九年级全一册物理期中复习（压轴60题23大考点）（人教版13～16章）-2024-2025学年九年级全一册物理阶段性复习讲解与训练（人教版）

九年级全一册物理期中复习（压轴60题23大考点） 训练范围：人教版九年级全一册第13~16章。 一．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题） 三．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 四．利用比热容的公式计算热量（共5小题） 五．热平衡方程及其应用（共3小题） 六．热值的简单计算（共3小题） 七．固体和液体的热值计算（共3小题） 八．气体的热值计算（共2小题） 九．热机的效率公式与计算（共4小题） 十．能量的利用效率（共4小题） 十一．根据电路图连接实物（共3小题） 十二．串联和并联的概念与辨析（共2小题） 十三．开关在串并联电路中的作用（共2小题） 十四．串并联电路的设计（共3小题） 十五．探究串联电路中各处电流的关系（共2小题） 十六．探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系（共2小题） 十七．电学元件的选择（共2小题） 十八．探究串联电路中的电压规律（共3小题） 十九．串联电路中的电压规律（共2小题） 二十．运用串联电路中的电压规律计算（共2小题） 二十一．电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系（共3小题） 二十二．探究影响电阻大小的因素（共2小题） 二十三．滑动变阻器的使用（共2小题） 一．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 1．（多选）在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如表所示的数据： 次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min 1 水 200 10 7 2 甲 200 20 10 3 乙 400 20 14 4 丙 400 15 14 如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103J•（kg•℃）﹣1，则由上述条件可得（　　） A．第1次实验中，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量 B．第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多 C．乙液体的比热容为2.1×103J•（kg•℃）﹣1 D．丙液体的比热容小于乙液体的比热容 2．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，他得到如下数据： 物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 水 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 煤油 3 0.1 10 1 4 0.2 10 2 （1）上表中用加热时间的长短来表示水和煤油　 　。 （2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的 　有关。 （3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：　 　 。 二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题） 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）要比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验，通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　 　（大/小）。 （2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择　 　两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过　 　来反映的。 （3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则从图象可以看出，　　液体的比热容较大，　 　液体的吸热能力更强。 4．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题： 烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 300 20 30 12 2 水 150 20 30 6 3 煤油 300 20 30 6 4 煤油 300 20 25 3 （1）由于用同样加热器加热，所以可以通过比较　 　来比较吸收热量的多少。 （2）分析比较　 　（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。 （3）分析比较1、2两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：物体温度升高时吸收热量的多少与　 　有关。 三．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 5．运用知识解决问题 （1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 　 　，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 　 　。 （2）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是 　 　。 （3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 　 　。 A．温度相同的两个物体间也能发生热传递 B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．物体的温度越高，含有的热量越多 D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能 （4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 　 　。 A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热 （5）对100g水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量（请写出计算过程）。 6．张亮同学在学习完比热容的知识后，从课本比热容的表格中了解到沙石的比热容大于干泥土的比热容。他便产生了一个疑问：沙石比热容大于干泥土，为什么沙漠地区昼夜温差小于内陆地区呢？是不是课本提供的数据有误？带着这个疑问，他在院子里找来了一些沙子和泥土做了如下实验：取质量相同的沙子和泥土放在相同的酒精灯上加热，测出它们的温度随时间的变化数据。测量结果如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 t沙/℃ 25 28 31 34 36 39 41 44 46 t土/℃ 25 28 30 32 34 37 39 42 44 （1）从测量数据可以看出：在质量、吸收热量相同时，　 　升温较快，说明c沙　 　c土（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）该同学测量结果与课本提供的数据不同的原因可能是　 　 。 四．利用比热容的公式计算热量（共5小题） 7．如图所示，为了解白纸和黑纸的吸热性能，小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中，再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来，然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内，小明每隔3min测一次水的温度，记录在下面的表格中。根据小明的实验和记录可知[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]（　　） 日照时间t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 白纸瓶水温t1/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑纸瓶水温t2/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 A．相同的条件下，白纸的吸热性能好于黑纸 B．相同的条件下，黑纸的吸热性能好于白纸 C．30min内，白纸瓶中的水内能增加了1.26×105J D．30min内，黑纸瓶中的水内能增加了4.62×105J 8．用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气使50千克的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为3.9×107J/kg。求： （1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 9．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。 （1）该物质在B点时的内能 　 　（大于/小于/等于）在A点时的内能； （2）求该物质在BC段共吸收了多少热量？经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？ （3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？ 10．如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg。请回答下列问题： （1）若煤炭的热值为3×107J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？ （2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、大气压强为标准大气压） 11．对城市生活垃圾的有效处理，是一项重要举措。收集的生活垃圾经过处理分成三类物质：一类是固体垃圾，经填埋、碾压、消毒、覆盖后恢复植被可供郊游、观光；一类是生活垃圾渗沥液。将渗沥液收集起来，用高压泵和压力管道输送到污水处理厂；一类是垃圾气体，其主要成分为甲烷（CH4），可将它收集起来加以利用，每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m3的垃圾气体，已知该气体的热值为6.0×107J/m3。 （1）这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少？ （2）若将这些热量全部用来烧水，可使多少kg的水从5℃升高到100℃？ （3）若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为10吨的物体，能把该物体提高多少米？（g取10N/kg） 五．热平衡方程及其应用（共3小题） 12．把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克20℃的水中，混合温度为（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 13．微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。因为微波可以深入食物表面内约5cm，因此与蒸烤类厨具比较，具有加热更加迅速的特点。 小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计、煤气灶等器材实际测量一下。为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1200W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200imp/kW•h．之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20℃的水放入微波炉并用中火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时7min，电能表上面的发光二极管闪烁了320次，此时取出并测得水的温度为80℃。 （1）若用煤气灶来加热同样多的水到同样的温度需用0.0168kg煤气，则煤气灶的效率为　 　。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为5.0×107J/kg） （2）微波炉烧水时的效率　 　。小明还知道微波炉中发射微波的器件叫做微波管，某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作，这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢？　 　 。 14．小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L（相当于40kg），用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气。（C水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.2×107J/m3） 求：（1）洗衣机里的水吸收的热量。 （2）天然气完全燃烧放出的热量。 （3）国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%．请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。 六．热值的简单计算（共3小题） 15．2016年9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 （1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将　 　能转化为燃气的　 　，再转化为火箭的机械能；火箭的机械能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”），它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中　 　规律。 （2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小且　 　大； （3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会　 　，内能会　 　，这是通过　 　的方式改变物体的内能；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会　 　（选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式属于 　。 （4）已知飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则“天宫二号”在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，势能　 　，速度　 　。（选填“变大”“变小”“不变”） 16．城区停电时，我们可观察到很多的小超市，小门面用自购的发电机发电，其实这种发电机是热机的一种，属柴油发电机，燃烧的是柴油，如果有一台输出功率为1kW，效率为20%的这种发电机连续工作1h，需耗油多少千克？（q柴油＝3.3×107J/kg） 17．阅读短文，回答问题： 从火车到火箭 生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…… 交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了… 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…… 根据材料内容，请回答下列问题： （1）在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的质量大小依次 　 　（选填“增大”或“减小”）。 （2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是 　 　。 （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 　 　。 （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 　 　。 七．固体和液体的热值计算（共3小题） 18．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg，液化气的热值取5×107J/kg。 （1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？ （3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？ 19．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量： （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 （4）就小火炉的使用，谈谈你的看法：　 　（写出一点即可）。 20．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。 （3）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。 八．气体的热值计算（共2小题） 21．