节电阻箱的阻值为5Ω,闭合开关后,调整滑片位置,使电压表示数为U,读出并记录电流表的示数为I1;
②断开开关,调节电阻箱阻值为15Ω,闭合开关后,移动变阻器滑片,使电压表的示数为2U,并记下电流表的示数I2;
实验现象:I2<I1。
【点评】本题是探究“导体两端的电压越大,通过导体的电流一定越大”的实验设计,这个结论成立必须具备一定的条件,所以可设计改变电阻的方法来推翻这个结论,注意实验中要控制电流表的示数不变。
五.实验探究题(共2小题)
23.在利用太阳光测量凸透镜的焦距后,小华将凸透镜正对着太阳,发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后,火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:凹透镜也能点燃火柴;
猜想2:点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关;
猜想3:点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的。你认为他们判断的依据是 凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴 。
(2)为了验证猜想2是否正确,他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是 错误 的。
(3)请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方案。
简要做法: 用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴所需要的时间 ;
如何判断: 如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3错误;如果点燃火柴的时间不相等,则猜想3是正确的 。
【分析】(1)凹透镜对光线有发散作用。
(2)根据控制的变量与实验现象得出实验结论。
(3)可以控制凸透镜的焦距相同而直径不同,测出点燃火柴所需时间,然后得出结论。
【解答】解:(1)凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴。
(2)用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等,这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关,则猜想2是错误的。
(3)选用焦距相同而直径不同的凸透镜,分别用它们点燃火柴,测出火柴被点燃所需要的时间,多次重复实验;
如果点燃火柴所需要的时间相等,说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关,则猜想3错误;如果点燃火柴的时间不相等,点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关,则猜想3是正确的。
故答案为:(1)凹透镜对光线具有发散作用,不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴;
(2)错误;
(3)用焦距相同而直径不同的凸透镜,点燃火柴,测出点燃火柴所需要的时间;
如果点燃火柴所需要的时间相等,则猜想3错误;如果点燃火柴的时间不相等,则猜想3是正确的。
【点评】本题考查了凸透镜焦距的测量,应用控制变量法是正确解题的关键;第(3)问实验设计是本题的难点。
24.如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。
(1)R0在电路中的作用 保护电路 。
(2)油量表是用 电流 表改装的。
(3)当油箱中的浮子向上运动时,R接入电路中的电阻值将 变小 ,此时油量表示数将 增大 。
(4)小明想在此装置中再接入一块电压表,使油量增加时电压表示数变大,电压表应并联在图中的 B (填下列选项)。
A.A C之间 B.D C之间 C.A D之间 D.A O之间。
【分析】(1)如果没有定值电阻的话,则当油箱中的油越来越少的时候,滑动变阻器的阻值就会越来越小,此时电路中的电流就会越来越大,可能会烧坏电源;
(2)根据电压表使用时并联、电流表使用时串联判断油量表的类型;
(3)根据滑片的移动确定当油箱中的浮标向上运动时R电阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,再根据串联电路的电压特点确定R两端的电压变化;
(4)利用滑动变阻器的变阻原理(通过改变连入电阻大小,改变电路中的电流)和串联电路的分压关系分析得出答案。
【解答】解:(1)油箱中装满油时,滑动变阻器的阻值就会越来越小,此时电路中的电流就会越来越大,为了防止由于电流过大而烧坏电源,应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏电源;
(2)由图可知,油量表串联在电路中,故油量表是由电流表改装的;
(3)当油箱中的浮标向上运动时,滑片P下移,R接入电路中的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,即油量表示数将变大;
(4)使油量增加时滑动变阻器连入电阻的阻值就会越来越小,而电源电压保持不变,电路中电流变大;R0两端的电压(U0=IR0)将变大,滑动变阻器两端的电压(U滑=U﹣U10)将变小,所以,电压表是接在R0两端,即DC之间,故选B。
故答案为:(1)保护电路;(2)电流;(3)变小;增大;(4)B。
【点评】本题是利用所学知识解释油量表的原理,当滑动变阻器与定值电阻串联时,分析电压变化方法有二:一是连入电阻变小,电路中的电流变大,因为电源电压不变,而定值电阻的阻值不变,所以定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器两端的电压变小;二是,根据串联电路分压关系,连入电阻变小,分压变小,滑动变阻器两端的电压变小,而电源电压不变,所以定值电阻两端的电压变大。
六.计算题(共2小题)
25.如图1所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到中点时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图2所示。求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)变阻器的最大阻值。
【分析】(1)(2)当滑片在a端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图象得出电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(3)滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,滑动变阻器和电阻串联,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路电流最小,电阻R两端的电压最小,从图象上可以看出R两端的最小电压和最小电流,电源电压不变,根据串联电压的特点,进一步求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:
