2015-2016学年江苏省盐城市鞍湖实验中学九年级下学期开学物理试卷
一、选择题
1.(2016九下·盐城开学考)下列物品在通常情况下属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.塑料尺 C.橡皮 D.布笔袋
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:A、铅笔芯容易导电,是导体,符合题意;
BCD、塑料尺、橡皮、布笔袋不容易导电,是绝缘体,不合题意.
故选:A.
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,根据导体和绝缘体的定义可做出判断.
2.(2016九下·盐城开学考)下列实例中,力对物体没有做功的是( )
A.叉车向上举起货物 B.小明用力推石头但石头不动
C.小欣背着书包上楼 D.小林沿着斜面向上拉动物体
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、叉车向上举起货物,货物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,故A不符合题意;
B、小明用力推石头但石头不动,小明对石头施加一个拉力,向前没有移动距离,有力没有距离,所以没做功,故B符合题意.
C、小欣背着书包上楼,书包在拉小欣上楼的力作用下升高了一段距离,符合做功的两个必要因素,故C不符合题意;
D、小林沿着斜面向上拉动物体,物体在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,故D不符合题意;
故选B.
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可.
3.(2016九下·盐城开学考)以下几种杠杆类工具,在正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.笤帚 C.镊子 D.钢丝钳
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选D.
【分析】结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
4.(2016九下·盐城开学考)无人机从高空减速降落到地面,在此过程中它的(不考虑螺旋浆的动能)( )
A.动能变大 B.动能变小 C.势能不变 D.势能增大
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:无人机从高空减速降落到地面的过程中,质量不变,速度减小,高度减小,因此动能和重力势能都减小.
故选B.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
5.(2016九下·盐城开学考)下列不符合安全用电要求的是( )
A.用湿手拔热水器的插头
B.发生触电事故时,应立即切断电源
C.冰箱的金属外壳要接地
D.使用测电笔时,手要接触笔尾金属体
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解:A、水容易导电,用湿手拔热水器的插头,会发生触电事故;不符合安全用电要求
B、发生触电事故时,必须先切断电源,然后再救人,否则会因电源不断开而发生触电;符合安全用电要求;
C、冰箱的金属外壳接地时,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故;符合安全用电要求;
D、使用测电笔时,手要接触笔尾金属体.这样测电笔才能正常工作;符合安全用电要求.
故选A.
【分析】根据安全用电的要求,不能用湿物体接触电器;用电器的金属外壳必须接地;电器失火,应先切断电源;使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体.
6.(2016九下·盐城开学考)电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线去不怎么热,原因是( )
A.铜导线有绝缘层
B.铜导线比电炉丝传热快
C.铜导线的电阻比电炉丝小得多
D.流过铜导线的电流比电炉丝的小的多
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】解:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
所以电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故C正确.
故选:C.
【分析】电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,它们的通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律分析判断.
7.(2016九下·盐城开学考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度在0℃以下的物体没有内能
B.物体温度越高含有热量越多
C.温度相等的1kg水和200g水内能相同
D.同一物体温度降低,内能减少
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解:A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故A错误;
B、温度越高的物体,分子运动越剧烈,热量是热传递过程中传递的内能多少,不是含有的,故B错误;
C、影响内能大小的因素是质量、温度和状态,1kg水和200g水的质量不同,所以内能不同,故C错误;
D、同一物体温度降低时,它的内部分子运动变缓慢,所以内能就减少,故D正确.
故选D.
【分析】(1)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;一切物体都有内能.(2)影响内能大小的因素是质量、温度和状态.(3)根据描述热量的物理术语进行判断.
8.(2016九下·盐城开学考)如图所示,用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码(滑轮重小于钩码重),缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是( )
A.F1与F2大小相等
B.甲的机械效率比乙高
C.F1做的总功比F2多
D.甲中绳子自由端移动的距离比乙大
【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:A、F1=G;F2= (G+G动),拉力F1和F2大小不相等,错误;
B、把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,机械效率η= 故甲的机械效率比乙大,正确;
C、F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功,F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功,所以F2做的功较多,错误;
D、乙省力但费距离,故乙中绳的自由端移动的距离比甲大,错误.
故选B.
【分析】由滑轮的特点可知力的大小和绳子自由端移动的距离;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
9.(2016九下·盐城开学考)火车的车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关),车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,如图所示,提醒旅客厕所内都有人.你认为最符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电路的构成及电路图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:两个开关串联连接,共同控制一个灯泡,故选项A正确.
故选A.
【分析】根据串并联电路中开关的作用来判断,即两个开关应该串联连接,共同控制一个灯泡.
10.(2016九下·盐城开学考)如图所示,在探究串联电路中的电压关系时.小华同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2V,UBC=2V,UAC=4V.在表格中记录数据后.下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【答案】B
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】解:在探究串联电路中的电压关系时.小华同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2V,UBC=2V,UAC=4V.在表格中记录数据后.再进行的步骤:
①换用不同规格的小灯泡.再测出几组电压值;②整理器材,结束实验;③分析数据.得出结论.
故选B.
【分析】(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.(2)探究串联电路中的电压关系时,应该使用相同规格的小灯泡、不同规格的小灯泡、不同的用电器进行多次实验,然后分析数据,总结结论.
11.(2016九下·盐城开学考)小明按如图所示电路进行实验,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,两灯都突然熄灭,此时电流表无示数,电压表有示数.故障原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:A、如果灯L1短路,灯L2能发光,电流表有示数,电压表也被短路,电压表示数为零,不符合题意,故A错误;
B、如果灯灯L2短路,灯L1能发光,电流表有示数,不符合题意,故B错误;
C、如果灯L1断路,则两灯都不发光,电流表无示数,电压表与电源两极相连,电压表有示数,故C正确;
D、如果灯L2断路,则两灯都不发光,电流表无示数,电压表与电源两极不能相连,电压表示数为零,不符合题意,故D错误;
故选:C.
【分析】电路故障问题的分析,一般将选择题的各选项依次代入题干中,运用排除法找出错误的选项.
12.(2016九下·盐城开学考)按如图所示的电路做实验,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V(保持不变).滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表示数为3V,当滑片P从最右端移到位置C的过程中( )
A.电流表示数变化了0.3A
B.电压表示数变化了3V
C.R0消耗的电功率变化了0.8W
D.变阻器接入电路的阻值变化了25Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流和电压表的示数、R0消耗的电功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I小= = =0.1A,
电压表的示数:
U0=I小R0=0.1A×10Ω=1V,
R0消耗的电功率
P0=I小2R0=(0.1A)2×10Ω=0.1W;
当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表的示数为3V,
则电压表示数的变化量:
△U0=U0′﹣U0=3V﹣1V=2V,故B错误;
电路中的电流:
I大= = =0.3A,
则电流表示数的变化量:
△I=I大﹣I小=0.3A﹣0.1A=0.2A,故A错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压:
UR=U﹣U0′=6V﹣3V=3V,
变阻器接入电路中的电阻:
R′= =V=10Ω,
则变阻器接入电路中的电阻:
△R=R﹣R′=50Ω﹣10Ω=40Ω,故D错误;
R0消耗的电功率:
P0′=U0′I大=3V×0.3A=0.9W,
则R0消耗电功率的变化量:
△P0=P0′﹣P0=0.9W﹣0.1W=0.8W,故C正确.
故选C.
