吉林省长春市长春市五十二、一〇八联考2024-2025学年九年级上学期12月期末物理试题
1.(2024九上·长春期末)发现电流与电压、电阻之间数量关系的物理学家是( )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.焦耳
【答案】C
【知识点】物理常识
【解析】【解答】ABCD、发现电流与电压、电阻之间数量关系的物理学家是欧姆,为了纪念他的贡献,他的名字被命名为电阻的单位。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】德国物理学家欧姆经过很多次实验得出了电流与电压、电阻之间的数量关系(即欧姆定律);为了纪念他的贡献,人们把他的名字命名为电阻的单位。
2.(2024九上·长春期末)如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.图中所示冲程使汽车获得动力
B.汽油机气缸内汽油越多,热值越大
C.飞轮转速为1800,则汽油机每秒内对外做功15次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率越低
【答案】C
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】A、图中所示两个气门都关闭,活塞向上运动,火花塞没被点燃,因此为压缩冲程,将机械能转换为内能,没有使汽车获得动力,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,故B错误;
C、飞轮转速为1800r/min,因为1min=60s,所以1800r/min=1800÷60r/s=30r/s,飞轮每秒转30圈,每两圈为一个工作循环,则每秒有15次工作循环,对外做功15次,故C正确;
D、效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值,与消耗燃料的多少无关,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)使汽车获得动力的是汽油机的做功冲程;
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关;
(3)汽油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气;每个冲程飞轮转半圈,一个工作循环飞轮转两圈;
(4)效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值。
3.(2024九上·长春期末)关于能量的转化和转移,下列说法正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.暖瓶塞跳起时,机械能转化为内能
C.用热水袋取暖时,内能发生了转移
D.双手摩擦生热时,内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.蓄电池充电时,电能转化为化学能,故A错误;
B.暖瓶塞跳起时,内能转化为机械能,使瓶塞跳起。故B错误;
C.用热水袋取暖时,热水袋中的内能会转移到人体上。故C正确;
D.双手摩擦生热时,机械能转化为内能。故D错误。
故选C。
【分析】1、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
4.(2024九上·长春期末)有两只普通白炽灯泡L1、L2,其中L1标有“220V 40W”、 L2标有“110V 40W”。两灯都正常发光时( )
A.L2比L1亮 B.L1比L2亮
C.L1、L2一样亮 D.无法判断
【答案】C
【知识点】电功率的计算;额定功率
【解析】【解答】两只普通白炽灯泡L1、L2都正常发光时,功率为额定功率,由题意可知,两只普通白炽灯泡的额定功率相等,则两灯一样亮,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率,实际功率相同,灯泡亮度相同。
5.(2024九上·长春期末)在烧杯中加入某种液体,将铜片和锌片放入其中,制成一个电池。用电压表测这个自制电池的电压,其现象如图所示。则( )
A.锌片是电池的正极 B.烧杯中的液体可能是煤油
C.自制电池的电压是2.5V D.自制电池的作用是提供电能
【答案】D
【知识点】电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.铜片与电压表的正接线柱连接,说明铜片是该盐水电池的正极、锌片是负极,故A符合题意;
B.煤油是绝缘体,不导电,所以烧杯中的液体不可能是煤油,故B不符合题意;
C.图中选择量程为0~3V,自制电池的电压是0.5V,故C不符合题意;
D.自制电池属于电源,可以为电路提供电能,故D符合题意。
故选A。
【分析】1、导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
6.(2024九上·长春期末)夏日雨后,树叶上挂满了水珠。水能形成一个个水珠而不散开,是由于( )
A.分子之间有间隙 B.分子之间有引力
C.分子之间有斥力 D.分子一直在无规则运动
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】AD、两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这是分子间作用力的缘故,故AD不符合题意。
BC、分子间存在着相互作用的引力和斥力,水能形成一个个水珠而不散开,由于分子间存在着引力,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
【分析】1、扩散现象说明分子永不停息的做无规则运动。
2、两物体结合不能分开说明分子间有引力,物体很难压缩说明分子间有斥力。
3、两种液体混合体积变小说明分子间有间隙。
7.(2024九上·长春期末)如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯和都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为∶。此时灯和的电阻之比为( )
A.∶3 B.∶1 C.∶4 D.∶
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关闭合后,灯和都正常发光 ,所以甲电表不能为电流表,否则,两灯泡短路,只能为电压表,乙电表也为电压表,否则L2短路,此时灯L1、L2串联连接,电压表乙测量L2两端电压,电压表甲测量电源电压;根据串联电路两端电压等于各部分电压之和,甲、乙两个电表的示数之比是4∶3,所以灯L1、L2两端电压之比,根据串联分压可知两灯泡的电阻之比
;A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
8.(2024九上·长春期末)破壁机可以瞬间击破食物细胞壁,让食材营养释放更充分。某品牌破壁机(如图)设置了安全开关S1和工作开关S2,当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁,只闭合S2,电动机无法启动。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁,只闭合S2,电动机无法启动 ,所以S1位于干路,S2和电动机属于串联,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
9.(2024九上·长春期末)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是同学们设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( )
A.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
B.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越小,电流表示数越大
C.绝缘柄向左推的距离越大,电压表示数变小,电流表示数变小
D.该电表改装成的测量仪刻度分布不均匀
【答案】A,B,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测R1两端的电压。
ABC.向左推动绝缘柄的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;由题意知,测量仪利用示数增大的电表反映测量成绩,即是利用电流表示数反映测量成绩,故AB正确,C错误;
D.推动距离均匀变化时,R接入电路中的电阻均匀变小,由电路中电流表的示数可知,显示仪的示数变化不均匀,故D正确。
故选:ABD。
【分析】(1)由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据推动的距离判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化;
(2)根据串联电路的分压规律分析滑动变阻器两端电压的变化;推动距离均匀变化时,R接入电路中的电阻均匀变小,根据欧姆定律得出电路中电流表的示数与R的关系,然后判断显示仪的示数变化是否均匀。
