期末必刷常考题:探究电流---2024-2025学年上学期初中物理(教科版)九年级上册
2024-11-19
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内容正文:
2024-2025学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之探究电流
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•大足区期中)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.家用电冰箱的电流大约为1A
B.一节新干电池的电压为3V
C.人体安全电压36V
D.家庭电路电压110V
2.(2024秋•松原期中)下列用电器正常工作时,所需电压最小的是( )
A.电饭锅 B.电子计算器
C.电冰箱 D.电熨斗
3.(2024秋•包河区期中)如图所示电路,如果要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数均减小,应将滑动变阻器的哪两个接线柱接到M、N之间( )
A.b、c B.a、c C.c、d D.a、d
4.(2024秋•南宁期中)超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用广泛。超导体最适合制作( )
A.高压输电线 B.白炽灯的灯丝
C.电熨斗发热体 D.家用保险丝
5.(2024秋•包河区期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后两灯泡均发光,可是过了一会两灯泡都突然熄灭观察发现电压表有示数且其示数较之前变大了,则该电路故障可能是( )
A.灯泡L1被短路 B.灯泡L1开路
C.灯泡L2被短路 D.灯泡L2开路
6.(2024秋•齐齐哈尔期中)下列的估测,最接近真实情况的是( )
A.计算器中的电流约为1.5A
B.考场内照明灯的电流的为1×10﹣2A
C.家用冰箱电流约为1A
D.家用空调电流的为10A
7.(2024秋•泰山区期中)如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器通过改变接入电路中电阻丝长度,来改变灯泡亮度,和灯泡是并联的
B.将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.将A、B接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡变暗
D.将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
8.(2024秋•榆树市校级期中)将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A.质量 B.密度 C.电阻 D.比热容
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•榆树市校级期中)一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,发光二极管具有 导电性,制成发光二极管的主要材料是 (选填“导体”或“半导体”);手指触碰手机屏幕上的指纹感应区,手机解锁,手指和感应区相当于手机电路中的 。
10.(2024秋•包河区期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别为0.4A和1.6A,则此时流过定值电阻R2的电流大小为 A。
11.(2024秋•大东区期中)如图甲所示电路,电源电压为3V且保持不变。闭合开关,此时电压表的示数如图乙所示,则灯泡L2两端的电压为 V;当灯泡L1灯丝突然烧断,此时电压表 (填“有”或“无”)示数。
12.(2024秋•松原期中)把一根粗细均匀的细铁丝剪去一半,其电阻将 ;若将它均匀拉长,其电阻将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
13.(2024秋•梁溪区校级期中)如图甲是测量并联电路的总电流时连接的电路。
(1)请在a,b导线中撤掉一根多余的导线,使电路符合实验要求。应撤掉的是 导线。
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的指针如图乙所示,出现这种现象的原因可能是 。
(3)纠正错误后,电流表的读数如图丙所示,其读数是 A。
三.实验探究题(共2小题)
14.(2024秋•昌邑区期中)小明在做“探究并联电路的电流规律”实验中,电源由两节新干电池串联而成。
L1的电流/A
0.28
L2的电流/A
0.28
干路总电流/A
0.56
(1)开关闭合前,小明观察到电流表的指针偏转如图甲所示,则问题是 。
(2)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是通过灯泡 的电流,该灯泡两端的电压为 V;如果继续用此电流表测量通过L1和L2的总电流(总电流小于0.6A),需要改动图中一根导线,请在改动的导线上画“×”,并用笔代替导线画出改动后的接线。
(3)小明选用规格相同的灯泡、做了一次实验,记录了图丙的实验数据,就得出“并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,且各支路中的电流相等”的结论。你认为这个结论 (填“科学”或“不科学”);为了使结论具有普遍性,如果由你来做该实验,需要改进的地方是 。
15.(2024秋•大东区期中)小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表四个导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)若在M、N之间分别接入A、B两个导体可探究导体的电阻与 的关系;
(2)若在M、N之间分别接入B、C两个导体可探究导体的电阻与 的关系;
(3)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应分别接入图乙中的 和 (两空均填导体的代表字母)两个导体;
(4)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关,观察电流表的示数,接着小明用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小了,这说明温度升高,钨丝的电阻变 。
2024-2025学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之探究电流
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•大足区期中)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.家用电冰箱的电流大约为1A
B.一节新干电池的电压为3V
C.人体安全电压36V
D.家庭电路电压110V
【考点】常见电压的大小;常见电流的大小.版权所有
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】A
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A.洗衣机的工作电流约0.8A,电冰箱工作电流略大于此数值,在1A左右,故A接近生活实际;
B.一节新干电池的电压是1.5V,新蓄电池的电压为2V,故B不接近生活实际;
C.人体安全电压不高于36V,故C不接近生活实际;
D.家庭电路电压220V,故D不接近生活实际。
故选:A。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(2024秋•松原期中)下列用电器正常工作时,所需电压最小的是( )
A.电饭锅 B.电子计算器
C.电冰箱 D.电熨斗
【考点】常见电压的大小.版权所有
【专题】电压和电阻;理解能力.