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流和电压表的示数、R0消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数,利用P=I2R求出R0消耗的电功率;当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表的示数为3V,据此可求电压表示数的变化量,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,然后求出电流表示数的变化量,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻,然后求出电压表示数的变化量,根据P=UI求出R0消耗的电功率,然后求出R0消耗电功率的变化量.
二、填空题
13.(2016九下·盐城开学考)太阳能电池将太阳能转化为 能,某一太阳能电池在正常工作时电压为0.6V,用它给阻值为6Ω的用电器供电,电流是 A,工作10s消耗的电能为 J.
【答案】电;0.1;0.6
【知识点】太阳能及其利用与转化;电功的计算
【解析】【解答】解:太阳能电池是把太阳能转化为电能,从而给其它用电器供电;
由欧姆定律可得,通过用电器的电流:
I= = =0.1A,
工作10s消耗的电能:
W=UIt=0.6V×0.1A×10s=0.6J.
故答案为:电;0.1;0.6.
【分析】目前人类直接利用太阳能的方式有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳电池把太阳能转化为电能.
知道太阳能电池在正常工作时的电压和用电器的电阻,根据欧姆定律求出通过的电流,根据W=UIt求出工作10s消耗的电能.
14.(2016九下·盐城开学考)小明家新买了一辆轿车,爸爸告诉他这辆车每行驶100km耗油5kg.这些汽油完全燃烧要放出 J的热量(汽油的热值q=4.6×107J/kg),油箱中的油用掉一半时,剩下汽油的热值将 (变大/不变/变小).“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的 大.
【答案】2.3×108;不变;比热容
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】解:(1)5kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J;(2)一箱汽油用去一半后,质量变小,种类不变,热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,所以剩下汽油的热值不变;(3)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作.由公式Q=cm△t知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好.
故答案为:2.3×108;不变;比热容.
【分析】(1)据公式Q=mq计算即可得出汽油燃烧产生的热量;(2)热值是燃料的特性,与物质的种类有关,与物质的质量无关;(3)用水冷却发动机,区别于其他液体的关键,就是其在同样吸热升高到相同温度时,可以吸收更多的热量,即要从比热容的角度考虑.
15.(2016九下·盐城开学考)如图所示装置,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,随着“呼”的一声响,看到盒盖飞出去,在此过程中,酒精燃烧后产生的燃气的 能转化为盒盖的 能,汽油机的 冲程与这一实验过程中的能量转化是一致的,如果该汽油机飞轮转速是30r/s,则它每秒钟对外做功 次.
【答案】内;机械;做功;15
【知识点】内燃机的四个冲程;有关热机的计算
【解析】【解答】解:(1)电火花打火时,酒精气体燃烧膨胀做功,使盒盖飞出去,因此将内能转化为盒盖的机械能;(2)在汽油机的做功冲程中,气门关闭,活塞向下运动,高温高压的燃气推动活塞做功,燃气的内能转化为机械能,与这一实验过程中的能量转化是一致的;(3)因为汽油机在一个工作循环中,飞轮转动两圈,对外做功一次,则每秒做功的次数: ×30=15(次).
故答案为:内;机械;做功;15.
【分析】(1)内燃机的工作原理是气体的内能转化为机械能,对外做功;(2)根据每一个工作循环中,飞轮转动两圈,可利用已知条件算出每秒种对外做功的次数.
16.(2016九下·盐城开学考)如果仅有一只“220V 1000W”的电饭锅连续工作15min,如图所示的电能转盘转动了600r,则电饭锅消耗的电能为 kW h,实际消耗的功率为 W,电饭锅两端的实际电压 (选填“高于”、“等于”或“低于”)额定电压220V.
【答案】0.2;800;低于
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:“3000r/kW h”,它表示:每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000圈;
转盘在15min内转了600转,用电器消耗电能:
W= kW h=0.2kW h;
电饭锅的实际功率是:
P= = =0.8kW=800W;
由于电饭锅的实际功率低于额定功率,所以电饭锅的实际电压低于额定电压.
故答案为:0.2;800;低于.
【分析】“3000r/kW h”的意义为:每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转过3000r,从而可以计算出电能表的转盘转过600r消耗的电能,又知道工作时间,可利用公式P= 计算出电饭锅的实际功率.再和额定功率比较得出实际电压和额定电压的关系.
17.如图所示,均匀木棒AB长为1m,重60N,水平放置在O、O′两个支点上.已知AO、O′B长度均为 0.25m.则支点O对棒的支持力为 N;若把B端竖直向上稍微抬起,至少需要用力 N;若把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起至少需要用力 N的力.
【答案】30;20;60
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:(1)由题,O′为支点,O点对木棒向上的支持力是动力,杠杆自重为阻力,
由图,动力臂OO′=AB﹣AO﹣O′B=1m﹣0.25m﹣0.25m=0.5m,
木棒AB粗细均匀,所以阻力臂,即其重心到O′距离L= ×AB﹣O′B= ×1m﹣0.25m=0.25m,
根据杠杆的平衡条件有:FO×OO′=GL,
即:FO×0.5m=60N×0.25m,
解得:FO=30N;(2)把B端竖直向上抬起时,支点是O点,动力臂BO=AB﹣AO=1m﹣0.25m=0.75m,
阻力臂即其重心到O距离大小等于其重心到O′距离,即L=0.25m,
由杠杆的平衡条件有:FB×OB=GL,
即:FB×0.75m=60N×0.25m,
解得:FB=20N;(3)把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起时,支点为O′,
动力臂为O′B=0.25m,
阻力臂,即其重心到O′距离为:L=0.25m,
根据杠杆的平衡条件有:FB′×O′B=GL,
即:FB′×0.25m=60N×0.25m,
解得:FB′=60N.
故答案为:30;20;60.
【分析】(1)以O′为支点,O点对木棒向上的支持力是动力,杠杆自重为阻力,根据杠杆的平衡条件计算O对棒的支持力;(2)当把B端竖直向上微微抬起时,支点为O点,B点向上的作用力是动力,木棒的重力是阻力,根据杠杆平衡条件计算作用在B端的力;(3)把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起时,支点为O′,木棒的重力是阻力,根据杠杆平衡条件计算作用在B端竖直向下的力.
18.(2016九下·盐城开学考)如图所示是杂技演员演出时的情景,左边男演员从高处自由落下,右边女演员被跷跷板弹起瞬间获得的是 (动能/重力势能/弹性势能),此能量来自左边男演员在高处时的 (动能/重力势能/弹性势能),由于右边女演员上升高度大于左边男演员起跳时的高度,由此可以判断男演员的 一定要更大些.
【答案】动能;重力势能;质量
【知识点】动能与势能的应用;机械能及其转化
【解析】【解答】解:当左边的运动员跳下时,重力势能转化为动能,落在板上时,动能由左边的人转移到右边的人上,在上升的过程中,动能再转化为重力势能,而人的高度上升,所以右边的人的重力势能来自于左边的人的重力势能;
甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处,由于乙处高于甲处,所以男演员的重力势能一定大于女演员的重力势能,也就是男演员的质量大一些.
故答案为:动能;重力势能;质量.
【分析】根据动能与重力势能的转化和影响两者的因素分析.
19.(2016九下·盐城开学考)如图,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合S,A板上受到压力增大时,电流表示数将 ,此时电路总功率将 ,此装置可作压力计使用,当压力减小时,压力计指针向左摆动,应把 (电流表/电压表)改装为压力计.
