江苏省南京市雨花台区2019-2020学年九年级下学期物理开学考试试卷(期初考试)
一、单选题
1.(2019九上·北京期中)如图所示,在每个水果上插入铜片和锌片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管便发出了光,其中插入金属片的水果相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
2.(2020九下·雨花台开学考)干电池在工作过程中,它的作用是( )
A.化学能转化为电能 B.化学能转化为机械能
C.电能转化为化学能 D.机械能转化为电能
3.(2020九上·澧县期中)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020九下·雨花台开学考)电动自行车的左转向灯前、后各有一盏(右转向灯亦是),它们受同一开关控制,且其中某一灯损坏时,另一灯还可以工作。如图所示的电路图中,能反映电动自行车左转向灯连接情况的是 ( )
A. B.
C. D.
5.(2016九上·射洪期中)如图是一把既能吹冷风、又能吹热风的简化电路图,其中M是吹风机,R是电热丝.由电路图可知( )
A.只将开关S1闭合,吹出的是热风
B.M和R是串联在电路中的
C.将S1和S2都闭合,吹出的是热风
D.开关S2可以控制整个电路
6.(2019九上·赵县期中)关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
7.(2020九下·雨花台开学考)下列物体中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.橡胶 B.人体 C.湿木棒 D.食盐水
8.(2020九下·雨花台开学考)下列措施不符合安全用电规范的是( )
A.用湿布擦抹正在工作的台灯
B.用电器的金属外壳接地
C.用电器的开关装在火线上
D.使用测电笔时,手接触笔尾的金属电极
9.(2018九上·云南月考)如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
10.(2020九下·雨花台开学考)小明同字按照图所示的电路进行实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了(互换后的电路图未画出),如果闭合开关,则( )
A.电阻R1可以工作 B.电阻R2可以工作
C.电流表无示数 D.电压表可能被烧坏
11.(2020九下·雨花台开学考)在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中,根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I-U图像,现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路(电源电压均为8V),则下列说法正确的是( )
A.由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B.图乙电路的总功率为2.4W
C.由图甲知定值电阻的阻值为10Ω
D.图丙电路中电流表示数为0.7A
12.(2020九下·雨花台开学考)在如图所示的电路中,电源电压为3V,R1、R2的电阻均为5Ω,电流表有“0~0.6A、0~3A”两个量程,电压表有“0~3V、0~15V”两个量程,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电压表测量电源与R2两端电压之和
B.电流表应选0~3A量程
C.电压表示数为1.5V
D.电路消耗的总功率为3.6W
二、填空题
13.(2019九上·普宁期中)简单电路是电源、用电器、导线和 组成。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的 ;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 。
14.(2020九下·雨花台开学考)如图所示电路中,若闭合开关 ,则两电阻的连接方式为串联;若闭合开关 ,则两电阻的连接方式为并联;不能同时闭合开关 ,否则电源出现短路。
15.(2019九上·新疆期中)如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,通过L2的电流应为 A;若通电一段时间后灯L1灯丝断了,则灯L2的亮度将 .(选填“变亮”、“变暗”或“无变化”)
16.(2020九下·雨花台开学考)在图(a)所示电路中,V1、V2都是有“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1两端的电压为 ,R2两端的电压为 V。
17.(2020九下·雨花台开学考)某水电壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 W,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
18.(2020九下·雨花台开学考)如图所示,电源电压不变, R2=30Ω,R3=10Ω。只闭合S1,电流表A1示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为 Ω,电源电压为 V。闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 ,通电1min电阻R2产生的热量为 J。
三、实验题
19.(2019九上·红桥期中)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:电压一定时, 。
(2)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
20.(2020九下·雨花台开学考)(探究名称)探究并联电路中电流的关系:
(提出问题)如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
(设计实验与进行实验)
⑴将图中元件按要求连接:L1、L2并联,S控制整个电路,电流表测量L1的电流 ;
⑵把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入表中;
测量次数 A处的电流I B处的电流IB C处的电流IC
1 0.22 0.12 0.10
2 0.48 0.22 0.26
3 0.55 0.30 0.25
⑶为了使得由实验数据所归纳的结论更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当 ;
⑷整理器材;
(分析与论证)
⑸在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图所示,其原因是 ;
⑹上面设计的表格中存在的不足之处是 ;
⑺请将上述步骤(3)补充完整;
⑻表格补充完整后,通过对上面数据的分析,可以得出结论: 。
21.(2018九上·黄冈期中)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关S,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
22.(2020九下·雨花台开学考)小王同学在物理实验课上用电压表和电流表做“探究电流与电压的关系”实验时所用到的实验器材:
⑴实验电路如上图所示;
⑵在连接电路的各元件时,开关应处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大端,这样可以起到 的作用;
⑶开关闭合后,小亮发现电流表的指针在零刻度左端,如图乙所示,其原因是 (选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
⑷排除故障后,小王同学按正确步骤测出了多次实验的数据如下面的表格所示:第4次实验时电压表示数如图丙所示,图为 V;
根据表格中的数据可以得出的结论是:保持 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.10 0.24 0.34 0.5
23.(2020九下·雨花台开学考)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整 。
(2)闭合开关接触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数 ,同时记下对应的电流值。
(4)根据实验数据,小强做出了如图丁所示的I﹣R图象,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图象中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是: 。
24.(2020九下·雨花台开学考)某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率,电源电压为6V,小灯泡标有“2.5V”字样(灯丝电阻约为10Ω),有以下两种规格的滑动变阻器可选用:A.“50Ω2A”B.“10Ω1A”.
