11.15
一、单选题
1.(2016九上·房山期中)小明设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小.其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表.( )
A.受压力增大时,电路总电阻变大,压力表示数变小
B.受压力增大时,电路总电阻变小,压力表示数变小
C.受压力增大时,电路总电阻变大,压力表示数变大
D.受压力增大时,电路总电阻变小,压力表示数变大
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知,压力表应为电压表;
当金属片受到的压力增大时,滑片向下滑动,变阻器接入电路的阻值增大,电路中的总电阻变大;根据I= 可知,电路中的电流变小;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小;根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,即压力表示数变大.
故选:C.
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知应为电压表;根据当金属片受到的压力增大时,电路中总电阻变大,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知压力表示数的变化.
2.电流表测某并联电路中两支路的电流分别为0.4安、1.3安, 则干路中的电流为()
A.0.9安; B.1.7安; C.0.4安; D.1.3安
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】已知:I1=0.4A,I2=1.3A
则干路中的电流:I=I1+I2=0.4A+1.3A=1.7A.
故选B.
【分析】解决此题要知道在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和.本题考查的是并联电路的电流规律,属于基础知识,一定要掌握好.
3.(2017九下·丹阳期中)学生在做模拟"蹦极"的小实验(如图所示).一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定学生在做模拟实验蹦极.一根橡皮筋一端系一个小石头,另一端固定在点a,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点,在小石块从a点到c点的运动的过程,以下说法正确的是( )
A.小石块动能一直在增加
B.小石块减少的重力势能全部转化为动能
C.小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能
D.小石块到达c点时,动能为0
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】小石块从a到b的过程中,重力势能转化为动能,动能一直在增加;当小石块经过b点后,小石块受到向上的弹力,随着形变的增大,弹力增大,在弹力小于重力这段时间内,合力向下,小石块做加速运动,其动能逐渐增大;当弹力等于重力后,合力为零,此时小石块速度最大;当弹力大于重力时,合力向上,小石块做减速运动,直到下落到最低点c点时,速度为零,其动能为零,A不符合题意;
小石块的重力势能在c时,全部转化为绳子的弹性势能,B不符合题意;
小石块经过b点时,橡皮筋自然下垂,不发生弹性形变,不具有弹性势能,C不符合题意;
小石块到达c点时,速度为0,动能为0,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】影响动能的因素有:质量和速度,小石块的质量在下落过程中不会改变,因此只需考虑速度的变化情况,这就要从小石块的受力分析入手解答.
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大.
当小石块越过b点后,绳子伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化.
4.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )
A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点动能相等
C.在b点的动能大于在d点的动能 D.从c到d的过程重力势能减少
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:AC、足球在b点时,足球有一定的速度,足球具有一定的动能,动能不为零;足球在d点时,足球速度为零,足球动能为零.所以足球在b点的动能大于在d点的动能,故A错误,C正确;
B、足球在a点时,足球有一定的速度,足球具有一定的动能,动能不为零;足球在d点时,足球速度为零,足球动能为零.故B错误.
D、足球从c到d的过程中,足球质量不变,高度增大,重力势能不断增大.故D错误.
故选C.
【分析】(1)动能大小跟质量、速度有关.质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大.
(2)重力势能大跟质量、高度有关.质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大.
5.如图是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声。若小明将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是( )
A.硬币或橡皮 B.塑料尺或铅笔芯
C.橡皮或塑料尺 D.铅笔芯或硬币
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【分析】;本题考查分析和解决问题的能力,要想使门铃发声在两个夹子之间必须接入的是导体,硬币和铅笔芯都属于导体,而橡皮,塑料尺都属于绝缘体,故本题应选D。
6.(2017·武进模拟)如图是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的健身者踩在与水平面成θ角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动.若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.f是皮带运动的阻力
B.人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力
C.人对皮带做功,其做功功率为fv
D.人对皮带不做功
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件;是否做功的判断
【解析】【解答】A、脚和皮带之间产生了使皮带运动的摩擦力.A不符合题意;
B、人受到的重力竖直向下,支持力垂直皮带向上,皮带和水平面之间有夹角,所以两个力不在同一条直线上,不是平衡力.B不符合题意;
C、根据功率的公式可推导出fv,并且人运动时,有力作用,并且沿力的方向皮带通过了距离,所以是做功的.C符合题意;
D、根据人运动时,有力作用,并且沿力的方向皮带通过了距离,所以是做功的.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或 已经发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力;
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上;
功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离.