【答案】B
【分析】根据生活经验和对电压单位的认识进行分析。
【解答】解:电子计算器是小型用电器,由两节纽扣式电池提供电压,所以电子计算器正常工作时,所需电压为3V,电饭锅、电冰箱、电熨斗都是家用电器,正常工作时,两端电压与家庭电路中的电压相等,为220V,所以所需电压最小的是电子计算器,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查常见的电压值,要认真观察生活,注意收集生活中常见物理理的数据。
3.(2024秋•包河区期中)如图所示电路,如果要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数均减小,应将滑动变阻器的哪两个接线柱接到M、N之间( )
A.b、c B.a、c C.c、d D.a、d
【考点】滑动变阻器的使用.版权所有
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】A
【分析】滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,连入电路中电阻线的长度越长,其连入电路的电阻越大。
【解答】解:滑动变阻器要采用“一上一下”的接法;
要求变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数减小,即滑动变阻器接入电路的电阻增大,则滑片右侧的电阻丝应接入电路,所以下面接线柱应选b,上面接线柱可选c或d,故A正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对滑动变阻器的原理的了解和掌握,是一道基础题。
4.(2024秋•南宁期中)超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用广泛。超导体最适合制作( )
A.高压输电线 B.白炽灯的灯丝
C.电熨斗发热体 D.家用保险丝
【考点】超导现象和超导材料.版权所有
【专题】电压和电阻;理解能力.
【答案】A
【分析】超导体的电阻为零,能够无损耗地传输电能。
【解答】解:A.超导材料的电阻为零,导电能力强,且不产生热量,适合作输电导线,能够无损耗地传输电能,故A正确;
BCD.超导材料的电阻为零,工作时不能产生热量,则不能作灯丝、电熨斗的发热体、保险丝,故BCD不正确。
故选:A。
【点评】本题是生活常识题,属于基础题。
5.(2024秋•包河区期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后两灯泡均发光,可是过了一会两灯泡都突然熄灭观察发现电压表有示数且其示数较之前变大了,则该电路故障可能是( )
A.灯泡L1被短路 B.灯泡L1开路
C.灯泡L2被短路 D.灯泡L2开路
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.版权所有
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电压表测量的是电流表与灯泡L2两端的电压;两灯泡都熄灭,说明电路中无电流,根据电压表的示数变化判定故障的原因。
【解答】解:由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是电流表与灯泡L2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,此时电压表示数要小于电源电压;
过一会儿,两灯泡都突然熄灭,电流表示数变为零,说明电路出现了开路现象;电压表示数变大,说明电压表与电源之间是接通的,即测量的是电源电压,所以故障是与电压表并联的灯泡L2开路。
故选:D。
【点评】本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和断路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
6.(2024秋•齐齐哈尔期中)下列的估测,最接近真实情况的是( )
A.计算器中的电流约为1.5A
B.考场内照明灯的电流的为1×10﹣2A
C.家用冰箱电流约为1A
D.家用空调电流的为10A
【考点】常见电流的大小.版权所有
【专题】估算综合应用题;应用能力.
