吉林省名校调研系列卷2024-2025九年级上学期第三次月考物理试题

吉林省名校调研系列卷2024-2025学年九年级上学期第三次月考物理试题
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.(2024九上·吉林月考)下列用电器额定功率最接近 1000W 的是(  )
A.电冰箱 B.台灯 C.电风扇 D.空调
2.(2024九上·吉林月考)下列生活情景中,通过做功改变物体内能的是(  )
A.开水变凉 B.燃气烧水 C.可乐加冰 D.锻打物体
3.(2024九上·吉林月考)游客在干燥的沙漠上游玩时,出现头发竖起如“刺猬头”的静电现象,则头发(  )
A.创造了电荷 B.带异种电荷 C.带同种电荷 D.带正电荷
4.(2024九上·吉林月考)如图所示,闭合开关能测出小灯泡L2两端电压的电路是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024九上·吉林月考)将分别标有“6V 2W ”、“4V 2W ”的甲、乙两灯泡串联,则(  )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮
C.通过甲灯的电流较大 D.通过乙灯的电流较大
6.(2024九上·吉林月考)如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是(  )
A.灯L1短路 B.电压表损坏 C.灯L1断路 D.导线ab断路
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2024九上·吉林月考)“每天一苹果,医生远离我”。小明吃苹果前,将苹果放在鼻子前,可以闻到苹果的香气,这是因为分子的   ;他用力掰开苹果,结果掰不动,说明分子间存在   。
8.(2024九上·吉林月考)白炽灯在工作时,把电能转化为   和   。
9.(2024九上·吉林月考)小磊通过网络平台购买了标有“110V 7W”字样的台灯。该台灯   (选填“能”或“不能”)直接接入家庭电路中使用。电热水壶利用电流的   效应工作。
10.(2024九上·吉林月考)小磊用许多LED灯为妈妈的鲜花店做了一个灯牌,在调试过程中出现了如图所示的情况,则“光”字与其他几个字一定是   联的。电线的塑料外皮是   (选填“导体”或“绝缘体”)。
11.(2024九上·吉林月考)2020年3月30日晚,小明家参与了长春市“地球一小时”活动,在熄灯一小时的时间里,共节省了0.5kW h的电能,合   J。这是通过减少   的方法来节约电能的。
12.(2024九上·吉林月考)如图所示的电能表示数是   kW h。若单独使用一个电饭锅煮饭时,消耗电能0.3kW h,则该电能表的转盘转过   转。
13.(2024九上·吉林月考)如图所示电路中,电源为恒功率电源,工作时输出的总功率大小恒定,为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则电源两端电压   ,电流表的示数   。(选填“增大”“减小”或“不变”)
14.(2024九上·吉林月考)一智能手机的锂电池上标有“ ”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压不变,给手机充电的过程中,手机电池属于电路中的   (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存   J的电能。
15.(2024九上·吉林月考)如图所示为某家用电热水器工作电路简化图,其中发热电阻,,通过开关通断可实现高中低三挡位加热。当开关、闭合时,电热水器为   挡位;高挡位正常工作100秒放出热量为   。
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(2024九上·吉林月考)如图所示的电路,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样(电阻不变)。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)通电100s,滑动变阻器消耗的电能。
17.(2024九上·吉林月考)如图所示电路,电源电压恒定,,当开关闭合、断开时,电流表的示数为0.2A;当开关都闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
四、简答题(每题3分,共6分)
18.(2024九上·吉林月考)现在很多家庭都是“水地暖”,通过热水循环,给整个房间供暖,请你利用物理知识解释一下,为什么要以水作为能量媒介?
19.(2024九上·吉林月考)一批劣质电线电缆类产品被通报。报告中指出劣质电线的铜丝直径明显比优质电线的细,如图所示,使用这种劣质电线,存在很大的火灾隐患。为什么?
