1、12015-2016 学年广东省湛江二十七中九年级(上)第二次月考物理试卷一、单项选择题(本大题 7 小题,每题 3 分,共 21 分)1下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )A电脑 B电饭锅 C电视机 D电风扇2下列材料中,通常情况下最容易导电的是( )A陶瓷 B空气 C食盐水 D纯净的水3如图中属于做功改变物体内能的是( )A利用太阳能热水器对水加热B汽车刚熄火时排气管热得发烫C手握火柴在火柴盒纸上很快划过,点燃火柴D用电暖袋暖手4如图所示,已知电源电压为 3V,当闭合开关后发现电压表的读数为 3V,可能出现的故障是( )A灯 L2断路 B灯 L1断路 C灯 L2短路 D开关接触不良5
2、如图所示的电路,要使两个小灯泡 L1,L 2串联,应( )A断开开关 S1,S 2,闭合开关 S3 B断开开关 S1,S 3,闭合开关 S2C断开开关 S1,闭合开关 S2,S 3 D断开开关 S2,闭合开关 S1,S 36由欧姆定律公式 I=变形得 R=,对此,下列说法中正确的是( )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当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关7如图 1 所示是电阻甲和乙的 IU 图象,下列说法正确的是( )A电阻乙为定值电阻B当电阻甲两端电压为 2V 时,R 甲 =0.4C如图 2
3、 所示,当开关闭合,电路电流为 0.2A 时,电路总电阻是 15D如图 3 所示,当开关闭合,电源电压为 2V 时,电路总电流为 0.4A二、填空题(本大题 7 小题,每空 1 分,共 21 分)8在铝、铜、硅、塑料等材料中,属于绝缘体的是_;20 世纪初,科学家发现,铝在271.76以下时,电阻就变成了_,这种现象称为超导现象9改变内能有不同的方式,图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来这是通过_方式使玻璃筒内的空2气_增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧图乙是通过_方式把试管里的水加热至沸腾10如图所示是电吹风的简化电路图,
4、A 是风扇的电动机、B 是电热丝要吹热风应闭合开关_,此 时 A 与 B_联在电路中如图所示为某宾馆的房卡只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电房卡的作用相当于一个_(填电路元件)接在电路中11图甲是一种电热暖手宝,其主要参数如图乙所示袋内通常用水来当吸热或放热的物质,因为水的_较大;使用前要先给其通电加热,如果在额定电压下加热 10min,暖手宝内水的温度由原来的 5上升至 65,指示灯熄灭,则此过程中水吸收的热量是_J,电热暖手宝的发热效率为_ (C 水 =4.2103J/(kg)12某照明灯额定电压是 36V,正常发光时灯丝电阻为 24,则照明灯的额定电流为_A如果电源电压是 48
5、V,为使照明灯正常发光,可以在电路中_联一个阻值为_ 的电阻13两个电阻元件 A 和 B 的两端电压与流过它们电流的关系如图所示则由图可知,电阻值较大的元件是_(填“A”或“B” ) ;它的阻值是_若将 A 和 B 两电阻元件并联后接在电压为 2V 的电源两端,则并联电路干路电流的大小是_,此时电路总电阻的阻值是_ (结果保留一位小数)14如图是小明测电阻功率的实验电路闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值_,电压表的示数_,电路消耗的电功率_ (填“变大”、 “不变”或“变小” )三、作图题(共 6 分)15在虚线框内画出图所示的实物图的电路图16在如图所示电路的里填上
6、适当的电表符号,使之成为正确的电路四、实验题(本大题 3 小题,共 20 分)17在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,电源电压为 4.5V 且保持不变,小灯泡额定电压为 2.5V,电阻约为 10(1)请你用笔画线代替导线,将图 1 中的实物电路连接完整(2)当小明同学按要求将图电路正确连接后,闭合开关,移动变阻器滑片 P 到某一点时,电流表示数(如图 2 甲所示)为_A,电压表示数(如图 2 乙所示)为_V若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中变阻器滑片 P 向_端(填“A”或“B” )移动,使电压表的示数为 2.5V3(3)另一组的小红同学在连线时,不小心将线接错了,使开关闭合后,移动变阻器滑
7、片P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是_18小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系” ,设计了如图所示的电路图(电源电压恒定)(1)小亮总共做了 2 次实验,他把第一次实验得到的数据填入表中:第二次实验,他将A,B 两点间的定值电阻由 24 换成 12,然后使滑动变阻器的滑片 P 向_(选填“C”或“D” )移动,使电压表的示数不变,则此时表格中空白处的电流为_A实验序号 U/V R/ I/A1 4.8 24 0.22 4.8 12(2)小亮根据实验数据得到如下结论:导体中的电流与其电阻成反比,请你对以上的探究过程做出评价,并写出两点评价意见:_、_19如