【答案】C
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A、计算器中的电流约为50μA,故A错误;
B、考场内照明灯的电流约为0.1A=1×10﹣1A,故B错误;
C、家用冰箱电流约为1A,故C正确;
D、家用空调电流约为5A,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对电流的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
7.(2024秋•泰山区期中)如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器通过改变接入电路中电阻丝长度,来改变灯泡亮度,和灯泡是并联的
B.将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.将A、B接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡变暗
D.将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【考点】用滑动变阻器改变小灯泡的亮度;滑动变阻器的原理;滑动变阻器的使用.版权所有
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)电位器的实质是滑动变阻器,串联在电路中,靠通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电流,从而改变灯泡亮度;
(2)若将图乙中A、C接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时A、C只能选择其一接入电路;
(3)若只将A、B或B、C接入电路,根据接入电路中电阻的大小变化,分析电流的变化,灯泡的亮度变化。
【解答】解:A、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,和灯泡是串联的,故A错误;
B、若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故B错误;
C、若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,逆时针旋转滑片,电阻丝连入电路的长度发生变短,电阻变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故C错误;
D、若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入电路的长度发生变短,电阻变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。
8.(2024秋•榆树市校级期中)将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A.质量 B.密度 C.电阻 D.比热容
【考点】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系;质量的概念与特性;密度的概念、物理意义及单位;比热容的概念.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;电压和电阻;质量及其测量;密度及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)质量是物体本身具有的属性,决定于物体所含物质的多少;
(2)密度是物质本身的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与物体形状无关;
(3)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积和温度。在材料和温度相同时,长度越长,横截面积越小电阻越大;
(4)比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关。
【解答】解:A.将一根铁丝拉长后,形状发生变化,所含物质多少没有变化,所以质量不变,故A不符合题意;
B.将一根铁丝拉长后,形状发生变化,物质种类、状态和温度没有变化,所以密度不变,故B不符合题意;
C.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大;其他因素相同时,横截面积越小,电阻越大;将金属丝拉长,长度变长,横截面积变小,所以电阻变大,故C符合题意;
D.比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关,所以将金属丝拉长,其比热容不变,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对质量、比热容、密度和电阻概念的理解,知道各物理量的影响因素是解答的关键。
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•榆树市校级期中)一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,发光二极管具有 单向 导电性,制成发光二极管的主要材料是 半导体 (选填“导体”或“半导体”);手指触碰手机屏幕上的指纹感应区,手机解锁,手指和感应区相当于手机电路中的 开关 。
【考点】半导体的特点;电路的组成部分.版权所有
【专题】粒子与宇宙、材料世界;应用能力.
【答案】单向;半导体;开关。
【分析】发光二极管具有单向导电性;
电路由电源、开关、导线和用电器组成。
【解答】解:发光二极管是由半导体材料制成,具有单向导电性,可应用于芯片等领域。
手指触碰手机屏幕上的指纹感应区,手机解锁,相当于控制了手机中部分电路的通断,所以手指和感应区相当于手机电路中的开关。
故答案为:单向;半导体;开关。
【点评】本题考查的是电路的组成元件;知道发光二极管的单向导电性。
10.(2024秋•包河区期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别为0.4A和1.6A,则此时流过定值电阻R2的电流大小为 1.2 A。
【考点】并联电路中的电流规律;判断电流表测量的对象.版权所有
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】1.2。
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=1.6A﹣0.4A=1.2A。
故答案为:1.2。
【点评】本题考查了并联电路的特点,比较基础。
11.(2024秋•大东区期中)如图甲所示电路,电源电压为3V且保持不变。闭合开关,此时电压表的示数如图乙所示,则灯泡L2两端的电压为 0.7 V;当灯泡L1灯丝突然烧断,此时电压表 有 (填“有”或“无”)示数。
【考点】串联电路中的电压规律;电压表的读数;判断电压表测量的对象.版权所有
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】0.7;有
【分析】(1)电压表与被测用电器并联来进一步判断其测量对象;根据图乙判定电压表示数的大小,然后可知灯泡L1两端的电压,由串联电路的电压规律可求得灯泡L2两端的电压;
(2)当灯泡L1灯丝突然烧断,电压表接在电源两端,据此分析。
【解答】解:根据电路图可知,小灯泡L1、L2是串联,闭合开关,电压表与L1并联,即电压表测的是L1两端的电压,已知电压表选用的小量程,电压表分度值为0.1V,示数为2.3V,即L1两端的电压是U1=2.3V,
已知电源电压为U=3V,由串联电路的电压规律可知,灯泡L2两端的电压为:
U2=U﹣U1=3V﹣2.3V=0.7V。
当灯泡L1灯丝突然烧断,此时电压表串联在电路中,与电源两极相连,测电源电压,电压表示数为3V。
故答案为:0.7;有。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律以及电压表的使用,属电学的基本技能,必须熟练掌握。
12.(2024秋•松原期中)把一根粗细均匀的细铁丝剪去一半,其电阻将 变小 ;若将它均匀拉长,其电阻将 变大 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【考点】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系.版权所有
【专题】电压和电阻;应用能力.
