九年级物理期中测试
一、单选题
1.(2018九上·孝感月考)下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布
C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
2.(2017九上·成都期中)下列现象中,用做功的方法改变物体内能的是( )
A.酒精涂在手上觉得凉 B.冬天晒太阳,人感到暖和
C.锯木头时,锯条会发烫 D.烧红的铁块温度逐渐降低
3.(2017九上·成都期中)质量相等、初温度相同水和酒精,分别用两个相同加热器加热,(不计热量损失c水>c酒),加热过程中温度随时间的变化图象如图,a、b两种液体的鉴别结论正确的是( )
A.a的比热容大,是水 B.b的比热容大,是酒精
C.b的比热容大,是水 D.a的比热容大,是酒精
4.(2017九上·成都期中)煤油的热值大于酒精的热值,下列说法正确的是( )
A.煤油比酒精含有的热量多
B.煤油放出的热量一定比酒精放出的热量多
C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量多
D.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
5.(2017九上·成都期中)与丝绸摩擦的玻璃棒带上正电,这是因为( )
A.丝绸上有些电子转移到了玻璃棒
B.玻璃棒有些电子转移到了丝绸上
C.丝绸上有些正电荷转移到了玻璃棒
D.玻璃棒有些正电荷转移到了丝绸上
6.若用一个开关同时控制两盏电灯,下列说法正确的是 ( )
A.两灯一定是并联 B.两灯一定是串联
C.两灯既是并联也是串联 D.两灯可能并联也可能串联
7.(2017九上·成都期中)关于电流与电源下列说法中正确的是( )
A.物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向
B.电源是把电能转化为其他形式能的装置
C.只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
D.电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
8.(2017九上·广元期中)下列各组物质,全部属于导体的是( )
A.硬币、盐水、铅笔芯 B.橡皮、玻璃球、硬币
C.玻璃球、盐水、铅笔芯 D.橡皮、食用油、铅笔芯
9.(2017九上·成都期中)如图是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图.当闭合开关S时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表A和电压表V均有示数,则故障的原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
10.(2017九上·成都期中)如图所示,电路中的a、b是电表,则( )
A.a、b均是电压表 B.a、b均是电流表
C.a是电流表,b是电压表 D.a是电压表,b是电流表
11.(2017九上·成都期中)通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图象如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.R甲:R乙=2:1 B.U甲:U乙=2:1
C.I甲:I乙=2:1 D.I乙:I甲=2:1
12.(2017九上·广元期中)某同学想测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx,可供选用的器材有:干电池两节、电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(10Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.下列四个设计方案中,能测出Rx阻值的最合理的方案是( )
A. B.
C. D.
13.(2017九上·成都期中)用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
14.(2017九上·成都期中)小明用如图所示的电路进行实验,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~2A,电压表的示数变化范围是4~10V.则下列结论正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.变阻器连入电路的电阻变化范围2~20Ω
C.电源电压为15V
D.电路总电流的变化范围为0.5~1.25A
二、多选题
15.(2017九上·成都期中)如图所示,电压表V1、V2都有两个量程(“0~3V”和“0~15V”).当开头S闭合后,两表正常工作,指针偏转角度相同,则以下说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比是1:2 B.R1、R2两端的电压之比是1:4
C.R1、R2的阻值之比是1:4 D.R1与R2的阻值之比是4:1
16.(2017九上·成都期中)在如图的电路中,电源两端的电压及灯丝电阻恒定不变,闭合开关S1、S2,两个小灯泡均能发光,甲、乙两块电压表示数之比为3:2.断开开关S1、S2,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关S1,两个小灯泡仍均能发光,则下列说法正确的是( )
A.L1与L2的电阻比为3:2
B.L1与L2的电阻比为1:2
C.L1的灯丝比L2的灯丝细
D.甲乙若为电流表则两块表的示数比为1:3
17.(2017九上·成都期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,它的分子运动加剧
B.物体的内能增加,它的温度可能升高
C.物体温度升高,它一定吸收了热量
D.物体吸收了热量,它的温度一定升高
18.(2017九上·成都期中)小明根据如表所提供的几种物质的比热容得出以下结论,其中正确的是( )
A.固体的比热容一定比液体的比热容小
B.同种物质的比热容随物态变化而发生改变
C.质量相等的水和酒精,吸收相等热量后,酒精温度变化大
D.铝块和铜块吸收相间的热量,升高的温度相同,铝块的质量大
三、填空题
19.(2020·黄冈模拟)如图所示,AB两点间的总电压为20V,五个电阻阻值均为4Ω,则电流表的示数为 A;电压表的示数为 V.
20.(2017·百色)如图所示的电路,电源电压一定,闭合开关s后,当滑片P向右移动时,电压表的示数将 ,电流表A1的示数与电流表A2的示数的比值将 (均选填“变小”、“不变”或“变大”).
21.(2017八下·鼓楼期中)两小滴水银靠在一起,就会变成一大滴水银,这说明水银分子间存在 力;水银不易被压缩,这说明分子间存在 力.把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这是 现象.
22.(2017九上·成都期中)汽油机工作时,将内能转化为机械能的过程是 冲程,一台柴油机的转速为2400R/min,则在1s内柴油机对外做功 次.
23.(2017九上·成都期中)如图所示,要使灯泡L1和L2串联,应闭合开关 ;要使灯泡L1和L2并联,应闭合开关 ;绝不允许同时闭合开关 。
24.(2017九上·成都期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙如示,则L1两端电压为 V,L2两端电压为 V。
25.(2017九上·成都期中)如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电流跟其两端电压的关系,由R的图象可知当电阻一定时 ;当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为 Ω,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为 Ω。
26.(2017九上·成都期中)为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识设计了电子身高测量仪,如右图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,
(1)R1在电路中的作用是 。
(2)当被测身高增加时,电压表的示数 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电压表的示数为 V。
四、计算题
27.(2018·柳州模拟)如图所示电路,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω,定值电阻R2=10Ω,电流表最大量程为0.6A,电源电压U=6V.求:闭合S后,在滑动变阻器滑动触头P从a滑到b的过程中,通过电流表的最小电流值和最大电流值。
28.(2018·呼和浩特)体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:
(1)定值电阻R1的大小;压力F1与R2阻值之比k;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
29.(2017九上·成都期中)小明家用煤气灶烧水,经测量,燃烧0.6kg的煤气,能使50kg的水从20℃升高到80℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)完全燃烧0.6kg的煤气放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)煤气灶烧水的效率。
五、作图题
30.(2017九上·成都期中)在图中,请用笔画线代替导线正确连接电路,要求:灯L1和灯L2并联,电流表测量通过灯L1的电流。
31.(2017九上·成都期中)如图所示请根据实物图,画出相应的电路图。
六、实验探究题
32.(2017九上·成都期中)探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油,液面位置如图甲所示,则可判断出a液体是 (选填“水”或“煤油”);
(2)选用相同电加热器的目的是 。
(3)水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示,则可判断出 (选填“水”或“煤油”)吸热能力强。
33.(2017九上·成都期中)现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的食物连接成完整电路(导线不允许交叉)
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,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)排除故障后进行实验.实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,由表中数据可以分析得出结论 .
