四川省巴中市巴州区2023-2024学年九年级下学期月考物理试卷(2月份)
2024-08-19
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内容正文:
2023-2024学年四川省巴中市巴州区九年级(下)月考物理试卷(2月份)
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 人体安全电压为不高于36V B. 我国的家庭电压是110V
C. 教室日光灯正常工作电流约为 D. 家用电冰箱的额定功率1000W
2.下列现象中不能用分子动理论解释的是( )
A. 衣橱里的樟脑球会逐渐变小 B. 沙尘暴起,尘土满天
C. 墙内开花,墙外香 D. 酒香不怕巷子深
3.下列关于热量、内能和温度的关系说法正确的是( )
A. 温度越高的物体,内能越大 B. 物体温度越高,内能越大
C. 温度越高的物体,含有的热量越多 D. 物体内能增加,一定吸收了热量
4.质量相等的铜块和铝块吸收相同的热量后再接触已知,则( )
A. 铜块把热量传给铝块 B. 铝块把热量传给铜块
C. 二者无热传递 D. 条件不足,无法比较
5.有两个金属球,甲球带大量正电荷,乙球带大量负电荷,用铜导线连接两球,则( )
A. 电子从乙流向甲,电流方向从甲到乙 B. 电子从甲流向乙,电流方向从乙到甲
C. 正电荷从甲流向乙,电流方向从甲到乙 D. 正电荷从乙流向甲,电流方向从甲到乙
6.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。小明和小刚利用“光控开关”天黑时自动闭合,天亮时自动断开和“声控开关”当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动没有声音时,自动断开设计了如图所示电路,使楼道照明变得“智能化”,下列符合这种“智能”要求的电路图是( )
A. B. C. D.
7.如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是( )
A. 磁极间有相互作用
B. 通电导线周围存在磁场
C. 通电导体在磁场中受力
D. 电磁感应现象
8.如图所示的电路,电源电压保持不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片由中点向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小,电流表示数不变
B. 电流表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表V示数不变,电压表V与电流表的示数之比变大
D. 电压表V示数变大,电压表V与电流表的示数之比不变
9.现有甲“220V 100W”和乙“220V 40W”两个小灯泡灯丝电阻不变。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
B. 甲、乙两灯并联在220V的电路中,乙灯比甲灯亮
C. 两灯正常发光时,甲灯消耗的电能一定比乙灯多
D. 甲、乙两灯串联在220V的电路中,电路的总功率一定小于40W
10.下列关于磁现象说法正确的是( )
①在磁场中,磁感线是真实存在的
②电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关
③地磁场的南北极与地理位置的南北极一致
④奥斯特实验发现了电流周围存在磁场
A. ①③ B. ①② C. ②④ D. ③④
11.现有质量相等且温度均为的A、B两物体和一杯温度为的水,先将A放入水中,热平衡后水的温度降低了,再将A取出,把B放入水中,热平衡后水温又降低了,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A. 8:9 B. 9:8 C. 1:1 D. 1:2
12.如图所示,当变阻器的滑片P置于某一位置时,、两端的电压分别为、,当滑片P置于另一位置时,、两端的电压分别为和,,则( )
A. B.
C. D. 无法判断、哪个大
二、填空题:本大题共5小题,共11分。
13.海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过______选填“做功”或“热传递”的方法把机械能转化为______能。
14.已知水的质量为300g,水温升高,则水吸收的热量是______。
15.现有两个小灯泡、分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的字样,若将两灯并联使用时,与的电功率之比为______;若将两灯串联使用时,电路两端允许加的最大电压是______ V,此时与电路消耗的总功之比为______。
16.一台线圈电阻为电动机,接在10V的电源上时,通过线圈的电流为2A,在内电流产生的热量是______ J,转化成的机械能是______ J,该电动机的机械效率为______。
17.已知甲、乙两图中,,,,求甲图中EF间的电阻______。乙图中G点处的电流______ A。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
18.如图所示,标出通电螺线管右端的磁极和它外部磁感线a的方向。
四、实验探究题:本大题共2小题,共15分。
19.某物理兴趣小组对热现象的有关实验进行如下探究:在两个同样的烧杯中分别装有水和煤油,用同样的热源分别对它们加热,实验装置如图甲、乙所示。
实验前应控制两套装置中水与煤油的初温和______相同。
安装实验器材时,应按照______选填“自上而下”或“自下而上”的顺序进行。
实验是通过______选填“加热时间”或“上升温度”来反映液体吸热的多少,因此本次实验中还需要的测量仪器是______,这种物理研究方法叫______法。
为比较不同物质吸热的情况,小明用如图甲、乙所示的实验装置完成实验。根据实验数据,小明作出了如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图象,由图丙可知,______的吸热能力强,煤油的比热容为______。
20.在测量额定电压为的小灯泡电功率实验中,电源是三节新干电池。
请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。当滑片向右移动时,灯变亮
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______填“左”或“右”端。