8、图是探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d 分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取 5 电阻在盒外与盒内电阻并联(1)盒内封闭一定量的空气的优点是_在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察_来比较的(2)图甲可探究电流产生的热量与_的关系,图乙可探究电流产生的_ 的关系(3)图乙中右侧盒外连接的 5 电阻,它的作用是_(4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方法:一是_法;二是_法(5)通电一段时间,发现其中一个 U 形管液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是_五、计算题(本大题 2 题,共 13 分)20如图所示,电
9、源电压不变电阻 R1的阻值为 20,R 2的阻值为 30,闭合开关 S,电流表的示数为 0.3A,求:(1)电源电压 U;(2)通电 100s 电流通过电阻 R2产生的热量21家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,小明在家中关闭其他所有用电器,在只有电磁炉正常工作的情况下请你回答下列有关问题:(1)1 标准大气压下,锅内装有 4.5L 温度为 20的水,给电磁炉通电把水加热到沸腾,水至少吸收多少热量?水的密度为 1.0103kg/m3,水的比热容为 4.2103J/(kg)(2)把上述水烧开用了 20min家中安装的标有“3000r/(kWh) ”的电能表转了 1400 圈,求该电磁炉的
10、额定功率?(3)此电磁炉烧水时的效率是多少?六、综合能力题(本大题 2 两题,共 19 分)22如图 1 所示是沐浴用的即热式电热水器由于即热式电热水器水流过即热,无需像储水式电热水器那样先将水加热至一定温度时方可使用,减少散热造成的能量损失所以它具有体积小、节能的优点4(1)某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R1、R 2、R 3、R 4(R 1R 2R 3=R4)的电热丝通过多个档位控制,得到多种不同的连接方式,但每种连接方式最多只有 2 条电热丝参与连接现选取其中的四种连接如图 2 所示,在这四种连接中,加热功率最大的是_(只填序号) ;若要得到比图 2 中四种连接方式更
11、小的加热功率,你认为可以采取怎样的连接方式:_(2)在家庭电路中,所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应,以确保用电安全右表是几种常见铜导线的安全载流量(即长时间通电的最大安全电流) 小明家现要安装一台最大额定功率为 8.5kW 的即热式电热水器,该用电器正常工作时的最大电流是_A(结果保留一位小数) ,至少应选横截面积为_mm 2的专用导线与之配套产导线横截面积 S/mm2 铜芯橡皮绝缘线安全载流量 I/A2.5 284 376 4710 6823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=5,电源电压为 4.5V,R 2的规格
12、为“15 0.5A” ,电压表量程为 03V,电流表量程为 00.6A,(1)R 1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 6.25 时,电压表的示数为_V24不同类型的电灯是怎样工作的?某中学“STS”课外活动小组的同学就这个问题进行了调查,收集了有关数据如表:其中,效率是电灯把电能转换为光能的一种量度,而寿命表示这种灯泡平均使用多长时间普通钨丝灯,为了得到适当的电阻,钨丝要比人的头发还细并有 1m 多长为了使它能放入灯泡里,被做成“螺旋形线圈” 同时为了防止灯丝的氧化和升华,玻璃泡里充有不起反
13、应的惰性气体氩和氮钨丝灯泡效率低并且寿命短,但是很便宜,它们可以直接从电源得到电,不需要额外的设备额定电压(V)额定功率(W)效率(新的时候)寿命(h)每只售价(元)每度电费(元)白炽灯 220 60 3% 1000 1.5 0.5电子节能灯 220 11 25% 3000 6 0.5(1)一根钨丝被做成“螺旋形线圈”后,其电阻_(选填“变大” 、 “变小”或“不变”) (2)一只普通的灯泡中应用了较多的物理知识,请写出 2 个物理知识在灯泡上的应用_;_(3)这种 60W 的普通钨丝灯泡,在实际使用时与功率是_W 的电子节能灯发出的光的亮度相当(4)如果用 11W 的电子节能灯代替 60W
14、的白炽灯,通过计算说明,哪个更经济?52015-2016 学年广东省湛江二十七中九年级(上)第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本大题 7 小题,每题 3 分,共 21 分)1下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )A电脑 B电饭锅 C电视机 D电风扇【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子【解答】解:A、电脑主要把电能转化为光能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意;B、电饭锅工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,符合题意;C、电视机主要把电能转化为光能与声