(4)为完成整个实验,应选取哪种规格的滑动变阻器
A .50Ω、1.0A B .50Ω、0.5A C .20Ω、1.0A D .20Ω、0.5A
(5)小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为他的实验方案可行吗?请说出理由.答 .
34.(2017九上·成都期中)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)小虎进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“ד,并用笔画线代替导线画出正确的接法 。
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 。
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= 。
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为 (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A、春天,柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,A不符合题意;
B、夏天,山涧瀑布是水受重力作用从高处流下形成的,是机械运动,B不符合题意;
C、秋天,菊香满园是扩散现象,是花香分子不停地做无规则运动的结果,C符合题意;
D、冬天,雪花飘飘是物体的机械运动,不是分子的运动,分子很小分子的运动肉眼看不到,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】分子热运动是微观现象,分子很小,用肉眼观察不到,一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,其运动速度与温度有关,温度越高,运动速度越快.
2.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、酒精涂在手上,酒精蒸发,蒸发吸热,这是利用热传递的方法来减小了手的内能。A不符合题意。
B、晒太阳,是通过热传递的方法,使人的内能增加。B不符合题意。
C、锯木头时,锯与木头摩擦,摩擦生热,这是利用做功来改变物体内能的。C符合题意。
D、铁块的温度降低,是内能从铁块传递到了周围的环境,是通过热传递改变了物体的内能。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递改变内能是能量的转移,做功改变内能是能量的转化。
3.【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】根据温度随时间的变化图像,相同时间,质量相同的两种液体吸收相同的热量,a物质温度变化大,由 可得 ,温度变化量越大,比热容越小。所以a的比热容小,是酒精;b的比热容大,是水。C符合题意。
故答案为:C
【分析】不同物体质量相同、吸热相同时,升温慢的物体比热容大。
4.【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 相同质量的酒精和煤油,煤油含热量多,A不符合题意;
B. 煤油的热值比酒精大,在完全燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量要多些,题目中没有说明质量和燃烧情况,B不符合题意;
C. 煤油的热值比酒精大,所以完全燃烧相同质量的两种燃料时,煤油释放的热量多,C符合题意;
D. 因为热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热值是单位质量的燃料内存储的化学能的多少。
5.【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带负电,失去电子带正电。
6.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】用一个开关同时控制两盏电灯,两灯可能并联也可能串联。
故选D
【分析】串联电路中的一个开关就可以控制整个电路;并联电路中的干路上的开关可以控制所有支路的用电器。
7.【答案】A
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向,A符合题意;
B. 电源是把其他形式的能转换成电能的装置,用电器才是把电能转化为其他形式能的装置,B不符合题意;
C. 如果没有电源,只是电路闭合,电路中是不可能电流的,C不符合题意;
D. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电流随着电压的改变而改变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向, 电源把其他形式的能转换成电能,形成电流的条件是有电源,电路是闭合电路。
8.【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:A、硬币是金属,铅笔芯内含有石墨,硬币、盐水、铅笔芯都是导体,符合题意;
B、橡皮和玻璃球是绝缘体,硬币是导体,不符合题意;
C、玻璃球是绝缘体,盐水和铅笔芯是导体,不符合题意;
D、橡皮和食用油是绝缘体,铅笔芯是导体,不符合题意.
故选A.
【分析】容易导电的物体叫导体,如:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等.
不容易导电的物体叫绝缘体,常见的绝缘体包括:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等.
9.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】灯 亮,灯 不亮,电流表A和电压表V均有示数,说明电路中有电流,而 不亮,说明它发生了短路,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】当串联电路中有灯不亮,则不亮的灯短路。
10.【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】由图可知两灯泡要想正常工作,连接方式必须并联;b表不能是电流表,否则会使电源短路,所以应是电压表;而a表如果为电压表,则会造成灯泡开路,所以应是电流表;因此a是电流表,b是电压表,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表不能接到电源两端,所以b不是电流表,从而判断两表。
11.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:甲中当电压值为U甲=1.5V时,电流I甲=0.3A,则由欧姆定律得:R甲= = =5Ω;
乙中当电压值为U乙=2.0V时,电流I乙=0.2A,则由欧姆定律得:R乙= = =10Ω;
则 = = ;A不符合题意;
两电阻并联在电路中,则两电阻两端的电压一定相等,即U甲=U乙=3V;B不符合题意;
因两电阻两端的电压均为3V,则由图可知,电压为3V时,甲的电流I甲=0.6A,通过乙的电流I乙=0.3A;
则电流之比 = = ,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据坐标图像,结合并联电路中电压相等,电流的比值和电阻的比成反比。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A.由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量未知电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,滑动变阻器可以起到多次测量减小求平均值减小误差的作用;
B.由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,可以先闭合开关S和S2,读出电流表示数,利用U=IR求出电源电压,然后在闭合开关S和S1,读出电流表的示数,被测电阻两端电压等于电源电压,可利用R= 求出被测电阻,但不可以进行多次测量;
C.由电路图可知,电压表可以测量被测电阻两端电压,但无法得到通过被测电阻的电流,故C方案无法达到目的;
D.由电路图可知,只闭合开关S1时,电压表测量Rx两端电压;当开关S1和S2都闭合时,变阻箱被短路,电压表测量电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用R= 即可求出被测电阻,改变电阻箱的位置同样也可以起到多次测量;
综合上面的分析可知,AD都属于合理方案,但由于滑动变阻器的最大阻值较小,对定值电阻两端电压的影响也较小,因此D方案更加合理.
故选D.
【分析】测量电阻的原理:R= ,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量测未知电阻两端电压好通过的电流,根据各选项的电路逐个分析判断.
13.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:
AB、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,
根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由I=可知,定值的电阻:R===1Ω,故AB正确;
C、由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D、测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误.
故选D.
【分析】(1)电阻一定时,电流与电压成正比;根据图甲判断该电阻是否为定值电阻,然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值;
(2)根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的.
14.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。因滑动变阻器接入电路的阻值越大,滑动变阻器两端电压越大,电路电流越小,所以,当电压表示数 =10V时,电路电流I=0.5A;当电压表示数 =4V时,电路电流I′=2A,由I= 可得,滑动变阻器接入电路的电阻分别为: = = =20Ω, = = =2Ω,则变阻器连入电路中的阻值变化范围为2Ω 20Ω,B符合题意;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以,电源的电压:
U=I( + )=I′( + ),即0.5A×( +20Ω)=2A×( +2Ω),解得: =4Ω,A不符合题意;电源的电压U=I + )=0.5A×(4Ω+20Ω)=12V,C不符合题意;由题意可知,电流的变化范围是0.5 .
故答案为:B.
