黑龙江省哈尔滨市47中学2019-2020学年九年级上学期物理期中测试试卷
一、单选题
1.(2019九上·哈尔滨期中)下列说法错误的是( )
A.柠檬电池能产生0.03A的电流
B.一节干电池电压约为5V
C.对人体的安全电压一般是不高于36V
D.我国家庭电路电压一般是220V
【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.柠檬电池产生的电流可以达到30mA=0.03A,A正确,不符合题意;
B.一节干电池的电压是1.5V,B错误,符合题意;
C.不高于36V的电压对人体是安全的,C正确,不符合题意;
D.在我国家庭电路电压是220V,D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】该题目考查的是常见电源的电压,平时注意积累即可。
2.(2019九上·哈尔滨期中)下列说法中,正确的是( )
A.与绸子摩擦过的玻璃棒带负电
B.电荷的移动方向为电流的方向
C.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D.电路中有电源就一定有电流通过
【答案】C
【知识点】电流的方向
【解析】【解答】A.与绸子摩擦过的玻璃棒带正电,A不符合题意.
B.电流是由于电荷的定向移动形成的,物理上规定正电荷移动的方向定义为电流的方向,B不符合题意.
C.电流是由于电荷的定向移动形成的,物理上规定正电荷移动的方向定义为电流的方向,那么负电荷定向移动的方向就是电流的反方向,C符合题意.
D.电路中有电源,且电路是通路,则电路中一定有电流通过,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】在物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向,或负电荷移动的反方向为电流的方向。
3.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,电压表测量L1灯两端电压的正确电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.两灯串联,电压表与L2并联,测L2两端的电压,不符合题意;
B.开关断开时,电压表串联在电路中,开关闭合时,电压表被短路,不能测量L1灯两端电压,不符合题意;
C.开关闭合,两个灯泡串联,电压表测量电源电压,不符合题意;
D.开关闭合,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,符合题意.
故答案为:D
【分析】电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
4.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数为6V,两表接法均正确,可能出现的故障是( )
A.电灯L1的灯丝熔断 B.开关接触不良
C.电灯L1被短路 D.电流表被烧毁
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当开关S闭合时,电流表的指针不动,说明电路是开路;电压表的示数为6V,说明电压表通过电流表和L2与电源两极相连,因此L1处出现开路,
故答案为:A.
【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。
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.(2017八上·萧山月考)小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,不符合题意;
B、实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,不符合题意;
C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;
D、实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,探究导体电阻与温度的关系,不符合题意.
故答案为:C.
【分析】导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以.
7.(2019九上·哈尔滨期中)由公式I= 变形得R= ,对此,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】C
【知识点】电阻
【解析】【解答】因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以A、B、D的说法均不正确,C的说法正确.
故答案为:C
【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,但是可以利用欧姆定律结合电流和电压求解它的电阻。
8.(2018九上·邵阳期末)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,图中不可实现测量Rx阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、当开关闭合时, R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关断开时, R0与Rx串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2 ,则此时R0两端的电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。A不符合题意;
B、当开关闭合时,Rx被短路,电压表测电源电压,当开关断开时, Rx与 R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx阻值。B符合题意;
C、当开关掷到1档时,只有Rx接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 ,当开关掷到2档时, Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。C不符合题意;
D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 ,当开关掷到2档时, Rx与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时Rx两端电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在没有电路表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,电路的设计思路是设计成串联电路,用电压表测量电压,根据串联分压原理计算.
9.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,闭合开关,灯泡和各电表都能正常工作.下列判断正确的是( )
A.甲、乙都是电流表 B.甲、乙都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表 D.甲是电流表,乙是电压表
【答案】C
【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】A.甲、乙都是电流表,灯泡L1被甲电流表短路,灯泡L1不发光,不符合题意;
B.甲、乙都是电压表,乙电压表串联在电路中,通过电路的电流很小,两个灯泡不发光,不符合题意;
C.甲是电压表,乙是电流表,两个灯泡串联,甲电压表测量灯泡L1两端的电压,乙电流表串联在电路中,测量电路中的电流,灯泡和各电表都能正常工作,符合题意;
D.甲是电流表,乙是电压表,电流表和灯泡L1并联,电压表串联在电路中,通过电路的电流很小,两个灯泡不发光,不符合题意.
故答案为:C
【分析】电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。
10.(2019九上·哈尔滨期中)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,弯月形的电阻R与金属滑片P构成一个滑动变阻器.金属滑片P是杠杆的一端,O是杠杆的支点,与浮子相连的硬杆带动杠杆转动.下列说法正确的是( )
A.该电路中油量表既可用电流表改装,也可用电压表改装
B.油面升高,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
C.R0和R在电路中是并联的
D.电路中的电流越小,油量表指示油面的高度值越大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.油量表和滑动变阻器R是并联的,油量表是电压表,不符合题意;
B.油面越高,浮子上升,滑片上移,滑动变阻器连入电路的电阻越大,根据分压原理,变阻器分得电压越大,油量表示数越大,不符合题意;
C.由电路图可知,R0和R在电路中是串联的,不符合题意;
D.电路中的电流越小,由I= 可知电路的总电阻越大,根据电阻的串联得到变阻器连入电路的电阻越大,油量表指示油面的高度值越大,符合题意.