10.(2024九上·长春期末)如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的规格为“20 0.5A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是( )
A.滑片向右移动,电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数的变化范围为0.2~0.5A
C.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10
D.电路消耗的最大总功率为1.8W
【答案】A,C,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变大,电源电压不变,根据串联分压特点可知电压表的示数变小,总电阻变大,根据欧姆定律可知电流表示数变小,故A正确;
B、已知电流表量程0~0.6A,R2允许通过的最大电流为5A;电压表的量程为0~3V,即R1两端的电压最大为:U1大=3V,由欧姆定律可知通过R1的最大电流为
由上述分析可知,为确保电路安全,因此电路中的最大电流为:I大=I1大=0.3A,当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2=20Ω时,电路的总电阻最大为:R大=R2+R1=20Ω+10Ω=30Ω,由欧姆定律可知电路中电流最小为:,由上述分析可知电流表示数的变化范围为0.2A~0.3A,故B错误;
C、由可知当电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小;已知最大电流I大=0.3A,由欧姆定律可知总电阻最小为:
C.当电路中电流最大的时候,电路中总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,动变阻器接入电路的最小阻值为
故C正确;
D.总电流最大为0.3A,电路消耗的最大总功率为:
故D正确。
故选ACD。
【分析】(1)由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化情况,电源电压不变,根据串联分压特点可知电压表的示数变化,总电阻变大,根据欧姆定律可知电流表示数变化;
(2)由题可知电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流;已知电压表的量程,即R1两端的最大电压,由欧姆定律可知此时通过R1的电流最大,利用欧姆定律求出通过R1的最大电流;为确保电路安全,电路中的电表不能超出量程,电流不能超出用电器允许通过的最大值;据此可得出电路中的最大电流;再利用P=UI求出电路消耗的最大功率;当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,利用欧姆定律可求出电路中的最小电流,由上述分析已知电路中的最大电流,便可知道电流表的示数变化范围;
(3)由可知电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小,已知最大电流,利用欧姆定律先求出最小总电阻,进而可求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进而得出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
11.(2024九上·长春期末)实验室里常用 来检验物体是否带电。如图所示,其工作原理是 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔片张开,接触瞬间电流的方向是 (选填“金属球到橡胶棒”或“橡胶棒到金属球”)。
【答案】验电器;同种电荷互相排斥;金属球到橡胶棒
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】(1)实验室里常用来检验物体是否带电;
(2)工作原理是同种电荷相互排斥,一根与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电荷;
(3)橡胶棒接触验电器时,橡胶棒中的自由电子定向移动方向是从橡胶棒到金属球,瞬间电流方向是从金属球到橡胶棒。
故答案为:验电器;同种电荷相互排斥;金属球到橡胶棒。
【分析】与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
12.(2024九上·长春期末)中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过 的方式改变的;茶水散发出清香,这是 现象。
【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】用热水泡茶时,茶杯接触热水,热量从水传递给茶杯,茶杯温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的;茶水散发出清香,是因为茶叶的香味分子在空气中永不停息地做无规则运动,这属于扩散现象。
故答案为:热传递;扩散.
【分析】物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.
扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象.扩散现象说明分子间有空隙;一切物体的分子都永不停息地做无规则运动.
13.(2024九上·长春期末)已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示,则定值电阻的阻值为 Ω;若将它们并联在电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为 A;若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则电路中的电流为 A。
【答案】10;1.2;0.4
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知,当电阻的两端电压为4V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可计算定值电阻的阻值为;电灯泡以及定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中,L和R两端的电压都为4V,由图像可知,此时,,根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知,干路电流;由图像可知,当电路中电流为0.4A时,
电源电压为用电器电压之和,所以,则电路中的电流为0.4A。
综上 第1空、10; 第2空、1.2; 第3空、0.4.
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,本题中当电阻的两端电压为4V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可计算定值电阻;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
14.(2024九上·长春期末)如图所示是一个电饭锅的简化电路图。电饭锅工作时有加热和保温两挡。已知,。
(1)电饭锅的工作原理是利用电流的 效应,当开关和都闭合时,电饭锅处于 档。
(2)当电饭锅处于保温挡时电路中的电流是 A。
(3)小明观察到家里的电能表的表盘如图所示,只让电饭锅的加热挡工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 。
【答案】(1)热;加热
(2)0.5
(3)108.7
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,电饭锅的工作原理是利用电流的热效应,由电路图知只闭合S1时,两电阻串联,S1和S2都闭合时,只有R1连入电路,电路中电阻较小,电源电压一定,由知此时电路消耗电功率较大,为加热状态;
(2)只闭合S1时,两电阻串联,电路中电阻较大,为保温状态,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知电饭锅处于保温挡时电路中的电流为:;
(3)电饭锅处于加热挡1h消耗的电能:,则电能表示数为108.7kW·h。
故答案为:(1)热;加热;(2)0.5;(3)108.7。
【分析】(1)电饭锅的工作原理是利用电流的热效应,由电路图结合 分析开关在不同状态下电饭锅的工作状态;
(2)根据欧姆定律和串联电路电阻的规律算出电饭锅处于保温挡时电路中的电流;
(3)根据算出电饭锅处于加热挡1h消耗的电能,进一步计算电能表示数。
(1)[1]电流通过导体时,电能转化为内能的现象叫电流的热效应,电饭锅是利用电流的热效应工作的。
[2]当只闭合开关S1,电路中R1和R2串联,当开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1,此时电路中总阻值较小,电源电压一定,根据可知此时电路消耗的电功率较大,为加热档。
(2)当只闭合开关S1,电路中R1和R2串联,此时为保温档,当电饭锅处于保温挡时电路中的电流是