(1)应选用滑动变阻器 (A/B).
(2)连接好电路,闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮,他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤,立即断开开关.遗漏的步骤是 .
(3)改正错误后,闭合开关小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是__.
A.小灯泡烧坏
B.小灯泡短路
C.小灯泡的实际功率太小
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(左/右).
(5)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是 W.
四、作图题
25.(2020九下·雨花台开学考)在图中的〇里填上适当的电表符号和相应的“+”、“﹣”接线柱,使之成为正确的电路图。
26.(2020九上·顺德期末)如图是一个简化的玩具警车的电路图,若闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,请将代表车走的电动机符号 和车灯的符号 填入虚线框中。
27.(2020九上·香洲期末)如图所示,一个有冷、热两挡的电吹风,其中A是电动机,B是电热丝,C是接照明电路的插头,请你按照要求完成电路图。要求:只闭合S1吹冷风;只闭合S2既无风又不发热;同时闭合S1、S2吹热风。
五、计算题
28.(2020九下·雨花台开学考)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2的阻值?
(3)R1的电功率是多少?
(4)电路工作10min,整个电路消耗多少电能?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】要使用电器工作,电路中必须要有电源,插入金属片的水果能使二极管发光,说明在这个电路中插入金属片的水果能提供电压,它相当于电源。
故答案为:B.
【分析】水果电池提供电能,是电路中的电源。
2.【答案】A
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】干电池工作时将化学能转化为电能。
故答案为:A。
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,电源提供电能,消耗自身的化学能,将化学能转化为电能,用电器消耗电能转化为其他形式的能。
3.【答案】A
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】A.电压表并联在 两端,测量 两端的电压,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,A符合题意;
B.电压表并联在 和 两个灯泡两端,测量两个灯泡两端的总电压,故 B不符合题意;
C.电压表并联在 两端,电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线柱接反了,C不符合题意;
D.电压表并联在 两端,测量 两端的电压,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】电压表并联在电路中,与谁并联就测量谁两端的电压。
4.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】电动自行车的左转向灯前、后各有一盏(右转向灯亦是),它们受同一开关控制,说明开关在干路上;其中某一灯损坏时,另一灯还可以工作,说明两灯泡并联。
故答案为:D。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:A、只将开关S1、S2都闭合,吹出的才是热风,不符合题意;
B、M和R是并联在电路中的,不符合题意;
C、将S1和S2都闭合,吹出的是热风,符合题意;
D、开关S2只控制电热丝,不符合题意;
故选C.
【分析】串联电路是指将所有用电器逐个顺次连接在电路的两点间而组成的电路;并联电路是指将所有用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再连入电路的两点间而组成的电路.
6.【答案】D
【知识点】电阻
【解析】【解答】解:A、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,A不符合题意;
B、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,B不符合题意;
C、只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,C不符合题意;
D、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
7.【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】在通常情况下,橡胶不容易导电,属于绝缘体;人体、湿木棒、食盐水容易导电,是导体。
故答案为:A。
【分析】导电性良好的物体称为导体,金属、石墨、大地是导体;导电性很差的物体为绝缘体,橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
8.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.不纯净的水是导体,用湿布擦抹正在工作的台灯时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,A不符合安全用电原则;
B.带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全.B符合安全用电原则;
C.控制家用电器的开关应安装在火线上,这样,断开开关时,用电器不带电,C符合安全用电原则;
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,D符合安全用电原则.