【分析】确定电路中的取值范围时,要关注电压表、电流表的量程和用电器的最大值,一般电阻越小,电流越大。
15.【答案】B,C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压。因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比是1:1,A不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针偏转角度相同,所以,大量程电压表V2的示数是小量程电压表V1示数的5倍,即U=5U1,则R1、R2两端的电压之比: ,B符合题意;由 可得,R1与R2的阻值之比: ,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】电压表的大小量程的比值是5倍关系,结合电压表测量的位置判断分压的比值,在串联电路中分压的比等于电阻的比。
16.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 (1)闭合开关 、 ,甲、乙都是电压表时,两灯泡串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测 两端的电压,如图所示
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比: = = = ,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可知,两灯泡的电阻之比:
= = = ,A不符合题意、B符合题意;虽然 < ,但是两灯丝的长度、材料和温度情况未知,所以,无法比较 与 灯丝的粗细,C不符合题意;(2)断开开关 、 ,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关 ,两灯泡并联,甲电流表测通过 的电流,乙电流表测干路电流,如图所示
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过两灯泡的电流之比:
= = = ,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:
= = = ,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】在串联电路中分压的比等于电阻的比,在并联电路中电流的比等于电阻的反比。
17.【答案】A,B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A. 物体温度升高,它的分子运动加剧,说法正确,符合题意;
B. 物体的内能增加,它的温度可能升高,例如烧水时,水吸热、内能增大、温度升高,说法正确,符合题意;
C. 物体温度升高,物体可能吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,C不符合题意;
D. 如果物体不对外做功,物体吸收热量,内能增加,温度升高;如果物体对外做功,物体吸收热量后,温度不一定升高,如熔化与沸腾,物质不断吸收热量,但物体温度不变,D不符合题意;
故答案为:AB.
【分析】温度反应物体内分子运动的快慢,内能的大小和温度、质量、状态等有关。
18.【答案】B,C
【知识点】热量的概念;比热容
【解析】【解答】A. 表格中右面一栏固体的比热容都大于水银。A不符合题意;
B. 水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同。即同种物质的比热容随状态的变化而变化。B符合题意;
C. 因为水的比热容大于酒精,质量相等的水和酒精,吸收相等热量后,由公式△t= 知:酒精温度变化较大。C符合题意;
D. 因为铝的比热大于铜,铝块和铜块吸收相同的热量,升高的温度相同,由公式m= 知:铝块的质量小。D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】根据表格中的数据分析,比热容和物体的状态有关,根据热量的计算公式分析温度的变化量。
19.【答案】2;16
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:如图所示:电压表内阻很大(近似开路),
所串联的电阻(R5)没电流通过可以忽略.
故电路由4只等值电阻构成:
R2与R3、R4(串联)并联后再与R1串联.
R2与R3、R4(串联)并联的总阻值:
R′=Ω,
再与R1串联后的阻值:
R=R1+R′=4Ω+Ω=Ω,
电路电流:
I==3A,
与电流表串联的电阻两端电压:
U′=IR′=3A×Ω=8V
电流表的示数:
I==2A.
∵等值电阻R3、R4串联在电压为8V的电路上,
∴R3两端电压:
U3=U′=×8V=4V,
R1两端电压:
U1=R1I=4Ω×3A=12V,
因R5没电流通过,电阻相当于是导体,所以电压表的示数:
U″=U1+U3=12V+4V=16V.
故答案为:2;16.
【分析】电压表内阻很大,理想电压表接在电路中相当于断路,电流表内阻很小,可以忽略不计,电流表接在电路中相当于短路;
根据电路图分析清楚电路结构,作出等效电路图,然后由欧姆定律求出电流表与电压表示数.
20.【答案】不变;变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)当电键S由断开到闭合时,电压表测量的对象不会改变,始终是测量电源电压,因此电压表的示数不变;(2)开关闭合后,电灯L和R并联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,根据I=U/R可得:U、电灯L的电阻大小不变,R接入电路的电阻变大;所以通过电灯L的电流不变,通过R的电流IR变小;(3)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A1的示数为I1=IL+IR,所以电流表A1示数与电流表A2示数的比值,根据可得:电流表A1的示数:
电流表A2的示数:
有:
可知:电流表A1的示数与电流表A2的示数的比值将变小.
故答案为:不变;变小.
【分析】本题考查的是对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用。分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口。
21.【答案】引;斥;扩散
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】解:两小滴水银靠在一起,由于分子引力的作用,就会变成一大滴水银;
水银不易被压缩就是因为分子之间存在斥力;
把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这就是鸭蛋与盐之间的扩散现象.
故答案为:引;斥;扩散.
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离稍大时就会表现为引力,当分子间的距离稍小时就会表现为斥力.
构成物体的分子每时每刻都在不停的做无规则运动.
扩散现象指的是两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象.
22.【答案】做功;20
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:在内燃机的做功冲程中,燃气燃烧产生的内能转化为活塞的机械能;四冲程内燃机曲轴转2圈完成1个工作循环中,并对外做功1次;已知四冲程汽油机曲轴转速是2400 r/min,所以此汽油机每秒钟转40圈,可完成20个工作循环,故对外做20次功;
故答案为:做功,20.
【分析】汽油机做功冲程把内能转化为机械能,飞轮转数是做功数的2倍。
23.【答案】S2;S1、S3;S2、S3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:(1)当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流从电源正极出发后依次经过两盏灯泡,则它们是串联在一起的;(2)当闭合开关S1、S3,断开S2时,电流分别经过两灯泡,则它们是并联在一起的;(3)当S2、S3同时闭合时,电流不经过用电器直接从电源正极流入电源负极,形成电源短路,这种电路是绝对不允许的.
故答案为:S2;S1、S3;S2、S3.
【分析】串联电路是各用电器顺次连接的电路,并联电路是各用电器并列连接的电路。
24.【答案】10;2.5
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】由图可知,两个灯泡串联,V1测电源电压,V2测L2两端的电压;而两表指针完全一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为12.5V,V2示数为2.5V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L2两端的电压为2.5V,灯L1两端的电压为 。
故答案为:10;2.5;
【分析】根据电压表的连接的位置,结合电压表指针的位置读数,串联电路中总电压等于各用电器电压之和。
25.【答案】通过导体的电流跟其两端的电压成正比;5;2.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 (1)分析图象可知定值电阻R的电流、电压的关系图象是正比例函数,说明定值电阻R的电阻不变,电流与电压成正比,遵循欧姆定律;(2)由表可知,当把它们串联在0.8A电路中时,灯泡两端的电压 =4V;所以此时L的电阻为 =5Ω;当它们并联在2V电路中时,通过灯泡的电流为: =0.6A,
通过定值电阻的电流: =0.2A,
所以干路电流为:I= + =0.6A+0.2A=0.8A,
电路的总电阻:R= =2.5Ω.
故答案为:通过导体的电流跟其两端的电压成正比;5;2.5.
