天津市静海实验中学2023-2024学年九年级上学期第三次段考物理试卷
2024-09-21
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内容正文:
2023-2024学年天津市静海实验中学九年级(上)第三次段考物理试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意。
1.(3分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带负电荷 D.可能带正电荷
2.(3分)A、B是同种材料制成的导线,它们的横截面积相等,A的长度是B的两倍。关于这两导体的电阻(RA、RB)大小关系说法正确的是( )
A.RA<RB B.RA>RB C.RA=RB D.无法判断
3.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,这主要是因为( )
A.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线消耗的电能很少
B.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的绝缘体隔热
4.(3分)某用电器正常工作时通过的电流大约为4A,该用电器可能是( )
A.电脑 B.节能灯 C.遥控器 D.电饭锅
5.(3分)如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,图中油量表实质是一个电流表,当油量减少时( )
A.电路上电阻增大,电流减小
B.电路上电阻增大,电流增大
C.电路上电阻减小,电流减小
D.电路上电阻减小,电流增大
6.(3分)下图是某班四位同学根据如图所示的实物电路所画的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,R2两端的电压为2V,则电压表V1的示数为( )
A.10V B.6V C.4V D.2V
8.(3分)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现只有一个灯泡亮,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯泡L2短路,电压表没有读数
B.灯泡L2断路,电流表没有读数
C.灯泡L1断路,电压表没有读数
D.灯泡L1短路,电流表没有读数
9.(3分)如图所示电路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的是( )
A.甲接电压表,乙接电流表
B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表
D.甲、乙都接电流表
10.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为U1;接着只断开开关S2,此时电压表示数为U2,若已知U1:U2=5:3,则电阻R1和R2的阻值之比是( )
A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:3
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题给出的四个选项中,符合题意的选项均多于一个,全部选对的得3分,选对但不全得1分,不选或选错的得零分。
(多选)11.(3分)如图所示电路,闭合开关后,以下判断正确的是( )
A.灯L1、L2并联
B.灯L1、L2串联
C.电流表A1测通过灯L1电流
D.电流表A测电路的总电流
(多选)12.(3分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响( )
A.只闭合S1时,甲灯比乙灯亮
B.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
(多选)13.(3分)如图所示电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。当开关S闭合,在保证安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电流表的示数变化范围0.2A~0.3A
C.电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D.电阻R2的两端电压由4V减小到0V
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)小明家中一周前后电能表示数如表所示,他家这周消耗了 kW•h的电能。手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为2000mA•h J的电能。
上周日中午12:00
本周日中午12:00
15.(4分)铭牌为“6V 0.5A”的某用电器接在9V的电源上,为了使该用电器正常工作,需 联一个 Ω的电阻。
16.(4分)如图实验装置,两个透明容器中装有等量的空气,用该装置可以探究电流通过导体产生的热量与 (选填“电流”或“电阻”)之间的关系,给该装置通电一段时间,a、b两个U形管中液面高度变化较大的是 (填“a”或“b”)管。
17.(4分)一盏电灯标有“220V 40W”字样,当实际电压为110V时,其实际功率为 W;1kW•h的电能能使这盏电灯正常工作 h。(电灯电阻不受温度影响)。
18.(4分)定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示,如图乙所示,闭合开关S,此时小灯泡L消耗的电功率是 W;电源两端的电压为 V。
19.(4分)如图1所示电路电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中,电源电压为 V;变阻器的最大阻值是 Ω.
四、综合题(本大题共6小题,共37分)
20.(6分)一个标有“220V 2000W”的电热水器,其水箱中注有50kg的水,正常工作一段时间水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
21.(6分)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,但示数较小,无论怎样移动滑片,产生这一故障的原因可能是 ;
(3)实验中测得多组数据,在坐标轴上标出适当的标度,把表中的数据在坐标系中描点并连线。
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
0.6
1.2
1.8
2.4
电流I/A
0.12
0.24
0.36
0.48
(4)本实验所用电阻的阻值为 Ω,若将本实验中所用的电阻换成小灯泡,则不能完成本实验 。
22.(6分)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
23.(7分)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V),导线若干。若实验室有:R1(10Ω 1A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)用笔画出导线完成图1的电路连接(当滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗);
(2)当移动滑动变阻器时,眼睛应该观察 (选填“电压表”或“电流表”),当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示 A,小灯泡的额定功率为 W。
(3)通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。
24.(6分)小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,小明选择了满足这个实验要求的实验器材(电源电压不变),并连接了部分实验电路
(1)请画出实物图的电路图;
(2)请写出主要的实验步骤,并标明要测量的物理量;
(3)写出Rx的表达式。
25.(6分)室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压为5V
(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,求电流表的示数。
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少?