(1)由图1知,当滑片在a端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,
由图2可知,电源的电压U=12V;
(2)由图2可知,滑片在a端时,电路中的电流为I=1.5A,
根据欧姆定律可得,R的阻值:
R===8Ω;
(3)由图1知,P滑到中点时,两电阻串联,变阻器连入阻值最大的,电压表测R两端电压为4V,
由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压:U滑=U﹣UR=12V﹣4V=8V,
由图象知,此时串联电路的电流为0.5A,
所以滑动变阻器的最大阻值为:
Rab===16Ω,
所以Rab=32Ω
答:(1)电源电压为12V;
(2)R的阻值为8Ω;
(3)变阻器的最大阻值32Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是会判断电路中电流和电压的对应关系并能读出相应的示数。
26.在图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω.同时闭合开关S1和S2,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【分析】由电路图可知,同时闭合开关S1和S2,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
(2)利用并联电路的电流特点结合通过R1的电流确定电流表的量程,根据分度值读出示数,然后求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,同时闭合开关S1和S2,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I1===0.2A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且通过电阻R1的电流为0.2A,
所以,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=0.8A,
则通过R2的电流:
I2=I﹣I1=0.8A﹣0.2A=0.6A,
电阻R2的阻值:
R2===10Ω。
答:(1)通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)电阻R2的阻值为10Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的确定电流表的量程和分度值是关键。
七.解答题(共2小题)
27.LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦物理探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中RO为光敏电阻,其电阻值为光照强度成反比)其实验步骤如下:①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm.闭合开关S和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。
灯泡类型 盒内初温 盒内末温 电流表示数
白炽灯 20℃ 78℃ 6mA
普通节能灯 20℃ 50℃ 15mA
LED灯 20℃ 35℃ 60mA
根据小梦的探究,请回答:
(1)电能转化为内能最多的灯是 白炽灯 ,这是通过观察 温度计示数的变化 来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是 LED灯 ,这是通过观察 电流表示数的变化 来比较的。
(3)LED灯的发光效率较 高 (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与 150W 的白炽灯发光亮度相当。
【分析】转换法是中学物理中一种重要的研究方法,可以借助某些物体的特性规律来研究看不到或不易测量的物理量或规律。
电能转化的内能多少不易测量,所以借助物体温度变化的高低;电能转化的光能的多少借助光对光敏电阻的影响而引起电路中电流的变化的来比较。
【解答】解:
(1)电能通过灯泡上转化为内能时,会使周围的空气温度升高,根据转换法,用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少;即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少;
所以比较盒内温度升高最高的是白炽灯,即电能转化为内能最多的是白炽灯。
(2)电能通过灯泡上转化为光能时,灯光照射到光敏电阻上,因其电阻值与光照强度成反比,当光照强度很强时,使光敏电阻的阻值减小,电路中的电流变大;
所以电能转化为光能的多少,通过观察电流表示数的变化就可知;
由表格数据中可知:使用LED灯时的电流表的示数最大,表明电能转化为光能最多的是LED灯。
(3)由上可知:在规格相同条件下,LED灯消耗相同的电能,转化成的光能最多,即LED灯的发光效率最高。
(4)分析表中数据可知:
15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA;
而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA;
则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是n==10;即白炽灯的功率为15W×10=150W。
故答案为:(1)白炽灯;温度计示数的变化;(2)LED灯;电流表示数的变化;(3)高;(4)150W。
【点评】本题考查学生对实验探究的分析论证能力,注意利用转换法后,光能和内能变化规律与温度计和电流表的示数变化的对应关系。
28.某同学认为“由I=变形可得R=.这就表明,导体的电阻跟它的电压成正比,跟它的电流成反比。”这种说法对吗?为什么。
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的长度、材料、横截面积以及温度,与导体两端的电压和通过的电流无关。据此分析解答。
【解答】答:不对,电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关,只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关。
【点评】知道影响电阻大小的因素,并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关,与其比值有关。