北京课改版九年级全册《10.3 学生实验：探究影响电流的因素》同步练习
一 、单选题（本大题共11小题，共33分）
1.（3分）小宇自制了一个简易的验电器，如图所示，用来检验物体是否带电，效果还真不错，小宇用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属丝，金属箔片张开，下列说法正确的是
A. 验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的
B. 瞬间产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
C. 验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D. 用验电器可以直接检验出玻璃棒带正电
2.（3分）如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A. 拧下L1后L2不发光 B. 电流表测的是总电流
C. 电流表测的是L1的电流 D. 开关只能控制L2
3.（3分）下列说法中正确的是
A. 有电源就有电流 B. 电压的作用是使电荷发生定向移动形成电流
C. 测量电压的仪器是电流表 D. 滑动变阻器的作用不一定是为了保护电路
4.（3分）如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将接电源“”极，依次试触、、接线柱，发现电压表示数第一次为零，第二次、第三次接近。若故障只有一个，则可能是
A. 灯泡断路 B. 灯泡短路 C. 开关断路 D. 电源没电
5.（3分）如何利用阻值已知的电阻和一只电流表或一只电压表，测出未知电阻的阻值，几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的方法有电源电压未知：
A. B. C. D.
6.（3分）探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、三个定值电阻、、及导线若干，以下说法正确的是
A. 要获得组实验数据，电压预设值范围可以为
B. 要获得组实验数据，电压预设值范围可以为
C. 电压预设值越大，在获得组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D. 电压预设值为要获得组实验数据，要更换最大阻值为的滑动变阻器
7.（3分）下列实验图中可以说明电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
8.（3分）“控制变量法”是科学研究中常用的方法，以下研究中，用到“控制变量法”的是
①探究影响电阻大小的因素
②通过水流来初步认识电流
③用磁感线描述磁场
④探究物体的动能跟哪些因素有关
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④
9.（3分）两定值电阻，，现将、接入如图所示的电路，电源电压为，当开关闭合时，下列分析正确的是
A. 、电流之比为： B. 、两端的电压之比为：
C. 、消耗的电功率之比为： D. 电路消耗总的电功率等于
10.（3分）如图所示，电阻、的阻值之比：：，则
A. 通过电阻、的电流之比为：：
B. 电阻、两端的电压之比为：：
C. 电阻、消耗的功率之比为：：
D. 若将电阻、并联在电路中，在相同时间内产生的热量之比：：
11.（3分）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“”不考虑温度对灯泡电阻的影响，当开关闭合。、断开，滑片从端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小，电流表的示数变化，灯泡恰好正常发光；保持滑片位置不变，闭合、，电流表的示数又变化了则当、都闭合时，调节滑片，电路消耗的最小功率为
A. B. C. D.
二 、填空题（本大题共4小题，共14分）
12.（5分）表中列出了四种液体的比热容，根据表中的信息可知：不同液体的比热容值一般是 ______选填“相同”或“不同”的，煤油的比热容是 ______；质量相等的四种液体，若升高相同的温度，吸收热量最多的是 ______；质量相等的四种液体，若吸收相同的热量，温度升高最多的是 ______。
比热容：
酒精
甘油
煤油
水银
13.（5分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是，该汽油机每秒钟内做功 ______次，在做功冲程将 ______能转化为 ______能。
14.（2分）如图甲所示，电源电压恒为，滑动变阻器的最大阻值为，电流在之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器接入电路的最大阻值为______；在电子元件处于正常工作状态下，且电路消耗的功率最大时，滑动变阻器每分钟发热______。
15.（2分）如图是某班教室的电热饮水机的电路简图，其额定电压为，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为和，、均为电热元件（、的电阻不随温度变化），则的阻值为________；在标准大气压下，用该饮水机给，初温为的水加热，水温升高了________．（不计热损失，
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
16.（10分）某校九年级班的学生提前准备了易拉罐和沙子，利用第二课堂时间在实验室借助实验器材，用实验方式验证沙子和水吸热能力的强弱关系。实验装置如图甲所示，对实验数据处理得到了温度时间图象如图乙所示，其中为水的升温图象，为沙子的升温图象。请你回答下列相关问题：
在两个完全相同的易拉罐内分别装入初温、 ______ 相同的沙子和水。
在对水进行加热的过程中，有同学发现温度计上部分出现了水雾，刻度看起来有些模糊了，这是 ______ 现象填物态变化名称。
加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，此过程中沙子吸收的热量 ______ 水吸收的热量。填序号
①大于
②小于
③等于
分析沙子和水吸热升温的数据可得出 ______ 的吸热能力更强。
四 、计算题（本大题共3小题，共30分）
17.（10分）在“测量未知电阻的阻值“实验中：
请你在虚线框内如图划出电路图并用笔画线代替导线把图中的器材连接成实验电路。
18.（10分）我国蛟龙号”载人深潜器设计最大下潜深度为级，也是当前世界上下潜能力最强的潜水器之一。若将“蛟龙”号下潜看做直线运动，它在内下潜了，“蛟龙”号重为，海水的密度取“蛟龙”号在下潜到的过程中，取，求：