五、作图、实验与探究题(第20题4分、第21~23题每题3分、第24题4分、第25题7分,共24分)
20.(2024九上·吉林月考)作图题:
(1)请在如图甲的虚线框内用箭头标出电流的方向,并在括号里标出电源的极性。
(2)如图乙是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置,为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电压表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面的高低。请将电压表连入电路,使油量减少时电压表的示数减小。
21.(2024九上·吉林月考)小康用如图所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,两烧瓶分别装入质量   (选填“相等”或“不相等”)的两种液体,为保证液体吸收热量相同,两电阻丝的电阻要   (选填“相等”或“不相等”),实验中a液体的温度上升较快,则   液体的吸热能力较强。
22.(2024九上·吉林月考)用图甲电路来测量未知电阻R的阻值。
(1)连接如图甲所示的电路时,开关S应   ;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为1.6V,此时电流表的指针位置如图乙所示,为   A,本次测得R的阻值为   Ω。
23.(2024九上·吉林月考)如题图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,实验中通过观察U形管液面   的变化来反映电阻产生热量的多少。图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多;图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的   不同。
24.(2024九上·吉林月考)如图甲所示为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。实验器材有:电压恒为4.5V的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的4个定值电阻,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到   (选填“a”或“b”)端;
(2)小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为   V时,读出电流表的示数,并根据实验数据绘制出如图乙所示的I-R关系图像,则经过分析可得到结论:   ;
(3)分别用5Ω和25Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为和,则   。
25.(2024九上·吉林月考)物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的额定功率约为1W,电源电压恒为6V。
(1)本实验的原理是   ;
(2)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片左移时灯泡变暗,导线不得交叉);
(3)移动滑片,某时刻电压表的示数如图乙所示,其读数是   V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小超测量三组实验数据,粗心的他把三组数据随手写在草稿纸上(如图丙所示)而没有填写在对应的表格中,请你帮助小超计算:小灯泡的额定功率为   W;
(5)小明用已经测量的数据,计算2V电压下灯泡的电阻R,再根据,计算小灯泡在2.5V下的额定功率,此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比   (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】家庭用电器中,接近1000W的电器由空调、电热水壶,电饭锅,D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】常见电器的电功率为灯泡20W, 家用微波炉的额定功率一般约为500W,电冰箱的功率约为150W,台灯的功率约为20W,电风扇的功率约为60W,而空调的功率约为1000W。
2.【答案】D
【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.开水变凉,开水温度高,向空气放出热量,内能减小,通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.燃气烧水,燃气燃烧温度高,水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.可乐加冰,冰温度低,吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.锻打物体,物体间相互碰撞,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
【分析】温度不同时,物体间通过热传递改变,物体间相互摩擦或碰撞,是做功改变内能。
3.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】干燥的空气和游客的头发摩擦时,头发发生电子转移,带了同种电荷,同种电荷相互排斥,竖起如刺猬头,发生静电现象,不是创造了电荷,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】不同物质相互摩擦,实现电子转移,使物体带电;同种电荷相互排斥。
4.【答案】B
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】A.图中,电压表与并联,测量电压,故A不符合题意;
B.图中,电压表与并联,测的是电压,正负接线柱正入负出,接线正确,故B符合题意;
C.电压表与电源并联,测的是电源电压,且接线柱解反,故C不符合题意;
D.电压表与并联,但正负接线柱接反,不能测出电压,故D不符合题意。
故选B。
【分析】电压表和所测量的位置并联,接线柱要正入负出。
5.【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;实际功率
【解析】【解答】根据,甲乙电阻分别为:,,甲灯泡的阻值大于乙灯泡,当灯泡串联时,电流处处相等,根据P=I2R,甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率,则甲灯泡的亮度大于乙灯泡。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据,计算各用电器的电阻,根据P=I2R,判断实际电功率的大小。
6.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A、如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,
A、如果灯泡L1短路,则灯泡L1不发光,灯泡L2发光,电压表被短路,无示数,故A正确;
B、如果电压表损坏,电压表无示数,两个灯不受影响,都应该发光,故B错误;
C、如果灯泡L1断路,则灯泡L1、L2都不发光,电压表有示数,故C错误;
D、如果导线ab断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电压表无示数,故D错误。
故选:A。
【分析】如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,常见的电路故障有:断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因。
7.【答案】无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】闻到苹果的香气,是构成物质的分子不停地做无规则运动,形成扩散现象;
用力掰开苹果,掰不动,是分子间存在引力。故第1空填:无规则运动;第2空填:引力。
【分析】闻到气味,是分子无规则运动形成了扩散现象;分子间存在引力和斥力。