【答案】变小;变小;电压表
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)闭合开关S,定值电阻和滑动变阻器串联在电路中,压力F增大时滑动变阻器接入电路的电阻变大,
由I= 可知电路中电流变小即电流表示数变小,定值电阻两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压增大,电压表测滑动变阻器的电压,所以电压表的示数变大;
由P=UI可知,此时电路总功率变小;
由题当压力减小时,压力计指针向左摆动,即示数减小,电压表的示数随压力变小而变小所以可改装为压力计.
故答案为:变小;变小;电压表.
【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式,然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化判断电流表和电压表示数的变化,由P=UI判断总功率变化.
由电压表和电流表中随压力变大其示数变化情况分析知可改装为压力计的电表.
20.(2016九下·盐城开学考)小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣ 图象如图乙所示,分析图象可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.2A;当接入电路的电阻为R1时,通过它的电流为0.25A,接入电路的电阻为R2时通过它的电流为0.5A,则R1:R2= ;实验过程中,小明控制导体两端的电压为 V.
【答案】10;2:1;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)根据实验的数据绘出了I﹣ 图象,可知当电流为0.2A时,对应的 =0.1,则电阻为R=10Ω;(2)因为电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故当电流分别为I1=0.25A和I2=0.5A时,接入电路的导体的电阻之比R1:R2=I2:I1=0.5A:0.25A=2:1;(3)根据I=0.2A,R=10Ω,由I= 可得导体两端电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V.
故答案为:10;2:1;2.
【分析】(1)分析图象找出对应点的数值求出电阻;(2)根据电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,求出接入电路中的阻值之比;(3)利用I﹣ 图象,结合欧姆定律求出电压.
三、解答题
21.(2016九下·盐城开学考)按照题目要求作图
(1)如图甲所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂和阻力F2.
(2)在如图乙中将实物电路补充完整,使灯L1、L2并联,开关控制整个电路.
(3)将图丙中所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路.
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)阻力是阻碍杠杆转动的力,由图知:杠杆在动力F1的作用下顺时针转动,因此阻力应作用在A点,且方向竖直向上;图中给出了动力F1的示意图,那么根据力臂是支点到作用线的距离,即可作出相应的动力臂.(2)用电器首首相连、尾尾相连的为并联,开关控制整个电路说明开关位于干路,据此连接电路图.(3)三孔插座的正确接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;灯泡的正确连接方法:火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入螺旋套.
22.(2016九下·盐城开学考)在农村常有家庭挖井取水.小明同学用如图所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,已知拉力做功800J.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的大小.
【答案】(1)解:有用功W有用=Gh=120N×5m=600J
(2)解:滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=75%
(3)解:拉力移动距离s=2h=2×5m=10m,
由W总=Fs得:
拉力F= = =80N
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据W有用=Gh求出有用功;(2)根据η= 求出机械效率;(3)根据s=2h求出拉力移动距离,根据W总=Fs求出拉力大小.
23.(2016九下·盐城开学考)如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝,小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出.其相关参数如表所示.
产品名称 储水式小厨宝
额定电压 220V 额定功率 1100W
最高温度 75℃ 额定容量 6.0L
(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大?
(2)要把满箱水从15℃加热到35℃,需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)小厨宝以额定功率工作时7min能把满箱水从15℃加热到多少℃?(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)解:由参数表可知小厨宝的额定电压和额定功率,由P= 可得,小厨宝正常工作时的电阻:
R= = =44Ω
(2)解:由ρ= 得水的质量:
m=ρV=1000kg/m3×6.0×10﹣3m3=6kg,
满箱水吸收的热量为:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×6kg×(35℃﹣15℃)=5.04×105J
(3)解:由P= 可得,正常工作时7min产生的热量:
Q′=W=P额t=1100W×7×60s=4.62×105J,
由Q=cm△t可得加热后的水升高的温度:
△t= = =18.3℃,
所以水的末温为:t=t0+△t=15℃+18.3℃=33.3℃
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)由P= 计算小厨宝正常工作时的电阻;(2)先根据密度公式求出水的质量,再根据吸热公式求出吸收的热量;(3)由Q=W=Pt计算额定功率工作时7min产生热量,再由Q=cm△t计算加热后的水温.
24.(2016九下·盐城开学考)如图所示是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的木块.实验中让A、B两小球从同一斜坡的同一高度由静止释放,是为了控制两球到达底端时的 相同;实验中通过观察 ,可以比较A、B两个小球的动能大小.
(2)将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 有关.将(甲)与(乙)两实验比较可以初步得出的结论是 .
(3)小明同学在实验时,木块被撞出水平木板的右端而掉到地面上.针对这一现象,请你提出一条合理的建议: .
【答案】(1)速度;木块移动的距离
(2)质量;质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大
(3)选用质量较小的球
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解:(1)实验中控制小球从同一高度下落,是为了控制两球到达底端时的速度相同;通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的动能大小.小球被推得越远,说明小球做的功越多,具有的动能越大;(2)由甲丙两图可知,两球的滚下的高度相同,质量不同,从而到达底端的速度不同,小球动能大小与质量有关;由甲乙知,两球的质量相同,滚下的高度不同,从而到达底端的速度不同,可得动能与速度有关,其结论是质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大;(3)为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,可以:减小小球的质量、或降低小球在斜面上的起始高度等.
故答案为:(1)速度;木块移动的距离;(2)质量;质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大;(3)选用质量较小的球.
【分析】(1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同.则让质量不同的小球从同一高度滚下;通过对纸盒做功的多少可看出小球动能的大小;(2)掌握影响动能的两个因素:质量和速度;比较甲乙、甲丙两图,找出相同的量和不同的量,便可得出结论;(3)木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,说明小球的动能太大,可以减小小球的质量或速度,也可以增大木块的质量.
25.(2016九下·盐城开学考)在验证“电功与电流、电压的关系”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
(1)经过讨论,同学们一致认为不应该选择图 (甲/乙/丙)电路,理由是该图无法利用控制变量法进行探究;
(2)为验证电流做功与电压的关系,应该选择图 所示的电路;
(3)小明发现,按图乙电路实验时L1比L2亮,同时观察到A1示数比A2大,这说明相同时间内 (L1/L2)的电功大,由此可得出的结论是 .接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到 (L1/L2)更亮.
【答案】(1)甲
(2)丙
(3)L1;电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;L2
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】解:(1)甲电路中,滑动变阻器滑片移动时,灯泡两端的电压和电流都在变化,无法控制电流或者电压不变,根据控制变量法的思想,不能研究电流做功与电压和电流的关系,因为电路中电压和电流同时改变,不能单独控制其中一个不变;(2)研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图丙中两只灯泡串联,控制了电流相同;(3)乙图中两灯并联,由并联电路的电压特点可知U1=U2,
A1示数比A2大,即I1>I2,
根据W=UIt可知W1>W2;
由此可得结论:电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;
电压相等,由R= 可知R1<R2,
丙图中两灯串联通过灯泡的电流相等,由P=I2R可知L2的实际功率较大,所以L2较亮.
故答案为:(1)甲;(2)丙;(3)L1;电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;L2.
【分析】(1)电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关,当研究与其中某一个因素的关系时,应控制其余的因素不变;(2)研究电流做功与电压的关系,应控制电流的大小和通电时间相同,通过比较电压的大小,得出电流做功与电压的关系;(3)由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡;灯泡亮度由其实际功率决定,先比较两灯电阻,再由P=I2R比较两灯亮度.