15、能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意;D、电风扇中的电动机主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,不符合题意故选 B2下列材料中,通常情况下最容易导电的是( )A陶瓷 B空气 C食盐水 D纯净的水【考点】导体【分析】解答此题时主要是明确导体和绝缘体的概念容易导电的物体为导体,不容易导电的物体为绝缘体【解答】解:A 选项中的“陶瓷” 、B 项中的“空气” 、选项中的“纯净的水” ,它们在通常情况下不容易导电,为绝缘体C 选项中的食盐水,属于酸碱盐的水溶液,容易导电,为导体故选 C3如图中属于做功改变物体内能的是( )A利用太阳能热水器对水加热B汽车刚熄火时排气管热得发烫C手握火柴在
16、火柴盒纸上很快划过,点燃火柴D用电暖袋暖手【考点】做功改变物体内能【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程【解答】解:A、利用太阳能热水器对水加,水温升高,通过热传递改变内能,故不符合题意;B、汽车刚熄火时排气管热得发烫,通过热传递改变内能,故不符合题意;C、火柴擦燃,即摩擦生热,通过做功改变内能,故符合题意;D、用电暖袋暖手,水温度升高,通过热传递改变内能,故不符合题意;6故选 C4如图所示,已知电源电压为 3V,当闭合开关后发现电压表的读数为 3V,可能出现的故障是( )A灯 L2断路 B灯 L1断路 C灯 L
17、2短路 D开关接触不良【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用【分析】由图知,两种灯泡串联,正常情况下电压表测量 L2两端电压,应该小于电源电压【解答】解:A、如果灯泡 L2断路,电压表与 L1组成串联电路接在电源两极上,所以显示电源电压此选项正确;B、如果灯泡 L1断路,整个电路断路,电压表无示数此选项错误;C、如果灯泡 L2短路,电压表也被短路无示数此选项错误;D、如果开关接触不良,整个电路断路,电压表无示数此选项错误故选 A5如图所示的电路,要使两个小灯泡 L1,L 2串联,应( )A断开开关 S1,S 2,闭合开关 S3 B断开开关 S1,S 3,闭合开关 S2C断开开关 S1,闭
18、合开关 S2,S 3 D断开开关 S2,闭合开关 S1,S 3【考点】串联电路和并联电路的辨别【分析】电路的连接有串联和并联两种方式:(1)串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;(2)并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响【解答】解:电流从正极开始,依次经过灯泡 L1、S 2、L 2回到电源负极,因此断开开关S1,S 3,闭合开关 S2故选 B6由欧姆定律公式 I=变形得 R=,对此,下列说法中正确的是( )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当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D导体的
19、电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关【考点】欧姆定律的应用;电阻【分析】根据电阻是导体本身的一种性质,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,进行解答【解答】解: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 ABC 的说法均不正确,D 的说法正确故选 D7如图 1 所示是电阻甲和乙的 IU 图象,下列说法正确的是( )7A电阻乙为定值电阻B当电阻甲两端电压为 2V 时,R 甲 =0.4C如图 2 所示,当开关闭合,电路电流为 0.2A 时,电路总电阻是 15D如图 3 所示,当开关闭合,电源电压为 2
20、V 时,电路总电流为 0.4A【考点】欧姆定律的应用【分析】 (1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与电阻两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;(2)由图象可知,当甲两端电压为 2V 时对应的电流,根据欧姆定律求出 R 甲 的阻值;(3)图 2 中甲和乙串联,由图象读出图象中,电路电流为 0.2A 时甲和乙电阻两端的电压,根据根据电路的电压特点总电压,利用欧姆定律即可求出总阻值;(4)图 3 中 R 与滑动变阻器串联,电压表测 R 两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律计算电路中电流【解答】解:A、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲
21、电阻的阻值不变,而乙的电流与电压不成正比,所以乙电阻的阻值是变化的,故 A 错误;B、由图象可知,当甲两端电压为 2V 时,通过的电流为 0.4A,由欧姆定律可得 R 甲=5,故 B 错误;C、由图 2 知,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为 0.2A 时,由图象可知,U 甲 =1V,U 乙 =2V,由串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压 U=U 甲 +U 乙 =1V+2V=3V,根据欧姆定律可得:R 总 =15,故 C 正确;D、图 3 中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路的特点和欧姆定律可得,电路中电流:I=0.4A
22、故 D 错误故选 C二、填空题(本大题 7 小题,每空 1 分,共 21 分)8在铝、铜、硅、塑料等材料中,属于绝缘体的是 塑料 ;20 世纪初,科学家发现,铝在271.76以下时,电阻就变成了 零 ,这种现象称为超导现象【考点】绝缘体;超导现象【分析】 (1)根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体;(2)当降到一定温度时,导体的电阻能够变为零;【解答】解:(1)铝、铜、硅、塑料中铝和铜是导体,硅是半导体,塑料是绝缘体;(2)铝在271.76以下时,它的阻值会变为零,发生超导现象;=故答案为
23、:塑料;零9改变内能有不同的方式,图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来这是通过 做功 方式使玻璃筒内的空气 内能 增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧图乙是通过 热传递 方式把试管里的水加热至沸腾8【考点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能【分析】解决此类问题要掌握:改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程【解答】解:下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高,当达到棉花的燃点,使棉花燃烧;利用酒精灯加热试管是通过热传递的方式改变试管内水的内
24、能,是其内能增大,温度升高,直至沸腾;故答案为:做功,内能,热传递10如图所示是电吹风的简化电路图,A 是风扇的电动机、B 是电热丝要吹热风应闭合开关 S 1和 S2 ,此 时 A 与 B 并 联在电路中如图所示为某宾馆的房卡只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电房卡的作用相当于一个 开关 (填电路元件)接在电路中【考点】电路的组成;电功率【分析】 (1)吹风机 A 的作用是吹出风,电热丝 B 的作用是产生热,只有 A 工作时吹出的风是冷风,A 和 B 同时工作时吹出的是热风(2)开关的作用是控制电路的通断,开关闭合后,它所控制的电路中才有电,用电器才能工作,据此分析答题【解答】解:(1
25、)根据电路图可知,当 S1闭合,S 2断开时,B 所在支路没有接通,只有 A工作,吹出的是冷风;当 S1和 S2都闭合时,A 与 B 并联,同时工作,吹出的是热风;当 S2闭合,S 1断开时,A、B 两用电器都不工作(2)只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,这说明:房卡可以控制房间内的灯和插座,不插入插槽中,所有房间内的灯和插座都不工作,所以房卡相当接在干路上的开关故答案为:S 1和 S2;并;开关11图甲是一种电热暖手宝,其主要参数如图乙所示袋内通常用水来当吸热或放热的物质,因为水的 比热容 较大;使用前要先给其通电加热,如果在额定电压下加热10min,暖手宝内水的温度由原来的 5
26、上升至 65,指示灯熄灭,则此过程中水吸收的热量是 2.5210 5 J,电热暖手宝的发热效率为84% (C 水 =4.2103J/(kg)【考点】热量的计算;能量利用效率;水的比热容的特点及应用【分析】 (1)水的比热容大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)知道水的质量、温度的变化,根据热量的计算公式 Q 吸 =cmt 计算出水吸收的热量;再根据 W=Pt 计算出消耗的电能,根据 =就可以求出电热水袋的发热效率【解答】解:(1)因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热水袋里面一般用水
27、作储能物质;(2)温度从 5升高到 65,此过程中水吸收的热量是9Q 吸 =cmt=4.210 3J/(kg)1kg(655)=2.5210 5J;消耗的电能:W=Pt=500W1060s=3105J,则该电热水袋的发热效率 =84%故答案为:比热容;2.5210 5;84%12某照明灯额定电压是 36V,正常发光时灯丝电阻为 24,则照明灯的额定电流为 1.5 A如果电源电压是 48V,为使照明灯正常发光,可以在电路中 串 联一个阻值为 8 的电阻【考点】欧姆定律的应用【分析】已知照明灯的额定电压和其正常发光时灯丝的电阻,可利用公式 I=计算额定电流;照明灯正常发光时其两端电压为额定电压,已