8.【答案】光能;内能
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】白炽灯发光时,消耗电能,发光和发热,将电能转化为光能和内能。故第1空填:光能;第2空填:内能。
【分析】用电器工作时,消耗电能,获得光能和内能时,将电能转化为光能和内能。
9.【答案】不能;热
【知识点】电压和电压的单位换算;电流的热效应
【解析】【解答】根据用电器规格“110V 7W”,该台灯的额定电压为110V,额定功率为7W,我国家庭电路的电压为220V,台灯不能直接接入家庭电路中使用。
电热水壶的工作时,电能转化为内能,利用了电流的热效应。电热水壶利用电流的热效应工作的。故第1空填:不能;第2空填:热。
【分析】用电器正常工作时,实际电压要等于灯泡的额定电压;电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
10.【答案】并;绝缘体
【知识点】导体与绝缘体;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】图中,四个字有三个字正常发光,一个字不能发光,灯泡工作互不影响,是并联的。
电线的塑料外皮不容易导电,属于绝缘体。故第1空填:并;第2空填:绝缘体。
【分析】各用电器之间相互不影响,是并联的;不容易导电的物体是绝缘体。
11.【答案】1.8×106;时间
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】根据电能的单位换算:;
电能消耗量与功率和时间有关,通过减少工作时间,来节约电能。故第1空填:1.8×106;第2空填:时间。
【分析】根据电能单位换算1kW·h=3.6×106J,计算电能;电功率一定时,工作时间越短,消耗电能减少。
12.【答案】231.6;900
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】图中,根据电能表表盘数字,电能表的表盘上最后一位是小数,单位是kW·h,此时的读数为231.6kW·h。
根据电能表转盘转数规格为3000r/(kW·h),根据消耗的电能,计算电能电能表转盘的转数为:n=3000r/(kW·h)×0.3kW·h=900r。故第1空填:231.6;第2空填:900。
【分析】根据电能表窗口数据,判断消耗的电能;利用转盘转数,结合实际消耗的电能,计算实际转数。
13.【答案】增大;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】图中,两电阻并联,电流表测R1的电流,滑动变阻器R2的滑片P向左移动,接入电路中电阻变大,总电阻变大,若总电功率不变,根据,电压应变大,则电源两端电压及各支路电压增大,通过R1的电流增大,即电流表示数增大。故第1空填:增大;第2空填:增大。【分析】电阻并联,当总电功率一定时,电阻越大, 电压越大;定值电阻的电流变大。
14.【答案】用电器;
【知识点】电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】给手机充电时,手机电池消耗电能,属于电路中的用电器;
根据电压、电流和时间,计算锂电池充满电,可以储存的电能为:
。故第1空填:用电器;第2空填:5.5944×104。
【分析】电路中,消耗电能的是用电器;根据W=UIt,可以计算电池储存的电能。
15.【答案】低;2.42×105
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 发热电阻,, 当开关、闭合时,电路的总电阻最大,由电功率公式可知电路的总功率最小,处于低挡位。当三个开关都闭合时,两个电阻首首相连,尾尾相接,属于并联,电路的总电阻最小,此时总功率最大,处于高温挡,根据焦耳定律计算高挡位正常工作100秒放出热量为。
综上 第1空、 低; 第2空、 2.42×105。
【分析】1、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;
2、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。
3、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt。
16.【答案】解:(1)由小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样可知,小灯泡的额定电流为
(2)由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,根据串联电路电流规律可知,当小灯泡正常发光时,通过滑动变阻器的电流为
通电100s,滑动变阻器消耗的电能为
W滑=U滑I滑t=(6V-2.5V)×0.2A ×100s=70J
答:(1)灯泡的额定电流为0.2A;
(2)通电100s,滑动变阻器消耗的电能为70J。
【知识点】串联电路的电流规律;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器电流的大小;
(2)根据W=UIt,计算滑动变阻器消耗电能的多少。
17.【答案】(1)解:当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为
(2)解:当开关S1、S2闭合时,电路为R1、R2并联,此时电流表测量干路电流。并联电路中各用电器互不影响,则此时R1的电流仍为0.2A,此时R2电流为
由欧姆定律得,电阻的阻值为
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据支路电阻和电流,利用U=IR,计算电压,等于电源电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为
(2)当开关S1、S2闭合时,电路为R1、R2并联,此时电流表测量干路电流。并联电路中各用电器互不影响,则此时R1的电流仍为0.2A,此时R2电流为
由欧姆定律得,电阻的阻值为
18.【答案】水的比热容大,根据,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,所以用水作为能量媒介
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容大,根据,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,用水作为能量媒介,可放出更多热量。【分析】水的比热容较大,相同情况下,水放热多。
19.【答案】在材料、长度、温度一定的情况下,导体的横截面积越小,电阻越大,所以劣质电线的电阻较大。根据焦耳定律可知,在电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以使用这种劣质电线存在很大的火灾隐患。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】在材料、长度、温度一定的情况下,导体的横截面积越小,电阻越大,所以劣质电线的电阻较大。根据,在电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多,使用这种劣质电线,存在很大的火灾隐患。
【分析】导体在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大;根据Q=I2Rt,电阻越大,产生热量越多。
20.【答案】(1)
(2)
【知识点】电流的方向;根据实物图画电路图;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)电源的符号,长的一端表示电源正极,闭合电路中,电流从电源正极流出,经过用电器,回到电源负极。如图所示
(2)图中,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时,滑片向上移动,R接入电路的电阻变大,总电阻变大,电路中电流变小,根据U=IR,定值电阻两端的电压变小,即油量减少时,电压表示数减小,电压表并联在定值电阻R0的两端,如图所示
【分析】(1)电源符号中,长的线为正极,短线为负极;电源外部,电流从正极流向负极;
(2)油量减少,滑动变阻器接入电阻变大,电流变小,定值电阻分压变小,判断电压表测量的位置。