2023-2024学年天津市静海实验中学九年级(上)第三次段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意。
1.(3分)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带负电荷 D.可能带正电荷
【答案】C
【解答】解:
由图知乙、丙相互排斥、丙一定带同种电荷,则乙一定也带正电、乙相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知。
故选:C。
2.(3分)A、B是同种材料制成的导线,它们的横截面积相等,A的长度是B的两倍。关于这两导体的电阻(RA、RB)大小关系说法正确的是( )
A.RA<RB B.RA>RB C.RA=RB D.无法判断
【答案】B
【解答】解:导体的电阻与其材料、长度,A、B是同种材料制成的导线,A的长度是B的两倍、横截面积相同,电阻越大A>RB。
故选:B。
3.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,这主要是因为( )
A.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线消耗的电能很少
B.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的绝缘体隔热
【答案】A
【解答】解:电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,
因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
所以产生的热量:Q电炉丝>Q导线,
由于Q=W电,
因此相同时间内导线上消耗的电能小于电炉丝消耗的电能,故A正确;
而与散热快慢、隔热效果无关、D错。
故选:A。
4.(3分)某用电器正常工作时通过的电流大约为4A,该用电器可能是( )
A.电脑 B.节能灯 C.遥控器 D.电饭锅
【答案】D
【解答】解:A、笔记本电脑的功率约为200W≈0.9A;
B、节能灯的功率约为40W≈6.18A;
C、遥控器的功率很微小,故C错误;
D、电饭煲的功率约为900W≈4A。
故选:D。
5.(3分)如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,图中油量表实质是一个电流表,当油量减少时( )
A.电路上电阻增大,电流减小
B.电路上电阻增大,电流增大
C.电路上电阻减小,电流减小
D.电路上电阻减小,电流增大
【答案】A
【解答】解:由图可知,当油量减少时,浮标推动指针上移;
根据I=可知。
故选:A。
6.(3分)下图是某班四位同学根据如图所示的实物电路所画的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:
由实物电路图可知,灯泡与电动机并联1控制干路,S2控制电动机。
A、电路图中灯泡与电动机并联5控制电动机,S1控制灯泡,故A错误;
B、电路图中灯泡与电动机并联1控制干路,S8控制电动机,故B正确;
C、电路图中灯泡与电动机并联1控制干路,S2控制灯泡,故C错误;
D、电路图中灯泡与电动机并联,故D错误。
故选:B。
7.(3分)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,R2两端的电压为2V,则电压表V1的示数为( )
A.10V B.6V C.4V D.2V
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联1测R2两端的电压;R6两端的电压为2V,则电压表V1的示数为6V。
故选:D。
8.(3分)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现只有一个灯泡亮,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯泡L2短路,电压表没有读数
B.灯泡L2断路,电流表没有读数
C.灯泡L1断路,电压表没有读数
D.灯泡L1短路,电流表没有读数
【答案】A
【解答】解:闭合开关S后,发现只有一个灯泡亮,并且电流表一定有示数,故BC错误;
由于电压表无示数,说明与电压表并联的用电器被短路2短路,故A正确。
故选:A。
9.(3分)如图所示电路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的是( )
A.甲接电压表,乙接电流表
B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表
D.甲、乙都接电流表
【答案】C
【解答】解:因为串联电路只有一条电流路径,要使电阻R1、R2串联,那么流过R3的电流必定也流过R2,即电流通过Rl~R2~开关S构成通路,故甲,答案C正确。
故选:C。
10.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为U1;接着只断开开关S2,此时电压表示数为U2,若已知U1:U2=5:3,则电阻R1和R2的阻值之比是( )
A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:3
【答案】B
【解答】解:闭合开关S1、S2时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压1;
接着只断开开关S2时,两电阻串联2两端的电压,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
R2两端的电压:UR2=U8﹣U2,
串联电路中各处的电流相等,
由I=可知
=====。
故选:B。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题给出的四个选项中,符合题意的选项均多于一个,全部选对的得3分,选对但不全得1分,不选或选错的得零分。
(多选)11.(3分)如图所示电路,闭合开关后,以下判断正确的是( )
A.灯L1、L2并联
B.灯L1、L2串联
C.电流表A1测通过灯L1电流
D.电流表A测电路的总电流
【答案】ACD
【解答】解:由图可知,电流从电源的正极出来1和电流表A2,电流表A2测通过L1的电流;另一条路径是经过灯泡L2;然后汇合在一起经过电流表A5,通过开关回到电源的负极,所以该电路为并联电路,ACD正确。
故选:ACD。
(多选)12.(3分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响( )
A.只闭合S1时,甲灯比乙灯亮
B.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
【答案】BD
【解答】解:A、只闭合S1时,甲、乙两灯串联;由,乙灯电阻3R可知:两灯串联时,甲灯实际功率比乙灯小,故A错误;
BC、只闭合S1、S2时,甲灯被短路;此时乙灯电压U乙=U=4V,乙灯正常发光,即电路的总功率为3W、C错误;
D、只闭合S2、S8时,甲、乙两灯并联甲=U乙=U=6V;此时甲,则甲甲:P乙=6W:3W=2:1,故D正确。