故答案为:A
【分析】该题目考查的是安全用电原则,例如,维修电路时应将电路断开;有人触电时,不能用手接触,应先将电源断开;测电笔测量电路中是否有电时,手指必须得与测电笔后的金属帽相接触,与地面构成回路才可以;结合四个选项中的行为分析即可。
9.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,甲灯、乙灯和电流表串联,电压表测量乙灯两端的电压,电流表测量电路电流。A、若甲灯短路,乙灯泡发光,电路中有电流,电流表有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,A不符合题意;B、若乙灯短路,电压表也同时被短路,没有示数,甲灯泡发光,电路中电阻减小,电流表示数增大,B符合题意;C、若甲灯断路,乙灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端不相连,电压表没有示数,C不符合题意;D、若乙灯断路,甲灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
10.【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】如果将电压表和电流表的位置互换,得到的电路图如下图所示;那么开关闭合后,电流从电源正极流出,流过电流表,流过电阻R2,流过开关,最后回负极;因为电压表相当于断路,所以没有电流流过电阻R1,电阻R1没有工作,电阻R2有在工作,电流表有示数,流过电压表的电流很小,电压表不会被烧坏。
故答案为:B。
【分析】结合给出的电路图,电压表相当于断路,电流表相当于导线,结合电流流向判断电阻的工作状态。
11.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图甲所示,A为灯泡的图像,根据图像可知其电阻随温度增大而增大,A不符合题意;
B.图乙为串联电路,电流相同,且灯泡和定值电阻电压之和为8V,根据图甲可知,此时电流为0.3A,此时灯泡电压2V,定值电阻电压6V,电路总功率
B符合题意;
C.由图甲可知,B为定值电阻图像,电压为8V时,电流为0.4A,则电阻
C不符合题意;
D.图丙为并联电路,两支路电压均为8V,则对应电流分别为0.4A和0.5A,则总电流为各支路电流之和,即
D不符合题意。
故答案为:B
【分析】分析电路结构,小灯泡与定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压;小灯泡与定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电流规律和欧姆定律求解电流、电压即可你金额求解功率。
12.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A.由电路图可知R1R2串联,电压表测量R1两端电压,A不符合题意;
B.电路中电流
所以电流表应选0~0.6A量程,B不符合题意;
C.电压表测量R1两端电压,所以电压表示数
C符合题意;
D.电路消耗的总功率
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
13.【答案】开关;用电器;电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】简单电路是由电源、开关、用电器和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝消耗电能转化为化学能,相当于简单电路中的用电器;充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于简单电路中的电源。
【分析】电路是由电源、开关、用电器和导线组成的;电路中提供电能的是电源,消耗电能的是用电器。
14.【答案】S2;S1和S3;S1、S2、S3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】由图可知,若只闭合开关S2,断开S1、S3,则电流经电阻R2、开关S2、电阻R1回负极,两电阻串联。若闭合开关 S1和S3,断开S2,则电流分两支,一支经R2、S1,一支经S3、R1,则R1、R2的连接方式是并联。同时闭合开关S1、S2、S3,电路会出现短路,电流不经过用电器直接从正极流回到负极。
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系即可。
15.【答案】0.9;无变化
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,所以a电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A; b电流表的量程为0 3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,则通过L2的电流:I2=Ib Ia=1.2A 0.3A=0.9A;由于并联电路中各支路上的用电器互不影响,所以灯L1灯丝断后,灯L2的亮度将无变化。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是并联关系,明确电流表的测量对象,利用并联电路电流规律求解即可。
16.【答案】9.6;2.4
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】电路中R1 R2串联, V1测量电源电压,V2测量R2两端的电压,在串联电路中,各部分电路两端电压之和等于电源电压,V1的示数应大于V2的示数,两表指针偏转角度相同,所以V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V;故V1、V2的示数分别为12V和2.4V,即R2两端电压为2.4V;又因为串联电路各部分电路两端电压之和等于电源电压,所以R1两端的电压为12V 2.4V=9.6V
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律求解即可。
17.【答案】0.05;1500;5
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转过150r,电水壶消耗的电能 电水壶的电功率 由 ,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作时间
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动3000圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率;利用电功除以灯泡的功率即为工作的时间。
18.【答案】20;6;5∶2;72
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。由欧姆定律可得R1的阻值 根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压U=I(R1+R3)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,R3被短路,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压;则通过R1的电流
A2的示数(通过R2的电流)
所以干路中电流表A1的示数I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A
电流表A1、A2示数之比为I∶I2=0.5A∶0.2A=5∶2
通电lmin电阻R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.2A)2×30Ω×60s=72J
【分析】闭合不同的开关,电阻的串并联情况不同,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
19.【答案】(1)电流与电阻成反比
(2)断开开关,将滑片移至最大阻值处;2.5
(3)35
【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
【解析】【解答】解:(1)由图象知,电压一定时,电流和电阻成反比;(2)在换接电阻时,应将开关断开,并将滑片移至最大阻值处;
由图象知,当R=5Ω时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,在整个过程中,R两端的电压保持2.5V不变;
将5Ω的电阻换为10Ω后,应改变电阻其的阻值,保持电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数;(3)根据串联分压的知识,当电阻R=25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由图象知,此时电路中的电流为0.1A;
由I= 得,R总= = =60Ω;
所以R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω。
故答案为:(1)电流与电阻成反比;(2)断开开关,将滑片移至最大阻值处;2.5;(3)35。
【分析】(1)当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(2)更换电阻时,需要断开开关,滑片调到最大处,利用电流和电阻的乘积计算电压,且保持电压表示数不变;
(3)根据电源电压和定值电阻的分压,结合电流计算滑动变阻器的电阻值。
20.【答案】;换用不同规格的灯泡多次测量;电流表没有调零;电流缺少单位;并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)L1、L2并联,S控制整个电路,S接在干路上,电流表测量L1的电流,电流表选用小量程与灯L1串联,如下所示:
;(3)为了使得由实验数据所归纳的结论更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当换用不同规格的灯泡多次测量。(5)在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图所示,其原因是电流表没有调零。(6)电流应有单位,故上面设计的表格中存在的不足之处是电流缺少单位。(8)通过对上面数据的分析,可以得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【分析】(1)电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验;
(5)当电流没有流过电流表时,电流表的示数应该为零,此时电流表示数不为零,应该进行调零;
(6)物理量后面要跟着单位;
(7)并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和。
21.【答案】(1)6;不同
(2)L1被短路(或L2断路)
(3)不能;电压表正、负接线柱接反
(4)实验次数太少;结论不具有普遍性换用不同规格的小灯泡多次重复实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,实验中应选择规格不同的小灯泡;(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是:电压表断路或短路;(3)测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连。小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故她不能测出L2两端电压;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【分析】题主要是探究串联电路电压的规律,涉及到电路故障的分析、电压表的使用(电压表连接时电流从正接线柱流入)及得出普遍性结论的方法(为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行多次实验).