(1)电源元件符号长的一端表示电源正极,闭合电路中,电流从电源正极流出,经过用电器,回到电源负极。如图所示
(2)由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时,滑片会向上移动,R接入电路的电阻变大,由串联电路电阻变化规律知电路的总电阻变大,根据可知,电路中电流变小,由U=IR知定值电阻两端的电压变小,由题意知油量 R 减少时,电压表示数减小,所以电压表并联在定值电阻R0的两端,如图所示
21.【答案】相等;相等;b
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】比较不同物质吸热能力时,要控制质量相同,故两烧瓶分别装入质量相等的两种液体;
两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相等,为保证液体吸收热量相同,根据,则两电阻丝的电阻要相等;
实验中,质量和热量相同,a液体的温度上升较快,温度差大,根据,a液体吸热能力弱,则b液体的吸热能力较强。故第1空填:相等;第2空填:相等;第3空填:b。
【分析】探究不同物质的吸热能力时,保持液体质量相等,加热装置相同,串联的电阻保持阻值相等;当热量和液体质量相同时,温度差越大, 比热容越小。
22.【答案】(1)断开
(2)0.16;10
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量未知电阻R的阻值时,
(1)连接电路时,开关要断开,可保护电路;
(2)乙图中,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.16A;
测得R的阻值为:。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据,计算电阻。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)[1]乙图中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.16A。
[2]本次测得R的阻值为
23.【答案】高度差;电阻;电流
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】1、两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,由转换法,实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管液面高度差的变化越大,说明电阻产生的热量越多。
2、由图甲所示,两个电阻串联,两个电阻大小不同,通过它们的电流和时间相同,10Ω电阻产生热量多,故在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
3、乙图中右侧两电阻R3与R2并联后再与左侧电阻R1串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻R1的电流大小大于通过右侧容器中电阻R2的电流,故图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的电流不同。
故答案为:高度差;电阻;电流。
【分析】本题是关于“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验。在这个实验中,我们通常使用焦耳定律实验器来进行探究,该实验器包含两个相同的透明容器,容器中封闭着等量的空气,这样设计是为了确保实验条件的一致性,便于我们观察和比较。
实验的关键在于通过改变电流、电阻或通电时间等参数,来观察容器中空气温度的变化,进而推断出电流通过导体时产生的热量与这些因素的关系。由于空气受热会膨胀,我们可以通过观察容器中空气柱(或气球、U形管中的液面等)的变化来判断热量的多少。
24.【答案】(1)b
(2)2;在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(3)
【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】探究电流与电阻的关系时,
(1)闭合开关S前,滑动变阻器应移至阻值最大处,即b端,可保护电路;
(2)乙图中,当电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端电压为:
;实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,电压表示数为2V;
根据图像,电流与电阻的乘积是定值,得出结论为:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3)当定值电阻两端电压为2V,根据串联电路中电压规律,滑动变阻器两端电压为:

当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则滑动变阻器的阻值为:

当定值电阻阻值是25Ω时,电路中的电流为:
则滑动变阻器的阻值为:
则滑动变阻器连入电路中的阻值之比为:。
【分析】(1)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(2)根据U=IR,计算电阻两端的电压;且电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;
(3)根据电源电压和电压表示数,计算滑动变阻器的分压,结合,计算电流,利用,计算电阻,再计算电阻的比值。
(1)闭合开关S前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即b端。
(2)[1]据乙图可知,当电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
该实验中需要保持定值电阻两端电压不变,则小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
[2]根据图像可知,电流与电压的乘积是定值,且当电阻变大时,电流会变小,则结论为:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3)根据题意定值电阻两端电压为2V,根据串联电路中电压规律可知,滑动变阻器两端电压为
图中当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则滑动变阻器的阻值为
当定值电阻阻值是25Ω时,电路中的电流为
则滑动变阻器的阻值为
则滑动变阻器连入电路中的阻值之比为
25.【答案】(1)
(2)
(3)2.2;B
(4)0.75
(5)偏大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡的额定功率时,
(1)实验中,运用电压表测量电压,电流表测量电流,利用,计算小灯泡的电功率,则实验的原理是。
(2)实验中,电路串联,根据要求,滑片左移时灯泡变暗,即电路中的电流变小,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,滑动变阻器连接的是B下接线柱,如图所示:
(3)乙图中,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为2.2V;
测量小灯泡的额定功率,则两端电压为2.5V,使灯泡电压增大,则滑动变阻器两端电压会变小,滑动变阻器的阻值变小,即滑片向B端调节。
(4)图丙中,三组电压值分别为2.0V、2.5V、3.0V,三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A,根据欧姆定律,电压表示数越大,电流表的示数越大,当电压为2.5V时,灯泡电流为0.30A,则灯泡的额定功率为:;
(5)灯泡电阻受温度的影响,随温度升高而增加,电压表示数为2.5V时,灯泡电阻大于2V电压下灯泡的电阻,即计算所用的电阻偏小,根据,计算出的额定功率与实际的额定功率相比大。
【分析】(1)测量电功率的实验原理是P=UI;
(2)连接滑动变阻器时,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,判断连接的接线柱;