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料完全燃烧放出的热量 Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106 Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106 Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106 （1）从表中的数据可知，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是　 　的； 对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越　 　。 （2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料， 　和　 　的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为　 　，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。 （3）完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是 　J；如果这些热量完全用于加热水，可使　 　kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，还有一部分传给了盛水的容器，还有其他原因是　 　（答一个即可）。[q天然气＝4.2×107J/m3，C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 22．“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求： （1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？ …型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa 适用：天然气、液化石油气 Ⅱ 75% 15 0.02﹣0.8 九．热机的效率公式与计算（共4小题） 23．（多选）乙醇汽油是有乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源，能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能，还减少有害气体的排放。乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。某风景区以湖为中心旅游项目，许多游客都会在此乘坐快艇。为了保护环境，该风景区改用乙醇汽油作为快艇的燃料，下表为某种快艇的部分技术参数 限载 6人 排水量 1.8t 油箱容积 40L 快艇自身质量 1400kg 已知该快艇使用的乙醇汽油热值约4.6×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3，它在水中匀速航行时所受阻力2100N，若发动的效率为30%，快艇匀速行驶了10km，则下列说法正确的是（　　） A．快艇最大的载重质量是400kg B．快艇匀速行驶了10km，消耗的汽油约为2.2L C．快艇输出的有用功是7×107J D．快艇匀速行驶了10km，消耗的汽油完全燃烧产生的热量为2.1×107J 24．汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气，这就是空燃比（可燃混合气中空气质量与燃油质量之比），某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22：1，混合燃气的密度为1.5kg/m3，则发动机做一次功，燃料燃烧产生的热量为 　 　J，当发动机曲轴每分钟转速为3000转时，此时汽车输出的机械功率为90kW。此时该发动机的效率是 　 　%（汽油的热值为4.6×107J/kg）。若该汽油机的效率为20%，年平均消耗汽油420kg，如果将效率提高了1%，则一年可以节约 　 　kg的汽油。 25．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，求： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的热量是多少焦？ （2）若飞机油箱中加满燃油且燃油完全燃烧放出热量的84%被水吸收，这箱燃油完全燃烧可将多少吨水从20℃加热到70℃？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少？（小数点后保留一位小数） 26．小芳家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，经查阅资料，小芳了解到以下信息：“该车如以 80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗 8L/100km。”（温馨提示：百公里油耗 8L/100km是指汽车行驶100km，需要消耗8L汽油；1L＝1×10﹣3 m3）已知：汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值 q＝4.6×107J/kg。 求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量（计算结果保留一位小数）； （2）该车以80km/h的速度匀速行驶100km时：牵引力做的功；发动机的效率。 十．能量的利用效率（共4小题） 27．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（　　） A．3：4 B．1：1 C．3：2 D．2：1 28．粮食储存仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处，如图所示。已知某仓库的传送带长度为L0，与水平面的夹角为30°，在电动机的带动下，传送带以v0的恒定速度向斜上方运送麻袋，电动机的输出机械功率为P0．设每条麻袋的总质量为m0，传送带的移动速度保持不变。 （1）若每次只运送一条麻袋到顶端后再运送下一条，请用以上参数推算出该传送装置的效率是多大？（设将麻袋刚放在传送带上时麻袋就具有与传送带相同的速度） （2）为了提高工作效率，传送带上可同时运送多条麻袋（有一定间隔的放置），若传送装置本身消耗的功率为P1，求该传送带每分钟最多能将多少条麻袋运送到顶端？ 29．重庆一中初三兴趣小组的同学在探究“某品牌食用油和沙子谁的吸热本领大”时，选用了两个完全相同的酒精灯作为加热源。已知酒精灯正常工作时每秒钟放出的热量为1000J．现将质量都为400g的食用油和沙子用酒精灯同时加热（假设相同的时间内食用油和沙子吸收热量相同），加热一段时间后停止加热，随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中（自工艺品放入至达到热平衡的过程中不计热量损失），沙子、食用油和放入油中的工艺品的温度随时间变化如图。已知：工艺品的体积为625cm3，c铁＝0.5×103J/（kg•℃），ρ铁＝8.0×103kg/m3），c油＝3.0×103J/（kg•℃）．求： （1）前2min时间内酒精灯加热效率； （2）沙子的比热容； （3）请判断该工艺品空心还是实心，若空心，请求出其空心体积。 30．某国产自主品牌小汽车，排量为1.8L，当行驶速度为100km/h时，100km的耗油量约为6kg，此车效率为35%．同型号的另一款汽车为1.8T（为涡轮增压汽车：采用涡轮增压器增加内燃机每次吸气进入的空气量），当行驶速度仍为100km/h且做相同的有用功时，效率可提高至45%，使用的汽油的热值约为q＝4.5×107J/kg，试求： （1）该1.8L小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少； （2）该1.8L小汽车的功率； （3）1.8T小汽车以同样的速度行驶100km比1.8L小汽车节约多少kg的汽油；（结果保留一位小数） 十一．根据电路图连接实物（共3小题） 31．请在图中补画两根线，使电压表正确测量L1两端电压．注意连线不能交叉． 32．按下边的电路图连接实物。 33．用笔画线表示导线，完成电路连接。要求：两个灯泡并联，开关S作总开关，开关Sˊ只控制灯L1，电流表只测量灯L2中的电流。（连接电路时，导线不许交叉） 十二．串联和并联的概念与辨析（共2小题） 34．如图，对该电路进行分析： （1）当开关S1、S2都闭合时，三盏灯　 　（选填“串联”或“并联”），请在图中标出电流表A2的“+”、“﹣”接线柱； （2）若A1、A2、A3读数依次为0.5A、0.2A、0.6A，则通过灯L1的电流I1为　 A； （3）先断开S1，电流表A3的示数　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）再断开S2，可能发生的情况是：　 　。 35．家用电冰箱主要用于冷藏或冷冻食品。 （1）冷藏室中照明灯和电冰箱是　 　（选填“串”或“并”）联。 （2）利用电冰箱制成的冻豆腐有许多孔洞，这是因为冷冻时，豆腐中的水发生　 　 （填物态变化名称），冻豆腐取出后温度升高，逐渐形成孔洞。 （3）某天，小刚同学惊奇地发现，放在冷藏室内下部的酸奶盒表面有冰，而放在上部的同种酸奶盒表面无冰。为什么呢？他猜想：冷藏室内上部温度高，下部温度低。为了验证猜想，小刚用温度计进行了实验，实验方案是　 　 。 十三．开关在串并联电路中的作用（共2小题） 36．（多选）如图电路中，说法正确的是（　　） A．当开关S1、S3闭合S2断开时，灯L1、L2组成并联电路 B．当开关S1、S3断开S2闭合时，灯L1、L2组成串联电路 C．当开关S3闭合，S1、S2断开时，电灯L1是开路，L2是通路 D．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电灯L1是开路，L2是短路 37．问题解决﹣﹣电动轮椅的工作原理： 如图2是一辆电动轮椅的工作原理图，其工作过程为： （1）当S1在1、S2在1上时，等效图1为： 通过等效图，可以发现转椅的速度　 　。（选填“能变化”或“不能变”） （2）当S1在2、S2在2上时，等效图3为： 通过等效图，可以发现转椅的速度　 　。（选填“能变化”或“不能变”） 十四．串并联电路的设计（共3小题） 38．如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。 （1）根据要求在虚线框中画出电路图； （2）根据电路图连接实物图。 39．综合作图﹣﹣小雨房间的灯： 小雨的房间里，S为房间电路的总开关，当将单刀双掷开关S1拨到a处时，房间的吸顶灯L1亮，学习时为了使光照强一些，再闭合开关S2台灯L2也亮。当将S1拨到b处时，L1、L2都熄灭，而可以调节亮度的床头灯L3亮。现给你一个电源、一个滑动变阻器、一个单刀双掷开关、2个开关、3个灯泡、若干导线，请你设计上述电路，将电路图画在方框内。 40．问题解决题 晓丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。为消除安全隐患，她想设计如下电路： 在厨房门口安装红、黄两只灯泡。当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯灭。 现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮他在图中画出这个电路图（元件画在相应虚线框内）。 十五．探究串联电路中各处电流的关系（共2小题） 41．在“探究串联电路的电流特点”实验中，同学们把两个不同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中，闭合开关后，发现两灯均发光，但L1较暗，L2较亮。这是为什么呢？他们提出的猜想是由于L2靠近电源正极，所以流过L2的电流比流过L1的电流大。为了验证猜想是否正确，采取的实验方法是 　 　 。最后得出串联电路电流的特点是 　 　。 42．如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： （1）刚连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。 方法 操作 现象 结论 方法是否可行 方法1 把其中一灯泡从灯座中取下 另一灯熄灭 两灯一定是串联 　 　 方法2 把任意一根导线断开 两灯熄灭 两灯一定是串联 　 　 （2）确定了电路连接正确以后，如表是某同学实验中的一组数据： 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 指出表格所记录的数据中，明显错误的数值是 　 　，造成错误的原因是 　 　。 （3）当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后，下一步应该做的是 　 　。 A．整理器材，结束实验 B．换不同规格的小灯泡再测几组电流值 C．分析数据，得出结论 D．换电流表的另一量程再测一组电流值 （4）实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是 　 　。 A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了 C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短路。 十六．探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系（共2小题） 43．如图1是小明和小强做“探究并联电路的电流规律”的实验时未连好的电路，现要求灯L1和灯L2并联，且电流表测灯L2中的电流。 （1）请你用笔画线表示导线，帮他们完成电路连接，以符合要求。 （2）按要求正确连接好电路，闭合开关，电流表的示数如图2甲所示，则灯L2中电流为 　 　A。 （3）在这个电路中，用电流表测干路中的电流时，电流表的示数如图2乙所示，则干路电流为 　 　A，那么灯L1中的电流为 　 　A。 （4）王华和李强两位同学准备了四、五个小灯泡和其他一些合适的电路元件，其中两只小灯泡L1和L2的规格完全相同。他们按如图所示电路进行了“探究并联电路中干路的电流跟支路的电流的关系”的实验。探究过程如下：①用两节干电池串联作为电源，连接如图3所示的电路，分别把电路中的A、B、C各点断开，把同一只电流表接入，测量流过各点的电流，并记录在表格内； ②用三节干电池串联作为电源，重复上述实验操作。实验记录如下表： 实验次数 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A 第一次测量 0.20 0.20 0.40 第二次测量 0.28 0.28 0.56 他们根据实验数据分析归纳出结论：并联电路中干路的电流等于各支路的电流之和，并且各支路的电流相等。 （一）请你帮他们分析一下他们的“探究结论”是否有问题？其中正确的部分是 　 　 ，错误的部分是 　 　。 （二）试分析他们在探究过程中可能是什么原因造成了他们探究过程的缺陷？请你提出改进的建议：　 　 。 44．探究并联电路电流规律： 宝宝和玲玲同学想探究并联电路电流规律， 【猜想与假设】 （1）宝宝同学猜想：并联电路中各支路电流相等； （2）玲玲同学猜想：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。 【设计实验与制定计划】 宝宝和玲玲同学分别从实验室中选取电流表3只，灯泡2只，开关1个，滑动变阻器1个，干电池，导线若干，实验电路图如图所示。 【进行实验与收集证据】 （1）宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该 　 　；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如表： 实验次数 I1/A I2/A I/A 1 0.16 0.16 0.32 2 0.20 0.20 0.40 3 0.22 0.22 0.44 （2）玲玲同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如表： 实验次数 I1/A I2/A I/A 1 0.10 0.20 0.30 2 0.14 0.28 0.42 3 0.18 1.80 0.54 【分析与论证】分析记录的实验数据，宝宝同学得出：并联电路中各支路电流相等；玲玲同学得出： 并联电路总电流有时等于各支路电路之和，有时不等于各支路电流之和。 【评估】 （1）宝宝同学得出错误的实验结论，主要原因是 　 　； （2）玲玲同学的实验记录表格中，实验次数 　 　读数错误，原因是 　 　； （3）为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议：　 　 （1条即可）。 十七．电学元件的选择（共2小题） 45．在如图所示电路中的“〇”内，填入电流表或电压表的符号，要求两灯都能工作。 46．请在如图所示的电路中“〇”内填入电流表或电压表的符号。 十八．探究串联电路中的电压规律（共3小题） 47．瑞瑞同学在中考物理实验加试时，对串联电路电压规律进行了探究。 【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】 （1）按图所示的电路图连接电路； （2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压； （3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上； （4）测出AC间的电压。 【交流与评估】（1）在拆接电路时，开关必须 　； （2）瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？　 　；为什么？　 　。 （3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中。分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压　 　各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.4 1.35 3.75 （4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：　 　。 48．如图所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中： （1）请在图丙的方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上Ll、L2； （2）某次测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L1两端的电压为　 　V； （3）闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了 　（选填“短路”或“断路”）。 （4）排除故障后，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是　 　 。 （5）小明进行多次实验的主要目的是　 　（填序号） ①寻找普遍规律 ②减小实验误差。 49．小明在探究“串联电路中电压的规律”的实验过程中，出现了一些现象，并记录了相关数据，请你帮他进行分析。 （1）小明按图1中所示电路连接好最后一根导线后，发现指针偏转如图2甲所示，产生这种情况的原因是： ①　 　，②　 　； （2）若小明在测量时，发现指针偏转如图2乙所示，产生这种情况的原因是　 　 。 （3）排除故障后，小明把正确的实验数据记录下来如表，指出这个表格设计有什么不中之处？　 　。 电压 次数 U1 U2 U 1 0.8 0.7 1.5 2 1.6 1.4 3.0 3 2.5 2.0 4.5 十九．串联电路中的电压规律（共2小题） 50．如图所示，电压表的示数分别为U1、U2、U3，电流表的示数分别为I1、I2，则下列关系中正确的是（　　） A．U1＝U2＝U3，I1＝I2 B．U1＝U2＝U3，I1＞I2 C．U1+U2＝U3，I1＝I2 D．U1+U2＝U3，I1＜I2 51．如图所示电路，L1、L2、L3三个灯泡完全相同，闭合开关后，V1、V2的示数均为4V，问： （1）L1、L2、L3连接方式是什么？ （2）每个灯泡的电压是多少？ （3）电源电压是多少？ 二十．运用串联电路中的电压规律计算（共2小题） 52．如图所示的电路中，当电路闭合后，V1和V2的示数分别如图所示，则V1表示数为 　 　V，V2表示数为 　 　V，小灯泡L1两端的电压U1＝　 　。 53．如图所示三个灯泡串联在电源电压为15V的电路中，S闭合时，电压表V1的示数为12V，电压表V2的示数为8V，则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为多少V？ 二十一．电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系（共3小题） 54．在研究电阻的大小与哪些因素有关时，小明猜想电阻与电压、电流有关，小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关。他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。 （1）在设计电路时，小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压；小李认为干电池的电压是已知的，所以实验中不需要电压表；经讨论后他们达成了共识并完成了实验。你认为　 　（选填“小明”或“小李”）的观点是正确的。 （2）两位同学正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。 表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米2 表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米2 表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米2 实验序号 1 2 3 实验序号 4 5 6 实验序号 7 8 9 U（V） 1.2 2.4 3.6 U（V） 2.4 3.6 4.8 U（V） 1.5 3.0 4.5 I（A） 0.30 0.60 0.90 I（A） 0.20 0.30 0.40 I（A） 0.10 0.20 0.30 分析比较表一、表二、表三中的数据，可判断　 　（选填“小明”或“小李”）的猜想是错误的。 分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：　 　。 （3）为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。 表四 导体 长度（米） 横截面积（毫米2） D 　 　 　 　 E 　 　 　 　 小明认为在后续实验中，D、E两端的电压必须与表三中的电压值相同；小李认为在后续实验中，通过D、E的电流必须与表三中的电流值相同。请你判断：小明的观点是　 　的，小李的观点是　 　的。（均选填“正确”或“错误”） 55．在做“探究﹣﹣影响电阻大小的因素”的实验时，需要在相同的电压下比较通过不同导线的电流来探究影响电阻大小的因素，下列是几种实验用导线的参数 导线代号 A B C D E F G 长度（m） 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5 横截面积（mm2） 1.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 材料 锰铜 钨 镍铬丝 锰铜 钨 锰铜 镍铬丝 （1）为探究电阻与材料有关，应在上表中选用导线C与　 　。 （2）若选用导线C与G，则可探究电阻与　 　的关系。 （3）若选用导线A与D则可探究得到，在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越　 　。 （4）实验中采用的实验方法有转换法和　 　。 56．在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时，为了便于研究，而采用控制变量法，即每次须挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较，最后得出结论。 导线代号 A B C D 材料 锰铜丝 镍铬丝 锰铜丝 镍铬丝 长度（m） 1.0 1.5 1.0 1.0 横截面积mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 （1）为了研究导体的电阻与导体的长度有关，应选用导线　 和　 　（填写代号即可）。 （2）为了研究电阻与导体粗细有关，应选用　 　和　 　两根导线进行比较。 （3）为了研究电阻与导体材料有关，应选用　 　和　 　两根导线进行比较。 （4）如果选用A、D两根导线接入电路中，闭合开关，通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来比较导线电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的，说明第二次接入电路的导线电阻的阻值　 　（选“较大”或“较小”）．同时还发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是　 　。 二十二．探究影响电阻大小的因素（共2小题） 57．学习了伏安法测电阻后，小雨小组想进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验，得到数据如下表： 导体编号 材料 长度l/m 横截面积S/m2 电阻R/Ω a 锰铜合金 1.0 2×10﹣7 2.0 b 镍铬合金 1.0 2×10﹣7 5.0 C 镍铬合金 1.0 4×10﹣7 2.5 d 镍铬合金 2.0 4×10﹣7 5.0 （1）分析数据表格，归纳得出R＝k 　 　，其中k锰铜＝ 　（填上数值和单位）。将数据表格形式变成公式形式，运用了 　 　法。 （2）小红通过对数据的进一步分析，发现同种材料的k值是一定的，不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与 　 　的关系。 （3）小雨向老师请教，老师说，k的物理意义与比热容的相似，它反映了导体材料的一种特性，我们把它称之为电阻率，用ρ表示。请你类比比热容的定义，写出电阻率的定义：　 　。 （4）判断：电阻率大的导体电阻大。 （5）小雨想制作一些个头小巧的定值电阻，他找到了一些材料的电阻率如下表，你认为选择以下 　 　材料更合适。 材料 银 铜 金 铝 铁 康铜 镍铬合金 电阻率/Ω•m 1.6×10﹣8 1.75×10﹣8 2.4×10﹣8 1.83×10﹣8 9.78×10﹣8 5.0×10﹣7 1.0×10﹣6 （6）小明查阅资料发现：电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时，电阻率ρ与温度t的关系为ρ＝ρ0（1+αt），式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率；α是电阻率温度系数，与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小，因此，制作定值电阻时，应选用电阻率温度系数α较 　 　的材料。 58．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察　 　来比较导体电阻的大小。 （2）为了验证上述猜想①，应该选用编号　 　两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （3）分别将A和D两电阻丝接入图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟　 　有关。 （4）上面探究中用到的研究问题的方法是 　。 二十三．滑动变阻器的使用（共2小题） 59．在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小明连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化，小明连接的电路有不妥之处，改正的方法是（　　） A．将导线K的a端移至接线柱A B．将导线M的c端移至接线柱B C．将导线M的c端移至接线柱D D．将导线L的b端移至接线柱D 60．我们知道，滑动变阻器连入电路中的 电阻线越长，电阻越大。小亮想设计一个实验，探究通过滑动变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L是否成反比例的关系。 可选择的器材：研究对象滑动变阻器R1、学生电源、定值电阻R0、滑动变阻器R2、电阻箱R3（符号）、两个电流表、开关、若干导线及刻度尺。 （1）请选择适当器材，在虚线框内画出合理的电路图，并标出选择的电阻。 （2）针对你设计的电路，你认为闭合开关后，操作中应注意的问题是 　 　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级全一册物理期中复习（压轴60题23大考点） 训练范围：人教版九年级全一册第13~16章。 一．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题） 三．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 四．利用比热容的公式计算热量（共5小题） 五．热平衡方程及其应用（共3小题） 六．热值的简单计算（共3小题） 七．固体和液体的热值计算（共3小题） 八．气体的热值计算（共2小题） 九．热机的效率公式与计算（共4小题） 十．能量的利用效率（共4小题） 十一．根据电路图连接实物（共3小题） 十二．串联和并联的概念与辨析（共2小题） 十三．开关在串并联电路中的作用（共2小题） 十四．串并联电路的设计（共3小题） 十五．探究串联电路中各处电流的关系（共2小题） 十六．探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系（共2小题） 十七．电学元件的选择（共2小题） 十八．探究串联电路中的电压规律（共3小题） 十九．串联电路中的电压规律（共2小题） 二十．运用串联电路中的电压规律计算（共2小题） 二十一．电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系（共3小题） 二十二．探究影响电阻大小的因素（共2小题） 二十三．滑动变阻器的使用（共2小题） 一．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 1．（多选）在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如表所示的数据： 次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min 1 水 200 10 7 2 甲 200 20 10 3 乙 400 20 14 4 丙 400 15 14 如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103J•（kg•℃）﹣1，则由上述条件可得（　　） A．第1次实验中，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量 B．第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多 C．乙液体的比热容为2.1×103J•（kg•℃）﹣1 D．丙液体的比热容小于乙液体的比热容 【答案】BC 【解答】解：A、用酒精灯加热液体，酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收，还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中，故A错误； B、相同的酒精灯加热液体，在单位时间内酒精灯放出的热量相同，加热时间越长，放出的热量越多，故甲液体比水液体吸收的热量多，故B正确； C、相同的酒精灯加热液体，单位时间内放出的热量相等，故Q乙：Q水＝2：1， 又知Δt乙：Δt水＝2：1，m乙：m水＝2：1， 由Q＝cmΔt得，＝＝＝＝， c乙＝×c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）， 故C正确； D、根据吸热公式Q＝cmΔt，乙、丙两种液体质量相等，吸收相同的热量，丙升高的温度越低，所以丙的比热容大，故D错误。 故选：BC。 2．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，他得到如下数据： 物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 水 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 煤油 3 0.1 10 1 4 0.2 10 2 （1）上表中用加热时间的长短来表示水和煤油　吸收热量的多少　。 （2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的　质量　有关。 （3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：　质量相同的不同物质升高相等的温度吸收的热量不同　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由于物质吸收热量的多少跟多个因素有关，在设计实验时，必须采用控制变量法； （1）实验时，他使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短表示水和煤油吸收热量的多少，把物质吸收热量的多少转化为加热时间的长短，在这里采用了转换法测量物质吸收的热量。 （2）由表中第1、2次或第3、4次实验数据控制，质量不同的同种物质升高相等的温度物质吸收的热量不同，由此可知：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关。 （3）由表中第1、3次或第2、4次实验数据可知，水与煤油的质量相同，它们升高的温度相同而它们吸收的热量不同，由此可知：质量相同的不同物质升高相等的温度吸收的热量不同。 故答案为：（1）吸收热量的多少；（2）质量；（3）质量相同的不同物质升高相等的温度吸收的热量不同。 二．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题） 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）要比较不同燃料的热值，应选择　甲、乙　两图进行实验，通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　小　（大/小）。 （2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择　甲、丙　两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过　加热时间的长短　来反映的。 （3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则从图象可以看出，　B　液体的比热容较大，　B　液体的吸热能力更强。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验； 因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，存在热量损失，所以测得的热值会偏小。 （2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验； （3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，B液体的温度升高得较慢，B液体的比热容较大。 故答案为：（1）甲、乙；小；（2）甲、丙；加热时间的长短；（3）B；B。 4．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题： 烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 300 20 30 12 2 水 150 20 30 6 3 煤油 300 20 30 6 4 煤油 300 20 25 3 （1）由于用同样加热器加热，所以可以通过比较　加热时间　来比较吸收热量的多少。 （2）分析比较　1、3　（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。 （3）分析比较1、2两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：物体温度升高时吸收热量的多少与　质量　有关。