22.【答案】断开;保护电路;B;2.5;电阻;正
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(2)在连接电路的各元件时,开关应处于断开状态。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大端,这样可以起到保护电路的作用。(3)开关闭合后,即在有电流通过时,小亮发现电流表的指针在零刻度左端,如图乙所示,即反向偏转,说明电流从负接线柱流了,即电流表正负接线柱接反了,故答案为:B。(4)第4次实验时电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。由表中数据知,考虑到误差因素,当电压变为原来的几倍,通过的电流变为原来的几倍,故根据表格中的数据可以得出的结论是:保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成比。
【分析】(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(4)探究电流与电压的关系,得到的结论是电阻一定时,电流和电压成正比。
23.【答案】(1)
(2)电阻R0开路
(3)0.5;B;2V
(4)将I﹣R图象的横坐标R变为R﹣1
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器要按“一上一下”串联接入电路,只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可,电压表要与电阻R0并联,由于电源电压恒为3V,故电压表选择的量程为0~3V,只需将滑动变阻器的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接,如上图所示。(2)闭合开关接触时,发现电流表无示数,说明电路开路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联的部分电路开路,即电阻R0开路。(3)由图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。由欧姆定律得,则电阻R0两端的电压U0=IR0=0.5A×4Ω=2V
即电压表示数保持2V不变;根据串联分压规律可知,即
由于电源电压恒为U=3V,电压表示数保持U0=2V,每更换一个阻值更大的电阻,滑动变阻器接入电路的阻值也应增大,故应将滑动变阻器的滑片向B端移动,使电压表的示数2V,同时记下对应的电流值。(4)小强做出了如图丁所示的I﹣R图象,由于此图线为曲线,不便直观判断I与R的定量关系,根据
可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数 成正比,故将横坐标R变为R﹣1,从而直观判断出了I与R的关系。
【分析】(1)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(2)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可;定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,保证定值电阻两端的电压不变,结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向;
(3)结合欧姆定律选择合适的坐标使得图像为一条直线。
24.【答案】(1)A
(2)将变阻器的最大电阻连入电路中
(3)C
(4)1.1;左
(5)0.625
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,根据欧姆定律,灯的额定电流约为:I= =0.25A,当灯正常发光,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器的电阻为:R滑= =14Ω,故答案为:用“50Ω2A”的变阻器A;(2)开关闭合前为保护电路,变阻器连入电路中的电阻应最大,遗漏的步骤是:将变阻器的最大电阻连入电路;(3)改正错误后,闭合开关,电流表和电压表指针都有较小的偏转,说明电路为通路,小灯泡不亮,说明电路中电流过小,灯的实际功率太小,选C;(4)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,其读数是1.1V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;(5)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
【分析】(1)灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器的规格大于定值电阻的阻值即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电路闭合开关,灯泡不亮,可能是由于滑动变阻器接入电路中的电阻过大导致电流功小,应减小滑动变阻器接入电路中的电流;
(4)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;定值电阻和滑动变阻器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,结合实验电阻的最大值和设定的电压求解滑动变阻器的最小电阻,结合该电阻数值选择滑动变阻器即可。
(5)利用功率公式P=UI求解功率即可。
25.【答案】解:如图所示:
【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
【解析】【解答】电路图中右下角的电表,若填入电流表则会引起电源短路,故应是电压表,另一个电表因电路需导通,应是相当于导线的电表,即电流表,填入之后两灯并联,如图。
【分析】该题目考查的是电流表、电压表的应用,电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,电流必须从正接线柱流进,从负接线柱流出,以此判断电流表电压表的接法。
26.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,说明电动机和小灯泡互不影响;若上面圆圈为车灯,下面圆圈为电动机,只闭合一个开关S2,车不走,灯也不亮,只闭合一个开关S1,车不走,灯亮,若闭合两个开关,车走灯亮;则不符合题目中:闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,若上面圆圈为电动机,下面圆圈为车灯,即开关S2控制小灯泡,开关S1控制电动机,则只闭合一个开关S2,车不走,灯也不亮,只闭合一个开关S1,车走,灯不亮,若闭合两个开关,车走灯亮,符合题意,如图所示:
。
【分析】在并联电路中,支路开关控制支路用电器,干路开关控制所有用电器。
27.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风,所以S1为干路开关,S2控制电热丝,答案如图所示:
【分析】两个用电器并联,两条支路互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
28.【答案】(1)解:闭合开关S,R1 R2并联,A测干路中电流,A1测通过R1的电流,则电源电压
答:电源电压3V;
(2)解:通过电阻R2的电流
电阻R2的阻值
答:电阻R2的阻值15Ω;
(3)解:R1的电功率
答:R1的电功率是0.9W;
(4)解:电路工作10min,整个电路消耗的电能
答:电路工作10min,整个电路消耗900J电能。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)(2)分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(3)结合电阻两端的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率;
(4)求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
1 / 1江苏省南京市雨花台区2019-2020学年九年级下学期物理开学考试试卷(期初考试)
一、单选题
1.(2019九上·北京期中)如图所示,在每个水果上插入铜片和锌片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管便发出了光,其中插入金属片的水果相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】要使用电器工作,电路中必须要有电源,插入金属片的水果能使二极管发光,说明在这个电路中插入金属片的水果能提供电压,它相当于电源。
故答案为:B.