(3)电饭锅处于加热档1h消耗的电能为
1h后电能表读数应为
15.(2024九上·长春期末)在“比较不同物质吸热的情况”实验中,利用相同规格的电加热器同时加热水和食用油(如图甲所示),来比较不同物质吸热的情况。已知)。
(1)实验开始时,我们量取 相等的水和食用油。实验操作过程中,温度计的玻璃泡不能碰到烧杯和 。
(2)实验中,液体的内能是通过 方式增大的。实验发现,煤油温度上升得比水快,进一步推理可知,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时, 不同。
(3)图乙为小明同学绘制的水和食用油的实验图象,若实验中水和食用油的质量为100g,由图象可知:①a是 :②食用油6min吸收的热量为 J;③若这些热量由酒精灯加热来提供,且加热效率为50%,则需要完全燃烧 g酒精()。
【答案】(1)质量;加热器
(2)热传递;加热时间
(3)食用油;;0.56
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质质量相同,实验开始时,我们量取质量相等的水和食用油;操作中温度计不要碰到烧杯和加热器;
(2)第1空,水和食用油是通过加热,能量转移使内能增加的,因此此实验中,液体内能是通过热传递增加;
第2空,根据乙图可知,加热6分钟(吸热相同),a升高的温度为:57℃-15℃=42℃,b升高的温度为:40℃-20℃=20℃故可知,升高相同的温度,b加热时间长,进一步推理可知,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,加热时间不同,故可知吸热不同。
(3) ① 根据(2)知,加热6分钟,b升高的温度慢,b的吸热能力强,故b是水,a是食用油;
② 加热相同的时间,水和食用油吸收热量相同,水的质量m水=100g=0.1kg,由图可知,水的初温为20℃,加热6min时其末温为40℃,则水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(40℃-20℃)=8.4×103J;
③ 如果这些热量由燃烧酒精来提供,且加热效率为50%,50%Q放=Q吸=8.4×103J,Q放=1.68×104J,则需要完全燃烧酒精的质量为:
。
故答案为:(1)质量;加热器;(2)热传递;加热时间;(3)①食用油;②8.4×103; ③ 0.56。
【分析】(1)我们使用相同的加热器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2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;操作中温度计不要碰到烧杯和加热器;
(2)改变内能的方法:做功和热传递;
(3)根据乙图得出加热6分钟,吸热相同,水升高的温度和食用油升高的温度,据此分析;
加热相同时间,水吸收热量等于食用油吸收的热量,据此分析;根据效率公式求出酒精完全燃烧放出的热量;根据Q放=mq求出酒精的质量。
(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时选取质量相同的的水和食用油。
[2]温度计的玻璃泡不能碰到烧杯和加热器。
(2)[1]液体是通过加热使得能量转移使内能增加,即液体内能是通过热传递方式增大的。
[2]实验发现煤油温度上升得比水快,进一步推理可得,当升高温度相同时,煤油的加热时间短,即不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,加热时间不同,吸收的热量不同。
(3)[1]加热6分钟,a的温度变化量为
b的温度变化量为
加热6分钟,b升高的温度慢,a升高的温度快,故b为水,a为食用油。
[2]相同的电加热器,加热相同的时间液体吸收的热量相同,食用油6min吸收的热量等于水6min吸收的热量
[3]若这些热量由酒精灯加热来提供,且加热效率为50%,则酒精放出的热量为
则需要完全燃烧酒精的质量为
16.(2024九上·长春期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关需要 。小明用电压表测量两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小红说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行 。
(2)实验过程中,小明发现,电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是 。
(3)纠正错误,获得第一组实验数据后,他们接下来应该 ,还可以采用的方法是 。
(4)实验结束后,应先断开开关,拆除 两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材。
【答案】(1)断开;试触,再根据指针偏转情况选择合适的电压表量程
(2)L2断路
(3)换用规格不同的灯泡重复实验;改变电源电压进行多次实验
(4)电源
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)第1空,为了保护电路,连接电路时开关应断开;
第2空,小明用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V 的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行试触;
(2)两灯串联,电压表测L1的电压,实验过程中,小明发现,两灯都不亮,电路可能断路,电压表示数为零,电压表与电源没有连通,假设只有一处故障,则故障可能是L2断路;
(3)第1空,第2空,记录第一组数据后,接下来他应该换用不同规格的灯泡多次实验或改变电源电压多次实验;
(4)实验结束后,应断开开关,先拆除电源两端导线。
故答案为:(1)断开;试触;(2)L2断路;(3)换用不同规格的灯泡多次实验;改变电源电压多次实验;(4)电源。【分析】(1)在不知所测电压大小的条件下,应选用大量程试触;
(2)分析电路的连接及电压表测量的电压,两灯都不亮,电路可能断路,电压表示数为零,电压表与电源没有连通,据此分析;
(3)实验中应更换不同规格的灯泡多次测量或改变电源电压多次实验,根据测量数据得出串联电路电压规律;
(4)实验结束后,为防止短路,应断开开关,先拆除电源两端导线。
(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
[2]当不确定电压表测量对象两端的电压大小时,为了防止电压表被损坏,应该使用大量程进行试触,再根据指针偏转情况选择合适的电压表量程。
(2)电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是L2断路,导致整个电路处于断路状态,电路中没有电流通过。
(3)[1][2]获得第一组实验数据后,为了避免偶然性,得出普遍性规律,他们接下来应该换用规格不同的灯泡重复实验。或者改变电源电压进行多次实验。
(4)本着安全用电原则,实验结束整理器材时应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
17.(2024九上·长春期末)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
实验次数 1 2 3 4
电压 0.5 1 1.2 2
电流 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,这位同学实验操作的不足之处是 。
(3)一小组展示实验数据如下表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,并写出你的依据 。
(4)分析表格中有效实验数据,得出结论: 。
【答案】(1)
(2)闭合开关前,滑动变阻器没有移到最大阻值处
(3)1;由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为:>0.1A,故第1次实验数据是拼凑的;
(4)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【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】(1)原电路中,电流表与电压表串联是错误的,电压表应并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,如下图所示:
;
(2)由图乙可知,电流表使用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;
该同学正确改接电路后,立即进行实验,由图甲可知,这位同学实验操作的不足之处是闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;
(3)由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为:
>0.1A,故第1次实验数据是拼凑的;
(4)分析表中的这些数据,忽略误差不计,,为一定值,故可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比.