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）用相同的加热器，加热时间越长，物质吸收的热量越多，加热时间越短，吸收的热量越少；因此是用加热时间来间接反映物体吸收热量的多少； （2）1杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，3杯的质量是300g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同； （3）1杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，2杯的质量是150g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，故说明：物体温度升高时吸收热量的多少与质量有关。 故答案为：（1）加热时间；（2）1、3；（3）质量。 三．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 5．运用知识解决问题 （1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 　大　，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 　大　。 （2）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是 　C　。 （3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 　D　。 A．温度相同的两个物体间也能发生热传递 B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．物体的温度越高，含有的热量越多 D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能 （4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 　A　。 A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热 （5）对100g水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量（请写出计算过程）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据Q＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小； 水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉； （2）由Q吸＝cmΔt得，Δt＝，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的，所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍，所以C正确； （3）A、热传递发生的条件是要有温度差，如果温度一样，则就不会发生热传递，故A错误； B、0℃的冰变成0℃的水的过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故B错误； C、不能说物体含有热量，因为热量是一个过程量，故C错误； D、摩擦生热，是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的，故D正确。 （4）A、航天飞行器穿越大气层时，与大气层发生摩擦，表面发热内能增加，属于通过做功的方式使内能增加，机械能转化为内能，符合题意； B、冬天用热水袋取暖，是通过热传递的方式增加物体的内能，不符合题意； C、爆竹点燃后腾空升起，是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能，不符合题意； D、电灯消耗电能发出光和热，是电能转化为内能，不符合题意； （5）由图可知，经过3min加热，水温由70℃升高到92.5℃左右， 水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（92.5℃﹣70℃）＝9.45×103J； 故答案为：（1）大；大；（2）C；（3）D；（4）A；（5）从开始计时到加热3min内水吸收了9.45×103J的热量。 6．张亮同学在学习完比热容的知识后，从课本比热容的表格中了解到沙石的比热容大于干泥土的比热容。他便产生了一个疑问：沙石比热容大于干泥土，为什么沙漠地区昼夜温差小于内陆地区呢？是不是课本提供的数据有误？带着这个疑问，他在院子里找来了一些沙子和泥土做了如下实验：取质量相同的沙子和泥土放在相同的酒精灯上加热，测出它们的温度随时间的变化数据。测量结果如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 t沙/℃ 25 28 31 34 36 39 41 44 46 t土/℃ 25 28 30 32 34 37 39 42 44 （1）从测量数据可以看出：在质量、吸收热量相同时，　砂石　升温较快，说明c沙　小于　c土（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）该同学测量结果与课本提供的数据不同的原因可能是　所取的泥土和沙子含有杂质和水分，且泥土中的水分较多　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）据实验数据不难看出：在质量、吸收热量相同时，砂石升温较快，即砂石的温度变化大，故说明c沙 小于c土 （2）该同学测量结果与课本提供的数据不同的原因可能是由于所取的泥土和沙子含有杂质和水分，且泥土中的水分较多造成的； 故答案为：（1）砂石；小于；（2）所取的泥土和沙子含有杂质和水分，且泥土中的水分较多； 四．利用比热容的公式计算热量（共5小题） 7．如图所示，为了解白纸和黑纸的吸热性能，小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中，再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来，然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内，小明每隔3min测一次水的温度，记录在下面的表格中。根据小明的实验和记录可知[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]（　　） 日照时间t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 白纸瓶水温t1/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑纸瓶水温t2/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 A．相同的条件下，白纸的吸热性能好于黑纸 B．相同的条件下，黑纸的吸热性能好于白纸 C．30min内，白纸瓶中的水内能增加了1.26×105J D．30min内，黑纸瓶中的水内能增加了4.62×105J 【答案】B 【解答】解：由题知，两瓶内水的质量相同、初温相同， ∵Q吸＝cmΔt，在相同的时间内（30min），白纸瓶水温升高的少，水吸热少， ∴黑纸的吸热性能好于白纸，故A错、B正确。 白纸瓶中的水吸热： Q吸＝cm（t1﹣t0）＝1kg×4.2×103J/（kg•℃）×（30℃﹣23℃）＝2.94×104J，故错误； 黑纸瓶中的水吸热： Q吸′＝cm（t2﹣t0）＝1kg×4.2×103J/（kg•℃）×（34℃﹣23℃）＝4.62×104J，故D错误。 故选：B。 8．用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气使50千克的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为3.9×107J/kg。求： （1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.5kg×3.9×107J/kg＝1.95×107J； （2）水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0） ＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃﹣20℃） ＝1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率： η＝×100%＝×100%≈54%。 答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为1.95×107J； （2）水吸收的热量为1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率为54%。 9．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。 （1）该物质在B点时的内能 　大于　（大于/小于/等于）在A点时的内能； （2）求该物质在BC段共吸收了多少热量？经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？ （3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能； （2）由图象知，在第6min水的温度为50℃，在第10min的温度为90℃， 则该物质在BC段吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝3×103J/（kg•℃）×0.4kg×（90℃﹣50℃）＝4.8×104J； 10g酒精完全燃烧放出的燃料为：Q总＝mq酒精＝0.01kg×3.0×107J/kg＝3×105J， 则η＝＝×100%＝16%； （3）物质从O到A用时2min，从A到B用时4min，物质在固态（OA阶段）时吸收的热量等于BC段吸热的一半，所以物质在固态（OA阶段）时吸收的热量Q吸′＝Q吸＝×4.8×104J＝2.4×104J， 由Q吸＝cmΔt可得： c＝＝＝1.5×103J/（kg•℃）。 答：（1）大于； （2）该物质在BC段共吸收了4.8×104J的热量，在BC阶段的热转化效率为16%； （3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为1.5×103J/（kg•℃）。 10．如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg。请回答下列问题： （1）若煤炭的热值为3×107J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？ （2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、大气压强为标准大气压） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据题意可知，煤炭放出的热量Q放＝3.6×109J， 根据Q放＝mq， 所以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量： m煤炭＝＝＝120kg； （2）根据题意可知，水吸收的热量： Q吸＝3.6×109J×14%＝5.04×108J， 根据Q吸＝cm（t﹣t0）， 所以可加热到沸腾水的质量： m水＝＝＝1500kg。 答： （1）一盏这样的路灯每年可节约煤炭120kg； （2）可将1500kg的水由20℃加热到沸腾。 11．对城市生活垃圾的有效处理，是一项重要举措。收集的生活垃圾经过处理分成三类物质：一类是固体垃圾，经填埋、碾压、消毒、覆盖后恢复植被可供郊游、观光；一类是生活垃圾渗沥液。将渗沥液收集起来，用高压泵和压力管道输送到污水处理厂；一类是垃圾气体，其主要成分为甲烷（CH4），可将它收集起来加以利用，每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m3的垃圾气体，已知该气体的热值为6.0×107J/m3。 （1）这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少？ （2）若将这些热量全部用来烧水，可使多少kg的水从5℃升高到100℃？ （3）若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为10吨的物体，能把该物体提高多少米？（g取10N/kg） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）垃圾气体完全燃烧后产生的热量： Q放＝qV＝6×107J/m3×0.07m3＝4.2×106J； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×106J， 由Q吸＝cmΔt得水的质量： m＝＝≈10.5kg。 （3）由题知，对物体做的功：W＝Q放η＝4.2×106J×50%＝2.1×106J， 由W＝Gh＝mgh得该物体提高的高度： h＝＝＝21m。 答：（1）这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是4.2×106J； （2）若将这些热量全部用来烧水，可使10.5kg的水从5℃升高到100℃； （3）若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为10t的物体，能把该物体提高21m。 五．热平衡方程及其应用（共3小题） 12．把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克20℃的水中，混合温度为（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 【答案】C 【解答】解： 由题意，根据热平衡方程得： 把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中， c铁m铁（100℃﹣40℃）＝c水m1（40℃﹣20℃）， 即：2×c铁m铁×60℃＝c水m1×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 把加热到100℃的某铁块投入m2克20℃的水中， c铁m铁（100℃﹣60℃）＝c水m2（60℃﹣20℃）， 即：c铁m铁×40℃＝c水m2×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①+②得： c铁m铁×160℃＝c水（m1+m2）×40℃， ∴c铁m铁＝c水（m1+m2），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 把加热到100℃的某铁块投入（m1+m2）克20℃的水中， c铁m铁（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣20℃），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ③代入④得： c水（m1+m2）×（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣20℃）， 解得： t＝36℃。 故选：C。 13．微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。因为微波可以深入食物表面内约5cm，因此与蒸烤类厨具比较，具有加热更加迅速的特点。 小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计、煤气灶等器材实际测量一下。为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1200W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200imp/kW•h．之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20℃的水放入微波炉并用中火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时7min，电能表上面的发光二极管闪烁了320次，此时取出并测得水的温度为80℃。 （1）若用煤气灶来加热同样多的水到同样的温度需用0.0168kg煤气，则煤气灶的效率为　30%　。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为5.0×107J/kg） （2）微波炉烧水时的效率　70%　。小明还知道微波炉中发射微波的器件叫做微波管，某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作，这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢？　改变微波管工作时间与间歇时间的比值实现不同挡位的切换　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）用煤气灶来加热同样多的水到同样的温度需用0.0168kg煤气，放出的热量Q放＝mq＝0.0168kg×5.0×107J/kg＝8.4×105J， 水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1kg； 水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J； 微波炉的效率：η＝×100%＝×100%＝30%； （2）①7min微波炉消耗的电能：W＝＝0.1kW。h×3.6×106J＝3.6×105J； 水吸收的热量：Q＝2.52×105J； 微波炉的效率：η＝×100%＝×100%＝70%； ②微波炉是间断性工作的： 当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率连续工作时，设定为高火挡； 当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率间歇工作时，设定为非高火挡； 并且工作时间与不工作时间的比值越小，微波炉的挡位越低。 故答案为：（1）30%；70%； （2）改变微波管工作时间与间歇时间的比值实现不同挡位的切换。 14．小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L（相当于40kg），用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气。（C水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.2×107J/m3） 求：（1）洗衣机里的水吸收的热量。 （2）天然气完全燃烧放出的热量。 （3）国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%．请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝cρV水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3×（40℃﹣15℃）＝4.2×106J； （2）天然气释放的能量：Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.16m3＝5.12×106J； （3）该热水器的热效率：η＝×100%＝×100%≈82%， 由于82%＜84%，小华家热水器未达到国家标准。 答：（1）40L水吸收的热量为4.2×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J； （3）小华家热水器未达到国家标准。 六．热值的简单计算（共3小题） 15．2016年9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 （1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将　化学　能转化为燃气的　内能　，再转化为火箭的机械能；火箭的机械能　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”），它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中　物体间力的作用是相互的　规律。 （2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小且　热值　大； （3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会　升高　，内能会　增大　，这是通过　做功　的方式改变物体的内能；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会　减小　（选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式属于　热传递　。 （4）已知飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则“天宫二号”在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，势能　变小　，速度　变大　。（选填“变大”“变小”“不变”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能； 火箭上升时，速度增大、高度增大，所以机械能增大； 利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中物体间力的作用是相互的规律； （2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小，所以同体积时质量较小，同时其热值大，燃烧相同的液态氢会放出更多的热量； （3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过做功的方式改变物体的内能； 航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会减小，这种改变内能的方式属热传递； （4）飞行器在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，其质量不变，高度变小，故重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，即其动能变大。 故答案为：（1）化学；内能；增大；物体间力的作用是相互的；（2）热值；（3）升高；增大；做功；减小；热传递；（4）变小；变大。 16．城区停电时，我们可观察到很多的小超市，小门面用自购的发电机发电，其实这种发电机是热机的一种，属柴油发电机，燃烧的是柴油，如果有一台输出功率为1kW，效率为20%的这种发电机连续工作1h，需耗油多少千克？（q柴油＝3.3×107J/kg） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 根据P＝可知， 柴油机输出的有用功：W＝Pt＝1kW×1h＝1kW•h＝3.6×106J， 根据η＝可知， 柴油燃烧放出的热量为：Q＝＝＝1.8×107J， 根据Q放＝mq可知， 消耗柴油的质量为：m＝＝≈0.55kg。 答：柴油机连续工作1h需耗柴油0.55kg。 17．阅读短文，回答问题： 从火车到火箭 生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…… 交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了… 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…… 根据材料内容，请回答下列问题： （1）在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的质量大小依次 　增大　（选填“增大”或“减小”）。 （2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是 　火花塞　。 （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 　机械能　。 （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 　热值　。 【答案】（1）增大；（2）火花塞；（3）机械能；（4）热值。 【解答】解：（1）根据材料可知，在功率相同时，喷气发动机、内燃机、蒸汽机的重力依次增大； （2）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞； （3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能； （4）现代火箭用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值。 故答案为：（1）增大；（2）火花塞；（3）机械能；（4）热值。 七．固体和液体的热值计算（共3小题） 18．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg，液化气的热值取5×107J/kg。 （1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？ （3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）∵液化气的热值取5×107J/kg， ∴1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是5×107J； （2）整瓶液化气完全燃烧释放热量： Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J， 被利用的热量： Q有用＝Q放×60%＝1.05×109J×60%＝6.3×108J， 散失的热量： Q散失＝Q放﹣Q有用＝1.05×109J﹣6.3×108J＝4.2×108J； （3）由题知，Q散失＝Q吸＝c水m水Δt＝4.2×108J， 水的质量： m水＝＝＝1250kg。 答：（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是5×107J； （2）散失的热量是4.2×108J； （3）可以把1250kg温度为20℃的水加热到100℃。 19．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量： （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 （4）就小火炉的使用，谈谈你的看法：　小火炉的热效率太低，能源利用率低　（写出一点即可）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）2kg煤完全燃烧产生的热量Q放＝mq＝2kg×3×107J/kg＝6×107J； （2）水所吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×107J； （3）煤炉烧水时的热效率η＝＝×100%＝42%。 （4）家用煤炉效率较低，原因是：煤炭不容易完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等。 答： （1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×107J； （3）煤炉烧水时的热效率为42%； （4）小火炉的热效率太低，能源利用率低。 20．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。 （3）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）汽油的体积V＝10L＝10×10﹣3m3， 由ρ＝得， 汽油的质量：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3＝7kg， 汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J； （2）由题知，用来驱动汽车做的有用功： W有＝Q放×30%＝3.22×108J×30%＝9.66×107J， 由W有＝Fs得轿车牵引力： F＝＝＝966N； 又因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的阻力：f＝F＝966N； （3）使用汽车时会有用发动机工作造成噪声污染，建议：城区内禁止汽车鸣笛；不可避免的发生交通事故，建议：驾驶员和行人遵守交通规则；大气污染，建议：提高汽车的制造工艺，减少有害气体的排放或者使用新型环保汽车 答： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×108J； （2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N； （3）使用汽车会造成噪声污染；可在城区内禁止汽车鸣笛。 八．气体的热值计算（共2小题） 21．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料完全燃烧放出的热量 Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106 Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106 Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106 （1）从表中的数据可知，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是　不同　的； 对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越　多　。 （2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，　放出热量　和　质量　的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为　热值　，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。 （3）完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是　4.2×105　J；如果这些热量完全用于加热水，可使　10　kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，还有一部分传给了盛水的容器，还有其他原因是　散失到空气中　（答一个即可）。[q天然气＝4.2×107J/m3，C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多； （2）对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性； （3）完全燃料0.01m3的天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.01m3×4.2×107J/m3＝4.2×105J； 由于Q吸＝Q放，由Q＝cmΔt得，水的质量：m＝＝＝10kg； 天然气完全燃烧放出的热量一部分被水吸收，还会被容器、空气吸收。 故答案为：（1）不同；多；（2）放出热量；质量；热值；（3）4.2×105；10；散失到空气中。 22．“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求： （1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？ …型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa 适用：天然气、液化石油气 Ⅱ 75% 15 0.02﹣0.8 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据公式ρ＝可知， 水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×15×10﹣3m3＝15kg； 由图可知，加热4min，水从20℃升高到70℃， 则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×15kg×（70℃﹣20℃）＝3.15×106J； （2）由题知，Q放×75%＝Q吸， Q放＝＝＝4.2×106J， 根据Q放＝Vq可知， 需要天然气的体积： V＝＝＝0.105m3。 答：（1）水吸收的热量为3.15×106J； （2）需要消耗0.105m3的天然气。 九．热机的效率公式与计算（共4小题） 23．（多选）乙醇汽油是有乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源，能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能，还减少有害气体的排放。乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。某风景区以湖为中心旅游项目，许多游客都会在此乘坐快艇。为了保护环境，该风景区改用乙醇汽油作为快艇的燃料，下表为某种快艇的部分技术参数 限载 6人 排水量 1.8t 油箱容积 40L 快艇自身质量 1400kg 已知该快艇使用的乙醇汽油热值约4.6×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3，它在水中匀速航行时所受阻力2100N，若发动的效率为30%，快艇匀速行驶了10km，则下列说法正确的是（　　） A．快艇最大的载重质量是400kg B．快艇匀速行驶了10km，消耗的汽油约为2.2L C．快艇输出的有用功是7×107J D．快艇匀速行驶了10km，消耗的汽油完全燃烧产生的热量为2.1×107J 【答案】AB 【解答】解：（1）由表中数据可知，快艇的排水量为1.8t＝1.8×103kg，即快艇最大的载重质量是1.8×103kg﹣1400kg＝400kg，故A正确； （2）快艇输出的有用功W＝Fs＝fs＝2100N×10000m＝2.1×107J，故C错误； 由η＝可得，Q＝＝＝7×107J； 由Q＝mq可得m＝＝≈1.52kg， 则由ρ＝可得： V＝＝≈2.2L，故B正确； 快艇匀速行驶了10km，消耗的汽油完全燃烧产生的热量为7×107J，故D错误。 故选：AB。 24．汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气，这就是空燃比（可燃混合气中空气质量与燃油质量之比），某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22：1，混合燃气的密度为1.5kg/m3，则发动机做一次功，燃料燃烧产生的热量为 　6×103　J，当发动机曲轴每分钟转速为3000转时，此时汽车输出的机械功率为90kW。此时该发动机的效率是 　60　%（汽油的热值为4.6×107J/kg）。若该汽油机的效率为20%，年平均消耗汽油420kg，如果将效率提高了1%，则一年可以节约 　20　kg的汽油。 【答案】6×103；60；20。 【解答】解： 一个工作循环吸入混合物的体积：V＝2L＝2×10﹣3m3； 一个工作循环吸入混合物的质量： m混＝ρ混V＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg； 一个工作循环吸入汽油的质量 m油＝m混＝×3×10﹣3kg＝×10﹣3kg； 发动机做一次功，燃料燃烧产生的热量为： Q放＝qm油＝4.6×107J/kg××10﹣3kg＝6×103J； 汽油机的转速为3000r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于50次，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动50次，对外做功25次； 1s内高温高压的燃气推动活塞做功25次， 1s内汽油燃烧释放的热量： Q放总＝25Q放＝25×6×103J＝1.5×105J， 根据公式P＝可知，发动机1s做功为： W＝Pt＝9×104W×1s＝9×104J； 该车发动机的效率： η＝＝×100%＝60%。 汽油机效率提高后为：η2＝20%+1%＝21%； 汽油机效率提高前后，有用功相等，则η1Q1＝Q2，即η1m1q＝η2m2q， 所以提高效率后该汽油机一年消耗的汽油质量为： m2＝＝＝＝400kg， 该汽油机一年可以节约汽油的质量Δm＝m1﹣m2＝420kg﹣400kg＝20kg。 故答案为：6×103；60；20。 25．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，求： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的热量是多少焦？ （2）若飞机油箱中加满燃油且燃油完全燃烧放出热量的84%被水吸收，这箱燃油完全燃烧可将多少吨水从20℃加热到70℃？