【分析】当电阻一定时,通过导体的电流跟其两端的电压成正比,根据图像中的电压和电流的比值计算电阻。
26.【答案】(1)保护电路
(2)变大
(3)2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)当滑动变阻器滑片滑到最底端时,滑动变阻器会短路,故 可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表, 的作用为保护电路;(2)当被测身高增加时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小, 两端的电压减小,由串联电路的电压规律可知电压表示数变大;(3)电路中总电阻R= + =5Ω+6.25Ω=11.25Ω,由欧姆定律可得电路中电流I= ═0.4A,电压表的示数U=I =0.4A×6.25Ω=2.5V.
【分析】分析电路的连接方式,当电阻改变时,电流变化,电阻的分压改变,结合电流和电阻计算电压的大小。
27.【答案】解:由电路图知道,电路是电阻Rab与R2并联后与电阻RaP串联,由于R1 是滑动变阻器,故设RPb =R,则RaP =R1 -RPb =10Ω-R,根据串并联的电阻特点知道总电阻是:
R总=RaP +R并=RaP +R2RPb/(R2+RPb)=10Ω-R+10Ω×R/(10Ω+R);
所以干路电流是:I总 =U/R总= ;
由电路图知道,电流表测量的是通过RPb 的电流,设电流表的电流为I,则根据并联电路各支路两端的电压相等的特点可知:U2 =UPb ,
所以由欧姆定律和并联电路的电流特点知道:(I总-I)R2 =IR,
即( -I)×10Ω=IR,
整理得:I=60/102 R2+10R=60/102+52 R2+2×5R 52=60/125 (R 5)2;
所以,当R=5Ω时,电流表有最小值I最小,且I最小 =0.48A;
当R=10Ω或R=0时,电流表的最大值I最大,且I最大 =0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】电路是电阻RPb与R2并联后与电阻RaP串联,根据串并联的电阻特点求出总电阻,再利用欧姆定律I=得出干路电流的表达式,然后根据代数式得出电流的最大值和最小值.
28.【答案】(1)解:由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,
当F1=1N时,电流表示数为1A,电压数为3V,由串联电路特点可知,此时U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V,并且:I1=I2=1A,
由欧姆定律可得,R1的阻值:R1= = =9Ω;
此时R2连入电路的阻值:R2= = =3Ω,
所以压力F1与R2阻值之比:k= = = N/Ω
答:定值电阻R1为9Ω;压力F1与R2阻值之比k为 N/Ω
(2)解:当滑片P滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为7.5V,
此时电路中电流:I'=I2′=I1′= = = =0.5A,
所以R2的最大值:R2最大= = =15Ω,
因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即:F=kR2,
所以压力F2= N/Ω×R2最大= N/Ω×15Ω=5N
答:当滑片P滑至最下端时,压力F2为5N
(3)解:由F=kR2有:R2= = ,
串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数:
UV=IR2= R2= = ,
化简可得:F= (N)
答:压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为F= (N)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图知,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,电流表示数为1A,电压表示数为3V,由串联电路特点和欧姆定律可计算R1的阻值;再计算出压力1N时,变阻器连入电路的阻值,根据压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系可得F1与R2阻值之比;
(2)当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V,由串联电路特点和欧姆定律计算此时R2连入电路的阻值,由压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系计算压力F2的大小;
(3)由F与R2的关系式表示出R2,由串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数,从而得到F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.
29.【答案】(1)解:煤气燃烧放出的热量
答:完全燃烧0.6㎏的煤气放出的热量为2.52×107J
(2)解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为1.26×107J
(3)解:煤气烧水的效率
答:煤气灶烧水的效率为50%
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】利用水的质量、比热容和温度差计算吸热的多少,根据燃料的质量和热值计算放热的多少,水的吸热和燃料放热的比值计算热效率。
30.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】根据题意,灯L1和灯L2并联,电流表测量通过灯L1的电流,所以从正极出发,过开关后,电流分为两路,一路经电流表的“0.6A”接线柱、“-”接线柱、L1到电源负极,另一路经L2到电源负极,如图:
【分析】并联电路是各用电器并列连接在电源上,电流表和测量的用电器串联。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】从电源正极开始电流经过开关,定值电阻滑动变阻器电流表回到电源负极。电压表并列接在定值电阻两端。如图所示:
【分析】根据实物图的连接,分析电路的连接方式,电表测量的位置。
32.【答案】(1)质量;水
(2)使液体在相同时间内吸热相同
(3)水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油,液面位置如图甲所示,因ρ=m/V,V=m/ρ,因两种物质质量相等,水的密度大,故水的体积小,则可判断出a液体是水;(2)选用相同电加热器的目的是:使液体在相同时间内吸热相同;(3)水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示,在相同的加热时间时,a物质即水的温度变化慢,根据比较吸热能力的第2种方法,则可判断出水吸热能力强。
【分析】对比热容这一物理量的理解,我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识,涉及到温度计的使用(读数时,视线应与温度计内液面平齐,温度计的玻璃泡不能接触器壁和底部,不能将温度计从被测物体中拿出来读数),控制变量法(把多变量的问题变成多个单变量的问题;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)及转换法(通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力)的应用.
33.【答案】(1)
(2)电阻R断路
(3)在电压不变,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)A
(5)不可行,灯的电阻随温度的变化不是一个定值
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)电压表与R并联,电流表串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,如图所示:
;(2)闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,即表明此时电压表测量的是电源电压,故造成这一现象的原因可能是:电阻R断路。(3)由表中数据可知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来几分之一,由表中数据可以分析得出结论:在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)由于该实验中定值电阻两端的电压是不变的,所以由表中数据,结合欧姆定律知:电压表示数为 根据分压原理,变阻器连入电路的电阻大小等于定值电阻的大小。测第一组实验数据时定值电阻最大,故滑动变阻器接电
路的最大阻值至少为30 ,因实验过程电路最大电流为0.6A,因此滑动变阻器应选“50Ω 1.0A“规格的变阻器,
故答案为:A. (6)由于灯丝的电阻受温度的影响,探究电流与电压的关系,需保持电阻不变,所以不能用小灯泡做此实验。
【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到电路的连接(连接电路前,开关必须断开;变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联)、对反常现象的处理、实验中注意事项、控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
34.【答案】(1);U1;
(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①经分析,当闭合S1,S2接2时,电压表测导线电压,导线电压为0,无意义,电压表应该测RX的电压,如图:
②闭合S1,将S2拨到1时,电压表测RX与R的总电压,即电源电压U1。③闭合S1,将S2拨到2时,电阻箱调到R0时,电压表测RX电压,所以RX电压为U2,根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和,所以,R0的电压为: ,因为串联电路电流处处相等,所以, ,所以, 。(2)电源电压约5V,电路电阻很大,根据欧姆定律得,电路电流很小,电流表指针偏转很小,不能准确读出电流值,不能准确测量电阻的阻值。
故答案为:(1)①如图所示;②U1;③ ;(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数。
【分析】 ⑤ 比例关系:电压:U1∶U2=1∶1
缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
九年级物理期中测试
一、单选题
1.(2018九上·孝感月考)下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布
C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A、春天,柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,A不符合题意;
B、夏天,山涧瀑布是水受重力作用从高处流下形成的,是机械运动,B不符合题意;
C、秋天,菊香满园是扩散现象,是花香分子不停地做无规则运动的结果,C符合题意;
D、冬天,雪花飘飘是物体的机械运动,不是分子的运动,分子很小分子的运动肉眼看不到,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】分子热运动是微观现象,分子很小,用肉眼观察不到,一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,其运动速度与温度有关,温度越高,运动速度越快.