移动滑片在某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为,则小灯泡的实际功率为______ W,为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是______。
实验次数
电压
电流
电功率
1
2
3
分析实验数据可以发现。小灯泡两端的电压越高,它的实际功率______。
完成上述实验后,某小组设计了图丙所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率,方案如下:
①把定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。
②保持滑片位置不变,将电压表改接在两端,读出电压表的示数。
③小灯泡的额定功率______用、和表示。
④现有阻值为、、的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻应选______的。
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
21.如图所示,电源电压,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为,电压表的量程为,电流表的量程为。
当开关、闭合,断开时,求电流表的示数。
开关闭合,、断开。为保证电路元件安全。求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。
求该电路的最大电功率。
开关闭合,、断开时,求滑动变阻器R的最大电功率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、对人体的安全电压是不高于36V,故A符合实际;
B、我国家庭电路的电压是220V,故B不符合实际;
C、教室内一盏日光灯的电功率约为40W,工作时的电流,故C不符合实际;
D、家用电冰箱的额定功率约为200W,故D不符合实际。
故选:A。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出合理的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:A、樟脑球逐渐变小,是升华现象,是固态物质变为气态扩散到空气中的现象,能用分子运动理论解释,故A不符合题意;
B、沙尘暴起,尘土满天,是沙尘在风的作用下被扬起,分散到空气中,不能用分子运动理论解释,故B符合题意;
C、墙内开花,墙外香,香味分子不停地做无规则运动,能用分子运动理论解释,故C不符合题意;
D、因为酒中含有的分子不断运动,向四周扩散,使人们闻到酒香味,能用分子运动理论解释,故D不符合题意。
故选:B。
分子动理论包括:物质是由大量分子或原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在着相互的引力和斥力。进行分析判断即可。
本题难度不大,掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题是解答此类题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:A、内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关,只知道温度高低不能判断内能的大小,故A错误;
B、同一物体的质量和状态一定时,温度越高,内能越大。故B正确。
C、热量是过程中,只能说物体吸收或放出的多少热量,而不能说含有多少热量,故C错误。
D、做功和热传递都改变物体的内能,物体内能增加,可能是吸收的热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选:B。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关;
物体温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,内能越大;
热量是过程中,只能说物体吸收或放出的多少热量,而不能说含有多少热量;
做功和热传递都可以改变物体的内能。
本题主要考查学生对温度、内能、热量的关系的了解和掌握,是一道基础题。
4.【答案】B
【解析】解:由公式可知,因铜块和铝块的质量和吸收的热量相同,铝的比热容小于铜的比热容,所以铜块的温差小于铝的温度差,由于初温相同,所以铝的末温大于铜的末温;热传递是从高温物体传向低温物体,所以热量会从铝块传给铜,故B正确,ACD错误。
故选:B。
解决此题的关键是知道发生热传递的条件是有温度差,热量会从高温物体传向低温物体;
物体吸收热量后升高的温度可以结合热量的变形公式进行求解。
此题考查的是热传递的条件及热量公式的应用,关键点在于控制变量法控制质量、初温、末温、吸收的热量相等,比较升高的温度的应用。
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了电流的方向与电子移动的方向的关系.物理学中规定正电荷的定向移动方向是电流的方向,负电荷的定向移动方向与电流的方向相反。
甲带正电,乙带负电,则甲缺少电子,乙有多余电子,当两者用铜导体连起来时,电子将从乙上转移到甲上,电子转移的方向与电流的方向相反。
【解答】
甲金属球带正电,乙带负电,用带绝缘柄的导线将两个金属球连接起来时,自由电子移动的方向是从乙向甲,金属棒中形成的瞬间电流方向是从甲向乙。
故选A。
6.【答案】D
【解析】解:
A、当声控开关闭合时,电灯被短路,同时形成电源短路,电灯不亮。故A不符合题意。
B、光控开关和声控开关是并联的,光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光。故B不符合题意。
C、当光控开关闭合时,电灯被短路,同时形成电源短路,电灯不亮。故C不符合题意。
D、光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光。故D符合题意。
故选:D。
电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的。光控开关和声控开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的。
开关控制用电器时开关和用电器是串联的,用电器和用电器之间是并联的。
根据实际需要学会设计串联电路和并联电路。
7.【答案】D
【解析】解:A、由图可知,用条形磁体的N极靠近小磁针的N极,相互排斥,说明同名磁极相互排斥,故A错误;