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少？（小数点后保留一位小数） 【答案】（1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的能量是2.5×1011J； （2）5t燃油完全燃烧可将1×103吨水从20℃加热到70℃； （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是1300km。 【解答】解： （1）完全燃烧10t燃油获得的能量： Q＝mq＝5×103kg×5×107J/kg＝2.5×1011J； （2）由题知，水吸收的热量：Q吸＝84%Q放＝84%×2.5×1011J＝2.1×1011J； 由Q吸＝cm（t﹣t0）可得加热水的质量： m＝＝＝1×106kg＝1×103t； （3）已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%， 则有用功：W＝40%×Q放＝40%×2.5×1011J＝1×1011J， 根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N， 则由W＝fs可得飞机的最大航程： s＝＝≈1.3×106m＝1300km。 答： （1）飞机发动机完全燃烧5t燃油获得的能量是2.5×1011J； （2）5t燃油完全燃烧可将1×103吨水从20℃加热到70℃； （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是1300km。 26．小芳家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，经查阅资料，小芳了解到以下信息：“该车如以 80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗 8L/100km。”（温馨提示：百公里油耗 8L/100km是指汽车行驶100km，需要消耗8L汽油；1L＝1×10﹣3 m3）已知：汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值 q＝4.6×107J/kg。 求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量（计算结果保留一位小数）； （2）该车以80km/h的速度匀速行驶100km时：牵引力做的功；发动机的效率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）V＝8L＝8×10﹣3m3， 由ρ＝可得，8L汽油质量：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3＝5.6kg， 完全燃烧8L汽油所放出的热量：Q＝mq＝5.6kg×4.6×107J/kg≈2.58×108J； （2）汽车匀速行驶100km，牵引力做功：W＝Fs＝780N×105m＝7.8×107J， 发动机效率：η＝＝×100%≈30.2%。 答： （1）完全燃烧8L汽油所放出的热量是2.58×108J； （2）车以80km/h的速度匀速行驶100km时牵引力做的功为7.8×107J；发动机效率是30.2%。 十．能量的利用效率（共4小题） 27．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（　　） A．3：4 B．1：1 C．3：2 D．2：1 【答案】B 【解答】解：由题意可知，c甲＝2c乙，m甲＝m乙，Δt甲＝Δt乙，m甲′＝m乙′， 由Q吸＝cmΔt可得，甲乙物质吸收的热量之比： ＝＝＝， 由Q放＝mq可得，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比： ＝＝＝＝， 由η＝×100%可得，两加热器利用热能的效率之比： ＝＝×＝×＝。 故选：B。 28．粮食储存仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处，如图所示。已知某仓库的传送带长度为L0，与水平面的夹角为30°，在电动机的带动下，传送带以v0的恒定速度向斜上方运送麻袋，电动机的输出机械功率为P0．设每条麻袋的总质量为m0，传送带的移动速度保持不变。 （1）若每次只运送一条麻袋到顶端后再运送下一条，请用以上参数推算出该传送装置的效率是多大？（设将麻袋刚放在传送带上时麻袋就具有与传送带相同的速度） （2）为了提高工作效率，传送带上可同时运送多条麻袋（有一定间隔的放置），若传送装置本身消耗的功率为P1，求该传送带每分钟最多能将多少条麻袋运送到顶端？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）传送装置如图所示，传送带长度为L0，与水平面的夹角为30° 则h＝L0， 设每条麻袋的总质量为m0，则W有用＝Gh＝m0gh＝m0gL0， 由“传送带以v0的恒定速度向斜上方运送麻袋，电动机的输出机械功率为P0。”可得 F＝＝， W总＝FL0＝×L0， 则该传送装置的效率η＝×100%＝×100%＝×100%。 （2）传送带对每个麻袋所做的功等于一个麻袋重力势能的增加量。 即W＝m0gL0sinθ＝m0gL0； 传送带运送麻袋做功的最大功率为ΔP＝P0﹣P1； 设N为传送带每分钟运送的麻袋数，则ΔPt＝NW； 解得N＝＝＝＝（条）； 答：（1）该传送装置的效率是×100%。 （2）该传送带每分钟最多能将条麻袋运送到顶端。 29．重庆一中初三兴趣小组的同学在探究“某品牌食用油和沙子谁的吸热本领大”时，选用了两个完全相同的酒精灯作为加热源。已知酒精灯正常工作时每秒钟放出的热量为1000J．现将质量都为400g的食用油和沙子用酒精灯同时加热（假设相同的时间内食用油和沙子吸收热量相同），加热一段时间后停止加热，随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中（自工艺品放入至达到热平衡的过程中不计热量损失），沙子、食用油和放入油中的工艺品的温度随时间变化如图。已知：工艺品的体积为625cm3，c铁＝0.5×103J/（kg•℃），ρ铁＝8.0×103kg/m3），c油＝3.0×103J/（kg•℃）．求： （1）前2min时间内酒精灯加热效率； （2）沙子的比热容； （3）请判断该工艺品空心还是实心，若空心，请求出其空心体积。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）将质量都为400g的食用油和沙子用相同酒精灯同时加热，由物理常识可知，沙子的比热容小于食用油的比热容，由Q＝cm△t可知，沙子的升温比食用油快，所以左图为沙子的温度随时间变化图象，右图为食用油的温度随时间变化图象； 由食用油的温度随时间变化图象知，前2min食用油升高的温度为40℃﹣10℃＝30℃； 前2min食用油吸收的热量：Q油吸＝c油m△t＝3.0×103J/（kg•℃）×0.4kg×30℃＝36000J； 因为酒精灯正常工作时每秒钟放出的热量为1000J， 所以2min内酒精灯放出的热量为：Q放＝2×60s×1000J/s＝120000J； 前2min时间内酒精灯的加热效率：η＝＝×100%＝30%； （2）由图象知前2min沙子升高的温度为：△t沙＝70℃﹣10℃＝60℃； 前2min沙子和食用油吸收的热量相同，即Q沙吸＝Q油吸＝36000J， 由Q沙吸＝c沙m△t沙得沙子的比热容为： c沙＝＝＝1500J/（kg•℃）； （3）由题知，加热一段时间后停止加热，随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中； 根据图象知，加热结束时食用油的温度为60℃，不可能突然升高到280℃，故280℃为工艺品的初温；图线如图所示： 不计热量损失，则食用油吸收的热量和铁质工艺品放出的热量相同，即Q铁放＝Q油吸， 则c铁m铁△t铁＝c油m△t， 代入数据得： 0.5×103J/（kg•℃）×m铁×（280℃﹣160℃）＝3.0×103J/（kg•℃）×0.4kg×（160℃﹣60℃）。 解得m铁＝2kg； 工艺品中铁的体积为：V铁＝＝＝2.5×10﹣4m3＝250cm3 因为铁的体积小于铁质工艺品的体积， 所以工艺品是空心的； 空心部分的体积为：V空＝V工艺品﹣V铁＝625cm3﹣250cm3＝375cm3。 答：（1）前2min时间内酒精灯加热效率为30%； （2）沙子的比热容1500J/（kg•℃）； （3）该工艺品是空心的，其空心体积375cm3。 30．某国产自主品牌小汽车，排量为1.8L，当行驶速度为100km/h时，100km的耗油量约为6kg，此车效率为35%．同型号的另一款汽车为1.8T（为涡轮增压汽车：采用涡轮增压器增加内燃机每次吸气进入的空气量），当行驶速度仍为100km/h且做相同的有用功时，效率可提高至45%，使用的汽油的热值约为q＝4.5×107J/kg，试求： （1）该1.8L小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少； （2）该1.8L小汽车的功率； （3）1.8T小汽车以同样的速度行驶100km比1.8L小汽车节约多少kg的汽油；（结果保留一位小数） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）6kg汽油完全燃烧释放的热量： Q放＝mq＝6kg×4.5×107J/kg＝2.7×108J， 由η＝×100%可得，该1.8L小汽车匀速行驶100km做的有用功： W＝ηQ放＝35%×2.7×108J＝9.45×107J； （2）由v＝可得，1.8L小汽车行驶的时间： t＝＝＝1h＝3600s， 则小汽车的功率： P＝＝＝26250W； （3）1.8T小汽车以同样的速度行驶同样路程消耗的能量： Q放′＝＝＝2.1×108J， 消耗汽油的质量： m′＝＝≈4.7kg， 则节约汽油的质量： Δm＝m﹣m′＝6kg﹣4.7kg＝1.3kg。 答：（1）该1.8L小汽车匀速行驶100km，做的有用功是9.45×107J； （2）该1.8L小汽车的功率为26250W； （3）1.8T小汽车以同样的速度行驶100km比1.8L小汽车节约1.3kg的汽油。 十一．根据电路图连接实物（共3小题） 31．请在图中补画两根线，使电压表正确测量L1两端电压．注意连线不能交叉． 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 电压表并联在用电器的两端，要使电压表测量L1两端电压，所以电压表应并联在L1两端； 由于电源电压为3V，所以电压表选择小量程即可；同时，电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示： 32．按下边的电路图连接实物。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：根据电流流向法，先从正极出发依次串联电流表、开关S1、灯泡L1回到负极，然后把开关S2、灯泡L2串联后并联在灯泡L1两端，如下图所示： 33．用笔画线表示导线，完成电路连接。要求：两个灯泡并联，开关S作总开关，开关Sˊ只控制灯L1，电流表只测量灯L2中的电流。（连接电路时，导线不许交叉） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：先把流表与测量灯L2串联，再分别并到电源的负极和开关S的右侧即可，如图所示： 十二．串联和并联的概念与辨析（共2小题） 34．如图，对该电路进行分析： （1）当开关S1、S2都闭合时，三盏灯　并联　（选填“串联”或“并联”），请在图中标出电流表A2的“+”、“﹣”接线柱； （2）若A1、A2、A3读数依次为0.5A、0.2A、0.6A，则通过灯L1的电流I1为　0.4　A； （3）先断开S1，电流表A3的示数　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）再断开S2，可能发生的情况是：　电流表A2指针反偏，可能损坏　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当开关S1、S2都闭合时，电流分别流入灯泡，则三灯泡并联； 电流表A2的“+”、“﹣”接线柱如图： （2）由电路图可知，电流表A1测L2和L3支路的电流之和，电流表A2测L2支路的电流，电流表A3测L1和L2支路的电流之和； 则根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知： 通过灯L1的电流I1＝IA3﹣IA2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A； （3）当开关S1、S2都闭合时，三灯泡并联；电流表A3测L1和L2支路的电流之和； 断开S1，电路中只有灯泡L2连入，电流表A3测L1的电流，所以电流表A3的示数变小； （4）再断开S2，电路中从电源的正极流出的电流依次经L1、L2、A2和L3，回电源的负极，由于电流表A2的右边是“+”接线柱，左边是“﹣”接线柱，此时电流是从电流表A2的左边接线柱流入，右边接线柱流出，所以，电流表A2指针反偏，可能损坏。 故答案为：（1）并联；如上图；（2）0.4；（3）变小；（4）电流表A2指针反偏，可能损坏。 35．家用电冰箱主要用于冷藏或冷冻食品。 （1）冷藏室中照明灯和电冰箱是　并　（选填“串”或“并”）联。 （2）利用电冰箱制成的冻豆腐有许多孔洞，这是因为冷冻时，豆腐中的水发生　凝固、熔化　（填物态变化名称），冻豆腐取出后温度升高，逐渐形成孔洞。 （3）某天，小刚同学惊奇地发现，放在冷藏室内下部的酸奶盒表面有冰，而放在上部的同种酸奶盒表面无冰。为什么呢？他猜想：冷藏室内上部温度高，下部温度低。为了验证猜想，小刚用温度计进行了实验，实验方案是　在冰箱的上中下三层分别放一只初温相同的温度计，过一段时间后观察温度计示数，看温度计示数是否相同，从而得出结论　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）冷藏室中照明灯和电冰箱压缩机在工作时互不影响，所以它们是并联的。 （2）豆腐中含有大量的水分，豆腐冷冻时，这些水分就会凝固为小冰晶，同时体积变大，这些小冰晶将整块豆腐挤压成蜂窝形状；冻豆腐取出后温度升高，小冰晶熔化为水，就留下了很多小孔；所以，豆腐中的小孔是水先凝固后熔化形成的； （3）设计实验方案如下： 在冷藏室内上部和下部分别放一只初温相同的温度计，过一段时间后观察温度计示数，如果温度计示数相同，说明上部和下部的温度相同，如果温度计示数不同，说明上部和下部的温度不同。 故答案为：（1）并； （2）凝固、熔化； （3）在冷藏室内上部和下部分别放一只初温相同的温度计，过一段时间后观察温度计示数，看温度计示数是否相同，从而得出结论。 十三．开关在串并联电路中的作用（共2小题） 36．（多选）如图电路中，说法正确的是（　　） A．当开关S1、S3闭合S2断开时，灯L1、L2组成并联电路 B．当开关S1、S3断开S2闭合时，灯L1、L2组成串联电路 C．当开关S3闭合，S1、S2断开时，电灯L1是开路，L2是通路 D．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电灯L1是开路，L2是短路 【答案】AB 【解答】解：A、当开关S1、S3闭合S2断开时，电流从电源正极开始分支，分别经过灯L1、L2回到电源负极，因此它们并联，故正确； B、当开关S1、S3断开S2闭合时，电流从电源正极依次经过灯L1、L2回到电源负极，因此它们串联，故正确； C、当开关S3闭合，S1、S2断开时，电灯L2是开路，L1是通路，故错误； D、当开关S1断开，S2、S3闭合时，电灯L1是通路，L2是短路，故错误； 故选：AB。 37．问题解决﹣﹣电动轮椅的工作原理： 如图2是一辆电动轮椅的工作原理图，其工作过程为： （1）当S1在1、S2在1上时，等效图1为： 通过等效图，可以发现转椅的速度　能变化　。（选填“能变化”或“不能变”） （2）当S1在2、S2在2上时，等效图3为： 通过等效图，可以发现转椅的速度　不能变　。（选填“能变化”或“不能变”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）当S1在1、S2在1上时，滑动变阻器且与电动机串联在电路中。如图： 由于滑动变阻器连入电路的电阻可以改变，则通过电动机的电流能变化，则转椅的速度能变化； （2）当S1在2、S2在2上时，电动机应与R2串联，如图： 由于电路的电阻不变，则通过电动机的电流不变，则转椅的速度不能变； 故答案为：（1）如图：能变化。（2）如图；不能变。 十四．串并联电路的设计（共3小题） 38．如图所示，现提供如下实验器材，分别为两节干电池、开关、小灯泡（标有3V、0.5A）、小电动机、电流表和电压表。要求小灯泡与小电动机并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端电压，开关闭合两个用电器同时开始工作。 （1）根据要求在虚线框中画出电路图； （2）根据电路图连接实物图。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由题意可知，小灯泡与电动机并联，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，开关位于干路，然后与电源组成电路，如下图所示： （2）从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电动机，另一支经灯泡、电流表后汇合回到电源的负极，电压表并联在灯泡两端， 由小灯泡的铭牌可知，灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.5A，则电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，如下图所示： 39．综合作图﹣﹣小雨房间的灯： 小雨的房间里，S为房间电路的总开关，当将单刀双掷开关S1拨到a处时，房间的吸顶灯L1亮，学习时为了使光照强一些，再闭合开关S2台灯L2也亮。当将S1拨到b处时，L1、L2都熄灭，而可以调节亮度的床头灯L3亮。现给你一个电源、一个滑动变阻器、一个单刀双掷开关、2个开关、3个灯泡、若干导线，请你设计上述电路，将电路图画在方框内。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：开关S、S1在干路上，灯泡L3和滑动变阻器串联后，再与灯泡L1、L2并联，并且开关S2控制灯泡L2；如图所示： 40．问题解决题 晓丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。为消除安全隐患，她想设计如下电路： 在厨房门口安装红、黄两只灯泡。