故答案为:D
【分析】定值电阻和滑动变阻器串联,串联分压,分得的电压与电阻成正比,结合滑动变阻器电阻的变化分析电压表示数的变化。
11.(2019九上·哈尔滨期中)下列电学实验中均需要测量多组数据,其中测量目的是为了减小误差的是( )
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
C.测量定值电阻的阻值 D.研究小灯泡的电阻
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究电流与电压关系时,测量了多组数据,是为了得出普遍性的规律,不符合题意;
B.探究电流与电阻关系时,测量了多组数据,是为了得出普遍性的规律,不符合题意;
C.测量定值电阻的阻值时,测量多组电压和电流值,是为了取平均值减小误差,符合题意;
D.研究小灯泡的电阻,测量不同状态下小灯泡的电阻,得到小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能取平均值,不符合题意.
故答案为:C
【分析】伏安法测量电阻的阻值,电阻的阻值应该为定值,多次测量取平均值减小误差。
12.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为12V时,R乙=12Ω
C.甲、乙串联工作,当电路电流为0.6A时,电源电压为6V
D.甲、乙并联工作,当电源电压为7V时,干路总电流为1.4A
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当乙两端电压为12V时,通过乙的电流为0.8A,R乙= =15Ω;
B不符合题意;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.6A时,通过甲、乙的电流均为0.6A,由图象可知,U甲=4V,
U乙=6V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时电源的电压:U=U甲+U乙=4V+6V=10V,C不符合题意.
D.甲、乙并联在7V电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为7V,由图象可知,I甲=I乙=0.7A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=I甲+I乙=0.7A+0.7A=1.4A,D符合题意.
故答案为:D
【分析】结合用电器的电流和电压,利用欧姆定律求解用电器两端的电阻即可;串联电流相等,并联电压相等,结合图像求解电路中的电流和电压即可。
二、填空题
13.(2019九上·哈尔滨期中)科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家 最先通过实抢归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即: .为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为 的单位.
【答案】欧姆;电阻
【知识点】电阻
【解析】【解答】欧姆是德国物理学家,提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律也就是 .为纪念其重要贡献,人们将其名字作为电阻单位.
【分析】该题目考查的是单位问题,在国际单位制中,电流的单位是安培,利用符号A表示,电压的单位是伏特,用V表示,电阻的单位是欧姆,用Ω表示。
14.(2019九上·哈尔滨期中)电流做功过程实质就是 的过程;在物理学中,表示电流做功快慢的物理量是 .
【答案】能量转化;电功率
【知识点】电功及电功的实质;电功率的计算
【解析】【解答】电流做功的过程,实际上就是能量转化的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化成其它形式的能;电功率是反映电流做功快慢的物理量.
【分析】电能转化为其他形式的能的过程为电流做功的过程;电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
15.(2019九上·哈尔滨期中)在学习了电荷的相互作用规律后,小明同学按照课后的发展空间的要求进行了验证试验:用带电体去接触轻小纸屑的过程中,能够看到的现象是纸屑先会飞向带电体,接触后又很快弹开.请你针对实验过程所看到的现象说出涉及到的电学知识:① ;② .(说出两点)
【答案】带电体吸引轻小物体;同种电荷相互排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】①②因带电体能吸引轻小物体,所以纸屑会被吸引过来,但接触后,由于电子的转移,纸屑也会带上跟带电体相同的电荷,由于同种电荷互相排斥,小球就立即离开.
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
16.(2019九上·哈尔滨期中)教室里的各盏照明灯之间是 联的,当教室里多开一盏照明灯时,干路上的电流大小将 .(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】并;变大
【知识点】并联电路的电流规律;家庭电路的连接
【解析】【解答】解:教室里各盏照明灯是并联的,开亮的灯越多,并联的支路越多,总电阻越小;
由I=,电源电压不变,
则干路中的电流越大.
故答案为:并;变大.
【分析】照明电路中各用电器是并联的,电阻越并越小,小于其中的任一个;再根据欧姆定律判断电路中的电流情况.
17.(2019九上·哈尔滨期中)如图甲所示的电路中,电灯L1的阻值为10Ω,开关闭合后,V1、V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为 V,L1两端的电压为 V.
【答案】5.5;3
【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】由图甲可知,两个灯泡串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端的电压,电压表V1的示数大于电压表V2的示数;电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数是5.5V,电源电压是5.5V;电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L2两端的电压为2.5V;灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=5.5V-2.5V=3V.
【分析】结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数,利用串联电路电压规律求解电压即可。
18.(2016·黔西南)如图所示,电源电压恒为6V,R1的阻值为8Ω,R2两端的电压为4V,则通过b点的电流为 A,R2的阻值为 Ω.
【答案】0.25;16
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联.
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过b点的电流:
Ib=I2=I1= = =0.25A,由I= 得电阻R2的阻值:R2= = =16Ω.
故答案为:0.25;16.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压;根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
19.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,闭合开关,会触电的小鸟是 ,该电路中的电源在供电时的能量转化是 .
【答案】乙;化学能转化为电能
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端(并联),有一定的电压,有电流流过小鸟身上,乙会触电;甲小鸟的两脚在同一根电线上,两点之间没有电压,没有电流流过,甲不会触电;图中电源在供电时,化学能转化为电能.
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,其中电源提供电能,消耗化学能。
20.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,则他家在这段时间用电 kW h.将某用电器单独接在该表上工作180s,电能表转盘转了20圈,该用电器的电功率是 W.
【答案】212;200
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,消耗的电能为:W=W2-W1=1469.5kW h-1257.5kW h=212kW h.电能表每转20r,用电器消耗的电能为:W′= kW h=0.01kW h,
用电器的功率为:P= =0.2kW=200W.