B、开关闭合后,小磁针偏转说明通电导体周围有磁场,故B错误;
C、开关闭合后,电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的原理,故C错误;
D、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,是发电机的原理,故D正确。
故选:D。
发电机的工作原理是电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
本题涉及的内容有电流的磁效应,电动机的原理和发电机的原理。注意电动机和发电机的区别:电动机是先有电,后运动;发电机是先运动,后有电。
8.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,三电阻并联,电流表测和支路的电流之和,测和R支路电流之和,电压表测量电源电压;
AB、电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变;
当滑片由中点向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,该支路的电流小;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,所以、支路的电流不变;
又因并联电路在干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数不变,的示数变小,故AB错误;
CD、电压表示数不变,电流表的示数不变,的示数变小,所以电压表V与电流表的示数之比变大,电压表V与电流表的示数之比不变,故C正确、D错误。
故选:C。
由电路图可知,三电阻并联,电流表测和支路的电流之和,测和R支路电流之和,电压表测量电源电压;
根据滑片的移动判断滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路各支路独立工作、互不影响和电流特点可知两电流表示数的变化,然后分析各个选项。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律应用以及滑动变阻器的使用,关键是电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断。
9.【答案】D
【解析】解:根据可得两灯泡电阻分别为;
甲灯的电阻:;
乙灯的电阻:;
A、两灯串联在220V的电路中,通过两灯的电流相同,乙的电阻大,灯的亮度决定于灯的实际功率,根据可知,乙的实际功率大,所以乙灯比下灯亮,故A错误;
B、两灯并联在220V的电路中,并联电路中各支路两端的电压都相等,实际功率等于额定功率,故甲灯比乙灯亮,故B错误;
C、根据可知,正常发光时灯泡消耗的电能还与通电时间有关,因此无法确定它们的大小关系,故C错误;
D、两灯串联在220V的电路中,电路的总功率,故D正确。
故选:D。
根据可求得两灯泡电阻,灯丝电阻不变灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。
串联电路中各处的电流都相等,根据进行分析;
两灯并联在220V的电路中,并联电路中各支路两端的电压都相等,实际功率等于额定功率;
可知,消耗的电能跟通电时间和功率同时有关;
根据可求得电路的总功率。
本题考查了电功率公式和实际功率、额定功率、电功公式的应用,明白各物理量的意义和灯泡铭牌参数的含义是关键。
10.【答案】C
【解析】解:
①磁感线是为了描述磁体周围磁场分布而假想出来的曲线,在磁场中不是真实存在的,故①错误;
②电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,故②正确;
③地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,地磁场的南北极与地理位置的南北极大致相反且不重合,存在磁偏角,故③错误;
④奥斯特实验最早发现了电流周围存在磁场,故④正确。
综上所述,只有②④正确。
故选:C。
磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在;
影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数的多少;在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强;在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;
地球是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;
奥斯特实验说明了电流周围存在磁场。
此题考查了磁感线、影响电磁铁磁性强弱的因素、奥斯特实验、地磁场,是一道学科综合题。
11.【答案】A
【解析】解:
物体A放入水中后,,则它们的共同温度为,
物体A的温度由升高到,则,
水放出的热量:
A吸收的热量:,
根据热平衡方程:,
即
代入相关数据得:
,
物体B放入水中后,,它们的共同温度为,
B的温度由升高到,则,
水放出的热量:
B吸收的热量:,
根据热平衡方程:,
即,
代入相关数据得:
,
A、B两物体质量相等,即,
则A、B两物体的比热容之比:。
故选:A。
物体A放入水后,水的温度由降低了,变成,A的温度由升高到,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A的比热容。
物体B放入水后,水的温度由降低了,变成,B的温度由升高到,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容,据此求出A、B两物体的比热容之比。
本题解题的关键在于学生能否正确写出高温物体放热和低温物体吸热的表达式,利用方程的思想可以解决许多物理问题,在学习中注意运用。
12.【答案】B
【解析】解:该电路为串联电路,因为、为定值电阻,而当滑动变阻器从一端移至另一端时,通过、的电流相等,所以定值电阻两端的电压变化为,;即;
又因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和,因此滑动变阻器两端电压变化量是定值电阻电压变化量之和,
即
所以
故选
先分析电路的连接方式,然后根据串联电路中电流的特点,以及定值电阻两端电压的变化进行比较与的大小;再根据串联电路中电压的特点,即滑动变阻器两端电压的变化等于
解决本题的关键在于正确理解串联电路的电压规律,总电压不变,则减小的电压值一定等于增加电压值.