28、知电源电压,可利用串联分压的特点,计算出串联电阻分担的电压,已求出电路中的电流,可利用公式 R=计算串联电阻的阻值根据欧姆定律可计算照明灯的额定电流,根据串联电路电流和电压规律结合欧姆定律可计算串联电阻的阻值【解答】解:U 灯 =36V,R 灯 =24,照明灯的额定电流 I 灯 =1.5A;为了让照明灯正常发光,应串联一个电阻分担电压,U=48V,串联电阻分担的电压为:U=UU 灯 =48V36V=12V,而 I=I 灯 =1.5A,则串联电阻的阻值为:R=8故答案为:1.5;串;813两个电阻元件 A 和 B 的两端电压与流过它们电流的关系如图所示则由图可知,电阻值较大的元件是 B (填“A
29、”或“B” ) ;它的阻值是 10 若将 A 和 B 两电阻元件并联后接在电压为 2V 的电源两端,则并联电路干路电流的大小是 0.6A ,此时电路总电阻的阻值是 3.3 (结果保留一位小数)【考点】欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律【分析】 (1)由图象读出两电阻任意一点的电压和电流,根据欧姆定律分别求出两电阻的阻值即可比较两者的大小;(2)两电阻并联时两端的电压相等,根据图象读出对应的电压,再根据并联电路的电流特点求出干路电流,最后利用欧姆定律求出电路中的总电阻【解答】解:(1)由电路图可知,当 I=0.3A 时,U A=1.5V,U B=3V,则RA=5,RB=10R
30、 A;(2)两电阻并联时,U A=UB=2V,由电路图可知,I A=0.4A,I B=0.2A,则干路电流 I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,电路中的总电阻 R=3.3故答案为:B;10;0.6A;3.31014如图是小明测电阻功率的实验电路闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值 变大 ,电压表的示数 变小 ,电路消耗的电功率 变小 (填“变大” 、 “不变”或“变小” )【考点】电路的动态分析【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化;根据欧姆定律判断电路
31、电流的变化,根据 U=IR 判断电压表示数的变化;根据 P=UI 可知电路消耗电功率的变化【解答】解:闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大;由欧姆定律可知,电路中的电流减小,由 U=IR 可知,定值电阻两端电压变小,即电压表的示数变小;由 P=UI 可知,电路消耗的功率变小故答案为:变大;变小;变小三、作图题(共 6 分)15在虚线框内画出图所示的实物图的电路图【考点】根据实物图画电路图【分析】由实物图可知,定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关串联,电压表测量定值电阻两端电压【解答】解:从正极开始,依次连接开关、定值电阻、电流表、滑动变阻器,然后回
32、到负极,电压表并联在定值电阻两端,如图:16在如图所示电路的里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路【考点】电流表的使用;电压表的使用【分析】电流表要串联接入电路,电压表要并联接入电路【解答】解:由电路图可知,要使两电阻串联,则与 R2并联的应该是电压表,与 R2串联的应是电流表四、实验题(本大题 3 小题,共 20 分)17在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,电源电压为 4.5V 且保持不变,小灯泡额定电压为 2.5V,电阻约为 10(1)请你用笔画线代替导线,将图 1 中的实物电路连接完整(2)当小明同学按要求将图电路正确连接后,闭合开关,移动变阻器滑片 P 到某一点时,电流表示数(如图
33、2 甲所示)为 0.2 A,电压表示数(如图 2 乙所示)为 2 V若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中变阻器滑片 P 向 B 端(填“A”或“B” )移动,使电压表的示数为 2.5V11(3)另一组的小红同学在连线时,不小心将线接错了,使开关闭合后,移动变阻器滑片P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是 电压表测滑动变阻器两端的电压了 【考点】探究用电器的电功率实验【分析】 (1)由欧姆定律计算灯的电流后,确定电流表使用的量程,灯与电流表串联,电压表与灯并联(2)由电流表和电压表的量程、分度值读数,由电流大小确定滑动变阻器的阻值的变化(3)由串联电路的电压特
34、点分析电压表的变化【解答】解:(1)小灯泡额定电压为 2.5V,电阻约为 10,则灯的电流 I=0.25A,故电流表使用 00.6A 的量程,电压表与灯并联,灯与电流表串联如图(2)电流表的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.2A,电压表的量程为 03V,分度值为 0.1V,示数为 2V,小于灯的额定电压,应使电路中的电流增大,滑动变阻器的阻值应变小,滑片应向 B 端移动(3)串联电路中总电压等于各个用电器的电压之和,当灯的电压变小时,滑动变阻器的电压要增大,本题中移动变阻器滑片 P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,说明电压表测滑动变阻器两端的电压了故本题答案为:(2