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能, 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。
21.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,电源电压3V,R1=5Ω、R2=10Ω,甲、乙可能是电压表或电流表.若现发现甲、乙两表示数之比为2:3,由上面的条件可知:开关S2是 (选填“断开”或“闭合”),乙表示数为 .
【答案】闭合;3V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】假如甲、乙两表为电流表,S2断开,甲电流表测量干路中的电流,乙电流表测量通过R2的电流,甲、乙两表示数之比 ,
题目中甲、乙两表示数之比为2:3,所以甲、乙两表不是电流表;
电压表自身电阻非常大,识别电路时可以看作断路.由电路图可知,当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测R2两端的电压,乙测总电压,串联电路中各处的电流相等,甲乙两表的示数之比 ,
题目中甲、乙两表示数之比为2:3,所以甲、乙两表是电压表;乙表测量电源电压,所以乙表的示数是3V.
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,分得的电压与电阻成正比,结合电压表的测量对象求解示数即可。
22.(2019九上·哈尔滨期中)如图是正常工作电压均为6V的甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯并联接在某电源两端,要保证电路安全,干路中允许通过的最大电流为 A.将两灯串联后接某电路中,要保证电路安全,该电路两端电压最大为 V.
【答案】1.5;8
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】将两灯并联在电路中,并保证电路安全,则根据两灯的额定电压都为6V可知,并联电路的最大电压为6V,由图象可知:电压为6V时,通过两灯的电流分别为1A、0.5A,根据并联电路的电流特点可知,干路中允许通过的最大电流为I=1A+0.5A=1.5A;由图象可知,当电压为6V时,甲正常工作时的电流为1A,乙正常工作时的电流为0.5A;因为串联电路中各处的电流相等,所以两灯泡串联时,电路的最大电流为0.5A,此时乙灯泡正常发光;由图象可知,电流为0.5A时所对应的电压分别为2V和 6V;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压最大为U=U甲+U乙=2V+6V=8V.
【分析】串联电路中电流相等,取电流的最小值利用欧姆定律求解最大电压;并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和,结合图像求解干路电流。
三、作图题
23.(2019九上·哈尔滨期中)用笔划线做导线将图中各元件连成一个可以改变电机转速的电路,滑片向右移时,电机转速变快.
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】要改变电机转速,需要电动机与滑动变阻器串联;向右移动滑片时电动机的转速变快,说明电路中电流变大,则滑动变阻器接入电路中的电阻变小,滑动变阻器的右下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中,如下图所示:
【分析】滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱即可。
24.(2018九上·库伦旗期末)小满暑假坐火车去北京,在火车上发现车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两个厕所 都有人.请你把图中的 各元件符号连接成符合 上述设计要求的电路图.
【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:由题意可知,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,说明两个门(开关)同时控制电路,只有都关闭才会形成闭合的回路,故两门(开关)应串联,如图所示:
【分析】当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,说明两个门(开关)同时控制电路,只有都关闭才会形成闭合的回路,即两个开关串联,同时控制一个灯泡.
四、实验题
25.(2019九上·哈尔滨期中)创新小组的同学们在探究“并联电路的电流规律”,设计了如图所示的电路图.
I1/A I2/A I/A
0.20 0.20 0.40
(1)电流表与R1串联能测出通过R1的电流,其依据的知识是 ;
(2)小明同学经过正确操作将实验数据记录如表所示,从中分析能得出的结论是:
① ;
②“各支路的电流相等”.
(3)小聪同学认为小明同学的实验存在两点不足,导致结论不具有普遍性,请你指出:
其一是 ;
其二是 .
(4)小聪同学又从实验室选取了一个滑动变阻器R,并在小明同学实验的基础上进行改进.请你简要写出小聪同学的改进措施.
【答案】(1)串联电路中各处的电流相等
(2)干路中电流等于各支路电流之和
(3)在实验中选用了阻值相等的电阻进行的实验;只凭一次实验获得的数据得出实验结论,不具有普遍性和科学性
(4)为了多测量几组数据,可在干路中串联一个滑动变阻器,通过移动滑片的位置改变支路电流和干路电流.
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)电流表与R1串联,串联电路中各处的电流相等,所以电流表能测出通过R1的电流;(2)①根据表中数据可得出的结论为:干路中电流等于各支路电流之和;(3)在实验中选用了阻值相等的电阻进行的实验;只凭一次实验获得的数据得出实验结论,不具有普遍性和科学性;(4)为了多测量几组数据,可在干路中串联一个滑动变阻器,通过移动滑片的位置改变支路电流和干路电流.
【分析】(1)串联电路中电流只能向一个方向流,电流处处相等;
(2)并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和;
(3)了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的电阻多次进行实验;
(4)为了实验多次实验,可以将定值电阻变为滑动变阻器。
26.(2019九上·哈尔滨期中)小明同学利用如图所示的电路探究“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.请你利用学过的知识回答下列问题.
次数 1 2 3 4
I/A 0.60 0.30 0.20 0.15
R/Ω 5 10 15 20
(1)该实验中,滑动变阻器除具有保护电路的作用外,还起到的主要作用是 .
(2)实验中小明同学用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V,读出电流表的示数.小明又更换15Ω、20Ω电阻重复上述实验,将所得的数据填入表中.
(3)请你写出该实验数据分析处理的思路,并根据表中数据归纳结论 .
【答案】(1)控制电阻R两端的电压不变
(2)3
(3)四次实验中电流和电压的乘积不变,可以得到电压一定时,电流与电阻成反比.