它下潜的平均速度；
它所受重力做的功；
它到达处受到海水的压强。
19.（10分）如图甲所示的电路中，是标有“ ”字样的元件阻值不变，是滑动变阻器，通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示。闭合开关，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，恰好正常工作。
求电源电压；
滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图丙所示，求此时接入电路中的阻值；
当灯消耗的功率为时，求消耗的功率。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解：、验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故正确；
、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器的金属丝时，金属箔片上部分电子转移到玻璃棒上，因电子定向移动的方向与电流方向相反，所以瞬间电流的方向由玻璃棒流向金属箔片，故错误；
、塑料片是绝缘体，不能导电，因此验电器的金属箔不能用塑料片代替，故错误；
、验电器的金属箔片张开，说明与它接触的物体带电，因此可以检验物体是否带电，但不能直接检验电荷的种类，故错误。
故选：。
自然界有两种电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
验电器的原理：同种电荷相互排斥，验电器只能检验物体是否带电，不能直接检验物体带哪种电荷。
摩擦起电的实质是电子的转移；物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，自由电子定向移动的方向与电流方向相反。
理解摩擦起电的实质和电流方向的规定，是解答该题的关键。
2.【答案】B;
【解析】A.两灯泡并列连接,故两灯泡并联,两灯泡能独立工作,故拧下L1后L2仍发光,故A错误;
BCD.如图所示的电路中,开关在干路中,控制整个电路,电流表也在干路上,因此电流表测量的是总电流,所以B选项是正确的,CD错误.
故选B
3.【答案】B;
【解析】解：、形成电流的条件是：有电源和电路是通路，故错误；
、电压在电路中迫使电荷定向移动形成电流，故电压是形成电流的原因，故正确；
、测量电压的仪器是电压表，故错误；
、滑动变阻器的主要作用是为了保护电路，故错误。
故选：。
电源是提供电压的装置，电压是电流形成的原因，形成电流的条件是：有电源和电路是通路；
电压在电路中的作用是：电压使电路中形成了电流；
测量电压的仪器是电压表；
滑动变阻器的主要作用是为了保护电路。
此题主要考查了电压、电压的测量仪器、滑动变阻器的作用，是一道电学综合题。
4.【答案】A;
【解析】解：由题意可知，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将接电源“”极，依次试触、、接线柱，发现电压表示数第一次为零，第二次、第三次接近，且故障只有一个；
、一节干电池的电压约，电源由两节干电池组成，则电源电压是，如果灯泡断路，将接电源“”极，试触接线柱，电压表示数为零，试触、接线柱，电路是通路，电压表有示数，接近，故符合题意；
、如果是灯泡短路，将接电源“”极，试触接线柱，电路是通路，电压表有示数，接近，试触、接线柱，电路是通路，电压表有示数，接近，故不符合题意；
、如果是开关断路，将接电源“”极，试触、接线柱，电路是断路，电压表示数为零，试触接线柱，电路是通路，电压表有示数，接近，故不符合题意；
、如果电源没电，将接电源“”极，依次试触、、接线柱，电压表示数都为零，故不符合题意。
故选：。
用电压表检查电路故障时，当电路出现一处断路时，如果断路在电压表并联的两点之间，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表示数等于电源电压；如果断路在电压表并联的两点之外，电压表并联的部分无电流，无电压，电压表示数为。
此题主要考查了学生用电压表判断电路故障的方法，用电压表检验电路故障时，电压表有示数一般等于电源电压，说明与之并联的导体发生断路或串联的导体发生短路；电压表无示数，说明与之并联的导体发生短路或串联的导体发生断路。
5.【答案】B;
【解析】解：开关闭合，断开时和串联，电流表可以测出通过的电流；闭合时为的简单电路，不能直接或间接测量出的电压，所以不能求出的电阻。
开关闭合，接时电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当接时电路为未知电阻的简单电路，电流表测通过的电流，根据求出电阻。
开关和都闭合时，被短路，电压表测量电源电压；只闭合时，和串联，电压表直接测量两端的电压根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据，求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等，通过电流等于通过定值电阻电流根据求出电阻。
开关闭合，接时和接时电压表的正负接线柱会连接错误，故无法测出正确的使用。
故选：。
利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据求出电阻，并且要注意电表正负接线柱的连接。
该题考查了伏安法测电阻的探究实验，设计正确的电路图、排除电路故障是我们在实验中常遇到的问题，因此在实验课上我们要边实验边思考，将所学的理论与实际结合起来，锻炼我们解决实际问题的能力。注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用，一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的，然后可由欧姆定律求得电阻的阻值。
6.【答案】C;
【解析】解：
由图知，与变阻器串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流，
当定值电阻最大，当电压预设值最小为时，电路中电流最小：，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：，所以此预设电压值不正确，即A错误；
当定值电阻最大，当电压预设值最小为时，电路中电流最小：，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：，所以此预设电压值不正确，即B错误；