7.(2016九·抚顺月考)下列说法正确的是( )
A.气体间、液体间都可以发生扩散现象,而固体间不能
B.用塑料梳子梳理干燥的头发时,头发和梳子会带上同种电荷
C.能量可以从一种形式转化为另一种形式,但转化后能量的总量会减少
D.减少废气带走的热量可以提高内燃机的效率
【答案】D
【知识点】热机的效率;能量的转化或转移;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A、因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动,所以气体、液体、和固体间都能发生扩散现象.故A错误.B、塑料梳子梳理干燥的头发时,头发和梳子由于摩擦,会带上异种电荷.故B错误.C、由能量守恒定律知道:能量可以从一种形式转化为另一种形式,但转化后能量的总量保持不变.故C错误.D、提高热机的效率的途径是:减少额外功,废气带走的能力属于额外功.故D正确.
故选D
二、填空题
8.如图所示,是日本科学家新近发明的一种悬空的盆景,盆景不但能悬在空中,还可以缓慢的旋转.小明分析此盆景之所以能悬在空中是因为在盆景和底座上各有一个磁铁.利用同名磁极相互 的原理而使它悬浮在空中的,它能缓慢旋转是因为这两个磁铁当中至少有一个是 (填“永磁体”或“电磁铁”),否则的话就会违反了我们学过的 定律.
【答案】排斥;电磁铁;能量守恒
【知识点】能量的转化或转移;磁现象
【解析】【解答】解:磁悬浮盆景在盆景和底座上各有一个磁铁,是利用同名磁极相互排斥受到竖直向上斥力的作用而使盆景悬浮在空中的;
盆景悬在空中缓慢的旋转,在盆景的旋转过程中产生了机械能,根据能量守恒定律可知,得到了机械能肯定要消耗其他的内能,所以在这两个磁铁当中至少有一个是电磁铁,要把电能转化为机械能.
故答案为:排斥;电磁铁;能量守恒.
【分析】(1)磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变.
9.(2016·利辛模拟)如图是卫星的轨道示意图.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫做远地点.卫星在整个运行过程中机械能守恒.当卫星从远地点向近地点运动时,它的重力势能将 (增大/减小).
【答案】减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:当卫星从远地点向近地点运动过程中,高度减小,速度变大,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能.
故答案为:减小.
【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、被举的高度,质量越大,高度越大,重力势能越大;
10.(2012·宜宾)人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的 较大,在相同条件下水能带走较多的热量,这个过程是通过 的方式使水的温度升高.
【答案】比热容;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】解:(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以常用水给汽车发动机降温;(2)在该过程中,发动机放出热量、温度降低,水吸收热量、温度升高,发生了热传递.
故答案为:比热容;热传递.
【分析】(1)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)改变物体内能的方法有二:一是做功,二是热传递,在热传递的过程中,高温物体或物体的高温部分,内能减小,温度降低;低温物体或物体的低温部分,内能增大,温度升高.
11.(2016九上·湖南月考)如图1所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为电阻箱.闭合开关S后,调节电阻箱R的阻值,得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙2所示,则可求出电源电压为 V,R0的阻值为 Ω.
【答案】12;10
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,电阻箱与定值电阻串联,电压表测量电阻箱两端电压;根据R-U图象可知,当电阻箱接入电路的电阻为10Ω,对应的电压表示数为6V时,因此此时电路中的电流:I1=U1/R1=6V10Ω=0.6A;
则根据串联电路的电压特点可知:U=I1 R0 +U1①
当电阻箱接入电路的电阻为20Ω,对应的电压表示数为8V时,
因此此时电路中的电流:I2 =U2/R2=8V/20Ω=0.4A;
则根据串联电路的电压特点可知:U=I2 R0 +U2②
由①②的:I1 R0 +U1 =I2 R0 +U2 ,∴R0 =(U2 U1)/(I1 I2)=(8V 6V)/(0.6A 0.4A)=10Ω,
∴电源电压U=I1 R0 +U1 =0.6A×10Ω+6V=12V。
12.电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为 V.若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表 V,读数为 V.