(3)根据电压表量程和分度值,计算电压大小;若增大灯泡的分压,需要减小滑动变阻器的电阻,减小滑动变阻器的分压;
(4)灯泡两端的电流随电压增大而变大;根据P=UI,计算电功率大小;
(5)灯丝电阻随温度升高而变大;当电阻减小,则电功率偏大。
(1)实验中运用电压表测量电压,电流表测量电流,结合公式测量小灯泡的电功率,因此该实验的原理是。
(2)根据实验电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流。要求滑片左移时灯泡变暗,即电路中的电流变小,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,因此滑动变阻器连接的是B下接线柱,如下图所示:
(3)[1]乙图中电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为2.2V。
[2]为了测量小灯泡的额定功率,即灯泡两端电压为2.5V,因此需要使灯泡电压增大,由串联电路中电压规律可知,滑动变阻器两端电压会变小,根据串联分压原理,滑动变阻器的阻值会变小,即滑片向B端调节。
(4)由图丙可知,三组电压值分别为2.0V、2.5V、3.0V,三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A,根据欧姆定律可知,电压表示数越大,电流表的示数也越大,所以当电压为2.5V时,灯泡电流为0.30A,则灯泡的额定功率为
(5)由图灯泡电阻受温度的影响随温度升高而增加,因此电压表示数为2.5V下灯泡电阻大于2V电压下灯泡的电阻,即计算所用的电阻偏小,根据可知,此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比大。
吉林省名校调研系列卷2024-2025学年九年级上学期第三次月考物理试题
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.(2024九上·吉林月考)下列用电器额定功率最接近 1000W 的是(  )
A.电冰箱 B.台灯 C.电风扇 D.空调
【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】家庭用电器中,接近1000W的电器由空调、电热水壶,电饭锅,D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】常见电器的电功率为灯泡20W, 家用微波炉的额定功率一般约为500W,电冰箱的功率约为150W,台灯的功率约为20W,电风扇的功率约为60W,而空调的功率约为1000W。
2.(2024九上·吉林月考)下列生活情景中,通过做功改变物体内能的是(  )
A.开水变凉 B.燃气烧水 C.可乐加冰 D.锻打物体
【答案】D
【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.开水变凉,开水温度高,向空气放出热量,内能减小,通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.燃气烧水,燃气燃烧温度高,水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.可乐加冰,冰温度低,吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.锻打物体,物体间相互碰撞,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
【分析】温度不同时,物体间通过热传递改变,物体间相互摩擦或碰撞,是做功改变内能。
3.(2024九上·吉林月考)游客在干燥的沙漠上游玩时,出现头发竖起如“刺猬头”的静电现象,则头发(  )
A.创造了电荷 B.带异种电荷 C.带同种电荷 D.带正电荷
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】干燥的空气和游客的头发摩擦时,头发发生电子转移,带了同种电荷,同种电荷相互排斥,竖起如刺猬头,发生静电现象,不是创造了电荷,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】不同物质相互摩擦,实现电子转移,使物体带电;同种电荷相互排斥。
4.(2024九上·吉林月考)如图所示,闭合开关能测出小灯泡L2两端电压的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】A.图中,电压表与并联,测量电压,故A不符合题意;
B.图中,电压表与并联,测的是电压,正负接线柱正入负出,接线正确,故B符合题意;
C.电压表与电源并联,测的是电源电压,且接线柱解反,故C不符合题意;
D.电压表与并联,但正负接线柱接反,不能测出电压,故D不符合题意。
故选B。
【分析】电压表和所测量的位置并联,接线柱要正入负出。
5.(2024九上·吉林月考)将分别标有“6V 2W ”、“4V 2W ”的甲、乙两灯泡串联,则(  )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮
C.通过甲灯的电流较大 D.通过乙灯的电流较大
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;实际功率
【解析】【解答】根据,甲乙电阻分别为:,,甲灯泡的阻值大于乙灯泡,当灯泡串联时,电流处处相等,根据P=I2R,甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率,则甲灯泡的亮度大于乙灯泡。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据,计算各用电器的电阻,根据P=I2R,判断实际电功率的大小。
6.(2024九上·吉林月考)如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是(  )
A.灯L1短路 B.电压表损坏 C.灯L1断路 D.导线ab断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A、如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,
A、如果灯泡L1短路,则灯泡L1不发光,灯泡L2发光,电压表被短路,无示数,故A正确;
B、如果电压表损坏,电压表无示数,两个灯不受影响,都应该发光,故B错误;
C、如果灯泡L1断路,则灯泡L1、L2都不发光,电压表有示数,故C错误;
D、如果导线ab断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电压表无示数,故D错误。
故选:A。
【分析】如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,常见的电路故障有:断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因。
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2024九上·吉林月考)“每天一苹果,医生远离我”。小明吃苹果前,将苹果放在鼻子前,可以闻到苹果的香气,这是因为分子的   ;他用力掰开苹果,结果掰不动,说明分子间存在   。
【答案】无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】闻到苹果的香气,是构成物质的分子不停地做无规则运动,形成扩散现象;
用力掰开苹果,掰不动,是分子间存在引力。故第1空填:无规则运动;第2空填:引力。
【分析】闻到气味,是分子无规则运动形成了扩散现象;分子间存在引力和斥力。
8.(2024九上·吉林月考)白炽灯在工作时,把电能转化为   和   。
【答案】光能;内能
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】白炽灯发光时,消耗电能,发光和发热,将电能转化为光能和内能。故第1空填:光能;第2空填:内能。
【分析】用电器工作时,消耗电能,获得光能和内能时,将电能转化为光能和内能。
9.(2024九上·吉林月考)小磊通过网络平台购买了标有“110V 7W”字样的台灯。该台灯   (选填“能”或“不能”)直接接入家庭电路中使用。电热水壶利用电流的   效应工作。