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在本实验中滑动变阻器除具有保护电路外,还起到的主要作用是:控制电阻R两端的电压不变;(2)当R=5Ω时,电流表的示数为0.6A,所以电阻两端的电压U=IR=0.6A×5Ω=3V,
在整个过程中,R两端的电压保持3V变;将5Ω的电阻换为10Ω后,电压表的示数变大,所以应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动,保持电压表的示数为3V,并读出电流表的示数;(3)由实验数据可知U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,
U3=I3R3=0.2A×15Ω=3V,
U4=I4R4=0.15A×20Ω=3V,
四次实验中电流和电压的乘积不变,可以得到电压一定时,电流与电阻成反比.
【分析】(3)要研究电流和电阻的关系,需要保证电阻的电压不变;
(2)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,使定值电阻两端的电压不变;
(3)通过实验最后得出,当电压一定时,电流和电阻成反比。
27.(2019九上·哈尔滨期中)在“研究小灯泡电阻”的实验中,创新小组的同学们设计了如图所示电路进行实验,所用灯泡规格为“2.5V
0.3A”.同学们进行了多次测量,将实验证据记录在表格中.
次数 1 2 3 4
U/V 1.3 1.7 2.1 2.5
I/A 0.22 0.26 0.28 0.30
R/Ω 5.9 6.5 7.5 8.3
亮度 较暗 稍亮 较亮 更亮
(1)请你只改动某一根导线的连接,将电路连接正确.在改动的导线上画“×”,并画出正确的连接.
(2)正确连接电路后,调节滑片,逐渐增大电压表示数,观察灯泡亮度,记录了若干组电压和电流值,并填入表中.实验中测量灯丝阻值的原理是 ;观察灯泡亮度的目的是 .
(3)小远同学在算出灯丝的阻值后,认为所测灯丝的阻值不等是由于测量误差导致的.请你写出判断小远同学观点错误的理由,并归纳结论.
(4)达达同学又从实验室选取了一个“3.8V 0.3A”的小灯泡,想要探究电功率与电压的关系,请你写出他需要收集的证据是 .
【答案】(1)
(2)R= ;比较灯泡亮度和电压的关系
(3)由表中实验数据可知,随电压增大,电流也增大,电压与电流的比值增大,则灯丝电阻阻值变大;这是因为随电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻随变大,灯丝电阻受温度影响
(4)将两灯串联,需要测量两个灯泡两端的电压,观察两个灯泡的亮度,比较灯泡亮度和电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测小灯泡的电阻时,电流表、滑动变阻器应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,图中电流表与灯泡并联,电压表与灯泡串联了,只有一根导线连接错误,可作如图所示修改:
;(2)伏安法测电阻的原理是:R= ;观察灯泡亮度,可以比较灯泡亮度和电压的关系;(3)由表中实验数据可知,随电压增大,电流也增大,电压与电流的比值增大,则灯丝电阻阻值变大;这是因为随电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻随变大,灯丝电阻受温度影响;(4)将两灯串联,需要测量两个灯泡两端的电压,观察两个灯泡的亮度,比较灯泡亮度和电压的关系.
【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;
(2)测量小灯泡电阻的原理即为欧姆定律;
(3)分析实验数据,灯丝的温度不同,灯丝的电阻也就不一样;
(4)探究电功率与电压的关系,需要控制两个小灯泡的电流相同。
五、计算题
28.(2019九上·哈尔滨期中)如图甲所示,是创新小组的同学们设计的利用电压表示数来表示质量大小的电子秤原理图.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间是可伸缩的导线,当盘中没有放物体时,滑片处于a端,当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器的阻值0~20Ω,电源电压为6V,不计摩擦,弹簧始终在弹性范围内,且滑动变阻器的电阻值与长度成正比.求:
(1)当物体质量为8kg时,电压表的示数是多少?
(2)达达同学在甲图装置的基础上又设计了如图乙所示的电路,利用电流表示数来表示质量大小,电流表所用量程为0~0.6A.
①若此电子秤待机(闭合开关,托盘中未放入物体时)10分钟,则电路消耗的电能是多少焦?
②请你通过计算求出乙电子秤可称最大质量是多少千克
【答案】(1)解:当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端,电阻R0与滑动变阻器R串联,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为I= =0.24A;
电压表的示数为U′=IR=0.24A×20Ω=4.8V;
答:当物体质量为8kg时,电压表的示数是4.8V
(2)解:①若此电子秤待机,不称量物体时,R0与R串联,消耗的电能W= ×10×60s=864J;
②电流表所用量程为0~0.6A,当电流表的最大示数为0.6A时,电路的总电阻R总= =10Ω,由串联电路电阻的规律可知变阻器连入电路的电阻R滑= R总-R0=10Ω-5Ω=5Ω,
由图甲可知,当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端,变阻器的阻值是20Ω,由于滑动变阻器的电阻值与长度成正比,所以 ,
m=2kg.