26.(2016九下·盐城开学考)在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V:
(1)连接电路时,开关应 .
(2)图甲是小刚所接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(3)纠正错误后闭合开关,灯泡不亮.小组同学提出下列原因,其中不合理的是
A.滑动变阻器接入电路电阻太大 B.导线接触不良
C.灯泡灯丝断了 D.电源正、负极接反了
(4)故障排除后,小刚进行了实验,根据测量数据,画出了小灯泡电流、电压变化的图象,如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率为 W,此时小灯泡的电阻为 Ω.
(5)细心的同学观察图象发现这不是一条直线图象,从而得出灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比.请你分析导致这种现象的原因是 .
【答案】(1)断开
(2)
(3)D
(4)1.52;9.5
(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须断开;(2)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“15”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“15”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图所示:(3)闭合开关后,灯泡不亮,说明电路中电流太小,或者出现了断路,与电流的方向无关.故选D.(4)当电压为额定电压3.8V时,对应的电流值为0.4A,则电功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
∵I=
∴R= = =9.5Ω.(4)当小灯泡的电压升高时,实际功率也增大,温度升高,小灯泡的灯丝的电阻会变大.
故答案为:(1)断开;(3)D;(4)1.52;9.5;(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化.
【分析】(1)连接电路时,开关必须断开;(2)实物连接图中,主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑:从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析.从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析.(3)灯泡不亮,说明电路中电流太小,或者出现了断路;(4)从图象上查出额定电压下的电流的值,由P=UI计算电功率,由欧姆定律的变形公式求出电阻;(5)一般情况下,金属导体的电阻随温度的升高而增大.
27.(2016九下·盐城开学考)在探究“影响电流热效应的因素”的实验中
(1)小明用甲图装置探究电热器产生的热量与电流的关系,将一根电阻丝浸没在一定质量的液体中,并在瓶中插入一支温度计,通过观测 来比较电阻丝产生热量多少,为让烧瓶内液体温度升高得快些,应选用 (煤油/水),理由是 .
(2)控制通电时间,调节滑动变阻器,记录电流表示数并填入表中
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
3 0.9 30 10 13.5
结论:同一导体,在通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 .
(3)在探究电热器产生热量与电阻的关系,应将乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中 (选填“串联”或“并联”),以控制通过两瓶中电阻丝 (电流/电压)相等地.
【答案】(1)烧瓶内温度计示数的变化;煤油;煤油的比热容比水的比热容小,质量、吸收热量相同时,温度变化比较明显
(2)越大;越多
(3)B;串联;电流
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:(1)我们通过肉眼不能直接观察到电热的多少,实验中通过比较烧瓶内温度计示数的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联.
故答案为:(1)烧瓶内温度计示数的变化;煤油;煤油的比热容比水的比热容小,质量、吸收热量相同时,温度变化比较明显;(2)越大;越多;(3)B;串联;电流.
【分析】(1)电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少,在此应用了转换法,把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来;为了实验效果更加明显,实验应采用比热容较小的液体;(2)分析表格中数据相同的量和不同的量,判断温度升高的影响因素;(3)要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同.
28.(2016九下·盐城开学考)阅读短文,回答问题:
双金属片温控器
电饭煲、电熨斗、电热暖手宝等家用电热器具的基本结构中均有电热元件和温控器,温控器大多采用双属片温控元件,起接通和断开电路的作用.
双金属片是利用两种温度膨胀系数相关较大的金属材料叠压组合而成的,当温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲.
双金属片温控器可分为常闭触点型和常开触点型两种,常闭触点型工作原理如图甲,常温下,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,温控器接通电路,电热元件发热,双金属片受热弯曲,当温度长高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,电路断开,电热元件散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路再次接通,如此反复能控制被加热物体的温度,如图乙所示的常开触点型温控器工作情况与前者相反,常温下电路是断开的,双金属片受热升温会使电路接通.
(1)温控器实质上就是一个受温度控制的 (电源/开关/用电器).
(2)电饭煲将饭煮好后还能使饭保温,即当饭变凉时再自动接通电源加热,温度较高时又停止加热,其中的温控器应采用如图 (甲/乙)所示的类型.
(3)如图甲和乙所示的两种类型的温控器而言,关于双金属片上下两层金属材料的温度膨胀大小的比较,下列说法正确的是
A.甲图中上层较大,乙图中下层较大
B.甲图中下层较大,乙图中上层较大
C.甲图和乙图中均是上层较大,
D.甲图和乙图中均是下层较大
(4)如图甲所示的常闭触点型温控器中,常温下弹性铜片的弹性势能应比触点分离时的 (大/小).
(5)电热元件若直接与220V直流电源相连,电功率为1000w,当它与温控器串联并与220V直流电源相连时,电热元件两端电压与时间关系图象如图丙,如此工作2小时消耗的电能为 kW h.
【答案】(1)开关
(2)甲
(3)B
(4)大
(5)1.5
【知识点】电功的计算;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】解:(1)温控器大多采用双属片温控元件,起接通和断开电路的作用,故温控器实质上就是一个受温度控制的开关.(2)根据常闭触点型工作原理可知,常温下,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,温控器接通电路,电热元件发热,双金属片受热弯曲,当温度长高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,电路断开,电热元件散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路再次接通,如此反复能控制被加热物体的温度,所以电饭煲将饭煮好后还能使饭保温,故其中的温控器应采用如图甲所示的类型.(3)当温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲.图甲双金属片温控器为常闭触点型,当温度升高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,即双金属片向上弯曲,所以甲图中下层金属材料的温度膨胀系数较大,上层金属材料的温度膨胀系数较小;图乙双金属片温控器为常开触点型,当温度升高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点接触,即双金属片向下弯曲,所以乙图中上层金属材料的温度膨胀系数较大,下层金属材料的温度膨胀系数较小;故选:B.(4)在常温下常闭触点型温控器中,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,弹性铜片发生弹性形变,具有弹性势能;双金属片端部的触点与铜片触点分离,弹性铜片恢复到原来的形状,没有弹性势能,故常温下弹性铜片的弹性势能应比触点分离时的大.(5)由电热元件两端电压与时间关系图象如可知,电热元件的加热时间t= t总=34×2h=1.5h,电热元件的电功率P=1000W=1kW,由P= 得,电热元件消耗的电能:W=Pt=1kW×1.5h=1.5kW h.
故答案为:(1)开关;(2)甲;(3)B;(4)大;(5)1.5.
【分析】(1)一个完整的电路由电源、导线、用电器、开关组成.开关与所控制的用电器串联,能起到控制电路中电流的通断的作用;(2)根据常闭触点型双金属片温控器和常开触点型双金属片温控器的工作原理即可判断出电饭煲的温控器所采用的类型;(3)根据双金属片的金属材料温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲,再结合甲、乙两种类型的温控器的双金属片的弯曲情况即可比较上下两层金属材料的温度膨胀大小;(4)根据弹性势能的定义以及弹性势能的大小的决定因素即可得出常温下弹性铜片的弹性势能与触点分离时的大小关系;(5)根据图象可以得出电热元件的加热时间,又知道电热元件的电功率,利用W=Pt即可求出消耗的电能.