【答案】不能;热
【知识点】电压和电压的单位换算;电流的热效应
【解析】【解答】根据用电器规格“110V 7W”,该台灯的额定电压为110V,额定功率为7W,我国家庭电路的电压为220V,台灯不能直接接入家庭电路中使用。
电热水壶的工作时,电能转化为内能,利用了电流的热效应。电热水壶利用电流的热效应工作的。故第1空填:不能;第2空填:热。
【分析】用电器正常工作时,实际电压要等于灯泡的额定电压;电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
10.(2024九上·吉林月考)小磊用许多LED灯为妈妈的鲜花店做了一个灯牌,在调试过程中出现了如图所示的情况,则“光”字与其他几个字一定是   联的。电线的塑料外皮是   (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】并;绝缘体
【知识点】导体与绝缘体;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】图中,四个字有三个字正常发光,一个字不能发光,灯泡工作互不影响,是并联的。
电线的塑料外皮不容易导电,属于绝缘体。故第1空填:并;第2空填:绝缘体。
【分析】各用电器之间相互不影响,是并联的;不容易导电的物体是绝缘体。
11.(2024九上·吉林月考)2020年3月30日晚,小明家参与了长春市“地球一小时”活动,在熄灯一小时的时间里,共节省了0.5kW h的电能,合   J。这是通过减少   的方法来节约电能的。
【答案】1.8×106;时间
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】根据电能的单位换算:;
电能消耗量与功率和时间有关,通过减少工作时间,来节约电能。故第1空填:1.8×106;第2空填:时间。
【分析】根据电能单位换算1kW·h=3.6×106J,计算电能;电功率一定时,工作时间越短,消耗电能减少。
12.(2024九上·吉林月考)如图所示的电能表示数是   kW h。若单独使用一个电饭锅煮饭时,消耗电能0.3kW h,则该电能表的转盘转过   转。
【答案】231.6;900
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】图中,根据电能表表盘数字,电能表的表盘上最后一位是小数,单位是kW·h,此时的读数为231.6kW·h。
根据电能表转盘转数规格为3000r/(kW·h),根据消耗的电能,计算电能电能表转盘的转数为:n=3000r/(kW·h)×0.3kW·h=900r。故第1空填:231.6;第2空填:900。
【分析】根据电能表窗口数据,判断消耗的电能;利用转盘转数,结合实际消耗的电能,计算实际转数。
13.(2024九上·吉林月考)如图所示电路中,电源为恒功率电源,工作时输出的总功率大小恒定,为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则电源两端电压   ,电流表的示数   。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】增大;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】图中,两电阻并联,电流表测R1的电流,滑动变阻器R2的滑片P向左移动,接入电路中电阻变大,总电阻变大,若总电功率不变,根据,电压应变大,则电源两端电压及各支路电压增大,通过R1的电流增大,即电流表示数增大。故第1空填:增大;第2空填:增大。【分析】电阻并联,当总电功率一定时,电阻越大, 电压越大;定值电阻的电流变大。
14.(2024九上·吉林月考)一智能手机的锂电池上标有“ ”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压不变,给手机充电的过程中,手机电池属于电路中的   (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存   J的电能。
【答案】用电器;
【知识点】电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】给手机充电时,手机电池消耗电能,属于电路中的用电器;
根据电压、电流和时间,计算锂电池充满电,可以储存的电能为:
。故第1空填:用电器;第2空填:5.5944×104。
【分析】电路中,消耗电能的是用电器;根据W=UIt,可以计算电池储存的电能。
15.(2024九上·吉林月考)如图所示为某家用电热水器工作电路简化图,其中发热电阻,,通过开关通断可实现高中低三挡位加热。当开关、闭合时,电热水器为   挡位;高挡位正常工作100秒放出热量为   。
【答案】低;2.42×105
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 发热电阻,, 当开关、闭合时,电路的总电阻最大,由电功率公式可知电路的总功率最小,处于低挡位。当三个开关都闭合时,两个电阻首首相连,尾尾相接,属于并联,电路的总电阻最小,此时总功率最大,处于高温挡,根据焦耳定律计算高挡位正常工作100秒放出热量为。
综上 第1空、 低; 第2空、 2.42×105。
【分析】1、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;
2、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。
3、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt。
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(2024九上·吉林月考)如图所示的电路,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样(电阻不变)。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)通电100s,滑动变阻器消耗的电能。
【答案】解:(1)由小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样可知,小灯泡的额定电流为
(2)由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,根据串联电路电流规律可知,当小灯泡正常发光时,通过滑动变阻器的电流为
通电100s,滑动变阻器消耗的电能为
W滑=U滑I滑t=(6V-2.5V)×0.2A ×100s=70J
答:(1)灯泡的额定电流为0.2A;
(2)通电100s,滑动变阻器消耗的电能为70J。
【知识点】串联电路的电流规律;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器电流的大小;
(2)根据W=UIt,计算滑动变阻器消耗电能的多少。
17.(2024九上·吉林月考)如图所示电路,电源电压恒定,,当开关闭合、断开时,电流表的示数为0.2A;当开关都闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)解:当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为
(2)解:当开关S1、S2闭合时,电路为R1、R2并联,此时电流表测量干路电流。并联电路中各用电器互不影响,则此时R1的电流仍为0.2A,此时R2电流为
由欧姆定律得,电阻的阻值为
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据支路电阻和电流,利用U=IR,计算电压,等于电源电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为
(2)当开关S1、S2闭合时,电路为R1、R2并联,此时电流表测量干路电流。并联电路中各用电器互不影响,则此时R1的电流仍为0.2A,此时R2电流为
由欧姆定律得,电阻的阻值为
四、简答题(每题3分,共6分)
18.(2024九上·吉林月考)现在很多家庭都是“水地暖”,通过热水循环,给整个房间供暖,请你利用物理知识解释一下,为什么要以水作为能量媒介?