答:①电路消耗的电能是864J;
②乙电子秤可称最大质量是2千克.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合此时电路中的总电阻,利用欧姆定律求解电流即可;
(2)结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率,乘以电阻工作的时间即微笑好的电能;
当电流表满偏时,此时物体的质量最大,利用欧姆定律求解滑动变阻器接入电路中的电阻,利用比例关系求解物体的质量。
黑龙江省哈尔滨市47中学2019-2020学年九年级上学期物理期中测试试卷
一、单选题
1.(2019九上·哈尔滨期中)下列说法错误的是( )
A.柠檬电池能产生0.03A的电流
B.一节干电池电压约为5V
C.对人体的安全电压一般是不高于36V
D.我国家庭电路电压一般是220V
2.(2019九上·哈尔滨期中)下列说法中,正确的是( )
A.与绸子摩擦过的玻璃棒带负电
B.电荷的移动方向为电流的方向
C.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D.电路中有电源就一定有电流通过
3.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,电压表测量L1灯两端电压的正确电路是( )
A. B.
C. D.
4.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数为6V,两表接法均正确,可能出现的故障是( )
A.电灯L1的灯丝熔断 B.开关接触不良
C.电灯L1被短路 D.电流表被烧毁
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.(2017八上·萧山月考)小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
7.(2019九上·哈尔滨期中)由公式I= 变形得R= ,对此,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
8.(2018九上·邵阳期末)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,图中不可实现测量Rx阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
9.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,闭合开关,灯泡和各电表都能正常工作.下列判断正确的是( )
A.甲、乙都是电流表 B.甲、乙都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表 D.甲是电流表,乙是电压表
10.(2019九上·哈尔滨期中)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,弯月形的电阻R与金属滑片P构成一个滑动变阻器.金属滑片P是杠杆的一端,O是杠杆的支点,与浮子相连的硬杆带动杠杆转动.下列说法正确的是( )
A.该电路中油量表既可用电流表改装,也可用电压表改装
B.油面升高,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
C.R0和R在电路中是并联的
D.电路中的电流越小,油量表指示油面的高度值越大
11.(2019九上·哈尔滨期中)下列电学实验中均需要测量多组数据,其中测量目的是为了减小误差的是( )
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
C.测量定值电阻的阻值 D.研究小灯泡的电阻
12.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为12V时,R乙=12Ω
C.甲、乙串联工作,当电路电流为0.6A时,电源电压为6V
D.甲、乙并联工作,当电源电压为7V时,干路总电流为1.4A
二、填空题
13.(2019九上·哈尔滨期中)科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家 最先通过实抢归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即: .为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为 的单位.
14.(2019九上·哈尔滨期中)电流做功过程实质就是 的过程;在物理学中,表示电流做功快慢的物理量是 .
15.(2019九上·哈尔滨期中)在学习了电荷的相互作用规律后,小明同学按照课后的发展空间的要求进行了验证试验:用带电体去接触轻小纸屑的过程中,能够看到的现象是纸屑先会飞向带电体,接触后又很快弹开.请你针对实验过程所看到的现象说出涉及到的电学知识:① ;② .(说出两点)
16.(2019九上·哈尔滨期中)教室里的各盏照明灯之间是 联的,当教室里多开一盏照明灯时,干路上的电流大小将 .(选填“变大”、“不变”或“变小”)
17.(2019九上·哈尔滨期中)如图甲所示的电路中,电灯L1的阻值为10Ω,开关闭合后,V1、V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为 V,L1两端的电压为 V.
18.(2016·黔西南)如图所示,电源电压恒为6V,R1的阻值为8Ω,R2两端的电压为4V,则通过b点的电流为 A,R2的阻值为 Ω.
19.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,闭合开关,会触电的小鸟是 ,该电路中的电源在供电时的能量转化是 .
20.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数,则他家在这段时间用电 kW h.将某用电器单独接在该表上工作180s,电能表转盘转了20圈,该用电器的电功率是 W.
21.(2019九上·哈尔滨期中)如图所示,电源电压3V,R1=5Ω、R2=10Ω,甲、乙可能是电压表或电流表.若现发现甲、乙两表示数之比为2:3,由上面的条件可知:开关S2是 (选填“断开”或“闭合”),乙表示数为 .
22.(2019九上·哈尔滨期中)如图是正常工作电压均为6V的甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯并联接在某电源两端,要保证电路安全,干路中允许通过的最大电流为 A.将两灯串联后接某电路中,要保证电路安全,该电路两端电压最大为 V.
三、作图题
23.(2019九上·哈尔滨期中)用笔划线做导线将图中各元件连成一个可以改变电机转速的电路,滑片向右移时,电机转速变快.
24.(2018九上·库伦旗期末)小满暑假坐火车去北京,在火车上发现车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两个厕所 都有人.请你把图中的 各元件符号连接成符合 上述设计要求的电路图.
四、实验题
25.(2019九上·哈尔滨期中)创新小组的同学们在探究“并联电路的电流规律”,设计了如图所示的电路图.
I1/A I2/A I/A
0.20 0.20 0.40
(1)电流表与R1串联能测出通过R1的电流,其依据的知识是 ;
(2)小明同学经过正确操作将实验数据记录如表所示,从中分析能得出的结论是:
① ;
②“各支路的电流相等”.
(3)小聪同学认为小明同学的实验存在两点不足,导致结论不具有普遍性,请你指出:
其一是 ;
其二是 .
(4)小聪同学又从实验室选取了一个滑动变阻器R,并在小明同学实验的基础上进行改进.请你简要写出小聪同学的改进措施.
26.(2019九上·哈尔滨期中)小明同学利用如图所示的电路探究“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.请你利用学过的知识回答下列问题.
次数 1 2 3 4
I/A 0.60 0.30 0.20 0.15
R/Ω 5 10 15 20
(1)该实验中,滑动变阻器除具有保护电路的作用外,还起到的主要作用是 .
(2)实验中小明同学用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V,读出电流表的示数.小明又更换15Ω、20Ω电阻重复上述实验,将所得的数据填入表中.