【分析】水果电池提供电能,是电路中的电源。
2.(2020九下·雨花台开学考)干电池在工作过程中,它的作用是( )
A.化学能转化为电能 B.化学能转化为机械能
C.电能转化为化学能 D.机械能转化为电能
【答案】A
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】干电池工作时将化学能转化为电能。
故答案为:A。
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,电源提供电能,消耗自身的化学能,将化学能转化为电能,用电器消耗电能转化为其他形式的能。
3.(2020九上·澧县期中)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】A.电压表并联在 两端,测量 两端的电压,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,A符合题意;
B.电压表并联在 和 两个灯泡两端,测量两个灯泡两端的总电压,故 B不符合题意;
C.电压表并联在 两端,电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线柱接反了,C不符合题意;
D.电压表并联在 两端,测量 两端的电压,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】电压表并联在电路中,与谁并联就测量谁两端的电压。
4.(2020九下·雨花台开学考)电动自行车的左转向灯前、后各有一盏(右转向灯亦是),它们受同一开关控制,且其中某一灯损坏时,另一灯还可以工作。如图所示的电路图中,能反映电动自行车左转向灯连接情况的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】电动自行车的左转向灯前、后各有一盏(右转向灯亦是),它们受同一开关控制,说明开关在干路上;其中某一灯损坏时,另一灯还可以工作,说明两灯泡并联。
故答案为:D。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
5.(2016九上·射洪期中)如图是一把既能吹冷风、又能吹热风的简化电路图,其中M是吹风机,R是电热丝.由电路图可知( )
A.只将开关S1闭合,吹出的是热风
B.M和R是串联在电路中的
C.将S1和S2都闭合,吹出的是热风
D.开关S2可以控制整个电路
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:A、只将开关S1、S2都闭合,吹出的才是热风,不符合题意;
B、M和R是并联在电路中的,不符合题意;
C、将S1和S2都闭合,吹出的是热风,符合题意;
D、开关S2只控制电热丝,不符合题意;
故选C.
【分析】串联电路是指将所有用电器逐个顺次连接在电路的两点间而组成的电路;并联电路是指将所有用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再连入电路的两点间而组成的电路.
6.(2019九上·赵县期中)关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【知识点】电阻
【解析】【解答】解:A、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,A不符合题意;
B、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,B不符合题意;
C、只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,C不符合题意;
D、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
7.(2020九下·雨花台开学考)下列物体中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.橡胶 B.人体 C.湿木棒 D.食盐水
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】在通常情况下,橡胶不容易导电,属于绝缘体;人体、湿木棒、食盐水容易导电,是导体。
故答案为:A。
【分析】导电性良好的物体称为导体,金属、石墨、大地是导体;导电性很差的物体为绝缘体,橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
8.(2020九下·雨花台开学考)下列措施不符合安全用电规范的是( )
A.用湿布擦抹正在工作的台灯
B.用电器的金属外壳接地
C.用电器的开关装在火线上
D.使用测电笔时,手接触笔尾的金属电极
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.不纯净的水是导体,用湿布擦抹正在工作的台灯时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,A不符合安全用电原则;
B.带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全.B符合安全用电原则;
C.控制家用电器的开关应安装在火线上,这样,断开开关时,用电器不带电,C符合安全用电原则;
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,D符合安全用电原则.