2.(2017九上·成都期中)下列现象中,用做功的方法改变物体内能的是( )
A.酒精涂在手上觉得凉 B.冬天晒太阳,人感到暖和
C.锯木头时,锯条会发烫 D.烧红的铁块温度逐渐降低
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、酒精涂在手上,酒精蒸发,蒸发吸热,这是利用热传递的方法来减小了手的内能。A不符合题意。
B、晒太阳,是通过热传递的方法,使人的内能增加。B不符合题意。
C、锯木头时,锯与木头摩擦,摩擦生热,这是利用做功来改变物体内能的。C符合题意。
D、铁块的温度降低,是内能从铁块传递到了周围的环境,是通过热传递改变了物体的内能。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递改变内能是能量的转移,做功改变内能是能量的转化。
3.(2017九上·成都期中)质量相等、初温度相同水和酒精,分别用两个相同加热器加热,(不计热量损失c水>c酒),加热过程中温度随时间的变化图象如图,a、b两种液体的鉴别结论正确的是( )
A.a的比热容大,是水 B.b的比热容大,是酒精
C.b的比热容大,是水 D.a的比热容大,是酒精
【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】根据温度随时间的变化图像,相同时间,质量相同的两种液体吸收相同的热量,a物质温度变化大,由 可得 ,温度变化量越大,比热容越小。所以a的比热容小,是酒精;b的比热容大,是水。C符合题意。
故答案为:C
【分析】不同物体质量相同、吸热相同时,升温慢的物体比热容大。
4.(2017九上·成都期中)煤油的热值大于酒精的热值,下列说法正确的是( )
A.煤油比酒精含有的热量多
B.煤油放出的热量一定比酒精放出的热量多
C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量多
D.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 相同质量的酒精和煤油,煤油含热量多,A不符合题意;
B. 煤油的热值比酒精大,在完全燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量要多些,题目中没有说明质量和燃烧情况,B不符合题意;
C. 煤油的热值比酒精大,所以完全燃烧相同质量的两种燃料时,煤油释放的热量多,C符合题意;
D. 因为热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热值是单位质量的燃料内存储的化学能的多少。
5.(2017九上·成都期中)与丝绸摩擦的玻璃棒带上正电,这是因为( )
A.丝绸上有些电子转移到了玻璃棒
B.玻璃棒有些电子转移到了丝绸上
C.丝绸上有些正电荷转移到了玻璃棒
D.玻璃棒有些正电荷转移到了丝绸上
【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带负电,失去电子带正电。
6.若用一个开关同时控制两盏电灯,下列说法正确的是 ( )
A.两灯一定是并联 B.两灯一定是串联
C.两灯既是并联也是串联 D.两灯可能并联也可能串联
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】用一个开关同时控制两盏电灯,两灯可能并联也可能串联。
故选D
【分析】串联电路中的一个开关就可以控制整个电路;并联电路中的干路上的开关可以控制所有支路的用电器。
7.(2017九上·成都期中)关于电流与电源下列说法中正确的是( )
A.物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向
B.电源是把电能转化为其他形式能的装置
C.只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
D.电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
【答案】A
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A. 物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向,A符合题意;
B. 电源是把其他形式的能转换成电能的装置,用电器才是把电能转化为其他形式能的装置,B不符合题意;
C. 如果没有电源,只是电路闭合,电路中是不可能电流的,C不符合题意;
D. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电流随着电压的改变而改变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物理学规定把正电荷定向移动的方向定为电流方向, 电源把其他形式的能转换成电能,形成电流的条件是有电源,电路是闭合电路。
8.(2017九上·广元期中)下列各组物质,全部属于导体的是( )
A.硬币、盐水、铅笔芯 B.橡皮、玻璃球、硬币
C.玻璃球、盐水、铅笔芯 D.橡皮、食用油、铅笔芯
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:A、硬币是金属,铅笔芯内含有石墨,硬币、盐水、铅笔芯都是导体,符合题意;
B、橡皮和玻璃球是绝缘体,硬币是导体,不符合题意;
C、玻璃球是绝缘体,盐水和铅笔芯是导体,不符合题意;
D、橡皮和食用油是绝缘体,铅笔芯是导体,不符合题意.
故选A.
【分析】容易导电的物体叫导体,如:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等.
不容易导电的物体叫绝缘体,常见的绝缘体包括:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等.
9.(2017九上·成都期中)如图是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图.当闭合开关S时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表A和电压表V均有示数,则故障的原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】灯 亮,灯 不亮,电流表A和电压表V均有示数,说明电路中有电流,而 不亮,说明它发生了短路,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】当串联电路中有灯不亮,则不亮的灯短路。
10.(2017九上·成都期中)如图所示,电路中的a、b是电表,则( )
A.a、b均是电压表 B.a、b均是电流表
C.a是电流表,b是电压表 D.a是电压表,b是电流表
【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】由图可知两灯泡要想正常工作,连接方式必须并联;b表不能是电流表,否则会使电源短路,所以应是电压表;而a表如果为电压表,则会造成灯泡开路,所以应是电流表;因此a是电流表,b是电压表,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表不能接到电源两端,所以b不是电流表,从而判断两表。
11.(2017九上·成都期中)通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图象如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.R甲:R乙=2:1 B.U甲:U乙=2:1
C.I甲:I乙=2:1 D.I乙:I甲=2:1
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:甲中当电压值为U甲=1.5V时,电流I甲=0.3A,则由欧姆定律得:R甲= = =5Ω;
乙中当电压值为U乙=2.0V时,电流I乙=0.2A,则由欧姆定律得:R乙= = =10Ω;
则 = = ;A不符合题意;
两电阻并联在电路中,则两电阻两端的电压一定相等,即U甲=U乙=3V;B不符合题意;
因两电阻两端的电压均为3V,则由图可知,电压为3V时,甲的电流I甲=0.6A,通过乙的电流I乙=0.3A;
则电流之比 = = ,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据坐标图像,结合并联电路中电压相等,电流的比值和电阻的比成反比。
12.(2017九上·广元期中)某同学想测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx,可供选用的器材有:干电池两节、电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(10Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.下列四个设计方案中,能测出Rx阻值的最合理的方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A.由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量未知电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,滑动变阻器可以起到多次测量减小求平均值减小误差的作用;
B.由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,可以先闭合开关S和S2,读出电流表示数,利用U=IR求出电源电压,然后在闭合开关S和S1,读出电流表的示数,被测电阻两端电压等于电源电压,可利用R= 求出被测电阻,但不可以进行多次测量;
C.由电路图可知,电压表可以测量被测电阻两端电压,但无法得到通过被测电阻的电流,故C方案无法达到目的;
D.由电路图可知,只闭合开关S1时,电压表测量Rx两端电压;当开关S1和S2都闭合时,变阻箱被短路,电压表测量电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用R= 即可求出被测电阻,改变电阻箱的位置同样也可以起到多次测量;
综合上面的分析可知,AD都属于合理方案,但由于滑动变阻器的最大阻值较小,对定值电阻两端电压的影响也较小,因此D方案更加合理.