故选:BD。
(多选)13.(3分)如图所示电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。当开关S闭合,在保证安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电流表的示数变化范围0.2A~0.3A
C.电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D.电阻R2的两端电压由4V减小到0V
【答案】ABC
【解答】解:
由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R4两端的电压,电流表测电路中电流;
(1)滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;
电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大;
根据U=IR可知,R1两端电压变大,即电压表示数变大;
(2)当滑片在b端时,R1与R3的最大阻值串联,由电阻的串联
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电路中的最小电流:
I===0.2A,
由欧姆定律得,此时电压表的示数:
U2=IR1=0.3A×10Ω=2V;
因电压表接入电路的量程为 0~7V,即R1两端的最大电压为U1′=7V,
此时电路中的最大电流为:
I′===0.3A,
故滑片由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围是8.2A~0.8A;
对应的电压表的示数变化范围是2V~3V,电源电压恒为4V,
电阻R2的两端电压由4V减小到5V,故C正确。
故选:ABC。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)小明家中一周前后电能表示数如表所示,他家这周消耗了 22 kW•h的电能。手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为2000mA•h 26640 J的电能。
上周日中午12:00
本周日中午12:00
【答案】22;26640
【解答】解:由图可知,电能表前,
则小明家5月份消耗的电能:W=W2﹣W4=1288.5kW•h﹣1266.5kW•h=22kW•h;
手机电池充满电后能储存的电能:W=UIt=5.7V×2000×10﹣3A×5×3600s=26640J。
故答案为:22;26640。
15.(4分)铭牌为“6V 0.5A”的某用电器接在9V的电源上,为了使该用电器正常工作,需 串 联一个 6 Ω的电阻。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压,
此时小灯泡两端的电压为6V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电阻两端的电压:
UR=U﹣UL=8V﹣6V=3V,
∵串联电路各处的电流相等,
∴由I=可得
R====6Ω。
故答案为:串;6。
16.(4分)如图实验装置,两个透明容器中装有等量的空气,用该装置可以探究电流通过导体产生的热量与 电流 (选填“电流”或“电阻”)之间的关系,给该装置通电一段时间,a、b两个U形管中液面高度变化较大的是 a (填“a”或“b”)管。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,
根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等右=I左,
两个2Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外,
所以,I左>I内,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,电流不同,探究电流产生热量跟电流的关系;
(2)通电一段时间后,右面”U”形管液面高度差较小、通电时间相同的情况下,电阻产生的热量越少。
故答案为:电流;a。
17.(4分)一盏电灯标有“220V 40W”字样,当实际电压为110V时,其实际功率为 10 W;1kW•h的电能能使这盏电灯正常工作 25 h。(电灯电阻不受温度影响)。
【答案】10;25。
【解答】解:由P=可得
R===1210Ω,
当把该灯接入110V的电压两端时,实际功率:
P实===10W;
灯泡正常发光时的功率P=40W=2.04kW,
由P=可得;
t===25h。
故答案为:10;25。
18.(4分)定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示,如图乙所示,闭合开关S,此时小灯泡L消耗的电功率是 1 W;电源两端的电压为 4.5 V。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与灯泡L串联,
定值电阻R的I﹣U图象是过原点的斜直线,灯泡的电阻与温度有关,
由图甲可知,电流表的示数I=0.4A时L=5.5V,R两端的电压UR=2V,
此时小灯泡L消耗的电功率:
PL=ULI=4.5V×0.5A=1W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源两端的电压:
U=UL+UR=2.8V+2V=4.6V。
故答案为:1;4.4。
19.(4分)如图1所示电路电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中,电源电压为 3 V;变阻器的最大阻值是 20 Ω.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R8两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,
由图象可知,电源电压U=3V;
(2)由图象可知,电路中的电流为4.1A时1=5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:U2=U﹣U5=3V﹣1V=3V,
R2的最大阻值:
R2===20Ω。
故答案为:3;20。
四、综合题(本大题共6小题,共37分)
20.(6分)一个标有“220V 2000W”的电热水器,其水箱中注有50kg的水,正常工作一段时间水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量为:
Q吸=cm△t=4.2×108J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×103J;
(2)不计热量损失,电热丝所产生热量的全部被水吸收,
由Q放=Q吸=W=Pt得,加热所需要的时间:
t====4200s。
答:
(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收3.4×106J的热量;
(2)电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s。