【答案】0.6;0.5;3
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】解:量程为0~3V的分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是0.6V;量程为0~15V的分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是3V.
故答案为 0.6;0.5;3.
【分析】读数时,要先看量程,再看分度值,最后看指针所指的位置.
13.(2017九上·无锡期中)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 有关,下落过程是将重力势能转化为 .
【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】下落的楼层越高,对人的伤害越大,所以可知鸡蛋的重力势能与所处的高度有关,下落过程中重力势能转化为动能,重力势能越大,转化成的动能越大,对人的伤害越大.
故答案为:高度;动能.
【分析】重力势能:物体由于被举高而具有的能;动能和势能之间可以互相转化的.
14.(2016九上·通州期中)下列说法正确的是
A.温度高的物体内能一定大;
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能;
D.热机的压缩冲程将内能转化为机械能.
理由: .
【答案】:C;内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;比热容是物质本身的一种性质,故B错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:A、内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种性质,与物体吸收或放出的热量无关,故B错误;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;
D、热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误;
故选C.
故答案为:C;内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;比热容是物质本身的一种性质,故B错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误.
【分析】(1)内能的大小与物体的质量、温度有关;(2)比热容是物质本身的一种性质;(3)做功和热传递都能改变物体的内能;(4)热机的压缩冲程将机械能转化为内能.
15.(2016九上·怀集期中)改变内能有不同的方式,如图甲所示是向装有少量水的瓶子内不断打气,当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现白雾,这是瓶内的水蒸气通过 的方式使本身的 减小,温度降低,水蒸气 形成小水珠;如图乙所示电热棒是通过 的方式对烧杯中的水进行加热的.
【答案】做功;内能;液化;热传递
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:
水蒸气会把瓶塞冲出.水蒸气对瓶塞做了功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气内能减少,温度降低.水蒸气发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”;
用电热棒对水加热是通过热传递的方式进行的.
故答案为:做功;内能;液化;热传递.
【分析】改变物体内能的两种方法:做功、热传递.对物体做功,物体的内能增加,机械能转化为内能;物体对外做功,物体的内能减少,内能转化为机械能.
三、计算题
16.(2017九上·简阳期中)小灯泡正常工作时两端的电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为多大?若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光,应采取什么措施?
【答案】解:小灯泡正常工作时的电流:
I= = =0.25A,
若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光应串联一个电阻分压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的总电阻:
R总= = =16Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,串联的电阻阻值:
R=R总﹣RL=16Ω﹣10Ω=6Ω.
答:小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为0.25A;若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光,应串联一个6Ω的电阻.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】知道灯泡正常工作时两端的电压和阻值,根据欧姆定律求出通过灯泡的电流;当电源的电压大于灯泡正常发光时的电压时,应串联一个电阻分压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出串联电阻的阻值.
17.(2018·大连)用天然气灶给常温下4 kg的水加热,消耗了0.07 m3的天然气,已知天然气灶烧水的效率为40%,天然气的热值为3.6×107 J/m3,水的比热容为4.25×103 J/(kg·℃),试求:
(1)0.07 m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水的温度升高了多少?
【答案】(1)解:根据 计算 0.07 m3的天然气完全燃烧放出的热量是:
(2)解:根据 得水吸收的热量为:
根据 得水升高的温度为:
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)根据η=
求出水吸收的热量;根据Q=cm(t-t0)求出水的温度变化量.
18.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J
(3)解:燃气灶的效率:
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】利用燃料的质量和热值可以计算燃料燃烧放出的热量,利用水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少,利用水吸收的热和燃料放出的热的比值计算燃料的利用率.
四、实验探究题
19.(2017九上·望江期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与
①导体的长度有关;
②导体的横截面积有关;
③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示.
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验.为了验证上述猜想(2),应选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关.
(4)本试验小明主要用的实验方法是 .
【答案】(1)电流表示数
(2)A、B;A、C
(3)导体的材料
(4)控制变量法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小.(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;要验证猜想②:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;(4)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,探究影响电阻大小的因素时,需要运用控制变量法进行探究.故答案为:(1)电流表示数;(2)A、B;A、C;(3)导体的材料;(4)控制变量法.
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小.(2)(3)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;(4)只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同,这种方法物理学上叫做控制变量法.