(3)请你写出该实验数据分析处理的思路,并根据表中数据归纳结论 .
27.(2019九上·哈尔滨期中)在“研究小灯泡电阻”的实验中,创新小组的同学们设计了如图所示电路进行实验,所用灯泡规格为“2.5V
0.3A”.同学们进行了多次测量,将实验证据记录在表格中.
次数 1 2 3 4
U/V 1.3 1.7 2.1 2.5
I/A 0.22 0.26 0.28 0.30
R/Ω 5.9 6.5 7.5 8.3
亮度 较暗 稍亮 较亮 更亮
(1)请你只改动某一根导线的连接,将电路连接正确.在改动的导线上画“×”,并画出正确的连接.
(2)正确连接电路后,调节滑片,逐渐增大电压表示数,观察灯泡亮度,记录了若干组电压和电流值,并填入表中.实验中测量灯丝阻值的原理是 ;观察灯泡亮度的目的是 .
(3)小远同学在算出灯丝的阻值后,认为所测灯丝的阻值不等是由于测量误差导致的.请你写出判断小远同学观点错误的理由,并归纳结论.
(4)达达同学又从实验室选取了一个“3.8V 0.3A”的小灯泡,想要探究电功率与电压的关系,请你写出他需要收集的证据是 .
五、计算题
28.(2019九上·哈尔滨期中)如图甲所示,是创新小组的同学们设计的利用电压表示数来表示质量大小的电子秤原理图.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间是可伸缩的导线,当盘中没有放物体时,滑片处于a端,当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器的阻值0~20Ω,电源电压为6V,不计摩擦,弹簧始终在弹性范围内,且滑动变阻器的电阻值与长度成正比.求:
(1)当物体质量为8kg时,电压表的示数是多少?
(2)达达同学在甲图装置的基础上又设计了如图乙所示的电路,利用电流表示数来表示质量大小,电流表所用量程为0~0.6A.
①若此电子秤待机(闭合开关,托盘中未放入物体时)10分钟,则电路消耗的电能是多少焦?
②请你通过计算求出乙电子秤可称最大质量是多少千克
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.柠檬电池产生的电流可以达到30mA=0.03A,A正确,不符合题意;
B.一节干电池的电压是1.5V,B错误,符合题意;
C.不高于36V的电压对人体是安全的,C正确,不符合题意;
D.在我国家庭电路电压是220V,D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】该题目考查的是常见电源的电压,平时注意积累即可。
2.【答案】C
【知识点】电流的方向
【解析】【解答】A.与绸子摩擦过的玻璃棒带正电,A不符合题意.
B.电流是由于电荷的定向移动形成的,物理上规定正电荷移动的方向定义为电流的方向,B不符合题意.
C.电流是由于电荷的定向移动形成的,物理上规定正电荷移动的方向定义为电流的方向,那么负电荷定向移动的方向就是电流的反方向,C符合题意.
D.电路中有电源,且电路是通路,则电路中一定有电流通过,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】在物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向,或负电荷移动的反方向为电流的方向。
3.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.两灯串联,电压表与L2并联,测L2两端的电压,不符合题意;
B.开关断开时,电压表串联在电路中,开关闭合时,电压表被短路,不能测量L1灯两端电压,不符合题意;
C.开关闭合,两个灯泡串联,电压表测量电源电压,不符合题意;
D.开关闭合,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,符合题意.
故答案为:D
【分析】电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
4.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当开关S闭合时,电流表的指针不动,说明电路是开路;电压表的示数为6V,说明电压表通过电流表和L2与电源两极相连,因此L1处出现开路,
故答案为:A.
【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。
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】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,不符合题意;
B、实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,不符合题意;
C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;
D、实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,探究导体电阻与温度的关系,不符合题意.
故答案为:C.
【分析】导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以.
7.【答案】C
【知识点】电阻
【解析】【解答】因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以A、B、D的说法均不正确,C的说法正确.
故答案为:C
【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,但是可以利用欧姆定律结合电流和电压求解它的电阻。
8.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、当开关闭合时, R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关断开时, R0与Rx串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2 ,则此时R0两端的电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。A不符合题意;
B、当开关闭合时,Rx被短路,电压表测电源电压,当开关断开时, Rx与 R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx阻值。B符合题意;
C、当开关掷到1档时,只有Rx接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 ,当开关掷到2档时, Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。C不符合题意;
D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 ,当开关掷到2档时, Rx与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时Rx两端电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故此电路可以测出Rx阻值。D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在没有电路表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,电路的设计思路是设计成串联电路,用电压表测量电压,根据串联分压原理计算.
9.【答案】C
【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】A.甲、乙都是电流表,灯泡L1被甲电流表短路,灯泡L1不发光,不符合题意;
B.甲、乙都是电压表,乙电压表串联在电路中,通过电路的电流很小,两个灯泡不发光,不符合题意;
C.甲是电压表,乙是电流表,两个灯泡串联,甲电压表测量灯泡L1两端的电压,乙电流表串联在电路中,测量电路中的电流,灯泡和各电表都能正常工作,符合题意;
D.甲是电流表,乙是电压表,电流表和灯泡L1并联,电压表串联在电路中,通过电路的电流很小,两个灯泡不发光,不符合题意.
故答案为:C
【分析】电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。
10.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.油量表和滑动变阻器R是并联的,油量表是电压表,不符合题意;
B.油面越高,浮子上升,滑片上移,滑动变阻器连入电路的电阻越大,根据分压原理,变阻器分得电压越大,油量表示数越大,不符合题意;
C.由电路图可知,R0和R在电路中是串联的,不符合题意;
D.电路中的电流越小,由I= 可知电路的总电阻越大,根据电阻的串联得到变阻器连入电路的电阻越大,油量表指示油面的高度值越大,符合题意.