故答案为:A
【分析】该题目考查的是安全用电原则,例如,维修电路时应将电路断开;有人触电时,不能用手接触,应先将电源断开;测电笔测量电路中是否有电时,手指必须得与测电笔后的金属帽相接触,与地面构成回路才可以;结合四个选项中的行为分析即可。
9.(2018九上·云南月考)如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,甲灯、乙灯和电流表串联,电压表测量乙灯两端的电压,电流表测量电路电流。A、若甲灯短路,乙灯泡发光,电路中有电流,电流表有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,A不符合题意;B、若乙灯短路,电压表也同时被短路,没有示数,甲灯泡发光,电路中电阻减小,电流表示数增大,B符合题意;C、若甲灯断路,乙灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端不相连,电压表没有示数,C不符合题意;D、若乙灯断路,甲灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
10.(2020九下·雨花台开学考)小明同字按照图所示的电路进行实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了(互换后的电路图未画出),如果闭合开关,则( )
A.电阻R1可以工作 B.电阻R2可以工作
C.电流表无示数 D.电压表可能被烧坏
【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】如果将电压表和电流表的位置互换,得到的电路图如下图所示;那么开关闭合后,电流从电源正极流出,流过电流表,流过电阻R2,流过开关,最后回负极;因为电压表相当于断路,所以没有电流流过电阻R1,电阻R1没有工作,电阻R2有在工作,电流表有示数,流过电压表的电流很小,电压表不会被烧坏。
故答案为:B。
【分析】结合给出的电路图,电压表相当于断路,电流表相当于导线,结合电流流向判断电阻的工作状态。
11.(2020九下·雨花台开学考)在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中,根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I-U图像,现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路(电源电压均为8V),则下列说法正确的是( )
A.由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B.图乙电路的总功率为2.4W
C.由图甲知定值电阻的阻值为10Ω
D.图丙电路中电流表示数为0.7A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图甲所示,A为灯泡的图像,根据图像可知其电阻随温度增大而增大,A不符合题意;
B.图乙为串联电路,电流相同,且灯泡和定值电阻电压之和为8V,根据图甲可知,此时电流为0.3A,此时灯泡电压2V,定值电阻电压6V,电路总功率
B符合题意;
C.由图甲可知,B为定值电阻图像,电压为8V时,电流为0.4A,则电阻
C不符合题意;
D.图丙为并联电路,两支路电压均为8V,则对应电流分别为0.4A和0.5A,则总电流为各支路电流之和,即
D不符合题意。
故答案为:B
【分析】分析电路结构,小灯泡与定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压;小灯泡与定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电流规律和欧姆定律求解电流、电压即可你金额求解功率。
12.(2020九下·雨花台开学考)在如图所示的电路中,电源电压为3V,R1、R2的电阻均为5Ω,电流表有“0~0.6A、0~3A”两个量程,电压表有“0~3V、0~15V”两个量程,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电压表测量电源与R2两端电压之和
B.电流表应选0~3A量程
C.电压表示数为1.5V
D.电路消耗的总功率为3.6W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A.由电路图可知R1R2串联,电压表测量R1两端电压,A不符合题意;
B.电路中电流
所以电流表应选0~0.6A量程,B不符合题意;
C.电压表测量R1两端电压,所以电压表示数
C符合题意;
D.电路消耗的总功率
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
二、填空题
13.(2019九上·普宁期中)简单电路是电源、用电器、导线和 组成。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的 ;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 。
【答案】开关;用电器;电源
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】简单电路是由电源、开关、用电器和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝消耗电能转化为化学能,相当于简单电路中的用电器;充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于简单电路中的电源。
【分析】电路是由电源、开关、用电器和导线组成的;电路中提供电能的是电源,消耗电能的是用电器。
14.(2020九下·雨花台开学考)如图所示电路中,若闭合开关 ,则两电阻的连接方式为串联;若闭合开关 ,则两电阻的连接方式为并联;不能同时闭合开关 ,否则电源出现短路。
【答案】S2;S1和S3;S1、S2、S3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】由图可知,若只闭合开关S2,断开S1、S3,则电流经电阻R2、开关S2、电阻R1回负极,两电阻串联。若闭合开关 S1和S3,断开S2,则电流分两支,一支经R2、S1,一支经S3、R1,则R1、R2的连接方式是并联。同时闭合开关S1、S2、S3,电路会出现短路,电流不经过用电器直接从正极流回到负极。
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系即可。
15.(2019九上·新疆期中)如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,通过L2的电流应为 A;若通电一段时间后灯L1灯丝断了,则灯L2的亮度将 .(选填“变亮”、“变暗”或“无变化”)
【答案】0.9;无变化
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,所以a电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A; b电流表的量程为0 3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,则通过L2的电流:I2=Ib Ia=1.2A 0.3A=0.9A;由于并联电路中各支路上的用电器互不影响,所以灯L1灯丝断后,灯L2的亮度将无变化。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是并联关系,明确电流表的测量对象,利用并联电路电流规律求解即可。
16.(2020九下·雨花台开学考)在图(a)所示电路中,V1、V2都是有“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1两端的电压为 ,R2两端的电压为 V。
【答案】9.6;2.4
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】电路中R1 R2串联, V1测量电源电压,V2测量R2两端的电压,在串联电路中,各部分电路两端电压之和等于电源电压,V1的示数应大于V2的示数,两表指针偏转角度相同,所以V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V;故V1、V2的示数分别为12V和2.4V,即R2两端电压为2.4V;又因为串联电路各部分电路两端电压之和等于电源电压,所以R1两端的电压为12V 2.4V=9.6V
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律求解即可。
17.(2020九下·雨花台开学考)某水电壶工作2min,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 W,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
【答案】0.05;1500;5
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转过150r,电水壶消耗的电能 电水壶的电功率 由 ,这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作时间
【分析】通过电能表的表盘可以看出,每消耗一度电转盘转动3000圈,结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能; 结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P=W/t求解用电器的功率;利用电功除以灯泡的功率即为工作的时间。
18.(2020九下·雨花台开学考)如图所示,电源电压不变, R2=30Ω,R3=10Ω。只闭合S1,电流表A1示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为 Ω,电源电压为 V。闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 ,通电1min电阻R2产生的热量为 J。
【答案】20;6;5∶2;72
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。由欧姆定律可得R1的阻值 根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压U=I(R1+R3)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,R3被短路,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压;则通过R1的电流
A2的示数(通过R2的电流)
所以干路中电流表A1的示数I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A
电流表A1、A2示数之比为I∶I2=0.5A∶0.2A=5∶2
通电lmin电阻R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.2A)2×30Ω×60s=72J