【答案】变小;变大。
【分析】导体的电阻大小和材料,温度,长度,横截面积都有关系。在其它不变的情况下,导体的越短,电阻越小;导体的横截面积越大,电阻越小。
【解答】解:若将铁丝剪去一半,其他因素不变,铁丝的长度变短,电阻将变小。
若将这根铁丝均匀拉长,则铁丝的长度变长,横截面积变小,所以电阻变大。
故答案为:变小;变大。
【点评】知道电阻大小的影响因素是解决该题的关键。
13.(2024秋•梁溪区校级期中)如图甲是测量并联电路的总电流时连接的电路。
(1)请在a,b导线中撤掉一根多余的导线,使电路符合实验要求。应撤掉的是 b 导线。
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的指针如图乙所示,出现这种现象的原因可能是 电流表正负接线柱接反 。
(3)纠正错误后,电流表的读数如图丙所示,其读数是 0.34 A。
【考点】电流表的使用方法;电流表的读数;判断电流表测量的对象.版权所有
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】(1)b;(2)电流表正负接线柱接反;(3)0.34。
【分析】分析图甲所示实物图,然后答题。根据图乙指针偏转情况进行分析;结合图丙所示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数。
【解答】解:(1)结合实物图可知,电流表短路,故应撤掉b导线;
(2)指针反偏,说明电流表正负接线柱接反;
(3)电流表选小量程,分度值为0.02A,读数为0.34A。
故答案为:(1)b;(2)电流表正负接线柱接反;(3)0.34。
【点评】此题考查了电流表的读数及使用方法,属于基础知识。
三.实验探究题(共2小题)
14.(2024秋•昌邑区期中)小明在做“探究并联电路的电流规律”实验中,电源由两节新干电池串联而成。
L1的电流/A
0.28
L2的电流/A
0.28
干路总电流/A
0.56
(1)开关闭合前,小明观察到电流表的指针偏转如图甲所示,则问题是 电流表没有进行调零 。
(2)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是通过灯泡 L2 的电流,该灯泡两端的电压为 3 V;如果继续用此电流表测量通过L1和L2的总电流(总电流小于0.6A),需要改动图中一根导线,请在改动的导线上画“×”,并用笔代替导线画出改动后的接线。
(3)小明选用规格相同的灯泡、做了一次实验,记录了图丙的实验数据,就得出“并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,且各支路中的电流相等”的结论。你认为这个结论 不科学 (填“科学”或“不科学”);为了使结论具有普遍性,如果由你来做该实验,需要改进的地方是 用不同规格的灯泡多次进行实验 。
【考点】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系.版权所有
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】(1)电流表没有进行调零;
(2)L2;3;
(3)不科学;用不同规格的灯泡多次进行实验。
【分析】(1)在使用电流表前应该对电流表进行调零;
(2)电流表和L2串联,所以电流表测量L2的电流;由分析可知是并联电路,所以电压与电源电压相同为两节干电池电压;
(3)为了使得实验结论具有普遍性,应该多次用不同规格的灯泡进行实验。
【解答】解:(1)没闭合开关前指针偏向左侧,说明电流表没有进行调零;
(2)电流表和L2串联,所以电流表测量L2的电流;由于是并联,并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压3V;
(3)不科学,要使得实验结论具有普遍性,应该用不同规格的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)电流表没有进行调零;
(2)L2;3;
(3)不科学;用不同规格的灯泡多次进行实验。
【点评】探究并联电路的电流规律实验,电流表的使用要求,串并联电路的分析以及电流和电压特点等问题,属于基础题。
15.(2024秋•大东区期中)小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表四个导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)若在M、N之间分别接入A、B两个导体可探究导体的电阻与 材料 的关系;
(2)若在M、N之间分别接入B、C两个导体可探究导体的电阻与 横截面积 的关系;
(3)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应分别接入图乙中的 B 和 D (两空均填导体的代表字母)两个导体;
(4)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关,观察电流表的示数,接着小明用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小了,这说明温度升高,钨丝的电阻变 大 。
【考点】探究影响电阻大小的因素.版权所有
【专题】实验题;电压和电阻;分析、综合能力.