故答案为:(1)见解答图;(2)闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;(3)1;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为0.12A;(4)在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中;
(2)根据电流表的量程和分度值读数;闭合开关前应将滑动变阻器调节到阻值最大;
(3)根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,与表中的电流进行比较,进而确定拼凑的数据;
(4)分析表中数据,得出实验结论。
(1)图中电流表没有串联在电路中,电流表不能测量电路电流,应将电流表接在串联电路中。如图所示
(2)由图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.22A。此时电路中电流不是最小,也就是在闭合开关前,未将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[1][2]第1次实验数据是拼凑的,因为当滑动变阻器移到最大阻值处时通过电路的电流为
(4)根据表中数据可知,在误差允许的范围内,电压和电流的比值为定值,说明在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
18.(2024九上·长春期末)小红用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3V不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在甲图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端。
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光。若电路中只有一处故障,她又观察发现电流表示数为零,电压表有示数,小红猜想可能的原因是: 。
(3)排除故障后,小红从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,直至小灯泡正常发光,得到小灯泡图像如图乙所示,随着温度的升高,灯丝电阻 ,且小灯泡正常发光时的电阻为 (保留一位小数)。
(4)小红选用的滑动变阻器的规格是下列的_________(选填字母)。
A.“5Ω,2A” B.“15Ω,2A”
C.“25Ω,2A” D.“30Ω,2A”
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V;
② (填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关S、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V:
④小灯泡正常发光时的电阻为 。
【答案】(1)右
(2)小灯泡断路
(3)随温度的升高而增大;8.3
(4)C
(5)闭合S、S1,断开S2;12.5
【知识点】串联电路的电压规律;伏安法测电阻的探究实验
19.(2024九上·长春期末)如图所示,甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等质量的空气。
(1)通电后,透明容器中电阻丝的内能是通过 的方式改变的;
(2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与 的关系,该实验结论能不能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象?
(3)乙装置中的电阻的作用主要是 ;
(4)如果乙装置中发生了断路,在通电时间相同的情况下,与未发生断路相比较,左侧U形管中液面的高度差将 。
【答案】(1)做功
(2)电阻的大小;见解析
(3)分流
(4)变小
【知识点】做功改变物体内能;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)电流流过电阻丝时,将电能转化为电阻丝的内能,是通过做功方式改变电阻丝内能的。
(2)第1空,甲图中两电阻丝串联,通过两个电阻的电流相同,其阻值是不同的,在通电时间相等时,10Ω的电阻大,右侧液面上升得更高,右侧容器内电阻产生的热量多,表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关。
第2空,两根导线连接处,电阻较大,电流和通电时间相同时,由 可知,产生的热量更多,所以比别处更容易发热,故甲图装置实验结论能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象;
(3)乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,故乙装置中的电阻R3目的是使通过R1与R2的电流不同。
(4)在乙实验中,电阻R3断路后,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即通过R1的电流变小,根据焦耳定律可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小,左侧U形管中液面的高度差的变小。【分析】(1)用电器消耗电能是电流做功的过程;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,通过转换法间接得到导体通电后产生热量的多少;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流;
(3)在乙实验中,电阻R3断路后,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律和据焦耳定律可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小。
(1)电流流过电阻丝时,将电能转化为电阻丝的内能,是通过做功的方式改变电阻丝的内能。
(2)[1]在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流与通电时间相同,探究导体产生的热量与电阻的关系。
[2]在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良导致该处的电阻较大,串联在电路中,通过导体的电流相等,通电时间相等,根据可知连接处产生的热量较多。该实验结论能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象。
(3)图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系,乙装置中的电阻R3的作用主要是分流,使通过R1,R2的电流不相等。
(4)当乙装置中R3发生了断路时,电路中只有R1和R2串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律可知在相同时间内,电阻丝R1产生热量变小,与未发生断路相比较,左侧U形管中液面的高度差将变小。
20.(2024九上·长春期末)如图甲是项目式学习小组同学设计的某控温型电加热器内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表:加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为44Ω:控制电路中电源电压恒定不变(未知),滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为100 :热敏电阻置于加热器内部,其阻值随温度t变化关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到一定值I时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合时,加热电路的电功率为 W。
(2)当温度逐渐升高时,控制电路中电流将 。
(3)当滑片滑到中点时,加热器最高温度为80℃,请通过计算求出此电加热器的最高控制温度(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
(4)若控制电路电源电压降低,与(3)相比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将 。
【答案】(1)1100
(2)变大
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,且R2滑片滑到中点,则此时电路总电阻为
此时通过电路的电流为
即电流鉴别器的电流达到一定值
此时,开关S2断开,控制电路电压不变,电流不变,温度越高,RT越小,所以当滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)增大
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由图甲可知,加热电路开关S2闭合时,加热电路为只有R1接入电路的简单电路,由电功率公式可得加热电路的电功率为:
;
(2)由图甲可知,控制电路中的滑动变阻器和热敏电阻串联,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。由串联电路电阻规律可知,当温度逐渐升高时,电路总电阻减小,由欧姆定律可知控制电路中的电流将变大。
(3)控制电路中当R2滑片滑到中点时,滑动变阻器连入电路的电阻:,由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,则此时电路中的总电阻:
此时通过电路的电流为
当电流鉴别器的电流达到I时开关S2断开,滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为:
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,热敏电阻接入电路的最小阻值变小,与(3)相 比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将增大。
【分析】(1)由图甲可知,开关S2闭合时,加热电路为R1的简单电路,根据计算加热电路的电功率;
(2)控制电路中滑动变阻器和热敏电阻串联接入电路,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律可知当温度逐渐升高时电路总电阻变化,根据欧姆定律可知控制电路中的电流变化;
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算滑动变阻器接入电路最大阻值时热敏电阻接入电路的阻值,由图乙可知此电加热器的最高控制温度;