【答案】水的比热容大,根据,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,所以用水作为能量媒介
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容大,根据,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,用水作为能量媒介,可放出更多热量。【分析】水的比热容较大,相同情况下,水放热多。
19.(2024九上·吉林月考)一批劣质电线电缆类产品被通报。报告中指出劣质电线的铜丝直径明显比优质电线的细,如图所示,使用这种劣质电线,存在很大的火灾隐患。为什么?
【答案】在材料、长度、温度一定的情况下,导体的横截面积越小,电阻越大,所以劣质电线的电阻较大。根据焦耳定律可知,在电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以使用这种劣质电线存在很大的火灾隐患。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】在材料、长度、温度一定的情况下,导体的横截面积越小,电阻越大,所以劣质电线的电阻较大。根据,在电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,产生的热量越多,使用这种劣质电线,存在很大的火灾隐患。
【分析】导体在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大;根据Q=I2Rt,电阻越大,产生热量越多。
五、作图、实验与探究题(第20题4分、第21~23题每题3分、第24题4分、第25题7分,共24分)
20.(2024九上·吉林月考)作图题:
(1)请在如图甲的虚线框内用箭头标出电流的方向,并在括号里标出电源的极性。
(2)如图乙是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置,为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电压表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面的高低。请将电压表连入电路,使油量减少时电压表的示数减小。
【答案】(1)
(2)
【知识点】电流的方向;根据实物图画电路图;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)电源的符号,长的一端表示电源正极,闭合电路中,电流从电源正极流出,经过用电器,回到电源负极。如图所示
(2)图中,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时,滑片向上移动,R接入电路的电阻变大,总电阻变大,电路中电流变小,根据U=IR,定值电阻两端的电压变小,即油量减少时,电压表示数减小,电压表并联在定值电阻R0的两端,如图所示
【分析】(1)电源符号中,长的线为正极,短线为负极;电源外部,电流从正极流向负极;
(2)油量减少,滑动变阻器接入电阻变大,电流变小,定值电阻分压变小,判断电压表测量的位置。
(1)电源元件符号长的一端表示电源正极,闭合电路中,电流从电源正极流出,经过用电器,回到电源负极。如图所示
(2)由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时,滑片会向上移动,R接入电路的电阻变大,由串联电路电阻变化规律知电路的总电阻变大,根据可知,电路中电流变小,由U=IR知定值电阻两端的电压变小,由题意知油量 R 减少时,电压表示数减小,所以电压表并联在定值电阻R0的两端,如图所示
21.(2024九上·吉林月考)小康用如图所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,两烧瓶分别装入质量   (选填“相等”或“不相等”)的两种液体,为保证液体吸收热量相同,两电阻丝的电阻要   (选填“相等”或“不相等”),实验中a液体的温度上升较快,则   液体的吸热能力较强。
【答案】相等;相等;b
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】比较不同物质吸热能力时,要控制质量相同,故两烧瓶分别装入质量相等的两种液体;
两电阻丝串联,通过的电流和通电时间相等,为保证液体吸收热量相同,根据,则两电阻丝的电阻要相等;
实验中,质量和热量相同,a液体的温度上升较快,温度差大,根据,a液体吸热能力弱,则b液体的吸热能力较强。故第1空填:相等;第2空填:相等;第3空填:b。
【分析】探究不同物质的吸热能力时,保持液体质量相等,加热装置相同,串联的电阻保持阻值相等;当热量和液体质量相同时,温度差越大, 比热容越小。
22.(2024九上·吉林月考)用图甲电路来测量未知电阻R的阻值。
(1)连接如图甲所示的电路时,开关S应   ;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为1.6V,此时电流表的指针位置如图乙所示,为   A,本次测得R的阻值为   Ω。
【答案】(1)断开
(2)0.16;10
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量未知电阻R的阻值时,
(1)连接电路时,开关要断开,可保护电路;
(2)乙图中,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.16A;
测得R的阻值为:。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)根据电流表量程和指针位置,测量电流;根据,计算电阻。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)[1]乙图中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.16A。
[2]本次测得R的阻值为
23.(2024九上·吉林月考)如题图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,实验中通过观察U形管液面   的变化来反映电阻产生热量的多少。图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多;图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的   不同。
【答案】高度差;电阻;电流
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】1、两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,由转换法,实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管液面高度差的变化越大,说明电阻产生的热量越多。
2、由图甲所示,两个电阻串联,两个电阻大小不同,通过它们的电流和时间相同,10Ω电阻产生热量多,故在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
3、乙图中右侧两电阻R3与R2并联后再与左侧电阻R1串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻R1的电流大小大于通过右侧容器中电阻R2的电流,故图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的电流不同。
故答案为:高度差;电阻;电流。
【分析】本题是关于“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验。在这个实验中,我们通常使用焦耳定律实验器来进行探究,该实验器包含两个相同的透明容器,容器中封闭着等量的空气,这样设计是为了确保实验条件的一致性,便于我们观察和比较。
实验的关键在于通过改变电流、电阻或通电时间等参数,来观察容器中空气温度的变化,进而推断出电流通过导体时产生的热量与这些因素的关系。由于空气受热会膨胀,我们可以通过观察容器中空气柱(或气球、U形管中的液面等)的变化来判断热量的多少。