20.(2017九上·江阴期中)为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动.
(1)实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小;
(2)在图甲和图乙中,用质量相同的两个钢球从斜面上不同高度自由滚下,比较两图实验现象,得到的结论是 ;
(3)由实验中钢球撞击木块做功,同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景,并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关.若要研究超载的安全隐患,我们应选择 两个图所示实验进行比较.
【答案】(1)滑动的距离
(2)质量一定时,速度越大,动能越大
(3)甲、丙.
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解:(1)实验中通过比较木块滑动的距离来判断钢球动能的大小;(2)比较甲乙两图可知,甲图小球高度大,推动木块运动的距离越远,故可得结论是:在质量相同时,物体的速度越大,动能越大;(3)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大.选择到达水平面的速度相等,质量不同的小球进行实验,即甲、丙两图符合题意;
超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大.选择质量相等到达水平面速度不同的小球,即甲、乙两图符合题意.
故答案为:(1)滑动的距离;(2)质量一定时,速度越大,动能越大;(3)甲、丙.
【分析】(1)用转换法表示动能的大小,通过比较木块滑动的距离来判断钢球动能的大小;
(2)在质量相同时,物体的速度越大,动能越大;用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;
(3)能通过数据分析得出动能跟质量和速度的关系是解题的关键.
21.(2017九上·庆云期中)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P,实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫: 。在下列两个电学实验中,应用此方法的是: (选填字母)
A.用伏安法测电阻
B.探究电流与电压、电阻的关系
【答案】(1)解:如图所示:
(2)右
(3)5
(4)越大
(5)控制变量法;B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱B连接,如下图所示:
;
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.4A;则 ;
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;
(5)导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫控制变量法;在探究电流与电压、电阻的关系时也运用了此方法.
故答案为:(1)如图:
;(2)右;(3)5;(4)越大;(5)控制变量法;B.
【分析】(1)掌握电压表的使用方法,要注意电压表与所测电路并联;使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)为了保护电路,作为常识,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)认清电流表的量程和分度值,进行正确读数;
(4)分析电阻和长度的变化关系,得出结论;
(5)实验采用了控制变量法研究问题.
五、综合题
22.(2017·福建模拟)电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、焖等多种加工的现代化炊具.它不但能够把食物做熟,而且能够保温,使用起来清洁卫生,没有污染,省时又省力.某电饭锅简化电路如图所示,电饭锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为48.4Ω、435.6Ω.接通电源,闭合开关S1、S2,电饭锅处于“大火”加热状态;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电饭锅处于“小火”炖煮状态.
(1)电饭锅正常工作在“大火”状态时,电路中的电流有多大?
(2)电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能是多少?
(3)电饭锅正常工作在“小火”状态时,电功率多大?
(4)为测量电饭锅的实际电压,将家中其他用电器关闭,电饭锅在“大火”状态,观察到标有“1 000r/(kW h)”字样的电能表在10分钟内转了150转,电饭锅的实际电压是多少?
【答案】(1)解:闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于“大火”加热状态,
此时电路中的电流:
I= = = A≈4.55A;
答:电饭锅正常工作在“大火”状态时,电路中的电流为4.55A;
(2)解:电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能:
W=UIt=220V× A×30×60s=1.8×106J;
答:电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能是1.8×106J;
(3)解:开关S1闭合、S2断开时, R1与R2串联,电饭锅处于“小火”状态,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的电功率:.
(4)解:电饭锅在“大火”状态10分钟内消耗的电能:
W′= kW h=0.15kW h=5.4×105J,
由W= t可得,电饭锅的实际电压:
U实= = ≈208.7V.
答:电饭锅的实际电压是208.7V.
【知识点】欧姆定律及其应用;电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于“大火”加热状态,根据欧姆定律求出电路中的电流;(2)根据W=UIt求出电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟消耗的电能;(3)根据P=UI求出电饭锅正常工作在“小火”状态时的电功率;(4)“1000r/kW h”,表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1000转,据此求出电饭锅在“大火”状态10分钟内消耗的电能,根据W= t求出电饭锅的实际电压.