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,根据串联电路电阻规律可知热敏电阻接入电路的最小阻值变化,据此判断与(3)相比,此时电加热器最高控制温度的可调范围的变化。
(1)由图甲可知,开关S2闭合时,加热电路为R1的简单电路,则加热电路的电功率
(2)控制电路中,滑动变阻器和热敏电阻串联,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当温度逐渐升高时,电路总电阻减小,则控制电路中的电流将变大。
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,且R2滑片滑到中点,则此时电路总电阻为
此时通过电路的电流为
即电流鉴别器的电流达到一定值
此时,开关S2断开,控制电路电压不变,电流不变,温度越高,RT越小,所以当滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,热敏电阻接入电路的最小阻值变小,与(3)相 比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将增大。
吉林省长春市长春市五十二、一〇八联考2024-2025学年九年级上学期12月期末物理试题
1.(2024九上·长春期末)发现电流与电压、电阻之间数量关系的物理学家是( )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.焦耳
2.(2024九上·长春期末)如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.图中所示冲程使汽车获得动力
B.汽油机气缸内汽油越多,热值越大
C.飞轮转速为1800,则汽油机每秒内对外做功15次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率越低
3.(2024九上·长春期末)关于能量的转化和转移,下列说法正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.暖瓶塞跳起时,机械能转化为内能
C.用热水袋取暖时,内能发生了转移
D.双手摩擦生热时,内能转化为机械能
4.(2024九上·长春期末)有两只普通白炽灯泡L1、L2,其中L1标有“220V 40W”、 L2标有“110V 40W”。两灯都正常发光时( )
A.L2比L1亮 B.L1比L2亮
C.L1、L2一样亮 D.无法判断
5.(2024九上·长春期末)在烧杯中加入某种液体,将铜片和锌片放入其中,制成一个电池。用电压表测这个自制电池的电压,其现象如图所示。则( )
A.锌片是电池的正极 B.烧杯中的液体可能是煤油
C.自制电池的电压是2.5V D.自制电池的作用是提供电能
6.(2024九上·长春期末)夏日雨后,树叶上挂满了水珠。水能形成一个个水珠而不散开,是由于( )
A.分子之间有间隙 B.分子之间有引力
C.分子之间有斥力 D.分子一直在无规则运动
7.(2024九上·长春期末)如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,灯和都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为∶。此时灯和的电阻之比为( )
A.∶3 B.∶1 C.∶4 D.∶
8.(2024九上·长春期末)破壁机可以瞬间击破食物细胞壁,让食材营养释放更充分。某品牌破壁机(如图)设置了安全开关S1和工作开关S2,当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁,只闭合S2,电动机无法启动。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024九上·长春期末)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是同学们设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( )
A.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
B.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越小,电流表示数越大
C.绝缘柄向左推的距离越大,电压表示数变小,电流表示数变小
D.该电表改装成的测量仪刻度分布不均匀
10.(2024九上·长春期末)如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的规格为“20 0.5A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是( )
A.滑片向右移动,电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数的变化范围为0.2~0.5A
C.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10
D.电路消耗的最大总功率为1.8W
11.(2024九上·长春期末)实验室里常用 来检验物体是否带电。如图所示,其工作原理是 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔片张开,接触瞬间电流的方向是 (选填“金属球到橡胶棒”或“橡胶棒到金属球”)。
12.(2024九上·长春期末)中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过 的方式改变的;茶水散发出清香,这是 现象。
13.(2024九上·长春期末)已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示,则定值电阻的阻值为 Ω;若将它们并联在电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为 A;若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则电路中的电流为 A。
14.(2024九上·长春期末)如图所示是一个电饭锅的简化电路图。电饭锅工作时有加热和保温两挡。已知,。
(1)电饭锅的工作原理是利用电流的 效应,当开关和都闭合时,电饭锅处于 档。
(2)当电饭锅处于保温挡时电路中的电流是 A。
(3)小明观察到家里的电能表的表盘如图所示,只让电饭锅的加热挡工作,通过计算可知1h后电能表读数应为 。
15.(2024九上·长春期末)在“比较不同物质吸热的情况”实验中,利用相同规格的电加热器同时加热水和食用油(如图甲所示),来比较不同物质吸热的情况。已知)。
(1)实验开始时,我们量取 相等的水和食用油。实验操作过程中,温度计的玻璃泡不能碰到烧杯和 。
(2)实验中,液体的内能是通过 方式增大的。实验发现,煤油温度上升得比水快,进一步推理可知,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时, 不同。
(3)图乙为小明同学绘制的水和食用油的实验图象,若实验中水和食用油的质量为100g,由图象可知:①a是 :②食用油6min吸收的热量为 J;③若这些热量由酒精灯加热来提供,且加热效率为50%,则需要完全燃烧 g酒精()。
16.(2024九上·长春期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关需要 。小明用电压表测量两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小红说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行 。
(2)实验过程中,小明发现,电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是 。
(3)纠正错误,获得第一组实验数据后,他们接下来应该 ,还可以采用的方法是 。
(4)实验结束后,应先断开开关,拆除 两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材。
17.(2024九上·长春期末)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
实验次数 1 2 3 4
电压 0.5 1 1.2 2
电流 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,这位同学实验操作的不足之处是 。
(3)一小组展示实验数据如下表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,并写出你的依据 。
(4)分析表格中有效实验数据,得出结论: 。
18.(2024九上·长春期末)小红用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3V不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在甲图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端。
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光。若电路中只有一处故障,她又观察发现电流表示数为零,电压表有示数,小红猜想可能的原因是: 。
(3)排除故障后,小红从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,直至小灯泡正常发光,得到小灯泡图像如图乙所示,随着温度的升高,灯丝电阻 ,且小灯泡正常发光时的电阻为 (保留一位小数)。
(4)小红选用的滑动变阻器的规格是下列的_________(选填字母)。
A.“5Ω,2A” B.“15Ω,2A”
C.“25Ω,2A” D.“30Ω,2A”
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V;
② (填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关S、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V:
④小灯泡正常发光时的电阻为 。
19.(2024九上·长春期末)如图所示,甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等质量的空气。
(1)通电后,透明容器中电阻丝的内能是通过 的方式改变的;
(2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与 的关系,该实验结论能不能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象?