故选D.
【分析】测量电阻的原理:R= ,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量测未知电阻两端电压好通过的电流,根据各选项的电路逐个分析判断.
13.(2017九上·成都期中)用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:
AB、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,
根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由I=可知,定值的电阻:R===1Ω,故AB正确;
C、由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D、测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误.
故选D.
【分析】(1)电阻一定时,电流与电压成正比;根据图甲判断该电阻是否为定值电阻,然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值;
(2)根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的.
14.(2017九上·成都期中)小明用如图所示的电路进行实验,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~2A,电压表的示数变化范围是4~10V.则下列结论正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.变阻器连入电路的电阻变化范围2~20Ω
C.电源电压为15V
D.电路总电流的变化范围为0.5~1.25A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。因滑动变阻器接入电路的阻值越大,滑动变阻器两端电压越大,电路电流越小,所以,当电压表示数 =10V时,电路电流I=0.5A;当电压表示数 =4V时,电路电流I′=2A,由I= 可得,滑动变阻器接入电路的电阻分别为: = = =20Ω, = = =2Ω,则变阻器连入电路中的阻值变化范围为2Ω 20Ω,B符合题意;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以,电源的电压:
U=I( + )=I′( + ),即0.5A×( +20Ω)=2A×( +2Ω),解得: =4Ω,A不符合题意;电源的电压U=I + )=0.5A×(4Ω+20Ω)=12V,C不符合题意;由题意可知,电流的变化范围是0.5 .
故答案为:B.
【分析】确定电路中的取值范围时,要关注电压表、电流表的量程和用电器的最大值,一般电阻越小,电流越大。
二、多选题
15.(2017九上·成都期中)如图所示,电压表V1、V2都有两个量程(“0~3V”和“0~15V”).当开头S闭合后,两表正常工作,指针偏转角度相同,则以下说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比是1:2 B.R1、R2两端的电压之比是1:4
C.R1、R2的阻值之比是1:4 D.R1与R2的阻值之比是4:1
【答案】B,C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压。因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比是1:1,A不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针偏转角度相同,所以,大量程电压表V2的示数是小量程电压表V1示数的5倍,即U=5U1,则R1、R2两端的电压之比: ,B符合题意;由 可得,R1与R2的阻值之比: ,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】电压表的大小量程的比值是5倍关系,结合电压表测量的位置判断分压的比值,在串联电路中分压的比等于电阻的比。
16.(2017九上·成都期中)在如图的电路中,电源两端的电压及灯丝电阻恒定不变,闭合开关S1、S2,两个小灯泡均能发光,甲、乙两块电压表示数之比为3:2.断开开关S1、S2,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关S1,两个小灯泡仍均能发光,则下列说法正确的是( )
A.L1与L2的电阻比为3:2
B.L1与L2的电阻比为1:2
C.L1的灯丝比L2的灯丝细
D.甲乙若为电流表则两块表的示数比为1:3
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 (1)闭合开关 、 ,甲、乙都是电压表时,两灯泡串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测 两端的电压,如图所示
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比: = = = ,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可知,两灯泡的电阻之比:
= = = ,A不符合题意、B符合题意;虽然 < ,但是两灯丝的长度、材料和温度情况未知,所以,无法比较 与 灯丝的粗细,C不符合题意;(2)断开开关 、 ,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关 ,两灯泡并联,甲电流表测通过 的电流,乙电流表测干路电流,如图所示
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过两灯泡的电流之比:
= = = ,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:
= = = ,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】在串联电路中分压的比等于电阻的比,在并联电路中电流的比等于电阻的反比。
17.(2017九上·成都期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,它的分子运动加剧
B.物体的内能增加,它的温度可能升高
C.物体温度升高,它一定吸收了热量
D.物体吸收了热量,它的温度一定升高
【答案】A,B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A. 物体温度升高,它的分子运动加剧,说法正确,符合题意;
B. 物体的内能增加,它的温度可能升高,例如烧水时,水吸热、内能增大、温度升高,说法正确,符合题意;
C. 物体温度升高,物体可能吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,C不符合题意;
D. 如果物体不对外做功,物体吸收热量,内能增加,温度升高;如果物体对外做功,物体吸收热量后,温度不一定升高,如熔化与沸腾,物质不断吸收热量,但物体温度不变,D不符合题意;
故答案为:AB.
【分析】温度反应物体内分子运动的快慢,内能的大小和温度、质量、状态等有关。
18.(2017九上·成都期中)小明根据如表所提供的几种物质的比热容得出以下结论,其中正确的是( )
A.固体的比热容一定比液体的比热容小
B.同种物质的比热容随物态变化而发生改变
C.质量相等的水和酒精,吸收相等热量后,酒精温度变化大
D.铝块和铜块吸收相间的热量,升高的温度相同,铝块的质量大
【答案】B,C
【知识点】热量的概念;比热容
【解析】【解答】A. 表格中右面一栏固体的比热容都大于水银。A不符合题意;
B. 水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同。即同种物质的比热容随状态的变化而变化。B符合题意;
C. 因为水的比热容大于酒精,质量相等的水和酒精,吸收相等热量后,由公式△t= 知:酒精温度变化较大。C符合题意;
D. 因为铝的比热大于铜,铝块和铜块吸收相同的热量,升高的温度相同,由公式m= 知:铝块的质量小。D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】根据表格中的数据分析,比热容和物体的状态有关,根据热量的计算公式分析温度的变化量。
三、填空题
19.(2020·黄冈模拟)如图所示,AB两点间的总电压为20V,五个电阻阻值均为4Ω,则电流表的示数为 A;电压表的示数为 V.
【答案】2;16
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:如图所示:电压表内阻很大(近似开路),
所串联的电阻(R5)没电流通过可以忽略.
故电路由4只等值电阻构成:
R2与R3、R4(串联)并联后再与R1串联.
R2与R3、R4(串联)并联的总阻值:
R′=Ω,
再与R1串联后的阻值:
R=R1+R′=4Ω+Ω=Ω,
电路电流:
I==3A,
与电流表串联的电阻两端电压:
U′=IR′=3A×Ω=8V
电流表的示数:
I==2A.