11.15
一、单选题
1.(2016九上·房山期中)小明设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小.其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表.( )
A.受压力增大时,电路总电阻变大,压力表示数变小
B.受压力增大时,电路总电阻变小,压力表示数变小
C.受压力增大时,电路总电阻变大,压力表示数变大
D.受压力增大时,电路总电阻变小,压力表示数变大
2.电流表测某并联电路中两支路的电流分别为0.4安、1.3安, 则干路中的电流为()
A.0.9安; B.1.7安; C.0.4安; D.1.3安
3.(2017九下·丹阳期中)学生在做模拟"蹦极"的小实验(如图所示).一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定学生在做模拟实验蹦极.一根橡皮筋一端系一个小石头,另一端固定在点a,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点,在小石块从a点到c点的运动的过程,以下说法正确的是( )
A.小石块动能一直在增加
B.小石块减少的重力势能全部转化为动能
C.小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能
D.小石块到达c点时,动能为0
4.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )
A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点动能相等
C.在b点的动能大于在d点的动能 D.从c到d的过程重力势能减少
5.如图是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声。若小明将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是( )
A.硬币或橡皮 B.塑料尺或铅笔芯
C.橡皮或塑料尺 D.铅笔芯或硬币
6.(2017·武进模拟)如图是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的健身者踩在与水平面成θ角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动.若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.f是皮带运动的阻力
B.人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力
C.人对皮带做功,其做功功率为fv
D.人对皮带不做功
7.(2016九·抚顺月考)下列说法正确的是( )
A.气体间、液体间都可以发生扩散现象,而固体间不能
B.用塑料梳子梳理干燥的头发时,头发和梳子会带上同种电荷
C.能量可以从一种形式转化为另一种形式,但转化后能量的总量会减少
D.减少废气带走的热量可以提高内燃机的效率
二、填空题
8.如图所示,是日本科学家新近发明的一种悬空的盆景,盆景不但能悬在空中,还可以缓慢的旋转.小明分析此盆景之所以能悬在空中是因为在盆景和底座上各有一个磁铁.利用同名磁极相互 的原理而使它悬浮在空中的,它能缓慢旋转是因为这两个磁铁当中至少有一个是 (填“永磁体”或“电磁铁”),否则的话就会违反了我们学过的 定律.
9.(2016·利辛模拟)如图是卫星的轨道示意图.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫做远地点.卫星在整个运行过程中机械能守恒.当卫星从远地点向近地点运动时,它的重力势能将 (增大/减小).
10.(2012·宜宾)人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的 较大,在相同条件下水能带走较多的热量,这个过程是通过 的方式使水的温度升高.
11.(2016九上·湖南月考)如图1所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为电阻箱.闭合开关S后,调节电阻箱R的阻值,得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙2所示,则可求出电源电压为 V,R0的阻值为 Ω.
12.电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为 V.若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表 V,读数为 V.
13.(2017九上·无锡期中)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 有关,下落过程是将重力势能转化为 .
14.(2016九上·通州期中)下列说法正确的是
A.温度高的物体内能一定大;
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能;
D.热机的压缩冲程将内能转化为机械能.
理由: .
15.(2016九上·怀集期中)改变内能有不同的方式,如图甲所示是向装有少量水的瓶子内不断打气,当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现白雾,这是瓶内的水蒸气通过 的方式使本身的 减小,温度降低,水蒸气 形成小水珠;如图乙所示电热棒是通过 的方式对烧杯中的水进行加热的.
三、计算题
16.(2017九上·简阳期中)小灯泡正常工作时两端的电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为多大?若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光,应采取什么措施?
17.(2018·大连)用天然气灶给常温下4 kg的水加热,消耗了0.07 m3的天然气,已知天然气灶烧水的效率为40%,天然气的热值为3.6×107 J/m3,水的比热容为4.25×103 J/(kg·℃),试求:
(1)0.07 m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水的温度升高了多少?
18.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
四、实验探究题
19.(2017九上·望江期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与
①导体的长度有关;
②导体的横截面积有关;
③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示.
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验.为了验证上述猜想(2),应选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关.
(4)本试验小明主要用的实验方法是 .
20.(2017九上·江阴期中)为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动.
(1)实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小;
(2)在图甲和图乙中,用质量相同的两个钢球从斜面上不同高度自由滚下,比较两图实验现象,得到的结论是 ;
(3)由实验中钢球撞击木块做功,同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景,并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关.若要研究超载的安全隐患,我们应选择 两个图所示实验进行比较.