21.(6分)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 右 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,但示数较小,无论怎样移动滑片,产生这一故障的原因可能是 将变阻器下面两个接线柱连入了电路中 ;
(3)实验中测得多组数据,在坐标轴上标出适当的标度,把表中的数据在坐标系中描点并连线。
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
0.6
1.2
1.8
2.4
电流I/A
0.12
0.24
0.36
0.48
(4)本实验所用电阻的阻值为 5 Ω,若将本实验中所用的电阻换成小灯泡,则不能完成本实验 灯泡的电阻随温度改变,不能控制电阻不变 。
【答案】(1)右;(2)将变阻器下面两个接线柱连入了电路中;(3)见解答;(4)5;灯泡的电阻随温度改变,不能控制电阻不变。
【解答】解:(1)为了保护电路元件,闭合开关前,即右端;
(2)连接电路后,闭合开关、电压表都有示数,两表的示数较小,两电表示数均无变化,产生这一现象的原因是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中;
(3)根据表格数据描点绘出图象如图所示:
(4)根据欧姆定律可得定值电阻的阻值为;R==;若将本实验中所用的电阻换成小灯泡,理由是灯泡的电阻随温度改变。
故答案为:(1)右;(2)将变阻器下面两个接线柱连入了电路中;(4)5,不能控制电阻不变。
22.(6分)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R5的简单电路,电流表测电路中的电流
R1===10Ω;
(2)当开关S2、S2均闭合时,R1和R3并联,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,则有:
U2=U=3V,
由欧姆定律可知,通过R7的电流为:
I2===0.8A,
所以通电10s电阻R2产生的热量为:
Q=I26R2t=(0.6A)2×30Ω×10s=3J。
答:(1)电阻R7的阻值为10Ω;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量为3J。
23.(7分)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V),导线若干。若实验室有:R1(10Ω 1A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)用笔画出导线完成图1的电路连接(当滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗);
(2)当移动滑动变阻器时,眼睛应该观察 电压表 (选填“电压表”或“电流表”),当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示 0.26 A,小灯泡的额定功率为 0.65 W。
(3)通过估算,滑动变阻器应选择 R2 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。
【答案】(1)如上图所示;(2)电压表;0.26,0.65;(3)R2。
【解答】解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯泡并联,小灯泡电阻约为10Ω==0.25A,当滑片向右移动时,说明电阻变大,如下图所示:
(2)灯的额定电压为3.5V,当移动滑动变阻器时,知道等于2.8V正常发光,分度值为0.02A,
则小灯泡额定功率为P额=U额I=2.8V×0.26A=0.65W。
(3)电源电压为3V,根据串联电路的规律和欧姆定律
R滑====14Ω>10Ω,故选用“20Ω 0.8A”的滑动变阻器R2;
故答案为:(1)如上图所示;(2)电压表,0.652。
24.(6分)小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,小明选择了满足这个实验要求的实验器材(电源电压不变),并连接了部分实验电路
(1)请画出实物图的电路图;
(2)请写出主要的实验步骤,并标明要测量的物理量;
(3)写出Rx的表达式。
【答案】(1)如图所示;(2)①只闭合S1,记下电流表的示数I1;②再闭合S2,记下电流表的示数I2;(3)Rx=。
【解答】解:
(1)由实物图知,电流表A1和电阻R0串联,S3与Rx并联,由此画出电路图如图所示:
;
(2)主要的实验步骤:①只闭合S1,记下电流表的示数I1;
②再闭合S4,记下电流表的示数I2;
(2)在步骤①中,R0与电阻Rx串联,电流表测电路的电流,
由电阻的串联和欧姆定律得,电源电压:U=I3(R0+Rx);
在步骤②中,待测电阻短路0的简单电路,电流表测电路的电流,
由欧姆定律得,电源电压:U=I4R0;
因电源电压不变,故有:I1(R3+Rx)=I2R0;
解得:Rx=。
故答案为:
(1)如上图所示;(2)①只闭合S1,记下电流表的示数I1;②再闭合S7,记下电流表的示数I2;(3)Rx=。
25.(6分)室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压为5V
(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,求电流表的示数。
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由电路图可知,R与Rt串联,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,温度为30℃时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I===0.0125A;
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,
由电路中电流表的量程可知,电路中的最大电流5.02A
R总===250Ω,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小=R总﹣Rt′=250Ω﹣200Ω=50Ω;
(3)由图象可知,热敏电阻的阻值越小,
结合2小题可知,当电路中电流最大为0.02A时,
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,热敏电阻的阻值最小,则
Rt小=R总小﹣R滑大=250Ω﹣150Ω=100Ω,
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
答:(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,使滑动变阻器接入电路的电阻为100Ω时;
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃。
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