(3)乙装置中的电阻的作用主要是 ;
(4)如果乙装置中发生了断路,在通电时间相同的情况下,与未发生断路相比较,左侧U形管中液面的高度差将 。
20.(2024九上·长春期末)如图甲是项目式学习小组同学设计的某控温型电加热器内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表:加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为44Ω:控制电路中电源电压恒定不变(未知),滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为100 :热敏电阻置于加热器内部,其阻值随温度t变化关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到一定值I时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合时,加热电路的电功率为 W。
(2)当温度逐渐升高时,控制电路中电流将 。
(3)当滑片滑到中点时,加热器最高温度为80℃,请通过计算求出此电加热器的最高控制温度(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
(4)若控制电路电源电压降低,与(3)相比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理常识
【解析】【解答】ABCD、发现电流与电压、电阻之间数量关系的物理学家是欧姆,为了纪念他的贡献,他的名字被命名为电阻的单位。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】德国物理学家欧姆经过很多次实验得出了电流与电压、电阻之间的数量关系(即欧姆定律);为了纪念他的贡献,人们把他的名字命名为电阻的单位。
2.【答案】C
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】【解答】A、图中所示两个气门都关闭,活塞向上运动,火花塞没被点燃,因此为压缩冲程,将机械能转换为内能,没有使汽车获得动力,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,故B错误;
C、飞轮转速为1800r/min,因为1min=60s,所以1800r/min=1800÷60r/s=30r/s,飞轮每秒转30圈,每两圈为一个工作循环,则每秒有15次工作循环,对外做功15次,故C正确;
D、效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值,与消耗燃料的多少无关,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)使汽车获得动力的是汽油机的做功冲程;
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关;
(3)汽油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气;每个冲程飞轮转半圈,一个工作循环飞轮转两圈;
(4)效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值。
3.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.蓄电池充电时,电能转化为化学能,故A错误;
B.暖瓶塞跳起时,内能转化为机械能,使瓶塞跳起。故B错误;
C.用热水袋取暖时,热水袋中的内能会转移到人体上。故C正确;
D.双手摩擦生热时,机械能转化为内能。故D错误。
故选C。
【分析】1、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
4.【答案】C
【知识点】电功率的计算;额定功率
【解析】【解答】两只普通白炽灯泡L1、L2都正常发光时,功率为额定功率,由题意可知,两只普通白炽灯泡的额定功率相等,则两灯一样亮,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率,实际功率相同,灯泡亮度相同。
5.【答案】D
【知识点】电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.铜片与电压表的正接线柱连接,说明铜片是该盐水电池的正极、锌片是负极,故A符合题意;
B.煤油是绝缘体,不导电,所以烧杯中的液体不可能是煤油,故B不符合题意;
C.图中选择量程为0~3V,自制电池的电压是0.5V,故C不符合题意;
D.自制电池属于电源,可以为电路提供电能,故D符合题意。
故选A。
【分析】1、导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
6.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】AD、两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这是分子间作用力的缘故,故AD不符合题意。
BC、分子间存在着相互作用的引力和斥力,水能形成一个个水珠而不散开,由于分子间存在着引力,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
【分析】1、扩散现象说明分子永不停息的做无规则运动。
2、两物体结合不能分开说明分子间有引力,物体很难压缩说明分子间有斥力。
3、两种液体混合体积变小说明分子间有间隙。
7.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关闭合后,灯和都正常发光 ,所以甲电表不能为电流表,否则,两灯泡短路,只能为电压表,乙电表也为电压表,否则L2短路,此时灯L1、L2串联连接,电压表乙测量L2两端电压,电压表甲测量电源电压;根据串联电路两端电压等于各部分电压之和,甲、乙两个电表的示数之比是4∶3,所以灯L1、L2两端电压之比,根据串联分压可知两灯泡的电阻之比
;A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
8.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁,只闭合S2,电动机无法启动 ,所以S1位于干路,S2和电动机属于串联,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
9.【答案】A,B,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测R1两端的电压。
ABC.向左推动绝缘柄的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;由题意知,测量仪利用示数增大的电表反映测量成绩,即是利用电流表示数反映测量成绩,故AB正确,C错误;
D.推动距离均匀变化时,R接入电路中的电阻均匀变小,由电路中电流表的示数可知,显示仪的示数变化不均匀,故D正确。
故选:ABD。
【分析】(1)由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据推动的距离判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化;
(2)根据串联电路的分压规律分析滑动变阻器两端电压的变化;推动距离均匀变化时,R接入电路中的电阻均匀变小,根据欧姆定律得出电路中电流表的示数与R的关系,然后判断显示仪的示数变化是否均匀。
10.【答案】A,C,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变大,电源电压不变,根据串联分压特点可知电压表的示数变小,总电阻变大,根据欧姆定律可知电流表示数变小,故A正确;
B、已知电流表量程0~0.6A,R2允许通过的最大电流为5A;电压表的量程为0~3V,即R1两端的电压最大为:U1大=3V,由欧姆定律可知通过R1的最大电流为
由上述分析可知,为确保电路安全,因此电路中的最大电流为:I大=I1大=0.3A,当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2=20Ω时,电路的总电阻最大为:R大=R2+R1=20Ω+10Ω=30Ω,由欧姆定律可知电路中电流最小为:,由上述分析可知电流表示数的变化范围为0.2A~0.3A,故B错误;
C、由可知当电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小;已知最大电流I大=0.3A,由欧姆定律可知总电阻最小为:
C.当电路中电流最大的时候,电路中总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,动变阻器接入电路的最小阻值为
故C正确;
D.总电流最大为0.3A,电路消耗的最大总功率为:
故D正确。
故选ACD。
【分析】(1)由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化情况,电源电压不变,根据串联分压特点可知电压表的示数变化,总电阻变大,根据欧姆定律可知电流表示数变化;
(2)由题可知电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流;已知电压表的量程,即R1两端的最大电压,由欧姆定律可知此时通过R1的电流最大,利用欧姆定律求出通过R1的最大电流;为确保电路安全,电路中的电表不能超出量程,电流不能超出用电器允许通过的最大值;据此可得出电路中的最大电流;再利用P=UI求出电路消耗的最大功率;当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,利用欧姆定律可求出电路中的最小电流,由上述分析已知电路中的最大电流,便可知道电流表的示数变化范围;
(3)由可知电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小,已知最大电流,利用欧姆定律先求出最小总电阻,进而可求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进而得出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
11.【答案】验电器;同种电荷互相排斥;金属球到橡胶棒
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】(1)实验室里常用来检验物体是否带电;
(2)工作原理是同种电荷相互排斥,一根与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电荷;
(3)橡胶棒接触验电器时,橡胶棒中的自由电子定向移动方向是从橡胶棒到金属球,瞬间电流方向是从金属球到橡胶棒。
故答案为:验电器;同种电荷相互排斥;金属球到橡胶棒。
【分析】与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
12.【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】用热水泡茶时,茶杯接触热水,热量从水传递给茶杯,茶杯温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的;茶水散发出清香,是因为茶叶的香味分子在空气中永不停息地做无规则运动,这属于扩散现象。
故答案为:热传递;扩散.