21.(2017九上·庆云期中)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P,实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫: 。在下列两个电学实验中,应用此方法的是: (选填字母)
A.用伏安法测电阻
B.探究电流与电压、电阻的关系
五、综合题
22.(2017·福建模拟)电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、焖等多种加工的现代化炊具.它不但能够把食物做熟,而且能够保温,使用起来清洁卫生,没有污染,省时又省力.某电饭锅简化电路如图所示,电饭锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为48.4Ω、435.6Ω.接通电源,闭合开关S1、S2,电饭锅处于“大火”加热状态;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电饭锅处于“小火”炖煮状态.
(1)电饭锅正常工作在“大火”状态时,电路中的电流有多大?
(2)电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能是多少?
(3)电饭锅正常工作在“小火”状态时,电功率多大?
(4)为测量电饭锅的实际电压,将家中其他用电器关闭,电饭锅在“大火”状态,观察到标有“1 000r/(kW h)”字样的电能表在10分钟内转了150转,电饭锅的实际电压是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知,压力表应为电压表;
当金属片受到的压力增大时,滑片向下滑动,变阻器接入电路的阻值增大,电路中的总电阻变大;根据I= 可知,电路中的电流变小;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小;根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,即压力表示数变大.
故选:C.
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,根据压力表与滑动变阻器并联可知应为电压表;根据当金属片受到的压力增大时,电路中总电阻变大,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知压力表示数的变化.
2.【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】已知:I1=0.4A,I2=1.3A
则干路中的电流:I=I1+I2=0.4A+1.3A=1.7A.
故选B.
【分析】解决此题要知道在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和.本题考查的是并联电路的电流规律,属于基础知识,一定要掌握好.
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】小石块从a到b的过程中,重力势能转化为动能,动能一直在增加;当小石块经过b点后,小石块受到向上的弹力,随着形变的增大,弹力增大,在弹力小于重力这段时间内,合力向下,小石块做加速运动,其动能逐渐增大;当弹力等于重力后,合力为零,此时小石块速度最大;当弹力大于重力时,合力向上,小石块做减速运动,直到下落到最低点c点时,速度为零,其动能为零,A不符合题意;
小石块的重力势能在c时,全部转化为绳子的弹性势能,B不符合题意;
小石块经过b点时,橡皮筋自然下垂,不发生弹性形变,不具有弹性势能,C不符合题意;
小石块到达c点时,速度为0,动能为0,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】影响动能的因素有:质量和速度,小石块的质量在下落过程中不会改变,因此只需考虑速度的变化情况,这就要从小石块的受力分析入手解答.
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大.
当小石块越过b点后,绳子伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化.
4.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:AC、足球在b点时,足球有一定的速度,足球具有一定的动能,动能不为零;足球在d点时,足球速度为零,足球动能为零.所以足球在b点的动能大于在d点的动能,故A错误,C正确;
B、足球在a点时,足球有一定的速度,足球具有一定的动能,动能不为零;足球在d点时,足球速度为零,足球动能为零.故B错误.
D、足球从c到d的过程中,足球质量不变,高度增大,重力势能不断增大.故D错误.
故选C.
【分析】(1)动能大小跟质量、速度有关.质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大.
(2)重力势能大跟质量、高度有关.质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大.
5.【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【分析】;本题考查分析和解决问题的能力,要想使门铃发声在两个夹子之间必须接入的是导体,硬币和铅笔芯都属于导体,而橡皮,塑料尺都属于绝缘体,故本题应选D。
6.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件;是否做功的判断
【解析】【解答】A、脚和皮带之间产生了使皮带运动的摩擦力.A不符合题意;
B、人受到的重力竖直向下,支持力垂直皮带向上,皮带和水平面之间有夹角,所以两个力不在同一条直线上,不是平衡力.B不符合题意;
C、根据功率的公式可推导出fv,并且人运动时,有力作用,并且沿力的方向皮带通过了距离,所以是做功的.C符合题意;
D、根据人运动时,有力作用,并且沿力的方向皮带通过了距离,所以是做功的.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或 已经发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力;
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上;
功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离.