1 / 12015-2016学年江苏省盐城市鞍湖实验中学九年级下学期开学物理试卷
一、选择题
1.(2016九下·盐城开学考)下列物品在通常情况下属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.塑料尺 C.橡皮 D.布笔袋
2.(2016九下·盐城开学考)下列实例中,力对物体没有做功的是( )
A.叉车向上举起货物 B.小明用力推石头但石头不动
C.小欣背着书包上楼 D.小林沿着斜面向上拉动物体
3.(2016九下·盐城开学考)以下几种杠杆类工具,在正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.笤帚 C.镊子 D.钢丝钳
4.(2016九下·盐城开学考)无人机从高空减速降落到地面,在此过程中它的(不考虑螺旋浆的动能)( )
A.动能变大 B.动能变小 C.势能不变 D.势能增大
5.(2016九下·盐城开学考)下列不符合安全用电要求的是( )
A.用湿手拔热水器的插头
B.发生触电事故时,应立即切断电源
C.冰箱的金属外壳要接地
D.使用测电笔时,手要接触笔尾金属体
6.(2016九下·盐城开学考)电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线去不怎么热,原因是( )
A.铜导线有绝缘层
B.铜导线比电炉丝传热快
C.铜导线的电阻比电炉丝小得多
D.流过铜导线的电流比电炉丝的小的多
7.(2016九下·盐城开学考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度在0℃以下的物体没有内能
B.物体温度越高含有热量越多
C.温度相等的1kg水和200g水内能相同
D.同一物体温度降低,内能减少
8.(2016九下·盐城开学考)如图所示,用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码(滑轮重小于钩码重),缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是( )
A.F1与F2大小相等
B.甲的机械效率比乙高
C.F1做的总功比F2多
D.甲中绳子自由端移动的距离比乙大
9.(2016九下·盐城开学考)火车的车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关),车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,如图所示,提醒旅客厕所内都有人.你认为最符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
10.(2016九下·盐城开学考)如图所示,在探究串联电路中的电压关系时.小华同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2V,UBC=2V,UAC=4V.在表格中记录数据后.下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
11.(2016九下·盐城开学考)小明按如图所示电路进行实验,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,两灯都突然熄灭,此时电流表无示数,电压表有示数.故障原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
12.(2016九下·盐城开学考)按如图所示的电路做实验,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V(保持不变).滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表示数为3V,当滑片P从最右端移到位置C的过程中( )
A.电流表示数变化了0.3A
B.电压表示数变化了3V
C.R0消耗的电功率变化了0.8W
D.变阻器接入电路的阻值变化了25Ω
二、填空题
13.(2016九下·盐城开学考)太阳能电池将太阳能转化为 能,某一太阳能电池在正常工作时电压为0.6V,用它给阻值为6Ω的用电器供电,电流是 A,工作10s消耗的电能为 J.
14.(2016九下·盐城开学考)小明家新买了一辆轿车,爸爸告诉他这辆车每行驶100km耗油5kg.这些汽油完全燃烧要放出 J的热量(汽油的热值q=4.6×107J/kg),油箱中的油用掉一半时,剩下汽油的热值将 (变大/不变/变小).“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的 大.
15.(2016九下·盐城开学考)如图所示装置,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,随着“呼”的一声响,看到盒盖飞出去,在此过程中,酒精燃烧后产生的燃气的 能转化为盒盖的 能,汽油机的 冲程与这一实验过程中的能量转化是一致的,如果该汽油机飞轮转速是30r/s,则它每秒钟对外做功 次.
16.(2016九下·盐城开学考)如果仅有一只“220V 1000W”的电饭锅连续工作15min,如图所示的电能转盘转动了600r,则电饭锅消耗的电能为 kW h,实际消耗的功率为 W,电饭锅两端的实际电压 (选填“高于”、“等于”或“低于”)额定电压220V.
17.如图所示,均匀木棒AB长为1m,重60N,水平放置在O、O′两个支点上.已知AO、O′B长度均为 0.25m.则支点O对棒的支持力为 N;若把B端竖直向上稍微抬起,至少需要用力 N;若把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起至少需要用力 N的力.
18.(2016九下·盐城开学考)如图所示是杂技演员演出时的情景,左边男演员从高处自由落下,右边女演员被跷跷板弹起瞬间获得的是 (动能/重力势能/弹性势能),此能量来自左边男演员在高处时的 (动能/重力势能/弹性势能),由于右边女演员上升高度大于左边男演员起跳时的高度,由此可以判断男演员的 一定要更大些.
19.(2016九下·盐城开学考)如图,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合S,A板上受到压力增大时,电流表示数将 ,此时电路总功率将 ,此装置可作压力计使用,当压力减小时,压力计指针向左摆动,应把 (电流表/电压表)改装为压力计.
20.(2016九下·盐城开学考)小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣ 图象如图乙所示,分析图象可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.2A;当接入电路的电阻为R1时,通过它的电流为0.25A,接入电路的电阻为R2时通过它的电流为0.5A,则R1:R2= ;实验过程中,小明控制导体两端的电压为 V.
三、解答题
21.(2016九下·盐城开学考)按照题目要求作图
(1)如图甲所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂和阻力F2.
(2)在如图乙中将实物电路补充完整,使灯L1、L2并联,开关控制整个电路.
(3)将图丙中所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路.
22.(2016九下·盐城开学考)在农村常有家庭挖井取水.小明同学用如图所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,已知拉力做功800J.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的大小.
23.(2016九下·盐城开学考)如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝,小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出.其相关参数如表所示.
产品名称 储水式小厨宝
额定电压 220V 额定功率 1100W
最高温度 75℃ 额定容量 6.0L
(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大?
(2)要把满箱水从15℃加热到35℃,需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)小厨宝以额定功率工作时7min能把满箱水从15℃加热到多少℃?(计算结果保留一位小数)
24.(2016九下·盐城开学考)如图所示是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的木块.实验中让A、B两小球从同一斜坡的同一高度由静止释放,是为了控制两球到达底端时的 相同;实验中通过观察 ,可以比较A、B两个小球的动能大小.
(2)将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 有关.将(甲)与(乙)两实验比较可以初步得出的结论是 .
(3)小明同学在实验时,木块被撞出水平木板的右端而掉到地面上.针对这一现象,请你提出一条合理的建议: .
25.(2016九下·盐城开学考)在验证“电功与电流、电压的关系”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
(1)经过讨论,同学们一致认为不应该选择图 (甲/乙/丙)电路,理由是该图无法利用控制变量法进行探究;
(2)为验证电流做功与电压的关系,应该选择图 所示的电路;
(3)小明发现,按图乙电路实验时L1比L2亮,同时观察到A1示数比A2大,这说明相同时间内 (L1/L2)的电功大,由此可得出的结论是 .接着他将这两个灯泡按图丙连接好观察到 (L1/L2)更亮.
26.(2016九下·盐城开学考)在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V:
(1)连接电路时,开关应 .
(2)图甲是小刚所接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(3)纠正错误后闭合开关,灯泡不亮.小组同学提出下列原因,其中不合理的是
A.滑动变阻器接入电路电阻太大 B.导线接触不良
C.灯泡灯丝断了 D.电源正、负极接反了
(4)故障排除后,小刚进行了实验,根据测量数据,画出了小灯泡电流、电压变化的图象,如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率为 W,此时小灯泡的电阻为 Ω.
(5)细心的同学观察图象发现这不是一条直线图象,从而得出灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比.请你分析导致这种现象的原因是 .
27.(2016九下·盐城开学考)在探究“影响电流热效应的因素”的实验中
(1)小明用甲图装置探究电热器产生的热量与电流的关系,将一根电阻丝浸没在一定质量的液体中,并在瓶中插入一支温度计,通过观测 来比较电阻丝产生热量多少,为让烧瓶内液体温度升高得快些,应选用 (煤油/水),理由是 .