电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小。故C正确；
实验电压预设值为时，当时，变阻器需连入阻值最大，
此时电路中电流，
此时变阻器连入电路的阻值：，故D错误。
故选：。
由串联电路特点和欧姆定律计算电压在预设值最小时，电路中电流最小，变阻器连入阻值最大，由此计算、分析解答。
该题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键知道定值电阻取最大值时，电路中电流最小时，变阻器需要连入阻值最大。
7.【答案】A;
【解析】解：、图有电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故A符合题意；
B、图所示没有电源，是电磁感应现象，根据电磁感应现象制成了发电机，故B不符合题意；
C、图是电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D、图是奥斯特实验的原理图，说明通电直导线的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选：。
通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关；
根据电磁感应现象制成了发电机；
通电直导线的周围存在磁场，磁场的存在不受小磁针的影响。
此题结合图片考查了电和磁，难度不大，是一道好题。
8.【答案】B;
【解析】解：①电阻大小与电阻的材料、长度、横截面积、温度等因素，故探究影响电阻大小的因素时，控制变量只有一个，所以探究时采取的是控制变量法，故①符合题意；
②用人们能看见的水流的形成来类比导体中的电流形成，采取的是类比法，故②不符合题意。
③磁感线是为了描述磁场的方向和强弱而引入的一条条假想的曲线，它实际并不存在，所以磁场用磁感线来描述所采用是模型法，故③不符合题意。
④动能与质量和速度有关，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，应让其中一个保持不变，只改变另一个因素，采取的是控制变量法，故④符合题意。
综合分析①④符合题意。
故选：。
控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决问题的方法。
此题主要考查的是科学探究中的重要方法----控制变量法，它是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一，是一道物理学方法的基础题。
9.【答案】B;
【解析】解：由电路图可知，与串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，、电流之比为：，故A错误；
由可得，、两端的电压之比：
，故B正确；
由可得，、消耗的电功率之比：
，故C错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路消耗的总功率：
，故D错误。
故选：。
由电路图可知，与串联，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流关系，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据求出两电阻消耗的电功率之比，根据电阻的串联和求出电路消耗总的电功率。
该题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
10.【答案】D;
【解析】解：因串联电路中各处的电流相等，两电阻串联时通过电阻、的电流之比为：：，故A错误
B.由可得，两电阻两端的电压之比：：，故B错误；
C.两电阻的功率之比：：，故C错误；
D.电阻、并联在电路中时，在相同的时间内产生的热量之比：：，故D正确。
故选D。
两电阻串联时通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据求出两电阻的功率之比，电阻、并联在电路中时，根据求出在相同的时间内产生的热量之比。
该题考查了电压和功率、热量之比的计算，关键是利用好串联电路的电流特点和并联电路的电压特点，是一道基础题目。
11.【答案】D;
【解析】解：开关闭合：
当、断开，滑片在端时，等效电路图如图所示；
滑片滑到某一位置时，等效电路图如图所示；
保持滑片位置不变，闭合、，等效电路图如图所示。
图中：
串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
根据可得，电路中的电流：
，
图中的电流，
图中电流表的示数，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
，
电源的电压不变，
，即
解得：，
电源的电压；
图中：
并联电路中各支路两端的电压相等，
通过滑动变阻器的电流：
，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
通过的电流：
，
，
当三个开关、、都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，
电路消耗总功率的最小值：
。
故选：。
先画出出三种情况的等效电路图：
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流；
根据欧姆定律可知图电阻大于图中的电阻时图的电流为图电流减去，根据电阻越并越小可知图中的电阻最小，电流表的示数为图电流加，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出图、图的电源，利用电源的电压不变建立等式求出滑动变阻器的最大阻值，进一步求出电源的电压；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出图中通过滑动变阻器的电流，利用并联电路的电流特点求出通过的电流，利用欧姆定律求出的阻值；当三个开关、、都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，利用并联电路的电压特点和求出与消耗的电功率，两者之和即为电路消耗总功率的最小值。
该题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是画出等效电路图和弄清各量之间的关系。
12.【答案】不同 2.1×103 酒精 水银;
【解析】解：根据表中的信息可知：不同液体的比热容值一般是不同的；
由表格数据知煤油的比热容为；
根据吸热公式可知质量相等的四种液体，若升高相同的温度，比热容大的吸收热量最多，根据表格数据知，所以酒精吸收的热量最多；