∵等值电阻R3、R4串联在电压为8V的电路上,
∴R3两端电压:
U3=U′=×8V=4V,
R1两端电压:
U1=R1I=4Ω×3A=12V,
因R5没电流通过,电阻相当于是导体,所以电压表的示数:
U″=U1+U3=12V+4V=16V.
故答案为:2;16.
【分析】电压表内阻很大,理想电压表接在电路中相当于断路,电流表内阻很小,可以忽略不计,电流表接在电路中相当于短路;
根据电路图分析清楚电路结构,作出等效电路图,然后由欧姆定律求出电流表与电压表示数.
20.(2017·百色)如图所示的电路,电源电压一定,闭合开关s后,当滑片P向右移动时,电压表的示数将 ,电流表A1的示数与电流表A2的示数的比值将 (均选填“变小”、“不变”或“变大”).
【答案】不变;变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)当电键S由断开到闭合时,电压表测量的对象不会改变,始终是测量电源电压,因此电压表的示数不变;(2)开关闭合后,电灯L和R并联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,根据I=U/R可得:U、电灯L的电阻大小不变,R接入电路的电阻变大;所以通过电灯L的电流不变,通过R的电流IR变小;(3)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A1的示数为I1=IL+IR,所以电流表A1示数与电流表A2示数的比值,根据可得:电流表A1的示数:
电流表A2的示数:
有:
可知:电流表A1的示数与电流表A2的示数的比值将变小.
故答案为:不变;变小.
【分析】本题考查的是对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用。分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口。
21.(2017八下·鼓楼期中)两小滴水银靠在一起,就会变成一大滴水银,这说明水银分子间存在 力;水银不易被压缩,这说明分子间存在 力.把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这是 现象.
【答案】引;斥;扩散
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】解:两小滴水银靠在一起,由于分子引力的作用,就会变成一大滴水银;
水银不易被压缩就是因为分子之间存在斥力;
把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这就是鸭蛋与盐之间的扩散现象.
故答案为:引;斥;扩散.
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离稍大时就会表现为引力,当分子间的距离稍小时就会表现为斥力.
构成物体的分子每时每刻都在不停的做无规则运动.
扩散现象指的是两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象.
22.(2017九上·成都期中)汽油机工作时,将内能转化为机械能的过程是 冲程,一台柴油机的转速为2400R/min,则在1s内柴油机对外做功 次.
【答案】做功;20
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解:在内燃机的做功冲程中,燃气燃烧产生的内能转化为活塞的机械能;四冲程内燃机曲轴转2圈完成1个工作循环中,并对外做功1次;已知四冲程汽油机曲轴转速是2400 r/min,所以此汽油机每秒钟转40圈,可完成20个工作循环,故对外做20次功;
故答案为:做功,20.
【分析】汽油机做功冲程把内能转化为机械能,飞轮转数是做功数的2倍。
23.(2017九上·成都期中)如图所示,要使灯泡L1和L2串联,应闭合开关 ;要使灯泡L1和L2并联,应闭合开关 ;绝不允许同时闭合开关 。
【答案】S2;S1、S3;S2、S3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:(1)当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流从电源正极出发后依次经过两盏灯泡,则它们是串联在一起的;(2)当闭合开关S1、S3,断开S2时,电流分别经过两灯泡,则它们是并联在一起的;(3)当S2、S3同时闭合时,电流不经过用电器直接从电源正极流入电源负极,形成电源短路,这种电路是绝对不允许的.
故答案为:S2;S1、S3;S2、S3.
【分析】串联电路是各用电器顺次连接的电路,并联电路是各用电器并列连接的电路。
24.(2017九上·成都期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙如示,则L1两端电压为 V,L2两端电压为 V。
【答案】10;2.5
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】由图可知,两个灯泡串联,V1测电源电压,V2测L2两端的电压;而两表指针完全一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为12.5V,V2示数为2.5V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L2两端的电压为2.5V,灯L1两端的电压为 。
故答案为:10;2.5;
【分析】根据电压表的连接的位置,结合电压表指针的位置读数,串联电路中总电压等于各用电器电压之和。
25.(2017九上·成都期中)如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电流跟其两端电压的关系,由R的图象可知当电阻一定时 ;当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为 Ω,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为 Ω。
【答案】通过导体的电流跟其两端的电压成正比;5;2.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 (1)分析图象可知定值电阻R的电流、电压的关系图象是正比例函数,说明定值电阻R的电阻不变,电流与电压成正比,遵循欧姆定律;(2)由表可知,当把它们串联在0.8A电路中时,灯泡两端的电压 =4V;所以此时L的电阻为 =5Ω;当它们并联在2V电路中时,通过灯泡的电流为: =0.6A,
通过定值电阻的电流: =0.2A,
所以干路电流为:I= + =0.6A+0.2A=0.8A,
电路的总电阻:R= =2.5Ω.
故答案为:通过导体的电流跟其两端的电压成正比;5;2.5.
【分析】当电阻一定时,通过导体的电流跟其两端的电压成正比,根据图像中的电压和电流的比值计算电阻。
26.(2017九上·成都期中)为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识设计了电子身高测量仪,如右图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,
(1)R1在电路中的作用是 。
(2)当被测身高增加时,电压表的示数 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电压表的示数为 V。
【答案】(1)保护电路
(2)变大
(3)2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 (1)当滑动变阻器滑片滑到最底端时,滑动变阻器会短路,故 可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表, 的作用为保护电路;(2)当被测身高增加时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小, 两端的电压减小,由串联电路的电压规律可知电压表示数变大;(3)电路中总电阻R= + =5Ω+6.25Ω=11.25Ω,由欧姆定律可得电路中电流I= ═0.4A,电压表的示数U=I =0.4A×6.25Ω=2.5V.
【分析】分析电路的连接方式,当电阻改变时,电流变化,电阻的分压改变,结合电流和电阻计算电压的大小。
四、计算题
27.(2018·柳州模拟)如图所示电路,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω,定值电阻R2=10Ω,电流表最大量程为0.6A,电源电压U=6V.求:闭合S后,在滑动变阻器滑动触头P从a滑到b的过程中,通过电流表的最小电流值和最大电流值。
【答案】解:由电路图知道,电路是电阻Rab与R2并联后与电阻RaP串联,由于R1 是滑动变阻器,故设RPb =R,则RaP =R1 -RPb =10Ω-R,根据串并联的电阻特点知道总电阻是:
R总=RaP +R并=RaP +R2RPb/(R2+RPb)=10Ω-R+10Ω×R/(10Ω+R);
所以干路电流是:I总 =U/R总= ;
由电路图知道,电流表测量的是通过RPb 的电流,设电流表的电流为I,则根据并联电路各支路两端的电压相等的特点可知:U2 =UPb ,
所以由欧姆定律和并联电路的电流特点知道:(I总-I)R2 =IR,
即( -I)×10Ω=IR,
整理得:I=60/102 R2+10R=60/102+52 R2+2×5R 52=60/125 (R 5)2;
所以,当R=5Ω时,电流表有最小值I最小,且I最小 =0.48A;
当R=10Ω或R=0时,电流表的最大值I最大,且I最大 =0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】电路是电阻RPb与R2并联后与电阻RaP串联,根据串并联的电阻特点求出总电阻,再利用欧姆定律I=得出干路电流的表达式,然后根据代数式得出电流的最大值和最小值.