【分析】闭合不同的开关,电阻的串并联情况不同,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
三、实验题
19.(2019九上·红桥期中)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:电压一定时, 。
(2)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)电流与电阻成反比
(2)断开开关,将滑片移至最大阻值处;2.5
(3)35
【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
【解析】【解答】解:(1)由图象知,电压一定时,电流和电阻成反比;(2)在换接电阻时,应将开关断开,并将滑片移至最大阻值处;
由图象知,当R=5Ω时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,在整个过程中,R两端的电压保持2.5V不变;
将5Ω的电阻换为10Ω后,应改变电阻其的阻值,保持电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数;(3)根据串联分压的知识,当电阻R=25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由图象知,此时电路中的电流为0.1A;
由I= 得,R总= = =60Ω;
所以R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω。
故答案为:(1)电流与电阻成反比;(2)断开开关,将滑片移至最大阻值处;2.5;(3)35。
【分析】(1)当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(2)更换电阻时,需要断开开关,滑片调到最大处,利用电流和电阻的乘积计算电压,且保持电压表示数不变;
(3)根据电源电压和定值电阻的分压,结合电流计算滑动变阻器的电阻值。
20.(2020九下·雨花台开学考)(探究名称)探究并联电路中电流的关系:
(提出问题)如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
(设计实验与进行实验)
⑴将图中元件按要求连接:L1、L2并联,S控制整个电路,电流表测量L1的电流 ;
⑵把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入表中;
测量次数 A处的电流I B处的电流IB C处的电流IC
1 0.22 0.12 0.10
2 0.48 0.22 0.26
3 0.55 0.30 0.25
⑶为了使得由实验数据所归纳的结论更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当 ;
⑷整理器材;
(分析与论证)
⑸在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图所示,其原因是 ;
⑹上面设计的表格中存在的不足之处是 ;
⑺请将上述步骤(3)补充完整;
⑻表格补充完整后,通过对上面数据的分析,可以得出结论: 。
【答案】;换用不同规格的灯泡多次测量;电流表没有调零;电流缺少单位;并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)L1、L2并联,S控制整个电路,S接在干路上,电流表测量L1的电流,电流表选用小量程与灯L1串联,如下所示:
;(3)为了使得由实验数据所归纳的结论更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当换用不同规格的灯泡多次测量。(5)在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图所示,其原因是电流表没有调零。(6)电流应有单位,故上面设计的表格中存在的不足之处是电流缺少单位。(8)通过对上面数据的分析,可以得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【分析】(1)电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验;
(5)当电流没有流过电流表时,电流表的示数应该为零,此时电流表示数不为零,应该进行调零;
(6)物理量后面要跟着单位;
(7)并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和。
21.(2018九上·黄冈期中)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关S,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
【答案】(1)6;不同
(2)L1被短路(或L2断路)
(3)不能;电压表正、负接线柱接反
(4)实验次数太少;结论不具有普遍性换用不同规格的小灯泡多次重复实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,实验中应选择规格不同的小灯泡;(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是:电压表断路或短路;(3)测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连。小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故她不能测出L2两端电压;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【分析】题主要是探究串联电路电压的规律,涉及到电路故障的分析、电压表的使用(电压表连接时电流从正接线柱流入)及得出普遍性结论的方法(为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行多次实验).
22.(2020九下·雨花台开学考)小王同学在物理实验课上用电压表和电流表做“探究电流与电压的关系”实验时所用到的实验器材:
⑴实验电路如上图所示;
⑵在连接电路的各元件时,开关应处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大端,这样可以起到 的作用;
⑶开关闭合后,小亮发现电流表的指针在零刻度左端,如图乙所示,其原因是 (选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
⑷排除故障后,小王同学按正确步骤测出了多次实验的数据如下面的表格所示:第4次实验时电压表示数如图丙所示,图为 V;
根据表格中的数据可以得出的结论是:保持 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.10 0.24 0.34 0.5
【答案】断开;保护电路;B;2.5;电阻;正
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(2)在连接电路的各元件时,开关应处于断开状态。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大端,这样可以起到保护电路的作用。(3)开关闭合后,即在有电流通过时,小亮发现电流表的指针在零刻度左端,如图乙所示,即反向偏转,说明电流从负接线柱流了,即电流表正负接线柱接反了,故答案为:B。(4)第4次实验时电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。由表中数据知,考虑到误差因素,当电压变为原来的几倍,通过的电流变为原来的几倍,故根据表格中的数据可以得出的结论是:保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成比。
【分析】(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(4)探究电流与电压的关系,得到的结论是电阻一定时,电流和电压成正比。
23.(2020九下·雨花台开学考)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整 。
(2)闭合开关接触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数 ,同时记下对应的电流值。
(4)根据实验数据,小强做出了如图丁所示的I﹣R图象,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图象中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是: 。
【答案】(1)
(2)电阻R0开路
(3)0.5;B;2V
(4)将I﹣R图象的横坐标R变为R﹣1
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器要按“一上一下”串联接入电路,只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可,电压表要与电阻R0并联,由于电源电压恒为3V,故电压表选择的量程为0~3V,只需将滑动变阻器的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接,如上图所示。(2)闭合开关接触时,发现电流表无示数,说明电路开路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联的部分电路开路,即电阻R0开路。(3)由图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。由欧姆定律得,则电阻R0两端的电压U0=IR0=0.5A×4Ω=2V
即电压表示数保持2V不变;根据串联分压规律可知,即
由于电源电压恒为U=3V,电压表示数保持U0=2V,每更换一个阻值更大的电阻,滑动变阻器接入电路的阻值也应增大,故应将滑动变阻器的滑片向B端移动,使电压表的示数2V,同时记下对应的电流值。(4)小强做出了如图丁所示的I﹣R图象,由于此图线为曲线,不便直观判断I与R的定量关系,根据
可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数 成正比,故将横坐标R变为R﹣1,从而直观判断出了I与R的关系。
【分析】(1)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(2)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可;定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,保证定值电阻两端的电压不变,结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向;
(3)结合欧姆定律选择合适的坐标使得图像为一条直线。
24.(2020九下·雨花台开学考)某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率,电源电压为6V,小灯泡标有“2.5V”字样(灯丝电阻约为10Ω),有以下两种规格的滑动变阻器可选用:A.“50Ω2A”B.“10Ω1A”.