故答案为:D
【分析】定值电阻和滑动变阻器串联,串联分压,分得的电压与电阻成正比,结合滑动变阻器电阻的变化分析电压表示数的变化。
11.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究电流与电压关系时,测量了多组数据,是为了得出普遍性的规律,不符合题意;
B.探究电流与电阻关系时,测量了多组数据,是为了得出普遍性的规律,不符合题意;
C.测量定值电阻的阻值时,测量多组电压和电流值,是为了取平均值减小误差,符合题意;
D.研究小灯泡的电阻,测量不同状态下小灯泡的电阻,得到小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能取平均值,不符合题意.
故答案为:C
【分析】伏安法测量电阻的阻值,电阻的阻值应该为定值,多次测量取平均值减小误差。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当乙两端电压为12V时,通过乙的电流为0.8A,R乙= =15Ω;
B不符合题意;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.6A时,通过甲、乙的电流均为0.6A,由图象可知,U甲=4V,
U乙=6V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时电源的电压:U=U甲+U乙=4V+6V=10V,C不符合题意.
D.甲、乙并联在7V电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为7V,由图象可知,I甲=I乙=0.7A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=I甲+I乙=0.7A+0.7A=1.4A,D符合题意.
故答案为:D
【分析】结合用电器的电流和电压,利用欧姆定律求解用电器两端的电阻即可;串联电流相等,并联电压相等,结合图像求解电路中的电流和电压即可。
13.【答案】欧姆;电阻
【知识点】电阻
【解析】【解答】欧姆是德国物理学家,提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律也就是 .为纪念其重要贡献,人们将其名字作为电阻单位.
【分析】该题目考查的是单位问题,在国际单位制中,电流的单位是安培,利用符号A表示,电压的单位是伏特,用V表示,电阻的单位是欧姆,用Ω表示。
14.【答案】能量转化;电功率
【知识点】电功及电功的实质;电功率的计算
【解析】【解答】电流做功的过程,实际上就是能量转化的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化成其它形式的能;电功率是反映电流做功快慢的物理量.
【分析】电能转化为其他形式的能的过程为电流做功的过程;电功率是描述电流做功快慢的物理量,电流功率越大,做功越快,工作相同的时间消耗的电能就越多。
15.【答案】带电体吸引轻小物体;同种电荷相互排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】①②因带电体能吸引轻小物体,所以纸屑会被吸引过来,但接触后,由于电子的转移,纸屑也会带上跟带电体相同的电荷,由于同种电荷互相排斥,小球就立即离开.
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
16.【答案】并;变大
【知识点】并联电路的电流规律;家庭电路的连接
【解析】【解答】解:教室里各盏照明灯是并联的,开亮的灯越多,并联的支路越多,总电阻越小;
由I=,电源电压不变,
则干路中的电流越大.
故答案为:并;变大.
【分析】照明电路中各用电器是并联的,电阻越并越小,小于其中的任一个;再根据欧姆定律判断电路中的电流情况.
17.【答案】5.5;3
【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】由图甲可知,两个灯泡串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端的电压,电压表V1的示数大于电压表V2的示数;电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数是5.5V,电源电压是5.5V;电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L2两端的电压为2.5V;灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=5.5V-2.5V=3V.
【分析】结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数,利用串联电路电压规律求解电压即可。
18.【答案】0.25;16
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联.
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过b点的电流:
Ib=I2=I1= = =0.25A,由I= 得电阻R2的阻值:R2= = =16Ω.
故答案为:0.25;16.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压;根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
19.【答案】乙;化学能转化为电能
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端(并联),有一定的电压,有电流流过小鸟身上,乙会触电;甲小鸟的两脚在同一根电线上,两点之间没有电压,没有电流流过,甲不会触电;图中电源在供电时,化学能转化为电能.
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线,其中电源提供电能,消耗化学能。
20.【答案】212;200
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,消耗的电能为:W=W2-W1=1469.5kW h-1257.5kW h=212kW h.电能表每转20r,用电器消耗的电能为:W′= kW h=0.01kW h,
用电器的功率为:P= =0.2kW=200W.
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能, 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。
21.【答案】闭合;3V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】假如甲、乙两表为电流表,S2断开,甲电流表测量干路中的电流,乙电流表测量通过R2的电流,甲、乙两表示数之比 ,
题目中甲、乙两表示数之比为2:3,所以甲、乙两表不是电流表;
电压表自身电阻非常大,识别电路时可以看作断路.由电路图可知,当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测R2两端的电压,乙测总电压,串联电路中各处的电流相等,甲乙两表的示数之比 ,
题目中甲、乙两表示数之比为2:3,所以甲、乙两表是电压表;乙表测量电源电压,所以乙表的示数是3V.
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,分得的电压与电阻成正比,结合电压表的测量对象求解示数即可。
22.【答案】1.5;8
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】将两灯并联在电路中,并保证电路安全,则根据两灯的额定电压都为6V可知,并联电路的最大电压为6V,由图象可知:电压为6V时,通过两灯的电流分别为1A、0.5A,根据并联电路的电流特点可知,干路中允许通过的最大电流为I=1A+0.5A=1.5A;由图象可知,当电压为6V时,甲正常工作时的电流为1A,乙正常工作时的电流为0.5A;因为串联电路中各处的电流相等,所以两灯泡串联时,电路的最大电流为0.5A,此时乙灯泡正常发光;由图象可知,电流为0.5A时所对应的电压分别为2V和 6V;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压最大为U=U甲+U乙=2V+6V=8V.