28.(2018·呼和浩特)体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:
(1)定值电阻R1的大小;压力F1与R2阻值之比k;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
【答案】(1)解:由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,
当F1=1N时,电流表示数为1A,电压数为3V,由串联电路特点可知,此时U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V,并且:I1=I2=1A,
由欧姆定律可得,R1的阻值:R1= = =9Ω;
此时R2连入电路的阻值:R2= = =3Ω,
所以压力F1与R2阻值之比:k= = = N/Ω
答:定值电阻R1为9Ω;压力F1与R2阻值之比k为 N/Ω
(2)解:当滑片P滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为7.5V,
此时电路中电流:I'=I2′=I1′= = = =0.5A,
所以R2的最大值:R2最大= = =15Ω,
因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即:F=kR2,
所以压力F2= N/Ω×R2最大= N/Ω×15Ω=5N
答:当滑片P滑至最下端时,压力F2为5N
(3)解:由F=kR2有:R2= = ,
串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数:
UV=IR2= R2= = ,
化简可得:F= (N)
答:压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为F= (N)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图知,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,电流表示数为1A,电压表示数为3V,由串联电路特点和欧姆定律可计算R1的阻值;再计算出压力1N时,变阻器连入电路的阻值,根据压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系可得F1与R2阻值之比;
(2)当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V,由串联电路特点和欧姆定律计算此时R2连入电路的阻值,由压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系计算压力F2的大小;
(3)由F与R2的关系式表示出R2,由串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数,从而得到F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.
29.(2017九上·成都期中)小明家用煤气灶烧水,经测量,燃烧0.6kg的煤气,能使50kg的水从20℃升高到80℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)完全燃烧0.6kg的煤气放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)煤气灶烧水的效率。
【答案】(1)解:煤气燃烧放出的热量
答:完全燃烧0.6㎏的煤气放出的热量为2.52×107J
(2)解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为1.26×107J
(3)解:煤气烧水的效率
答:煤气灶烧水的效率为50%
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】利用水的质量、比热容和温度差计算吸热的多少,根据燃料的质量和热值计算放热的多少,水的吸热和燃料放热的比值计算热效率。
五、作图题
30.(2017九上·成都期中)在图中,请用笔画线代替导线正确连接电路,要求:灯L1和灯L2并联,电流表测量通过灯L1的电流。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】根据题意,灯L1和灯L2并联,电流表测量通过灯L1的电流,所以从正极出发,过开关后,电流分为两路,一路经电流表的“0.6A”接线柱、“-”接线柱、L1到电源负极,另一路经L2到电源负极,如图:
【分析】并联电路是各用电器并列连接在电源上,电流表和测量的用电器串联。
31.(2017九上·成都期中)如图所示请根据实物图,画出相应的电路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】从电源正极开始电流经过开关,定值电阻滑动变阻器电流表回到电源负极。电压表并列接在定值电阻两端。如图所示:
【分析】根据实物图的连接,分析电路的连接方式,电表测量的位置。
六、实验探究题
32.(2017九上·成都期中)探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油,液面位置如图甲所示,则可判断出a液体是 (选填“水”或“煤油”);
(2)选用相同电加热器的目的是 。
(3)水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示,则可判断出 (选填“水”或“煤油”)吸热能力强。
【答案】(1)质量;水
(2)使液体在相同时间内吸热相同
(3)水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油,液面位置如图甲所示,因ρ=m/V,V=m/ρ,因两种物质质量相等,水的密度大,故水的体积小,则可判断出a液体是水;(2)选用相同电加热器的目的是:使液体在相同时间内吸热相同;(3)水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示,在相同的加热时间时,a物质即水的温度变化慢,根据比较吸热能力的第2种方法,则可判断出水吸热能力强。
【分析】对比热容这一物理量的理解,我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识,涉及到温度计的使用(读数时,视线应与温度计内液面平齐,温度计的玻璃泡不能接触器壁和底部,不能将温度计从被测物体中拿出来读数),控制变量法(把多变量的问题变成多个单变量的问题;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)及转换法(通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力)的应用.
33.(2017九上·成都期中)现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的食物连接成完整电路(导线不允许交叉)
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,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)排除故障后进行实验.实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,由表中数据可以分析得出结论 .
(4)为完成整个实验,应选取哪种规格的滑动变阻器
A .50Ω、1.0A B .50Ω、0.5A C .20Ω、1.0A D .20Ω、0.5A
(5)小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为他的实验方案可行吗?请说出理由.答 .
【答案】(1)
(2)电阻R断路
(3)在电压不变,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)A
(5)不可行,灯的电阻随温度的变化不是一个定值
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)电压表与R并联,电流表串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,如图所示:
;(2)闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,即表明此时电压表测量的是电源电压,故造成这一现象的原因可能是:电阻R断路。(3)由表中数据可知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来几分之一,由表中数据可以分析得出结论:在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)由于该实验中定值电阻两端的电压是不变的,所以由表中数据,结合欧姆定律知:电压表示数为 根据分压原理,变阻器连入电路的电阻大小等于定值电阻的大小。测第一组实验数据时定值电阻最大,故滑动变阻器接电
路的最大阻值至少为30 ,因实验过程电路最大电流为0.6A,因此滑动变阻器应选“50Ω 1.0A“规格的变阻器,
故答案为:A. (6)由于灯丝的电阻受温度的影响,探究电流与电压的关系,需保持电阻不变,所以不能用小灯泡做此实验。
【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到电路的连接(连接电路前,开关必须断开;变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联)、对反常现象的处理、实验中注意事项、控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
34.(2017九上·成都期中)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)小虎进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“ד,并用笔画线代替导线画出正确的接法 。
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 。
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= 。
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为 (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是 。
【答案】(1);U1;
(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①经分析,当闭合S1,S2接2时,电压表测导线电压,导线电压为0,无意义,电压表应该测RX的电压,如图:
②闭合S1,将S2拨到1时,电压表测RX与R的总电压,即电源电压U1。③闭合S1,将S2拨到2时,电阻箱调到R0时,电压表测RX电压,所以RX电压为U2,根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和,所以,R0的电压为: ,因为串联电路电流处处相等,所以, ,所以, 。(2)电源电压约5V,电路电阻很大,根据欧姆定律得,电路电流很小,电流表指针偏转很小,不能准确读出电流值,不能准确测量电阻的阻值。
故答案为:(1)①如图所示;②U1;③ ;(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数。
【分析】 ⑤ 比例关系:电压:U1∶U2=1∶1
缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.