35、)0.2;2;B;(3)电压表测滑动变阻器两端的电压了18小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系” ,设计了如图所示的电路图(电源电压恒定)(1)小亮总共做了 2 次实验,他把第一次实验得到的数据填入表中:第二次实验,他将A,B 两点间的定值电阻由 24 换成 12,然后使滑动变阻器的滑片 P 向 C (选填“C”或“D” )移动,使电压表的示数不变,则此时表格中空白处的电流为 0.4 A实验序号 U/V R/ I/A1 4.8 24 0.22 4.8 12(2)小亮根据实验数据得到如下结论:导体中的电流与其电阻成反比,请你对以上的探究过程做出评价,并写出两点评价意见: 实验次数少于 3 次
36、、 结论缺少“电压一定”的前提 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【分析】 (1)探究电流一段电路中的电流跟电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,根据串联分压特点可知电阻两端的电压变化,进一步可知滑片的调节;电流表示数可以根据 I=计算(2)应该进行多次实验,测出多组数据;由于采用的控制变量法,所以在得出结论时需要加上一定的条件【解答】解:(1)实验中应控制电阻两端的电压不变,电阻 R 由 24 更换为 12,电阻两端的电压会变小,因此应当增大电路中电流,滑片应向 C 端移动,直到电压表示数为4.8V;所以电流表的示数 I=0.4A;(2)因为实验次数太少,存在很大的偶然性,应该多次测量
37、才能得出普遍规律;在得出实验结论时,需要加上“电压一定”的条件故答案为:(1)C;0.4(2)实验次数太少;结论缺少“电压一定”的前提1219如图是探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d 分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取 5 电阻在盒外与盒内电阻并联(1)盒内封闭一定量的空气的优点是 空气受热容易膨胀,便于实验观察 在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察 两个 U 形管中液面的高度 来比较的(2)图甲可探究电流产生的热量与 电阻 的关系,图乙可探究电流产生的 热量与电流 的关系(3)图乙中右侧盒外连接的 5 电阻,它
38、的作用是 使电阻 c、d 中的电流不相等 (4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方法:一是 转换 法;二是 控制变量 法(5)通电一段时间,发现其中一个 U 形管液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是 空气盒气密性不好 【考点】焦耳定律【分析】 (1)电流流经电阻丝产生焦耳热,瓶内气体温度升高,体积变大,使气球膨胀,电流做功越多,气球体积膨胀越大,气球膨胀程度的大小能反应电流做功多少采用转换法,通过温度计示数的变化来反映电阻丝放出热量的多少;(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流关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电
39、时间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变(3)并联电路中的电阻比任何一个电阻都小(4)据该题中的控制变量法和转换法进行分析判断(5)可从漏气、橡胶管没有扎住等方面进行分析【解答】解:(1)在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的因此盒内封闭一定量的空气的优点 空气受热容易膨胀,便于实验观察;在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察 U 型管内左右两侧液面高度大小来体现的,这种方法叫“转换法” (2)由图可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,研究的是:当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系(3)两个相
40、同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量跟电流关系因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小,当乙图中右侧盒外连接的 5 电阻后,右侧5 的电阻分压较小,由此可知,右侧电阻的电流减小,因此乙图中右侧盒外连接的 5电阻的作用是改变右侧电阻的电流;把电阻接在盒子外侧,是为了控制好变量,不改变右侧盒内电阻,便于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系(4)图乙烧瓶内的电阻值都是 5,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系(5)由 Q=I2Rt 可知,两根电阻丝在相同时间内产生的热量不同,则 U 形玻璃管中