(2)控制通电时间,调节滑动变阻器,记录电流表示数并填入表中
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
3 0.9 30 10 13.5
结论:同一导体,在通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 .
(3)在探究电热器产生热量与电阻的关系,应将乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中 (选填“串联”或“并联”),以控制通过两瓶中电阻丝 (电流/电压)相等地.
28.(2016九下·盐城开学考)阅读短文,回答问题:
双金属片温控器
电饭煲、电熨斗、电热暖手宝等家用电热器具的基本结构中均有电热元件和温控器,温控器大多采用双属片温控元件,起接通和断开电路的作用.
双金属片是利用两种温度膨胀系数相关较大的金属材料叠压组合而成的,当温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲.
双金属片温控器可分为常闭触点型和常开触点型两种,常闭触点型工作原理如图甲,常温下,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,温控器接通电路,电热元件发热,双金属片受热弯曲,当温度长高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,电路断开,电热元件散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路再次接通,如此反复能控制被加热物体的温度,如图乙所示的常开触点型温控器工作情况与前者相反,常温下电路是断开的,双金属片受热升温会使电路接通.
(1)温控器实质上就是一个受温度控制的 (电源/开关/用电器).
(2)电饭煲将饭煮好后还能使饭保温,即当饭变凉时再自动接通电源加热,温度较高时又停止加热,其中的温控器应采用如图 (甲/乙)所示的类型.
(3)如图甲和乙所示的两种类型的温控器而言,关于双金属片上下两层金属材料的温度膨胀大小的比较,下列说法正确的是
A.甲图中上层较大,乙图中下层较大
B.甲图中下层较大,乙图中上层较大
C.甲图和乙图中均是上层较大,
D.甲图和乙图中均是下层较大
(4)如图甲所示的常闭触点型温控器中,常温下弹性铜片的弹性势能应比触点分离时的 (大/小).
(5)电热元件若直接与220V直流电源相连,电功率为1000w,当它与温控器串联并与220V直流电源相连时,电热元件两端电压与时间关系图象如图丙,如此工作2小时消耗的电能为 kW h.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:A、铅笔芯容易导电,是导体,符合题意;
BCD、塑料尺、橡皮、布笔袋不容易导电,是绝缘体,不合题意.
故选:A.
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,根据导体和绝缘体的定义可做出判断.
2.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、叉车向上举起货物,货物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,故A不符合题意;
B、小明用力推石头但石头不动,小明对石头施加一个拉力,向前没有移动距离,有力没有距离,所以没做功,故B符合题意.
C、小欣背着书包上楼,书包在拉小欣上楼的力作用下升高了一段距离,符合做功的两个必要因素,故C不符合题意;
D、小林沿着斜面向上拉动物体,物体在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,故D不符合题意;
故选B.
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可.
3.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选D.
【分析】结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
4.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:无人机从高空减速降落到地面的过程中,质量不变,速度减小,高度减小,因此动能和重力势能都减小.
故选B.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
5.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】解:A、水容易导电,用湿手拔热水器的插头,会发生触电事故;不符合安全用电要求
B、发生触电事故时,必须先切断电源,然后再救人,否则会因电源不断开而发生触电;符合安全用电要求;
C、冰箱的金属外壳接地时,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故;符合安全用电要求;
D、使用测电笔时,手要接触笔尾金属体.这样测电笔才能正常工作;符合安全用电要求.
故选A.
【分析】根据安全用电的要求,不能用湿物体接触电器;用电器的金属外壳必须接地;电器失火,应先切断电源;使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体.
6.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】解:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
所以电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故C正确.
故选:C.
【分析】电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,它们的通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律分析判断.
7.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解:A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故A错误;
B、温度越高的物体,分子运动越剧烈,热量是热传递过程中传递的内能多少,不是含有的,故B错误;
C、影响内能大小的因素是质量、温度和状态,1kg水和200g水的质量不同,所以内能不同,故C错误;
D、同一物体温度降低时,它的内部分子运动变缓慢,所以内能就减少,故D正确.
故选D.
【分析】(1)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;一切物体都有内能.(2)影响内能大小的因素是质量、温度和状态.(3)根据描述热量的物理术语进行判断.
8.【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:A、F1=G;F2= (G+G动),拉力F1和F2大小不相等,错误;
B、把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,机械效率η= 故甲的机械效率比乙大,正确;
C、F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功,F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功,所以F2做的功较多,错误;
D、乙省力但费距离,故乙中绳的自由端移动的距离比甲大,错误.
故选B.
【分析】由滑轮的特点可知力的大小和绳子自由端移动的距离;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
9.【答案】A
【知识点】电路的构成及电路图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:两个开关串联连接,共同控制一个灯泡,故选项A正确.
故选A.
【分析】根据串并联电路中开关的作用来判断,即两个开关应该串联连接,共同控制一个灯泡.
10.【答案】B
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】解:在探究串联电路中的电压关系时.小华同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2V,UBC=2V,UAC=4V.在表格中记录数据后.再进行的步骤:
①换用不同规格的小灯泡.再测出几组电压值;②整理器材,结束实验;③分析数据.得出结论.
故选B.
【分析】(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.(2)探究串联电路中的电压关系时,应该使用相同规格的小灯泡、不同规格的小灯泡、不同的用电器进行多次实验,然后分析数据,总结结论.
11.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:A、如果灯L1短路,灯L2能发光,电流表有示数,电压表也被短路,电压表示数为零,不符合题意,故A错误;
B、如果灯灯L2短路,灯L1能发光,电流表有示数,不符合题意,故B错误;
C、如果灯L1断路,则两灯都不发光,电流表无示数,电压表与电源两极相连,电压表有示数,故C正确;
D、如果灯L2断路,则两灯都不发光,电流表无示数,电压表与电源两极不能相连,电压表示数为零,不符合题意,故D错误;
故选:C.
【分析】电路故障问题的分析,一般将选择题的各选项依次代入题干中,运用排除法找出错误的选项.
12.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流和电压表的示数、R0消耗的电功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I小= = =0.1A,
电压表的示数:
U0=I小R0=0.1A×10Ω=1V,
R0消耗的电功率
P0=I小2R0=(0.1A)2×10Ω=0.1W;
当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表的示数为3V,
则电压表示数的变化量:
△U0=U0′﹣U0=3V﹣1V=2V,故B错误;
电路中的电流:
I大= = =0.3A,
则电流表示数的变化量:
△I=I大﹣I小=0.3A﹣0.1A=0.2A,故A错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压:
UR=U﹣U0′=6V﹣3V=3V,
变阻器接入电路中的电阻:
R′= =V=10Ω,
则变阻器接入电路中的电阻:
△R=R﹣R′=50Ω﹣10Ω=40Ω,故D错误;
R0消耗的电功率:
P0′=U0′I大=3V×0.3A=0.9W,
则R0消耗电功率的变化量:
△P0=P0′﹣P0=0.9W﹣0.1W=0.8W,故C正确.
故选C.
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流和电压表的示数、R0消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数,利用P=I2R求出R0消耗的电功率;当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时,电压表的示数为3V,据此可求电压表示数的变化量,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,然后求出电流表示数的变化量,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻,然后求出电压表示数的变化量,根据P=UI求出R0消耗的电功率,然后求出R0消耗电功率的变化量.