7.【答案】D
【知识点】热机的效率;能量的转化或转移;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A、因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动,所以气体、液体、和固体间都能发生扩散现象.故A错误.B、塑料梳子梳理干燥的头发时,头发和梳子由于摩擦,会带上异种电荷.故B错误.C、由能量守恒定律知道:能量可以从一种形式转化为另一种形式,但转化后能量的总量保持不变.故C错误.D、提高热机的效率的途径是:减少额外功,废气带走的能力属于额外功.故D正确.
故选D
8.【答案】排斥;电磁铁;能量守恒
【知识点】能量的转化或转移;磁现象
【解析】【解答】解:磁悬浮盆景在盆景和底座上各有一个磁铁,是利用同名磁极相互排斥受到竖直向上斥力的作用而使盆景悬浮在空中的;
盆景悬在空中缓慢的旋转,在盆景的旋转过程中产生了机械能,根据能量守恒定律可知,得到了机械能肯定要消耗其他的内能,所以在这两个磁铁当中至少有一个是电磁铁,要把电能转化为机械能.
故答案为:排斥;电磁铁;能量守恒.
【分析】(1)磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变.
9.【答案】减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:当卫星从远地点向近地点运动过程中,高度减小,速度变大,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能.
故答案为:减小.
【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、被举的高度,质量越大,高度越大,重力势能越大;
10.【答案】比热容;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】解:(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以常用水给汽车发动机降温;(2)在该过程中,发动机放出热量、温度降低,水吸收热量、温度升高,发生了热传递.
故答案为:比热容;热传递.
【分析】(1)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)改变物体内能的方法有二:一是做功,二是热传递,在热传递的过程中,高温物体或物体的高温部分,内能减小,温度降低;低温物体或物体的低温部分,内能增大,温度升高.
11.【答案】12;10
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,电阻箱与定值电阻串联,电压表测量电阻箱两端电压;根据R-U图象可知,当电阻箱接入电路的电阻为10Ω,对应的电压表示数为6V时,因此此时电路中的电流:I1=U1/R1=6V10Ω=0.6A;
则根据串联电路的电压特点可知:U=I1 R0 +U1①
当电阻箱接入电路的电阻为20Ω,对应的电压表示数为8V时,
因此此时电路中的电流:I2 =U2/R2=8V/20Ω=0.4A;
则根据串联电路的电压特点可知:U=I2 R0 +U2②
由①②的:I1 R0 +U1 =I2 R0 +U2 ,∴R0 =(U2 U1)/(I1 I2)=(8V 6V)/(0.6A 0.4A)=10Ω,
∴电源电压U=I1 R0 +U1 =0.6A×10Ω+6V=12V。
12.【答案】0.6;0.5;3
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】解:量程为0~3V的分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是0.6V;量程为0~15V的分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是3V.
故答案为 0.6;0.5;3.
【分析】读数时,要先看量程,再看分度值,最后看指针所指的位置.
13.【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】下落的楼层越高,对人的伤害越大,所以可知鸡蛋的重力势能与所处的高度有关,下落过程中重力势能转化为动能,重力势能越大,转化成的动能越大,对人的伤害越大.
故答案为:高度;动能.
【分析】重力势能:物体由于被举高而具有的能;动能和势能之间可以互相转化的.
14.【答案】:C;内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;比热容是物质本身的一种性质,故B错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:A、内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种性质,与物体吸收或放出的热量无关,故B错误;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;
D、热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误;
故选C.
故答案为:C;内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体内能不一定大,故A错误;比热容是物质本身的一种性质,故B错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;热机的压缩冲程将机械能转化为内能,故D错误.
【分析】(1)内能的大小与物体的质量、温度有关;(2)比热容是物质本身的一种性质;(3)做功和热传递都能改变物体的内能;(4)热机的压缩冲程将机械能转化为内能.
15.【答案】做功;内能;液化;热传递
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】解:
水蒸气会把瓶塞冲出.水蒸气对瓶塞做了功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气内能减少,温度降低.水蒸气发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”;
用电热棒对水加热是通过热传递的方式进行的.
故答案为:做功;内能;液化;热传递.
【分析】改变物体内能的两种方法:做功、热传递.对物体做功,物体的内能增加,机械能转化为内能;物体对外做功,物体的内能减少,内能转化为机械能.