41、应该出现液面高度差;而其中一个 U 形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒有可能漏气故答案为:(1)空气受热容易膨胀,便于实验观察;两个 U 形管中液面的高度;(2)电阻;热量与电流;(3)使电阻 c、d 中的电流不相等;13(4)转换;控制变量;(5)空气盒气密性不好五、计算题(本大题 2 题,共 13 分)20如图所示,电源电压不变电阻 R1的阻值为 20,R 2的阻值为 30,闭合开关 S,电流表的示数为 0.3A,求:(1)电源电压 U;(2)通电 100s 电流通过电阻 R2产生的热量【考点】欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用【分析】由电路图可知,R 1与 R2并联
42、:(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;(2)由电路图可知,两电阻并联,根据并联电路的电压规律和欧姆定律求出通过电阻 R2的电流;根据 Q=I2Rt 求出电阻 R2产生的热量;【解答】解:由电路图可知,R 1与 R2并联,(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A20=6V;(2) )因为 R1、R 2并联,所以 R1、R 2两端的电压均等于电源电压,通过电阻 R2的电流 I2=0.2A;根据 W=Pt=UIt 可得,通电 100s 电阻 R2产生的热量 Q2=I22R2t2=(0.2A)230100s=120J答:
43、(1)电源电压 U 是 6V;(2)通电 100s 电流通过电阻 R2产生的热量是 120J21家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,小明在家中关闭其他所有用电器,在只有电磁炉正常工作的情况下请你回答下列有关问题:(1)1 标准大气压下,锅内装有 4.5L 温度为 20的水,给电磁炉通电把水加热到沸腾,水至少吸收多少热量?水的密度为 1.0103kg/m3,水的比热容为 4.2103J/(kg)(2)把上述水烧开用了 20min家中安装的标有“3000r/(kWh) ”的电能表转了 1400 圈,求该电磁炉的额定功率?(3)此电磁炉烧水时的效率是多少?【考点】电功与热量的综合计算【分析】
44、 (1)1 标准大气压下水的沸点是 100,知道水的体积根据密度公式求出水的质量,又知道水的比热容和初温,根据 Q 吸 =cm(tt 0)求出水吸收的热量;(2)由电能表铭牌可知,每消耗 1kWh 的电能,电能表转盘转过 3000 转,根据电能表转盘转过的圈数可以求出电磁炉消耗的电能,然后由电功率公式求出电磁炉的功率;(3)知道水吸收的热量和消耗的电能,根据 =100%求出此电磁炉烧水时的效率【解答】解:(1)锅内水的体积:V=4.5L=4.5103 m3,由 =可得,锅内水的质量:m=V=1.010 3kg/m34.5103 m3=4.5kg,1 标准大气压下水的沸点是 100,则水吸收的热
45、量:Q 吸 =cm(tt 0)=4.2103J/(kg)4.5kg14=1.512106J;(2)该电磁炉正常工作 20min 消耗的电能:W=3.6106J=1.68106J,因用电器正常工作时的功率和额定功率相等,所以,该电磁炉的额定功率:P=1400W;(3)此电磁炉烧水时的效率:=100%=100%=90%答:(1)水至少吸收 1.512106J 的热量;(2)该电磁炉的额定功率为 1400W;(3)此电磁炉烧水时的效率是 90%六、综合能力题(本大题 2 两题,共 19 分)22如图 1 所示是沐浴用的即热式电热水器由于即热式电热水器水流过即热,无需像储水式电热水器那样先将水加热至一
46、定温度时方可使用,减少散热造成的能量损失所以它具有体积小、节能的优点(1)某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R1、R 2、R 3、R 4(R 1R 2R 3=R4)的电热丝通过多个档位控制,得到多种不同的连接方式,但每种连接方式最多只有 2 条电热丝参与连接现选取其中的四种连接如图 2 所示,在这四种连接中,加热功率最大的是 (只填序号) ;若要得到比图 2 中四种连接方式更小的加热功率,你认为可以采取怎样的连接方式: 将 R3和 R4串联 (2)在家庭电路中,所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应,以确保用电安全右表是几种常见铜导线的安全载流量(即长时间通电的最大安全
47、电流) 小明家现要安装一台最大额定功率为 8.5kW 的即热式电热水器,该用电器正常工作时的最大电流是 38.6 A(结果保留一位小数) ,至少应选横截面积为 6 mm 2的专用导线与之配套产导线横截面积 S/mm2 铜芯橡皮绝缘线安全载流量 I/A2.5 284 376 4710 68【考点】电功率与电压、电流的关系;电功率【分析】 (1)由串并联电路的电阻特点可求出各接法中的电阻,由功率计算公式可比较各种接法的功率大小;(2)由功率公式可求得电流,通过图表可得出需要的导线【解答】解:(1)由 P=得,总电压一定的情况下,电阻越小,功率越大;由并联电路中电阻的特点可知中总电阻最小,所以中加热电功率是最大的;要想使功率最小,应让阻值最大,则应把最大的两个电阻串联,即把 R3与 R4串联(2)由 P=UI 得:I=38.6A,由表格中数据可得,要使安全工作,至少应选择截面积为6mm2的导线故答案为:(1);将 R3和 R4串联;(2)38.6;61523为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知