13.【答案】电;0.1;0.6
【知识点】太阳能及其利用与转化;电功的计算
【解析】【解答】解:太阳能电池是把太阳能转化为电能,从而给其它用电器供电;
由欧姆定律可得,通过用电器的电流:
I= = =0.1A,
工作10s消耗的电能:
W=UIt=0.6V×0.1A×10s=0.6J.
故答案为:电;0.1;0.6.
【分析】目前人类直接利用太阳能的方式有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳电池把太阳能转化为电能.
知道太阳能电池在正常工作时的电压和用电器的电阻,根据欧姆定律求出通过的电流,根据W=UIt求出工作10s消耗的电能.
14.【答案】2.3×108;不变;比热容
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】解:(1)5kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J;(2)一箱汽油用去一半后,质量变小,种类不变,热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,所以剩下汽油的热值不变;(3)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作.由公式Q=cm△t知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好.
故答案为:2.3×108;不变;比热容.
【分析】(1)据公式Q=mq计算即可得出汽油燃烧产生的热量;(2)热值是燃料的特性,与物质的种类有关,与物质的质量无关;(3)用水冷却发动机,区别于其他液体的关键,就是其在同样吸热升高到相同温度时,可以吸收更多的热量,即要从比热容的角度考虑.
15.【答案】内;机械;做功;15
【知识点】内燃机的四个冲程;有关热机的计算
【解析】【解答】解:(1)电火花打火时,酒精气体燃烧膨胀做功,使盒盖飞出去,因此将内能转化为盒盖的机械能;(2)在汽油机的做功冲程中,气门关闭,活塞向下运动,高温高压的燃气推动活塞做功,燃气的内能转化为机械能,与这一实验过程中的能量转化是一致的;(3)因为汽油机在一个工作循环中,飞轮转动两圈,对外做功一次,则每秒做功的次数: ×30=15(次).
故答案为:内;机械;做功;15.
【分析】(1)内燃机的工作原理是气体的内能转化为机械能,对外做功;(2)根据每一个工作循环中,飞轮转动两圈,可利用已知条件算出每秒种对外做功的次数.
16.【答案】0.2;800;低于
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】解:“3000r/kW h”,它表示:每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000圈;
转盘在15min内转了600转,用电器消耗电能:
W= kW h=0.2kW h;
电饭锅的实际功率是:
P= = =0.8kW=800W;
由于电饭锅的实际功率低于额定功率,所以电饭锅的实际电压低于额定电压.
故答案为:0.2;800;低于.
【分析】“3000r/kW h”的意义为:每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转过3000r,从而可以计算出电能表的转盘转过600r消耗的电能,又知道工作时间,可利用公式P= 计算出电饭锅的实际功率.再和额定功率比较得出实际电压和额定电压的关系.
17.【答案】30;20;60
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:(1)由题,O′为支点,O点对木棒向上的支持力是动力,杠杆自重为阻力,
由图,动力臂OO′=AB﹣AO﹣O′B=1m﹣0.25m﹣0.25m=0.5m,
木棒AB粗细均匀,所以阻力臂,即其重心到O′距离L= ×AB﹣O′B= ×1m﹣0.25m=0.25m,
根据杠杆的平衡条件有:FO×OO′=GL,
即:FO×0.5m=60N×0.25m,
解得:FO=30N;(2)把B端竖直向上抬起时,支点是O点,动力臂BO=AB﹣AO=1m﹣0.25m=0.75m,
阻力臂即其重心到O距离大小等于其重心到O′距离,即L=0.25m,
由杠杆的平衡条件有:FB×OB=GL,
即:FB×0.75m=60N×0.25m,
解得:FB=20N;(3)把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起时,支点为O′,
动力臂为O′B=0.25m,
阻力臂,即其重心到O′距离为:L=0.25m,
根据杠杆的平衡条件有:FB′×O′B=GL,
即:FB′×0.25m=60N×0.25m,
解得:FB′=60N.
故答案为:30;20;60.
【分析】(1)以O′为支点,O点对木棒向上的支持力是动力,杠杆自重为阻力,根据杠杆的平衡条件计算O对棒的支持力;(2)当把B端竖直向上微微抬起时,支点为O点,B点向上的作用力是动力,木棒的重力是阻力,根据杠杆平衡条件计算作用在B端的力;(3)把B端竖直向下压棒使A端稍微抬起时,支点为O′,木棒的重力是阻力,根据杠杆平衡条件计算作用在B端竖直向下的力.
18.【答案】动能;重力势能;质量
【知识点】动能与势能的应用;机械能及其转化
【解析】【解答】解:当左边的运动员跳下时,重力势能转化为动能,落在板上时,动能由左边的人转移到右边的人上,在上升的过程中,动能再转化为重力势能,而人的高度上升,所以右边的人的重力势能来自于左边的人的重力势能;
甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处,由于乙处高于甲处,所以男演员的重力势能一定大于女演员的重力势能,也就是男演员的质量大一些.
故答案为:动能;重力势能;质量.
【分析】根据动能与重力势能的转化和影响两者的因素分析.
19.【答案】变小;变小;电压表
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)闭合开关S,定值电阻和滑动变阻器串联在电路中,压力F增大时滑动变阻器接入电路的电阻变大,
由I= 可知电路中电流变小即电流表示数变小,定值电阻两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压增大,电压表测滑动变阻器的电压,所以电压表的示数变大;
由P=UI可知,此时电路总功率变小;
由题当压力减小时,压力计指针向左摆动,即示数减小,电压表的示数随压力变小而变小所以可改装为压力计.
故答案为:变小;变小;电压表.
【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式,然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化判断电流表和电压表示数的变化,由P=UI判断总功率变化.
由电压表和电流表中随压力变大其示数变化情况分析知可改装为压力计的电表.
20.【答案】10;2:1;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)根据实验的数据绘出了I﹣ 图象,可知当电流为0.2A时,对应的 =0.1,则电阻为R=10Ω;(2)因为电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故当电流分别为I1=0.25A和I2=0.5A时,接入电路的导体的电阻之比R1:R2=I2:I1=0.5A:0.25A=2:1;(3)根据I=0.2A,R=10Ω,由I= 可得导体两端电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V.
故答案为:10;2:1;2.
【分析】(1)分析图象找出对应点的数值求出电阻;(2)根据电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,求出接入电路中的阻值之比;(3)利用I﹣ 图象,结合欧姆定律求出电压.
21.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)阻力是阻碍杠杆转动的力,由图知:杠杆在动力F1的作用下顺时针转动,因此阻力应作用在A点,且方向竖直向上;图中给出了动力F1的示意图,那么根据力臂是支点到作用线的距离,即可作出相应的动力臂.(2)用电器首首相连、尾尾相连的为并联,开关控制整个电路说明开关位于干路,据此连接电路图.(3)三孔插座的正确接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;灯泡的正确连接方法:火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入螺旋套.
22.【答案】(1)解:有用功W有用=Gh=120N×5m=600J
(2)解:滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=75%
(3)解:拉力移动距离s=2h=2×5m=10m,
由W总=Fs得:
拉力F= = =80N
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据W有用=Gh求出有用功;(2)根据η= 求出机械效率;(3)根据s=2h求出拉力移动距离,根据W总=Fs求出拉力大小.