16.【答案】解:小灯泡正常工作时的电流:
I= = =0.25A,
若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光应串联一个电阻分压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的总电阻:
R总= = =16Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,串联的电阻阻值:
R=R总﹣RL=16Ω﹣10Ω=6Ω.
答:小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为0.25A;若将该灯泡接在电压为4V的电源上,要使其正常发光,应串联一个6Ω的电阻.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】知道灯泡正常工作时两端的电压和阻值,根据欧姆定律求出通过灯泡的电流;当电源的电压大于灯泡正常发光时的电压时,应串联一个电阻分压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出串联电阻的阻值.
17.【答案】(1)解:根据 计算 0.07 m3的天然气完全燃烧放出的热量是:
(2)解:根据 得水吸收的热量为:
根据 得水升高的温度为:
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)根据η=
求出水吸收的热量;根据Q=cm(t-t0)求出水的温度变化量.
18.【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J
(3)解:燃气灶的效率:
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】利用燃料的质量和热值可以计算燃料燃烧放出的热量,利用水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少,利用水吸收的热和燃料放出的热的比值计算燃料的利用率.
19.【答案】(1)电流表示数
(2)A、B;A、C
(3)导体的材料
(4)控制变量法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小.(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;要验证猜想②:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;(4)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,探究影响电阻大小的因素时,需要运用控制变量法进行探究.故答案为:(1)电流表示数;(2)A、B;A、C;(3)导体的材料;(4)控制变量法.
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小.(2)(3)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;(4)只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同,这种方法物理学上叫做控制变量法.
20.【答案】(1)滑动的距离
(2)质量一定时,速度越大,动能越大
(3)甲、丙.
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解:(1)实验中通过比较木块滑动的距离来判断钢球动能的大小;(2)比较甲乙两图可知,甲图小球高度大,推动木块运动的距离越远,故可得结论是:在质量相同时,物体的速度越大,动能越大;(3)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大.选择到达水平面的速度相等,质量不同的小球进行实验,即甲、丙两图符合题意;
超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大.选择质量相等到达水平面速度不同的小球,即甲、乙两图符合题意.
故答案为:(1)滑动的距离;(2)质量一定时,速度越大,动能越大;(3)甲、丙.
【分析】(1)用转换法表示动能的大小,通过比较木块滑动的距离来判断钢球动能的大小;
(2)在质量相同时,物体的速度越大,动能越大;用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;
(3)能通过数据分析得出动能跟质量和速度的关系是解题的关键.
21.【答案】(1)解:如图所示:
(2)右
(3)5
(4)越大
(5)控制变量法;B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱B连接,如下图所示:
;
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.4A;则 ;
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;
(5)导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫控制变量法;在探究电流与电压、电阻的关系时也运用了此方法.
故答案为:(1)如图:
;(2)右;(3)5;(4)越大;(5)控制变量法;B.
【分析】(1)掌握电压表的使用方法,要注意电压表与所测电路并联;使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)为了保护电路,作为常识,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)认清电流表的量程和分度值,进行正确读数;
(4)分析电阻和长度的变化关系,得出结论;
(5)实验采用了控制变量法研究问题.
22.【答案】(1)解:闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于“大火”加热状态,
此时电路中的电流:
I= = = A≈4.55A;
答:电饭锅正常工作在“大火”状态时,电路中的电流为4.55A;
(2)解:电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能:
W=UIt=220V× A×30×60s=1.8×106J;
答:电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟,消耗的电能是1.8×106J;
(3)解:开关S1闭合、S2断开时, R1与R2串联,电饭锅处于“小火”状态,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的电功率:.
(4)解:电饭锅在“大火”状态10分钟内消耗的电能:
W′= kW h=0.15kW h=5.4×105J,
由W= t可得,电饭锅的实际电压:
U实= = ≈208.7V.
答:电饭锅的实际电压是208.7V.
【知识点】欧姆定律及其应用;电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于“大火”加热状态,根据欧姆定律求出电路中的电流;(2)根据W=UIt求出电饭锅正常工作在“大火”状态30分钟消耗的电能;(3)根据P=UI求出电饭锅正常工作在“小火”状态时的电功率;(4)“1000r/kW h”,表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1000转,据此求出电饭锅在“大火”状态10分钟内消耗的电能,根据W= t求出电饭锅的实际电压.