当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯灭。 现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮他在图中画出这个电路图（元件画在相应虚线框内）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 经分析可知：煤气、电磁炉两个开关串联后，与红灯并联连接；窗户、水龙头上的开关串联后与黄灯并联；然后红灯、黄灯和定值电阻串联。如图所示： 十五．探究串联电路中各处电流的关系（共2小题） 41．在“探究串联电路的电流特点”实验中，同学们把两个不同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中，闭合开关后，发现两灯均发光，但L1较暗，L2较亮。这是为什么呢？他们提出的猜想是由于L2靠近电源正极，所以流过L2的电流比流过L1的电流大。为了验证猜想是否正确，采取的实验方法是 　用电流表分别测出不同位置的电流大小进行比较，然后将L1和L2的位置互换，观察亮度情况　。最后得出串联电路电流的特点是 　串联电路中电流处处相等　。 【答案】用电流表分别测出不同位置的电流大小进行比较，然后将L1和L2的位置互换，观察亮度情况；串联电路中电流处处相等。 【解答】解：L2比L1亮，是由于L2的实际功率大的原因，而不是离正极近，为排除认为离正极近电流就大，也就亮的猜想，应把两灯泡调换一下位置再观察，或用电流表分别测出各点的电流再比较，串联电路中电流是处处相等的。 故答案为：用电流表分别测出不同位置的电流大小进行比较，然后将L1和L2的位置互换，观察亮度情况；串联电路中电流处处相等。 42．如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： （1）刚连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。 方法 操作 现象 结论 方法是否可行 方法1 把其中一灯泡从灯座中取下 另一灯熄灭 两灯一定是串联 　可行　 方法2 把任意一根导线断开 两灯熄灭 两灯一定是串联 　不可行　 （2）确定了电路连接正确以后，如表是某同学实验中的一组数据： 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 指出表格所记录的数据中，明显错误的数值是 　1.5　，造成错误的原因是 　按大量程读数了　。 （3）当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后，下一步应该做的是 　B　。 A．整理器材，结束实验 B．换不同规格的小灯泡再测几组电流值 C．分析数据，得出结论 D．换电流表的另一量程再测一组电流值 （4）实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是 　C　。 A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了 C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短路。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）方法1：把其中一只灯泡从灯座中取下来，如果观察另一只灯泡熄灭，则亮灯一定是串联，该方法是可行的； 方法2：把任意一根导线断开，如果观察两灯都熄灭，则是无法确定两灯的连接方式的。因为两灯无论是串联还是并联，当把任意一根导线断开时，都有可能造成两灯熄灭。串联电路的电流路径只有一条，一处断开则电路中就不会有电流，两灯都不发光；并联电路的电流路径虽然有多条，各用电器可以独立工作，但如果是并联电路干路上的导线断的话，则也会造成两灯都不发光，所以该方法是不可行的。 （2）由表中实验数据可知，电路电流应该是0.3A，因此1.5A数据明显错误；这是因为，在读数时，错把电流表把电流表0～0.6A量程当作0～3A量程了。 （3）一次实验的结果带有一定的偶然性，所以应改变实验条件，即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化，再进行几次测量，才能得出可靠的结论。而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出，故选B； （4）实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，说明两灯的实际功率不同，两灯串联在电路中，电流相等，根据P＝UI，可以判断较亮的实际电压远远大于微弱发光的实际电压，说明亮灯的规格不同，故选C。 故答案为：（1）可行；不可行；（2）1.5；按大量程读数了；（3）B；（4）C。 十六．探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系（共2小题） 43．如图1是小明和小强做“探究并联电路的电流规律”的实验时未连好的电路，现要求灯L1和灯L2并联，且电流表测灯L2中的电流。 （1）请你用笔画线表示导线，帮他们完成电路连接，以符合要求。 （2）按要求正确连接好电路，闭合开关，电流表的示数如图2甲所示，则灯L2中电流为 　0.36　A。 （3）在这个电路中，用电流表测干路中的电流时，电流表的示数如图2乙所示，则干路电流为 　0.8　A，那么灯L1中的电流为 　0.44　A。 （4）王华和李强两位同学准备了四、五个小灯泡和其他一些合适的电路元件，其中两只小灯泡L1和L2的规格完全相同。他们按如图所示电路进行了“探究并联电路中干路的电流跟支路的电流的关系”的实验。探究过程如下：①用两节干电池串联作为电源，连接如图3所示的电路，分别把电路中的A、B、C各点断开，把同一只电流表接入，测量流过各点的电流，并记录在表格内； ②用三节干电池串联作为电源，重复上述实验操作。实验记录如下表： 实验次数 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A 第一次测量 0.20 0.20 0.40 第二次测量 0.28 0.28 0.56 他们根据实验数据分析归纳出结论：并联电路中干路的电流等于各支路的电流之和，并且各支路的电流相等。 （一）请你帮他们分析一下他们的“探究结论”是否有问题？其中正确的部分是 　并联电路中干路的电流等于各支路的电流之和　，错误的部分是 　各支路的电流相等　。 （二）试分析他们在探究过程中可能是什么原因造成了他们探究过程的缺陷？请你提出改进的建议：　他们在探究过程是选用两只相同规格灯泡进行实验造成的； 应再选用两只不同规格的灯泡再进行一次实验　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）电流表测灯L2中的电流，电流表应与灯L2串联， 两灯泡并联，电流表应与灯L2串联，电路图如图所示； （2）由图2所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A， 分度值是0.02A，电流表示数是0.36A，灯L2中电流为0.36A； （3）由图3所示电流表可知，电流表量程是0～3A，分度值是0.1A， 电流表示数是0.8A，灯L1中的电流I1＝I﹣I2＝0.8A﹣0.36A＝0.44A； （4）由并联电路电流和电压特点判断他们的实验结论，第一句正确，第二句错误。 并联电路中，各支路两端的电压相等，由欧姆定律可知，若电阻不相等，则电流不一定相等，实验数据中电流相等是由于两只灯泡的规格相同造成的，所以应再选用两只不同规格的灯泡进行实验。 应再选用两只不同规格的灯泡再进行一次实验。 故答案为：（1）电路图如图所示；（2）0.36；（3）0.8；0.44。 （4）（一）并联电路中干路的电流等于各支路的电流之和；各支路的电流相等； （二）他们在探究过程是选用两只相同规格灯泡进行实验造成的；应再选用两只不同规格的灯泡再进行一次实验。 44．探究并联电路电流规律： 宝宝和玲玲同学想探究并联电路电流规律， 【猜想与假设】 （1）宝宝同学猜想：并联电路中各支路电流相等； （2）玲玲同学猜想：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。 【设计实验与制定计划】 宝宝和玲玲同学分别从实验室中选取电流表3只，灯泡2只，开关1个，滑动变阻器1个，干电池，导线若干，实验电路图如图所示。 【进行实验与收集证据】 （1）宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该 　断开　；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如表： 实验次数 I1/A I2/A I/A 1 0.16 0.16 0.32 2 0.20 0.20 0.40 3 0.22 0.22 0.44 （2）玲玲同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如表： 实验次数 I1/A I2/A I/A 1 0.10 0.20 0.30 2 0.14 0.28 0.42 3 0.18 1.80 0.54 【分析与论证】分析记录的实验数据，宝宝同学得出：并联电路中各支路电流相等；玲玲同学得出： 并联电路总电流有时等于各支路电路之和，有时不等于各支路电流之和。 【评估】 （1）宝宝同学得出错误的实验结论，主要原因是 　选用了两只规格相同的灯泡　； （2）玲玲同学的实验记录表格中，实验次数 　3　读数错误，原因是 　读数时看错了量程　； （3）为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议：　应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论　（1条即可）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：【进行实验与收集证据】宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该断开；检查电路无误后，开始实验； 【评估】 （1）利用相同的灯泡进行实验，得到的数据具有特殊性，每一次两支路电流都相等，由于并联电压相等，所以可知他所选用的小灯泡规格是相同的，因此得出的实验结论不具有普遍性和科学性； （2）分析玲玲同学的实验记录表格中数据可以看出，第三次的数据明显差别很大，所以这一次是错误的，干路电流表示数比支路电流表示数小，原因只有一种就是读数时看错量程了； （3）为了使实验结论更具科学性，普遍性，应该换用不同规格的灯泡再进行多次测量得出实验结论。 故答案为：断开； （1）利用相同的灯泡进行实验；（2）3；读数时看错了量程；（3）应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论。 十七．电学元件的选择（共2小题） 45．在如图所示电路中的“〇”内，填入电流表或电压表的符号，要求两灯都能工作。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 根据电流表与被测用电器串联；电压表与被测用电器并联。图中甲“〇”与灯是并联，所以是电压表；乙“〇”串联在干路中，所以是电流表。如图： 46．请在如图所示的电路中“〇”内填入电流表或电压表的符号。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：电表1串联在干路上，应为电流表；电表2与灯泡L2串联，应为电流表；电表3与灯泡L2并联，应为电压表， 如图： 。 十八．探究串联电路中的电压规律（共3小题） 47．瑞瑞同学在中考物理实验加试时，对串联电路电压规律进行了探究。 【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】 （1）按图所示的电路图连接电路； （2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压； （3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上； （4）测出AC间的电压。 【交流与评估】（1）在拆接电路时，开关必须　断开　； （2）瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？　不能　；为什么？　电压表的正负接线柱接反了　。 （3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中。分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压　等于　各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.4 1.35 3.75 （4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：　只测一组实验数据具有偶然性　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）在拆接电路时，开关必须断开。 （2）当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压； （3）由表格中数据知，UAC＝UAB+UBC，可以得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和； （4）实验时，只测一组实验数据具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量，其改进的方法是换用不同型号的灯泡或更换电源电压，重复多次实验。 故答案为：（1）断开；（2）不能；电压表的正负接线柱接反了；（3）等于；（4）只测一组实验数据具有偶然性。 48．如图所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中： （1）请在图丙的方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上Ll、L2； （2）某次测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L1两端的电压为　1.9　V； （3）闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了　断路　（选填“短路”或“断路”）。 （4）排除故障后，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是　电压表的正负接线柱接反了　。 （5）小明进行多次实验的主要目的是　①　（填序号） ①寻找普遍规律 ②减小实验误差。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由实物图分析知：本电路为串联电路，开关控制整个电路，电压表测量灯泡L1两端电压，画出相应的电路图如下： （2）由图甲可知，电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，故此时电压表的示数是1.9V。 （3）闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。 （4）如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，电压表的正负接线柱接反了； （5）多次实验分析数据是为了寻找普遍规律，故填①。 故答案为：（1）见下图；（2）1.9；（3）断路；（4）电压表的正负接线柱接反了。（5）①。 49．小明在探究“串联电路中电压的规律”的实验过程中，出现了一些现象，并记录了相关数据，请你帮他进行分析。 （1）小明按图1中所示电路连接好最后一根导线后，发现指针偏转如图2甲所示，产生这种情况的原因是： ①　连接电路时，没有断开开关　，②　电压表的正负接线柱接反了　； （2）若小明在测量时，发现指针偏转如图2乙所示，产生这种情况的原因是　电压表所选的量程太小　。 （3）排除故障后，小明把正确的实验数据记录下来如表，指出这个表格设计有什么不中之处？　表格的设计没有单位　。 电压 次数 U1 U2 U 1 0.8 0.7 1.5 2 1.6 1.4 3.0 3 2.5 2.0 4.5 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）①连接最后一根导线，电压表指针偏转了，说明在连接电路过程中，开关没有断开； ②甲电压表针向“0”刻度左边偏转说明正负接线柱有问题，即电压表的正负接线柱接反了； （2）据图可知，此时指针指到了最右边，超过了最大刻度，所以是用于电压表所选的量程太小导致的； （3）分析表格中的数据不难看出，此时会发现表格中的数据没有单位。 故答案为：（1）①连接电路时，没有断开开关；②电压表的正负接线柱接反了；（2）电压表所选的量程太小；（3）表格的设计没有单位。 十九．串联电路中的电压规律（共2小题） 50．如图所示，电压表的示数分别为U1、U2、U3，电流表的示数分别为I1、I2，则下列关系中正确的是（　　） A．U1＝U2＝U3，I1＝I2 B．U1＝U2＝U3，I1＞I2 C．U1+U2＝U3，I1＝I2 D．U1+U2＝U3，I1＜I2 【答案】C 【解答】解：把电流表看做一段导线，电压表所在的电路看做断路，对电路进行简化如下图： 由图可以看出两灯泡属于串联，串联电路中各处的电流都相等，所以两电流表的示数相等，即I1＝I2； 由电路图可以看出，电压表V1测的是灯泡L1两端的电压，电压表V2测的是灯泡L2两端的电压，电压表V3测的是电源电压，即总电压，根据串联电路的电压特点可知：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以U1+U2＝U3。 故选：C。 51．如图所示电路，L1、L2、L3三个灯泡完全相同，闭合开关后，V1、V2的示数均为4V，问： （1）L1、L2、L3连接方式是什么？ （2）每个灯泡的电压是多少？ （3）电源电压是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关后，电流依次经过三个灯泡，则三个灯泡串联； （2）由电路图可知，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压， 由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和， 则U1+U2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U2+U3＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由于灯泡相同，所以每个灯泡的电压是相同的，故 U1＝U2＝U3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③； 由①②③可知： U1＝U2＝U3＝2V； （3）电源的电压： U＝U1+U2+U3＝2V+2V+2V＝6V。 