23.【答案】(1)解:由参数表可知小厨宝的额定电压和额定功率,由P= 可得,小厨宝正常工作时的电阻:
R= = =44Ω
(2)解:由ρ= 得水的质量:
m=ρV=1000kg/m3×6.0×10﹣3m3=6kg,
满箱水吸收的热量为:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×6kg×(35℃﹣15℃)=5.04×105J
(3)解:由P= 可得,正常工作时7min产生的热量:
Q′=W=P额t=1100W×7×60s=4.62×105J,
由Q=cm△t可得加热后的水升高的温度:
△t= = =18.3℃,
所以水的末温为:t=t0+△t=15℃+18.3℃=33.3℃
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)由P= 计算小厨宝正常工作时的电阻;(2)先根据密度公式求出水的质量,再根据吸热公式求出吸收的热量;(3)由Q=W=Pt计算额定功率工作时7min产生热量,再由Q=cm△t计算加热后的水温.
24.【答案】(1)速度;木块移动的距离
(2)质量;质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大
(3)选用质量较小的球
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解:(1)实验中控制小球从同一高度下落,是为了控制两球到达底端时的速度相同;通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的动能大小.小球被推得越远,说明小球做的功越多,具有的动能越大;(2)由甲丙两图可知,两球的滚下的高度相同,质量不同,从而到达底端的速度不同,小球动能大小与质量有关;由甲乙知,两球的质量相同,滚下的高度不同,从而到达底端的速度不同,可得动能与速度有关,其结论是质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大;(3)为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,可以:减小小球的质量、或降低小球在斜面上的起始高度等.
故答案为:(1)速度;木块移动的距离;(2)质量;质量相同时,物体的速度越大,物体的动能就越大;(3)选用质量较小的球.
【分析】(1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同.则让质量不同的小球从同一高度滚下;通过对纸盒做功的多少可看出小球动能的大小;(2)掌握影响动能的两个因素:质量和速度;比较甲乙、甲丙两图,找出相同的量和不同的量,便可得出结论;(3)木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,说明小球的动能太大,可以减小小球的质量或速度,也可以增大木块的质量.
25.【答案】(1)甲
(2)丙
(3)L1;电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;L2
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】解:(1)甲电路中,滑动变阻器滑片移动时,灯泡两端的电压和电流都在变化,无法控制电流或者电压不变,根据控制变量法的思想,不能研究电流做功与电压和电流的关系,因为电路中电压和电流同时改变,不能单独控制其中一个不变;(2)研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图丙中两只灯泡串联,控制了电流相同;(3)乙图中两灯并联,由并联电路的电压特点可知U1=U2,
A1示数比A2大,即I1>I2,
根据W=UIt可知W1>W2;
由此可得结论:电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;
电压相等,由R= 可知R1<R2,
丙图中两灯串联通过灯泡的电流相等,由P=I2R可知L2的实际功率较大,所以L2较亮.
故答案为:(1)甲;(2)丙;(3)L1;电压和通电时间相等时,电流越大,电流做功越多;L2.
【分析】(1)电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关,当研究与其中某一个因素的关系时,应控制其余的因素不变;(2)研究电流做功与电压的关系,应控制电流的大小和通电时间相同,通过比较电压的大小,得出电流做功与电压的关系;(3)由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡;灯泡亮度由其实际功率决定,先比较两灯电阻,再由P=I2R比较两灯亮度.
26.【答案】(1)断开
(2)
(3)D
(4)1.52;9.5
(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须断开;(2)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“15”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“15”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图所示:(3)闭合开关后,灯泡不亮,说明电路中电流太小,或者出现了断路,与电流的方向无关.故选D.(4)当电压为额定电压3.8V时,对应的电流值为0.4A,则电功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
∵I=
∴R= = =9.5Ω.(4)当小灯泡的电压升高时,实际功率也增大,温度升高,小灯泡的灯丝的电阻会变大.
故答案为:(1)断开;(3)D;(4)1.52;9.5;(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化.
【分析】(1)连接电路时,开关必须断开;(2)实物连接图中,主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑:从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析.从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析.(3)灯泡不亮,说明电路中电流太小,或者出现了断路;(4)从图象上查出额定电压下的电流的值,由P=UI计算电功率,由欧姆定律的变形公式求出电阻;(5)一般情况下,金属导体的电阻随温度的升高而增大.
27.【答案】(1)烧瓶内温度计示数的变化;煤油;煤油的比热容比水的比热容小,质量、吸收热量相同时,温度变化比较明显
(2)越大;越多
(3)B;串联;电流
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:(1)我们通过肉眼不能直接观察到电热的多少,实验中通过比较烧瓶内温度计示数的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联.
故答案为:(1)烧瓶内温度计示数的变化;煤油;煤油的比热容比水的比热容小,质量、吸收热量相同时,温度变化比较明显;(2)越大;越多;(3)B;串联;电流.
【分析】(1)电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少,在此应用了转换法,把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来;为了实验效果更加明显,实验应采用比热容较小的液体;(2)分析表格中数据相同的量和不同的量,判断温度升高的影响因素;(3)要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同.
28.【答案】(1)开关
(2)甲
(3)B
(4)大
(5)1.5
【知识点】电功的计算;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】解:(1)温控器大多采用双属片温控元件,起接通和断开电路的作用,故温控器实质上就是一个受温度控制的开关.(2)根据常闭触点型工作原理可知,常温下,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,温控器接通电路,电热元件发热,双金属片受热弯曲,当温度长高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,电路断开,电热元件散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路再次接通,如此反复能控制被加热物体的温度,所以电饭煲将饭煮好后还能使饭保温,故其中的温控器应采用如图甲所示的类型.(3)当温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲.图甲双金属片温控器为常闭触点型,当温度升高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点分离,即双金属片向上弯曲,所以甲图中下层金属材料的温度膨胀系数较大,上层金属材料的温度膨胀系数较小;图乙双金属片温控器为常开触点型,当温度升高到一定值时,双金属片端部的触点与铜片触点接触,即双金属片向下弯曲,所以乙图中上层金属材料的温度膨胀系数较大,下层金属材料的温度膨胀系数较小;故选:B.(4)在常温下常闭触点型温控器中,双金属片端部的触点与弹性铜片上的触点相接触,弹性铜片发生弹性形变,具有弹性势能;双金属片端部的触点与铜片触点分离,弹性铜片恢复到原来的形状,没有弹性势能,故常温下弹性铜片的弹性势能应比触点分离时的大.(5)由电热元件两端电压与时间关系图象如可知,电热元件的加热时间t= t总=34×2h=1.5h,电热元件的电功率P=1000W=1kW,由P= 得,电热元件消耗的电能:W=Pt=1kW×1.5h=1.5kW h.
故答案为:(1)开关;(2)甲;(3)B;(4)大;(5)1.5.
【分析】(1)一个完整的电路由电源、导线、用电器、开关组成.开关与所控制的用电器串联,能起到控制电路中电流的通断的作用;(2)根据常闭触点型双金属片温控器和常开触点型双金属片温控器的工作原理即可判断出电饭煲的温控器所采用的类型;(3)根据双金属片的金属材料温度升高时,膨胀系数大的金属层会向膨胀系数小的金属层弯曲,再结合甲、乙两种类型的温控器的双金属片的弯曲情况即可比较上下两层金属材料的温度膨胀大小;(4)根据弹性势能的定义以及弹性势能的大小的决定因素即可得出常温下弹性铜片的弹性势能与触点分离时的大小关系;(5)根据图象可以得出电热元件的加热时间,又知道电热元件的电功率,利用W=Pt即可求出消耗的电能.
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