根据吸热公式可知质量相等的四种液体，若吸收相同的热量，比热容越小，温度升高越多，根据表格数据知，所以温度升高最多的是水银。
故答案为：不同；；酒精；水银。
不同种物质比热容一般是不相同的；
由表格数据知煤油的比热容；
根据吸热公式分析解答。
此题主要考查了：比热容、热量公式的应用，考查的是基础知识，考查方式简单，是一道基础题。
13.【答案】20 内 机械;
【解析】解：飞轮转速是，因一个工作循环转圈，做功一次，所以每秒可以做功次；
在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：；内；机械。
根据飞轮转速可求出每秒飞轮转动的圈数，根据一个工作循环，完成四个冲程，飞轮转动周，对外做功一次可求出四冲程内燃机每秒对外做功的次数；
在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能。
此题主要考查四冲程内燃机的工作过程，属于基础题，难度不大。
14.【答案】40 ; 48 ;
【解析】解：由题意可知，电流在之间时电子元件均能正常工作，
当电路电流最小为时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，此时电子元件两端的电压为，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
，
由可得，滑动变阻器接入电路最大阻值：
；
当电路电流最大为时，电路消耗的功率最大，
由图象可知，电子元件两端的电压为，
此时滑动变阻器两端的电压：
，
滑动变阻器每分钟产生的热量：
。
故答案为：；。
由题意可知，电流在之间时电子元件均能正常工作。
当电路电流最小为时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据图象读出对应的电压，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最大阻值；
当电路电流最大为时，电路消耗的功率最大，根据图象读出对应的电压，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据求出滑动变阻器每分钟产生的热量。
该题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电热公式的应用，从题干和图象中获取有用的信息是关键。
15.【答案】;;
【解析】解：当开关、均闭合时，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，
由可知电路的总功率最大，饮水机处于加热挡，
则根据可得的阻值：
，
当开关闭合、断开时，、串联，功率最小，处于保温状态；
根据可得总阻值：
，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
；
电热饮水机产生的热量：
，
因为不计热损失
所以，
根据得水升高的温度：
．
16.【答案】;
【解析】解：根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的易拉罐内分别装入初温、质量相同的沙子和水；
在对水进行加热的过程中，有同学发现温度计上部分出现了水雾，即为小水珠，刻度看起来有些模糊了，这是水蒸气遇到温度较低的温度计发生的液化现象；
根据转换法，加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，此过程中沙子吸收的热量等于水吸收的热量，故选：③。
根据图乙可知，加热相同的时间，水升温慢，根据比较吸热能力的方法，可得出水的吸热能力更强。
故答案为：质量；液化；③；水。
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量即比较加热时间，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
物质由气态变为液态的过程叫液化。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法为热学中的重要实验。
17.【答案】解：首先把三节干电池串联起来组成电源，然后把待测电阻、滑动变阻器、电流表应串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端，实物电路图如图甲所示，根据实物电路图画出电路图，如图乙所示；
故答案为：实物电路图如图甲所示，电路图如图乙所示。
故答案为：实物电路图与电图如图所示。;
【解析】
伏安法测电阻实验中，待测电阻、滑动变阻器、电流表应串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端，据此连接电路图，连接电路图时，注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；根据实物图画出电路图。
此题主要考查了连接实物电路、作电路图，连接实物电路图时要注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，注意电表正负接线柱不能接反。
18.【答案】解：（1）已知下潜深度h=5km，时间t=2h；
v===2.5km/h；
（2）“蛟龙”号在下潜的过程中重力做的功：
W=Gh=2×105N×5000m=1×109J；
（3）受到的压强：
p=ρ海水gh=1×103kg/×10N/kg×5000m=5×107Pa；
答：（1）它下潜的平均速度是2km/h；
（2）它所受重力做功是1×109J；
（3）它到达5km处受到海水的压强5.0×107Pa。;
【解析】
知道路程和时间，利用速度公式求平均速度；
根据求出所受重力做的功；
根据计算海水的压强。
这道题主要考查了速度、液体压强、重力的计算，属基础知识的运用，难度不大。
19.【答案】解：
由图，滑片滑到最左端时，连入阻值为，与串联，恰好正常工作，即，
由，
，
由图象乙，此时灯泡两端电压，
所以电源电压：；
由图丙电压表使用量程，分度值，电压表示数为，即：，
由，所以，
此时电路中电流：，
由乙图象此时灯泡电压，
所以两端电压，
此时接入电路中的阻值：；
由乙图象，当灯泡电压为时，电流为，由可知，此时灯泡功率为，
所以消耗的功率：。
答：电源电压为；
滑动变阻器的滑片在某一位置时，接入电路中的阻值为；
当灯消耗的功率为时，消耗的功率为。;
【解析】该题考查了串联电路的特点、电压表的读数和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键从图象中得到灯泡的电压和电流，有一定难度。