(1)应选用滑动变阻器 (A/B).
(2)连接好电路,闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮,他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤,立即断开开关.遗漏的步骤是 .
(3)改正错误后,闭合开关小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是__.
A.小灯泡烧坏
B.小灯泡短路
C.小灯泡的实际功率太小
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(左/右).
(5)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是 W.
【答案】(1)A
(2)将变阻器的最大电阻连入电路中
(3)C
(4)1.1;左
(5)0.625
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,根据欧姆定律,灯的额定电流约为:I= =0.25A,当灯正常发光,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器的电阻为:R滑= =14Ω,故答案为:用“50Ω2A”的变阻器A;(2)开关闭合前为保护电路,变阻器连入电路中的电阻应最大,遗漏的步骤是:将变阻器的最大电阻连入电路;(3)改正错误后,闭合开关,电流表和电压表指针都有较小的偏转,说明电路为通路,小灯泡不亮,说明电路中电流过小,灯的实际功率太小,选C;(4)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,其读数是1.1V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;(5)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
【分析】(1)灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器的规格大于定值电阻的阻值即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电路闭合开关,灯泡不亮,可能是由于滑动变阻器接入电路中的电阻过大导致电流功小,应减小滑动变阻器接入电路中的电流;
(4)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;定值电阻和滑动变阻器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,结合实验电阻的最大值和设定的电压求解滑动变阻器的最小电阻,结合该电阻数值选择滑动变阻器即可。
(5)利用功率公式P=UI求解功率即可。
四、作图题
25.(2020九下·雨花台开学考)在图中的〇里填上适当的电表符号和相应的“+”、“﹣”接线柱,使之成为正确的电路图。
【答案】解:如图所示:
【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
【解析】【解答】电路图中右下角的电表,若填入电流表则会引起电源短路,故应是电压表,另一个电表因电路需导通,应是相当于导线的电表,即电流表,填入之后两灯并联,如图。
【分析】该题目考查的是电流表、电压表的应用,电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,电流必须从正接线柱流进,从负接线柱流出,以此判断电流表电压表的接法。
26.(2020九上·顺德期末)如图是一个简化的玩具警车的电路图,若闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,请将代表车走的电动机符号 和车灯的符号 填入虚线框中。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,说明电动机和小灯泡互不影响;若上面圆圈为车灯,下面圆圈为电动机,只闭合一个开关S2,车不走,灯也不亮,只闭合一个开关S1,车不走,灯亮,若闭合两个开关,车走灯亮;则不符合题目中:闭合两个开关,车走灯亮;若只闭合一个开关,可实现车走灯不亮,若上面圆圈为电动机,下面圆圈为车灯,即开关S2控制小灯泡,开关S1控制电动机,则只闭合一个开关S2,车不走,灯也不亮,只闭合一个开关S1,车走,灯不亮,若闭合两个开关,车走灯亮,符合题意,如图所示:
。
【分析】在并联电路中,支路开关控制支路用电器,干路开关控制所有用电器。
27.(2020九上·香洲期末)如图所示,一个有冷、热两挡的电吹风,其中A是电动机,B是电热丝,C是接照明电路的插头,请你按照要求完成电路图。要求:只闭合S1吹冷风;只闭合S2既无风又不发热;同时闭合S1、S2吹热风。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风,所以S1为干路开关,S2控制电热丝,答案如图所示:
【分析】两个用电器并联,两条支路互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
五、计算题
28.(2020九下·雨花台开学考)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2的阻值?
(3)R1的电功率是多少?
(4)电路工作10min,整个电路消耗多少电能?
【答案】(1)解:闭合开关S,R1 R2并联,A测干路中电流,A1测通过R1的电流,则电源电压
答:电源电压3V;
(2)解:通过电阻R2的电流
电阻R2的阻值
答:电阻R2的阻值15Ω;
(3)解:R1的电功率
答:R1的电功率是0.9W;
(4)解:电路工作10min,整个电路消耗的电能
答:电路工作10min,整个电路消耗900J电能。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)(2)分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,明确电流表和电压表的测量对象,利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(3)结合电阻两端的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率;
(4)求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
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