【分析】物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.
扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象.扩散现象说明分子间有空隙;一切物体的分子都永不停息地做无规则运动.
13.【答案】10;1.2;0.4
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知,当电阻的两端电压为4V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可计算定值电阻的阻值为;电灯泡以及定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中,L和R两端的电压都为4V,由图像可知,此时,,根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知,干路电流;由图像可知,当电路中电流为0.4A时,
电源电压为用电器电压之和,所以,则电路中的电流为0.4A。
综上 第1空、10; 第2空、1.2; 第3空、0.4.
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,本题中当电阻的两端电压为4V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可计算定值电阻;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
14.【答案】(1)热;加热
(2)0.5
(3)108.7
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,电饭锅的工作原理是利用电流的热效应,由电路图知只闭合S1时,两电阻串联,S1和S2都闭合时,只有R1连入电路,电路中电阻较小,电源电压一定,由知此时电路消耗电功率较大,为加热状态;
(2)只闭合S1时,两电阻串联,电路中电阻较大,为保温状态,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知电饭锅处于保温挡时电路中的电流为:;
(3)电饭锅处于加热挡1h消耗的电能:,则电能表示数为108.7kW·h。
故答案为:(1)热;加热;(2)0.5;(3)108.7。
【分析】(1)电饭锅的工作原理是利用电流的热效应,由电路图结合 分析开关在不同状态下电饭锅的工作状态;
(2)根据欧姆定律和串联电路电阻的规律算出电饭锅处于保温挡时电路中的电流;
(3)根据算出电饭锅处于加热挡1h消耗的电能,进一步计算电能表示数。
(1)[1]电流通过导体时,电能转化为内能的现象叫电流的热效应,电饭锅是利用电流的热效应工作的。
[2]当只闭合开关S1,电路中R1和R2串联,当开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1,此时电路中总阻值较小,电源电压一定,根据可知此时电路消耗的电功率较大,为加热档。
(2)当只闭合开关S1,电路中R1和R2串联,此时为保温档,当电饭锅处于保温挡时电路中的电流是
(3)电饭锅处于加热档1h消耗的电能为
1h后电能表读数应为
15.【答案】(1)质量;加热器
(2)热传递;加热时间
(3)食用油;;0.56
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质质量相同,实验开始时,我们量取质量相等的水和食用油;操作中温度计不要碰到烧杯和加热器;
(2)第1空,水和食用油是通过加热,能量转移使内能增加的,因此此实验中,液体内能是通过热传递增加;
第2空,根据乙图可知,加热6分钟(吸热相同),a升高的温度为:57℃-15℃=42℃,b升高的温度为:40℃-20℃=20℃故可知,升高相同的温度,b加热时间长,进一步推理可知,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,加热时间不同,故可知吸热不同。
(3) ① 根据(2)知,加热6分钟,b升高的温度慢,b的吸热能力强,故b是水,a是食用油;
② 加热相同的时间,水和食用油吸收热量相同,水的质量m水=100g=0.1kg,由图可知,水的初温为20℃,加热6min时其末温为40℃,则水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(40℃-20℃)=8.4×103J;
③ 如果这些热量由燃烧酒精来提供,且加热效率为50%,50%Q放=Q吸=8.4×103J,Q放=1.68×104J,则需要完全燃烧酒精的质量为:
。
故答案为:(1)质量;加热器;(2)热传递;加热时间;(3)①食用油;②8.4×103; ③ 0.56。
【分析】(1)我们使用相同的加热器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2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;操作中温度计不要碰到烧杯和加热器;
(2)改变内能的方法:做功和热传递;
(3)根据乙图得出加热6分钟,吸热相同,水升高的温度和食用油升高的温度,据此分析;
加热相同时间,水吸收热量等于食用油吸收的热量,据此分析;根据效率公式求出酒精完全燃烧放出的热量;根据Q放=mq求出酒精的质量。
(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时选取质量相同的的水和食用油。
[2]温度计的玻璃泡不能碰到烧杯和加热器。
(2)[1]液体是通过加热使得能量转移使内能增加,即液体内能是通过热传递方式增大的。
[2]实验发现煤油温度上升得比水快,进一步推理可得,当升高温度相同时,煤油的加热时间短,即不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,加热时间不同,吸收的热量不同。
(3)[1]加热6分钟,a的温度变化量为
b的温度变化量为
加热6分钟,b升高的温度慢,a升高的温度快,故b为水,a为食用油。
[2]相同的电加热器,加热相同的时间液体吸收的热量相同,食用油6min吸收的热量等于水6min吸收的热量
[3]若这些热量由酒精灯加热来提供,且加热效率为50%,则酒精放出的热量为
则需要完全燃烧酒精的质量为
16.【答案】(1)断开;试触,再根据指针偏转情况选择合适的电压表量程
(2)L2断路
(3)换用规格不同的灯泡重复实验;改变电源电压进行多次实验
(4)电源
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)第1空,为了保护电路,连接电路时开关应断开;
第2空,小明用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V 的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行试触;
(2)两灯串联,电压表测L1的电压,实验过程中,小明发现,两灯都不亮,电路可能断路,电压表示数为零,电压表与电源没有连通,假设只有一处故障,则故障可能是L2断路;
(3)第1空,第2空,记录第一组数据后,接下来他应该换用不同规格的灯泡多次实验或改变电源电压多次实验;
(4)实验结束后,应断开开关,先拆除电源两端导线。
故答案为:(1)断开;试触;(2)L2断路;(3)换用不同规格的灯泡多次实验;改变电源电压多次实验;(4)电源。【分析】(1)在不知所测电压大小的条件下,应选用大量程试触;
(2)分析电路的连接及电压表测量的电压,两灯都不亮,电路可能断路,电压表示数为零,电压表与电源没有连通,据此分析;
(3)实验中应更换不同规格的灯泡多次测量或改变电源电压多次实验,根据测量数据得出串联电路电压规律;
(4)实验结束后,为防止短路,应断开开关,先拆除电源两端导线。
(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
[2]当不确定电压表测量对象两端的电压大小时,为了防止电压表被损坏,应该使用大量程进行试触,再根据指针偏转情况选择合适的电压表量程。
(2)电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是L2断路,导致整个电路处于断路状态,电路中没有电流通过。
(3)[1][2]获得第一组实验数据后,为了避免偶然性,得出普遍性规律,他们接下来应该换用规格不同的灯泡重复实验。或者改变电源电压进行多次实验。
(4)本着安全用电原则,实验结束整理器材时应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
17.【答案】(1)
(2)闭合开关前,滑动变阻器没有移到最大阻值处
(3)1;由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为:>0.1A,故第1次实验数据是拼凑的;
(4)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【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】(1)原电路中,电流表与电压表串联是错误的,电压表应并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,如下图所示:
;
(2)由图乙可知,电流表使用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;
该同学正确改接电路后,立即进行实验,由图甲可知,这位同学实验操作的不足之处是闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;
(3)由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为:
>0.1A,故第1次实验数据是拼凑的;
(4)分析表中的这些数据,忽略误差不计,,为一定值,故可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比.