13.【答案】做功 内
【解析】解:钻木取火时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为:做功;内。
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。
当对物体做功时,机械能转化为内能,内能增加;当物体对外做功时,内能转化为机械能,内能减少。
此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况,常见的通过做功的方式改变内能的现象有:摩擦生热、压缩气体、敲打、弯折等。
14.【答案】
【解析】解:水吸收的热量:。
故答案为:。
根据求出水吸收的热量。
本题考查热量的简单计算,是一道基础题。
15.【答案】2:1 9 1:3
【解析】解:由,灯泡、正常工作时的电流分别为:
,;
由,可得灯泡、的电阻分别为:
,;
若将两灯并联使用时,因并联电路各支路两端的电压相等,则与的电功率之比为:
:::::1;
若将两灯串联使用时,通过它们的电流相等,为保证电路安全,电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流,
所以允许通过两灯泡的最大电流,
总电阻:,
所以电路两端允许加的最大电压为:;
与电路消耗的总功之比为:
。
故答案为:2:1;9;1:3。
根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,由分别求出额定电流,再根据欧姆定律分别求出灯泡的电阻;
若将两灯并联使用时,根据并联电路的电压特点和求出与的电功率之比;
若将两灯串联使用时,根据串联电路各处的电流相等和允许的最大电流确定电路中的最大电流,根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出两端的最大电压;
由可求出与电路消耗的总功之比。
本题考查串联和并联电路特点,欧姆定律以及电功率公式的灵活应用,关键是根据串联电路的特点确定电路的最大电流,以及电功率公式和欧姆定律的灵活应用。
16.【答案】
【解析】解:线圈产生的热量:;
电动机消耗的电能:;
转化的机械能:;
电动机的机械效率:。
故答案为:240;960;。
根据焦耳定律求出线圈产生的热量;根据求出电动机消耗的电能,转化的机械能等于消耗的电能减去产生的热量;根据效率公式求出电动机的机械效率。
本题考查焦耳定律、电功公式以及效率公式的应用,难度不大。
17.【答案】
【解析】解:图甲电阻、和串联后的总电阻与并联,
根据串联电路电阻规律可得,电阻、和串联后的总电阻:,
因为,,根据并联电路电阻规律可得,EF间与并联的电阻总为:;
由甲图可知,EF间的电阻等效为,
则乙图的右边最后四个电阻等效阻值为,据此可知乙图右侧七个电阻等效阻值与甲图EF间的电阻值相等为,由此可以得出,乙图中除左边的电阻外,右侧所有电阻的阻值等效为甲图右侧三个电阻串联的阻值,
因为MN间的电压:,
根据并联电路规律和欧姆定律可得,乙图中通过左侧第一个的电流:,
因为乙图中左侧第一个与其右侧所有电阻的等效电阻值相等,为,
所以根据并联电路电流规律可得,通过乙图第二个的电流为:,
由此可知,乙图中G点处的电流:。
故答案为:2;。
图甲电阻、和串联后的总电阻与并联,根据串、并联电路电阻规律计算EF间的总电阻;
由甲图可知乙图的右边最后四个电阻等效阻值,这样乙图右侧七个电阻等效阻值与甲图EF间的电阻值相等,由此可知,乙图中除左边的电阻外,右侧所有电阻的阻值等效为甲图右侧三个电阻串联的阻值,据此根据并联电路电流规律和欧姆定律,计算乙图G点处的电流。
本题考查串、并联电路规律和欧姆定律的公式得应用,因为出现混联电路,所以本题对初中学生来说有难度。
18.【答案】解:电流从电源正极流出,从左后方流入通电螺线管,根据安培定则知,右端为N极,根据磁体周围的磁感线从N出发进入S极,a的方向水平向左,如图所示:
【解析】根据安培定则确定磁极,根据磁体周围的磁感线从N出发进入S极分析解答。
本题考查安培定则与磁感线的方向,属于基础题。
19.【答案】质量 自下而上 加热时间 停表 转换 水
【解析】解:根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前,应取初温和质量相等的水和煤油进行实验;
因用酒精灯的外焰加热,安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,确保一次调整到位;
物体吸收热量的多少无法用测量工具测出来,本实验是通过加热时间来反映的,这种物理研究方法叫转换法;
实验过程需要测量温度和时间,故除了温度计还需要停表;
根据图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图象,由图丙可知,升高,煤油用时,水用时,即水的加热时间长,由比较吸热能力的方法可知,水的吸热能力强,
根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图象知,升高,煤油用时,水用时,根据,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容与正比,故煤油的比热容:。
故答案为:质量;自下而上;加热时间;停表;转换;水;。