答：（1）L1、L2、L3连接方式是串联； （2）每个灯泡的电压都是2V； （3）电源电压为6V 二十．运用串联电路中的电压规律计算（共2小题） 52．如图所示的电路中，当电路闭合后，V1和V2的示数分别如图所示，则V1表示数为 　5.5　V，V2表示数为 　2.5　V，小灯泡L1两端的电压U1＝　3V　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：电压表的电阻很大，去掉两个电压表，两个灯泡是串联的。 电压表V2和灯泡L2并联，测量L2的电压。电压表V1并联在L1和L2的两端，测量L1和L2的总电压。 电压表V1的示数大于电压表V2的示数，但是电压表V1的指针偏转小于电压表V2的指针偏转， 电压表V1选择0～15V的量程，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，L1和L2的总电压为5.5V。 电压表V2选择0～3V的量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，L2的电压为2.5V。 L1的电压为：U1＝U﹣U2＝5.5V﹣2.5V＝3V。 故答案为：5.5；2.5；3。 53．如图所示三个灯泡串联在电源电压为15V的电路中，S闭合时，电压表V1的示数为12V，电压表V2的示数为8V，则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为多少V？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，三灯泡串联，电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和，电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和， 因为串联电路中总电压等于各分电压之和， 故U1+U2+U3＝15V﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U1+U2＝12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣② U2+U3＝8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③， 由①②可得，U3＝3V， 由②③可得，U2＝5V， 则U1＝12V﹣U2＝12V﹣5V＝7V。 答：L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为7V；5V；3V。 二十一．电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系（共3小题） 54．在研究电阻的大小与哪些因素有关时，小明猜想电阻与电压、电流有关，小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关。他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。 （1）在设计电路时，小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压；小李认为干电池的电压是已知的，所以实验中不需要电压表；经讨论后他们达成了共识并完成了实验。你认为　小明　（选填“小明”或“小李”）的观点是正确的。 （2）两位同学正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。 表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米2 表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米2 表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米2 实验序号 1 2 3 实验序号 4 5 6 实验序号 7 8 9 U（V） 1.2 2.4 3.6 U（V） 2.4 3.6 4.8 U（V） 1.5 3.0 4.5 I（A） 0.30 0.60 0.90 I（A） 0.20 0.30 0.40 I（A） 0.10 0.20 0.30 分析比较表一、表二、表三中的数据，可判断　小明　（选填“小明”或“小李”）的猜想是错误的。 分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：　材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大　。 （3）为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。 表四 导体 长度 （米） 横截面积 （毫米2） D 　1.5　 　0.2　 E 　1.5　 　0.4　 小明认为在后续实验中，D、E两端的电压必须与表三中的电压值相同；小李认为在后续实验中，通过D、E的电流必须与表三中的电流值相同。请你判断：小明的观点是　错误　的，小李的观点是　错误　的。（均选填“正确”或“错误”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）虽然干电池的电压是已知的，但电流表和导线会分担一部分电压，从而导致M、N两端电压小于电源电压，故小明的观点是正确的，只有通过电压表的测量才能正确测出导体两端的电压； （2）①比较表一、表二、表三中的数据可知，在同一导体两端的电压增大时，通过导体的电流也增大，并且电压与电流的比值相等，说明导体的电阻与导体两端的电压和流过导体的电流无关，故小明的观点是错误的； ②比较表一、表二、表三中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体的长度越长，导体的电阻越大； （3）表三中的导体C的长度是1.5m，横截面积是0.3毫米2，根据控制变量法，选择长度1.5m，横截面积不是0.3毫米2的即可，如下表： （4）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故小明和小李的观点都是错误的。 故答案为：（1）小明；（2）小明；材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；（3）如上表格；（4）错误；错误。 55．在做“探究﹣﹣影响电阻大小的因素”的实验时，需要在相同的电压下比较通过不同导线的电流来探究影响电阻大小的因素，下列是几种实验用导线的参数 导线代号 A B C D E F G 长度（m） 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5 横截面积（mm2） 1.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 材料 锰铜 钨 镍铬丝 锰铜 钨 锰铜 镍铬丝 （1）为探究电阻与材料有关，应在上表中选用导线C与　F　。 （2）若选用导线C与G，则可探究电阻与　导体的长度　的关系。 （3）若选用导线A与D则可探究得到，在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越　小　。 （4）实验中采用的实验方法有转换法和　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）要研究电阻与导体材料有关，应选用和导线C长度、横截面积都相同，材料不同的导线，表格中只有F符合这一要求； （2）若选用导线C与G，则两根导线的材料、横截面积相同，长度不同；根据控制变量法可知：探究的是电阻与导体的长度的关系； （3）导线A和D，材料和长度相同，横截面积不同，研究电阻与横截面积的关系；在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小； （4）由以上分析可知，实验中用到了转换法和控制变量法。 故答案为：（1）F；（2）导体的长度；（3）小；（4）控制变量法。 56．在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时，为了便于研究，而采用控制变量法，即每次须挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较，最后得出结论。 导线代号 A B C D 材料 锰铜丝 镍铬丝 锰铜丝 镍铬丝 长度（m） 1.0 1.5 1.0 1.0 横截面积mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 （1）为了研究导体的电阻与导体的长度有关，应选用导线　B　和　D　（填写代号即可）。 （2）为了研究电阻与导体粗细有关，应选用　A　和　C　两根导线进行比较。 （3）为了研究电阻与导体材料有关，应选用　A　和　D　两根导线进行比较。 （4）如果选用A、D两根导线接入电路中，闭合开关，通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来比较导线电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的，说明第二次接入电路的导线电阻的阻值　较大　（选“较大”或“较小”）．同时还发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是　灯泡的实际功率太小　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）研究电阻和导体长度的关系，要控制材料和横截面积一定，找两个不同长度的导体来研究，符合条件的只有B、D； （2）研究电阻和导体横截面积的关系，要控制材料和长度一定，找两个不同横截面积的导体来研究，符合条件的只有A、C； （3）研究电阻和导体材料的关系，要控制横截面积和长度一定，找两个不同材料的导体来研究，符合条件的只有A、D； （4）第二次的示数小于第一次的示数，第二次的电流小于第一次的电流，说明第二次接入电路的导线电阻的阻值较大； 灯泡不亮是因为灯泡的实际功率太小；第二次的电阻较大，电流较小，根据P＝UI可知，导体两端的电压一定时，电流较小，则灯泡的实际功率较小，灯泡的亮度较暗。 故答案为：（1）B；D；（2）A；C；（3）A；D；（4）较大；灯泡的实际功率太小。 二十二．探究影响电阻大小的因素（共2小题） 57．学习了伏安法测电阻后，小雨小组想进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验，得到数据如下表： 导体编号 材料 长度l/m 横截面积S/m2 电阻R/Ω a 锰铜合金 1.0 2×10﹣7 2.0 b 镍铬合金 1.0 2×10﹣7 5.0 C 镍铬合金 1.0 4×10﹣7 2.5 d 镍铬合金 2.0 4×10﹣7 5.0 （1）分析数据表格，归纳得出R＝k 　　，其中k锰铜＝　4×10﹣7Ω•m　（填上数值和单位）。将数据表格形式变成公式形式，运用了 　等价变换　法。 （2）小红通过对数据的进一步分析，发现同种材料的k值是一定的，不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与 　材料　的关系。 （3）小雨向老师请教，老师说，k的物理意义与比热容的相似，它反映了导体材料的一种特性，我们把它称之为电阻率，用ρ表示。请你类比比热容的定义，写出电阻率的定义：　电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比　。 （4）判断：电阻率大的导体电阻大。 （5）小雨想制作一些个头小巧的定值电阻，他找到了一些材料的电阻率如下表，你认为选择以下 　镍铬合金　材料更合适。 材料 银 铜 金 铝 铁 康铜 镍铬合金 电阻率/Ω•m 1.6×10﹣8 1.75×10﹣8 2.4×10﹣8 1.83×10﹣8 9.78×10﹣8 5.0×10﹣7 1.0×10﹣6 （6）小明查阅资料发现：电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时，电阻率ρ与温度t的关系为ρ＝ρ0（1+αt），式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率；α是电阻率温度系数，与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小，因此，制作定值电阻时，应选用电阻率温度系数α较 　小　的材料。 【答案】（1）；4×10﹣7Ω•m；等价变换；（2）材料；（3）电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比；（5）镍铬合金；（6）小。 【解答】解：（1）分析表格可知，导体长度增加一倍，电阻增大一倍，横截面积增大一倍，电阻减小一倍，故导体长度与电阻成正比，导体横截面积与电阻成反比， 电阻的表达式为R＝k；已知锰铜合金的电阻为2.0Ω，长度为1m，横截面积为2×10﹣7m2，代入表达式可得k锰铜＝4×10﹣7Ω•m；将表格中数据变成另一种形式表现出来，叫做等价变换； （2）已知发现同种材料的k值是一定的，不同材料的k值一般不同，故k的值反映的是导体电阻与材料的关系； （3）参考比热容的定义，结合电阻率的表达式可知，电阻率的定义：电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比； （5）电阻率大的导体电阻大，制造较小的定值电阻需选电阻率大的材料，观察表格镍铬合金的电阻率最大，故选镍铬合金； （6）定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小，故需使其电阻率随温度的变化小，由电阻率ρ与温度t的关系为ρ＝ρ0（1+αt）可知，温度系数α越小，电阻率ρ变化越小，故选α较小的材料。 故答案为：（1）；4×10﹣7Ω•m；等价变换；（2）材料；（3）电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比；（5）镍铬合金； （6）小。 58．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 （1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察　电流表的示数　来比较导体电阻的大小。 （2）为了验证上述猜想①，应该选用编号　A和B　两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （3）分别将A和D两电阻丝接入图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟　材料　有关。 （4）上面探究中用到的研究问题的方法是　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法； （2）要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同，长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验； （3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，对比发现电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，因此可得出的结论为：当长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关； （4）上面探究中用到的研究问题的方法是控制变量法。 故答案为：（1）电流表的示数；（2）A和B；（3）材料；（4）控制变量法。 二十三．滑动变阻器的使用（共2小题） 59．在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小明连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化，小明连接的电路有不妥之处，改正的方法是（　　） A．将导线K的a端移至接线柱A B．将导线M的c端移至接线柱B C．将导线M的c端移至接线柱D D．将导线L的b端移至接线柱D 【答案】B 【解答】解： A、将导线K的a端移至接线柱A时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源电压示数不变，不能进行实验探究，故A不可行； B、将导线M的c端移至接线柱B时，电压表测用电器两端的电压，通过移动滑片可以改变用电器两端的电压，进行实验探究，故B可行； C、将导线M的c端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故C不可行； D、将导线L的b端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故D不可行。 故选：B。 60．我们知道，滑动变阻器连入电路中的 电阻线越长，电阻越大。小亮想设计一个实验，探究通过滑动变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L是否成反比例的关系。 可选择的器材：研究对象滑动变阻器R1、学生电源、定值电阻R0、滑动变阻器R2、电阻箱R3（符号）、两个电流表、开关、若干导线及刻度尺。 （1）请选择适当器材，在虚线框内画出合理的电路图，并标出选择的电阻。 （2）针对你设计的电路，你认为闭合开关后，操作中应注意的问题是 　a电路图，实验时滑片不能移动到最左端，应避免短路； b电路图，注意保持滑动变阻器R1两端的电压不变　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据控制变量法可知：保持滑动变阻器两端的电压相同，将电流表与变阻器串联连入电路，如图a或b： 。 （2）a电路图，实验时由于没有串联保护电阻，滑片不能移动到最左端，应避免短路； b图由于定值电阻R0串联在干路上，则在移动滑片时滑动变阻器两端的电压会发生改变，故应注意保持滑动变阻器R1两端的电压不变。 故答案为：（1）如上图；（2）a电路图，滑片不能移动到最左端，应避免短路； b电路图，注意保持滑动变阻器R1两端的电压不变。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$