故答案为:(1)见解答图;(2)闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端;(3)1;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为0.12A;(4)在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中;
(2)根据电流表的量程和分度值读数;闭合开关前应将滑动变阻器调节到阻值最大;
(3)根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,与表中的电流进行比较,进而确定拼凑的数据;
(4)分析表中数据,得出实验结论。
(1)图中电流表没有串联在电路中,电流表不能测量电路电流,应将电流表接在串联电路中。如图所示
(2)由图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.22A。此时电路中电流不是最小,也就是在闭合开关前,未将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[1][2]第1次实验数据是拼凑的,因为当滑动变阻器移到最大阻值处时通过电路的电流为
(4)根据表中数据可知,在误差允许的范围内,电压和电流的比值为定值,说明在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
18.【答案】(1)右
(2)小灯泡断路
(3)随温度的升高而增大;8.3
(4)C
(5)闭合S、S1,断开S2;12.5
【知识点】串联电路的电压规律;伏安法测电阻的探究实验
19.【答案】(1)做功
(2)电阻的大小;见解析
(3)分流
(4)变小
【知识点】做功改变物体内能;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)电流流过电阻丝时,将电能转化为电阻丝的内能,是通过做功方式改变电阻丝内能的。
(2)第1空,甲图中两电阻丝串联,通过两个电阻的电流相同,其阻值是不同的,在通电时间相等时,10Ω的电阻大,右侧液面上升得更高,右侧容器内电阻产生的热量多,表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关。
第2空,两根导线连接处,电阻较大,电流和通电时间相同时,由 可知,产生的热量更多,所以比别处更容易发热,故甲图装置实验结论能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象;
(3)乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,故乙装置中的电阻R3目的是使通过R1与R2的电流不同。
(4)在乙实验中,电阻R3断路后,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即通过R1的电流变小,根据焦耳定律可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小,左侧U形管中液面的高度差的变小。【分析】(1)用电器消耗电能是电流做功的过程;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,通过转换法间接得到导体通电后产生热量的多少;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流;
(3)在乙实验中,电阻R3断路后,电路中的总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律和据焦耳定律可知,在相同的时间内,电阻R1产生的热量变小。
(1)电流流过电阻丝时,将电能转化为电阻丝的内能,是通过做功的方式改变电阻丝的内能。
(2)[1]在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流与通电时间相同,探究导体产生的热量与电阻的关系。
[2]在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良导致该处的电阻较大,串联在电路中,通过导体的电流相等,通电时间相等,根据可知连接处产生的热量较多。该实验结论能解释“家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热”这一现象。
(3)图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系,乙装置中的电阻R3的作用主要是分流,使通过R1,R2的电流不相等。
(4)当乙装置中R3发生了断路时,电路中只有R1和R2串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律可知在相同时间内,电阻丝R1产生热量变小,与未发生断路相比较,左侧U形管中液面的高度差将变小。
20.【答案】(1)1100
(2)变大
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,且R2滑片滑到中点,则此时电路总电阻为
此时通过电路的电流为
即电流鉴别器的电流达到一定值
此时,开关S2断开,控制电路电压不变,电流不变,温度越高,RT越小,所以当滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)增大
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由图甲可知,加热电路开关S2闭合时,加热电路为只有R1接入电路的简单电路,由电功率公式可得加热电路的电功率为:
;
(2)由图甲可知,控制电路中的滑动变阻器和热敏电阻串联,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。由串联电路电阻规律可知,当温度逐渐升高时,电路总电阻减小,由欧姆定律可知控制电路中的电流将变大。
(3)控制电路中当R2滑片滑到中点时,滑动变阻器连入电路的电阻:,由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,则此时电路中的总电阻:
此时通过电路的电流为
当电流鉴别器的电流达到I时开关S2断开,滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为:
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,热敏电阻接入电路的最小阻值变小,与(3)相 比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将增大。
【分析】(1)由图甲可知,开关S2闭合时,加热电路为R1的简单电路,根据计算加热电路的电功率;
(2)控制电路中滑动变阻器和热敏电阻串联接入电路,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律可知当温度逐渐升高时电路总电阻变化,根据欧姆定律可知控制电路中的电流变化;
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算滑动变阻器接入电路最大阻值时热敏电阻接入电路的阻值,由图乙可知此电加热器的最高控制温度;
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,根据串联电路电阻规律可知热敏电阻接入电路的最小阻值变化,据此判断与(3)相比,此时电加热器最高控制温度的可调范围的变化。
(1)由图甲可知,开关S2闭合时,加热电路为R1的简单电路,则加热电路的电功率
(2)控制电路中,滑动变阻器和热敏电阻串联,由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当温度逐渐升高时,电路总电阻减小,则控制电路中的电流将变大。
(3)由图乙可知温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω,且R2滑片滑到中点,则此时电路总电阻为
此时通过电路的电流为
即电流鉴别器的电流达到一定值
此时,开关S2断开,控制电路电压不变,电流不变,温度越高,RT越小,所以当滑动变阻器接入电路最大阻值时,热敏电阻接入电路的阻值最小为
由图乙可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小,阻值最小时,电加热器控制温度最高为200℃。
(4)控制电路电源电压降低,通过电路的电流不变,电路总电阻减小,热敏电阻接入电路的最小阻值变小,与(3)相 比,此时电加热器最高控制温度的可调范围将增大。