比较物质吸热能力时,可以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;
安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行;
物体吸收热量的多少无法用测量工具测出来,本实验是通过加热时间来反映的,这种物理研究方法叫转换法;
实验过程需要测量温度和时间,故需要温度计和停表;
根据图丙通过升高相同温度,吸收热量的多少,利用得出煤油比热容。
本题考查物体吸热能力的实验,掌握比较不同物质吸热能力的方法是解题关键。
20.【答案】左 灯泡的亮度 越大 5
【解析】解:小灯泡的额定电压为,电压表选择小量程与小灯泡并联;滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以应选择右下接线柱串联入电路中,电压表应并联在灯泡两端,如图所示:
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即左端;
因为电压表选用小量程,由图乙可知,电压表的分度值为,示数为,灯泡的实际功率:;
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度;
由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由可知,电压和电流都增大时,电功率增大,说明小灯泡两端的电压越高,它的实际功率越大;
①调节滑动变阻器使电压表示数为,此时灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在两端,电压表测定值电阻两端的电压,读出电压表示数为;
③根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流:,串联电路各处电流相等,则;
③则小灯泡额定功率的表达式为:。
④电源为3节新干电池组成,电源电压为,灯泡正常发光时电流为,
由串联电路的电压特点可知,定值电阻和滑动变阻器两端的总电压:,
由欧姆定律可知,定值电阻和滑动变阻器的总电阻:,
因此定值电阻应选,此时定值电阻两端的电压:,故能满足测量要求。
故答案为:见解答图;左;滑动变阻器断路;;灯泡的亮度;越大;;5。
电压表与被测用电器并联,根据小灯泡的额定电压确定量程;滑动变阻器应与被控制用电器串联,根据滑片右移时灯泡变亮确定变阻器的接线柱;
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
根据电压表选用小量程确定分度值读出示数,根据可求出灯泡的实际功率;
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,据此分析还表中需要增加记录的内容;
由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据分析灯泡实际功率与灯泡两端的电压关系;
为测灯泡的额定功率,必须使灯泡两端电压为,由图知,电压表分别测灯泡和定值电阻两端电压,由串联电路特点和欧姆定律通过计算定值电阻的电流得到灯泡正常发光时的电流,由计算灯泡的额定功率;
根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻和滑动变阻器总的电阻,进而确定定值电阻的规格。
本题是测灯泡功率的实验,考查了电路连接、注意事项、电压表的读数、实验操作、电功率计算以及器材的选择等,综合性强。
21.【答案】解:当开关、闭合,断开时,电路为的简单电路,
此时电路中的电流为:,
即此时电流表的示数为;
当闭合,、断开,与变阻器R串联,电压表测变阻器R两端电压,
当R接入电路电阻0时,此时电路中总电阻最小,电流最大为:
,
故变阻器接入电路中的最小值为0,
当变阻器R两端电压达到电压表的量程时,电路中电流最小为:
,
此时变阻器接入电路的阻值最大为:,
故滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为;
当开关、、均闭合时,与并联,由并联电路电压规律可知,
,
由可知,此时电路消耗的总功率最大为:
;
开关闭合,、断开时,与R串联,滑动变阻器R的功率为,
由函数知识可知,当时,滑动变阻器R的功率最大,
则:。
答:电流表的示数为;
滑动变阻器R接入电路的阻值范围为;
该电路的最大电功率为;
滑动变阻器R的最大电功率为。
【解析】当开关、闭合,断开时,电路为的简单电路,根据欧姆定律可求出电路中的电流;
当闭合,、断开,与变阻器R串联,电压表测变阻器R两端电压,当R接入电路电阻0时,此时电路中总电阻最小,根据欧姆定律求出最大电流并判断是否超过电流表的量程,当变阻器R两端电压达到电压表的量程时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出变阻器的最大阻值,从而确定变阻器的范围;
当开关、、均闭合时,与并联,此时电路中总电阻最小,由并联电路电压规律和可求出电路消耗的总功率最大;
开关闭合,、断开时,与R串联,滑动变阻器R的功率为,由函数知识可求变阻器功率的最大值。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式是关键。
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