24.(2024九上·吉林月考)如图甲所示为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。实验器材有:电压恒为4.5V的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的4个定值电阻,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到   (选填“a”或“b”)端;
(2)小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为   V时,读出电流表的示数,并根据实验数据绘制出如图乙所示的I-R关系图像,则经过分析可得到结论:   ;
(3)分别用5Ω和25Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为和,则   。
【答案】(1)b
(2)2;在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(3)
【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】探究电流与电阻的关系时,
(1)闭合开关S前,滑动变阻器应移至阻值最大处,即b端,可保护电路;
(2)乙图中,当电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端电压为:
;实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,电压表示数为2V;
根据图像,电流与电阻的乘积是定值,得出结论为:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3)当定值电阻两端电压为2V,根据串联电路中电压规律,滑动变阻器两端电压为:

当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则滑动变阻器的阻值为:

当定值电阻阻值是25Ω时,电路中的电流为:
则滑动变阻器的阻值为:
则滑动变阻器连入电路中的阻值之比为:。
【分析】(1)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(2)根据U=IR,计算电阻两端的电压;且电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;
(3)根据电源电压和电压表示数,计算滑动变阻器的分压,结合,计算电流,利用,计算电阻,再计算电阻的比值。
(1)闭合开关S前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即b端。
(2)[1]据乙图可知,当电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
该实验中需要保持定值电阻两端电压不变,则小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
[2]根据图像可知,电流与电压的乘积是定值,且当电阻变大时,电流会变小,则结论为:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3)根据题意定值电阻两端电压为2V,根据串联电路中电压规律可知,滑动变阻器两端电压为
图中当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则滑动变阻器的阻值为
当定值电阻阻值是25Ω时,电路中的电流为
则滑动变阻器的阻值为
则滑动变阻器连入电路中的阻值之比为
25.(2024九上·吉林月考)物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的额定功率约为1W,电源电压恒为6V。
(1)本实验的原理是   ;
(2)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片左移时灯泡变暗,导线不得交叉);
(3)移动滑片,某时刻电压表的示数如图乙所示,其读数是   V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小超测量三组实验数据,粗心的他把三组数据随手写在草稿纸上(如图丙所示)而没有填写在对应的表格中,请你帮助小超计算:小灯泡的额定功率为   W;
(5)小明用已经测量的数据,计算2V电压下灯泡的电阻R,再根据,计算小灯泡在2.5V下的额定功率,此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比   (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)
(2)
(3)2.2;B
(4)0.75
(5)偏大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡的额定功率时,
(1)实验中,运用电压表测量电压,电流表测量电流,利用,计算小灯泡的电功率,则实验的原理是。
(2)实验中,电路串联,根据要求,滑片左移时灯泡变暗,即电路中的电流变小,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,滑动变阻器连接的是B下接线柱,如图所示:
(3)乙图中,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为2.2V;
测量小灯泡的额定功率,则两端电压为2.5V,使灯泡电压增大,则滑动变阻器两端电压会变小,滑动变阻器的阻值变小,即滑片向B端调节。
(4)图丙中,三组电压值分别为2.0V、2.5V、3.0V,三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A,根据欧姆定律,电压表示数越大,电流表的示数越大,当电压为2.5V时,灯泡电流为0.30A,则灯泡的额定功率为:;
(5)灯泡电阻受温度的影响,随温度升高而增加,电压表示数为2.5V时,灯泡电阻大于2V电压下灯泡的电阻,即计算所用的电阻偏小,根据,计算出的额定功率与实际的额定功率相比大。
【分析】(1)测量电功率的实验原理是P=UI;
(2)连接滑动变阻器时,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,判断连接的接线柱;
(3)根据电压表量程和分度值,计算电压大小;若增大灯泡的分压,需要减小滑动变阻器的电阻,减小滑动变阻器的分压;
(4)灯泡两端的电流随电压增大而变大;根据P=UI,计算电功率大小;
(5)灯丝电阻随温度升高而变大;当电阻减小,则电功率偏大。
(1)实验中运用电压表测量电压,电流表测量电流,结合公式测量小灯泡的电功率,因此该实验的原理是。
(2)根据实验电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流。要求滑片左移时灯泡变暗,即电路中的电流变小,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,因此滑动变阻器连接的是B下接线柱,如下图所示:
(3)[1]乙图中电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为2.2V。
[2]为了测量小灯泡的额定功率,即灯泡两端电压为2.5V,因此需要使灯泡电压增大,由串联电路中电压规律可知,滑动变阻器两端电压会变小,根据串联分压原理,滑动变阻器的阻值会变小,即滑片向B端调节。
(4)由图丙可知,三组电压值分别为2.0V、2.5V、3.0V,三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A,根据欧姆定律可知,电压表示数越大,电流表的示数也越大,所以当电压为2.5V时,灯泡电流为0.30A,则灯泡的额定功率为
(5)由图灯泡电阻受温度的影响随温度升高而增加,因此电压表示数为2.5V下灯泡电阻大于2V电压下灯泡的电阻,即计算所用的电阻偏小,根据可知,此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比大。

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