【分析】串联电路中电流相等,取电流的最小值利用欧姆定律求解最大电压;并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和,结合图像求解干路电流。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】要改变电机转速,需要电动机与滑动变阻器串联;向右移动滑片时电动机的转速变快,说明电路中电流变大,则滑动变阻器接入电路中的电阻变小,滑动变阻器的右下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中,如下图所示:
【分析】滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱即可。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:由题意可知,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,说明两个门(开关)同时控制电路,只有都关闭才会形成闭合的回路,故两门(开关)应串联,如图所示:
【分析】当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,说明两个门(开关)同时控制电路,只有都关闭才会形成闭合的回路,即两个开关串联,同时控制一个灯泡.
25.【答案】(1)串联电路中各处的电流相等
(2)干路中电流等于各支路电流之和
(3)在实验中选用了阻值相等的电阻进行的实验;只凭一次实验获得的数据得出实验结论,不具有普遍性和科学性
(4)为了多测量几组数据,可在干路中串联一个滑动变阻器,通过移动滑片的位置改变支路电流和干路电流.
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)电流表与R1串联,串联电路中各处的电流相等,所以电流表能测出通过R1的电流;(2)①根据表中数据可得出的结论为:干路中电流等于各支路电流之和;(3)在实验中选用了阻值相等的电阻进行的实验;只凭一次实验获得的数据得出实验结论,不具有普遍性和科学性;(4)为了多测量几组数据,可在干路中串联一个滑动变阻器,通过移动滑片的位置改变支路电流和干路电流.
【分析】(1)串联电路中电流只能向一个方向流,电流处处相等;
(2)并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和;
(3)了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的电阻多次进行实验;
(4)为了实验多次实验,可以将定值电阻变为滑动变阻器。
26.【答案】(1)控制电阻R两端的电压不变
(2)3
(3)四次实验中电流和电压的乘积不变,可以得到电压一定时,电流与电阻成反比.
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在本实验中滑动变阻器除具有保护电路外,还起到的主要作用是:控制电阻R两端的电压不变;(2)当R=5Ω时,电流表的示数为0.6A,所以电阻两端的电压U=IR=0.6A×5Ω=3V,
在整个过程中,R两端的电压保持3V变;将5Ω的电阻换为10Ω后,电压表的示数变大,所以应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动,保持电压表的示数为3V,并读出电流表的示数;(3)由实验数据可知U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,
U3=I3R3=0.2A×15Ω=3V,
U4=I4R4=0.15A×20Ω=3V,
四次实验中电流和电压的乘积不变,可以得到电压一定时,电流与电阻成反比.
【分析】(3)要研究电流和电阻的关系,需要保证电阻的电压不变;
(2)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,使定值电阻两端的电压不变;
(3)通过实验最后得出,当电压一定时,电流和电阻成反比。
27.【答案】(1)
(2)R= ;比较灯泡亮度和电压的关系
(3)由表中实验数据可知,随电压增大,电流也增大,电压与电流的比值增大,则灯丝电阻阻值变大;这是因为随电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻随变大,灯丝电阻受温度影响
(4)将两灯串联,需要测量两个灯泡两端的电压,观察两个灯泡的亮度,比较灯泡亮度和电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测小灯泡的电阻时,电流表、滑动变阻器应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,图中电流表与灯泡并联,电压表与灯泡串联了,只有一根导线连接错误,可作如图所示修改:
;(2)伏安法测电阻的原理是:R= ;观察灯泡亮度,可以比较灯泡亮度和电压的关系;(3)由表中实验数据可知,随电压增大,电流也增大,电压与电流的比值增大,则灯丝电阻阻值变大;这是因为随电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻随变大,灯丝电阻受温度影响;(4)将两灯串联,需要测量两个灯泡两端的电压,观察两个灯泡的亮度,比较灯泡亮度和电压的关系.
【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;
(2)测量小灯泡电阻的原理即为欧姆定律;
(3)分析实验数据,灯丝的温度不同,灯丝的电阻也就不一样;
(4)探究电功率与电压的关系,需要控制两个小灯泡的电流相同。
28.【答案】(1)解:当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端,电阻R0与滑动变阻器R串联,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为I= =0.24A;
电压表的示数为U′=IR=0.24A×20Ω=4.8V;
答:当物体质量为8kg时,电压表的示数是4.8V
(2)解:①若此电子秤待机,不称量物体时,R0与R串联,消耗的电能W= ×10×60s=864J;
②电流表所用量程为0~0.6A,当电流表的最大示数为0.6A时,电路的总电阻R总= =10Ω,由串联电路电阻的规律可知变阻器连入电路的电阻R滑= R总-R0=10Ω-5Ω=5Ω,
由图甲可知,当盘中放入物体质量为8kg时,滑片处于b端,变阻器的阻值是20Ω,由于滑动变阻器的电阻值与长度成正比,所以 ,
m=2kg.
答:①电路消耗的电能是864J;
②乙电子秤可称最大质量是2千克.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合此时电路中的总电阻,利用欧姆定律求解电流即可;
(2)结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率,乘以电阻工作的时间即微笑好的电能;
当电流表满偏时,此时物体的质量最大,利用欧姆定律求解滑动变阻器接入电路中的电阻,利用比例关系求解物体的质量。