【答案】(1)材料;(2)横截面积;(3)B;D;(4)大
【分析】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,根据控制变量法分析;实验中通过电流表示数反映电阻的大小。
【解答】解:(1)若在M、N之间分别接入A、B两个导体,A、B的长度、横截面积相同,材料不同,所以可探究导体的电阻与材料的关系;
(2)若在M、N之间分别接入B、C两个导体,B、C的材料、长度相同,横截面积不同,可探究导体的电阻与横截面积的关系;
(3)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,需要控制材料、横截面积相同,长度不同,所以M、N之间应分别接入图乙中的B和D两个导体;
(4)小明用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小了,根据欧姆定律可知,钨丝的电阻变大了,故结论为:温度升高,钨丝的电阻变大。
故答案为:(1)材料;(2)横截面积;(3)B;D;(4)大。
【点评】探究导体电阻的决定因素,由于电阻的大小与多个物理量有关,因此探究时,要用到控制变量法。
考点卡片
1.质量的概念与特性
【知识点的认识】
物体所含物质的多少叫质量,通常用字母m表示,是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量,是描述物体的惯性的物理量,是决定物体受力时运动状态变化难易程度的唯一因素.
质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关.单位不同于重量.质量大,物体含有物质多;质量小,物体含有物质少.
【命题方向】
命题角度①:质量大小的变化;②质量是物体的一种属性。
例:我国航天事业高速发展!2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。神舟十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,其质量( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
分析:物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
解析:解:神舟十四号航天员穿着的航天服从空间站返回地面后,位置发生变化,所含物质的多少不变,其质量不变。
故选:C。
点评:理解质量的概念,掌握质量是物质的一种属性,它不随物体的形状、位置、状态、温度的改变而改变是解答此题的关键。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
2.密度的概念、物理意义及单位
【知识点的认识】
(1)概念:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。密度在数值上等于物体单位体积的质量。
(2)物理意义:密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量和体积的比值是一定的”这一特征。例如:水的密度是1.0×103kg/m3,根据密度的定义可知,其物理意义是:1m3的水的质量是1.0×103kg
(3)单位:千克每立方米(kg/m3),克每立方厘米(g/cm3)
【命题方向】
考查密度的概念、物理意义及单位,题目比较简单。
例:铁的密度是7.9×103kg/m3,物理意义是 每立方米的铁质量为7.9×103kg ,现有一铁块,如果它熔化后变成了液态,其质量 不变 。
分析:(1)密度表示单位体积某种物质的质量;
(2)质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变。
解析:解:(1)铁的密度是7.9×103kg/m3,表示每立方米的铁质量是7.9×103kg;
(2)质量是物体的一种属性,铁块熔化后变成了液态,状态变化了,但其质量不变。
故答案为:每立方米的铁质量为7.9×103kg;不变。
点评:本题主要考查学生对密度物理意义和质量特点的了解与应用,属基础性问题,难度不大。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
3.比热容的概念
【知识点的认识】
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)单位:比热容的单位是J/(kg•℃),读作作焦每千克摄氏度。
(3)物理意义:水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。它的物理意义是1千克水,温度升高或降低1℃,吸收或放出的热量是4.2×103焦耳。
【命题方向】
考查比热容的概念,单位以及物理意义,通常在选择填空题中,以概念的形式考查。
例:比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容,查表可知,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)表示 1kg的水每升高(或降低)1℃吸收(或放出)4.2×103J的热量 。一桶水倒掉一半后,剩下的水的比热容 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
分析:比热容是物质的一种特性;物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
解析:解:水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)表示1kg的水每升高(或降低)1℃吸收(或放出)4.2×103J的热量;
水的比热容与水的质量无关,一桶水倒掉一半后,质量减半,但水的比热容不变。
故答案为:1kg的水每升高(或降低)1℃吸收(或放出)4.2×103J的热量;不变。
点评:本题考查学生对比热容概念的理解,知道物质的比热容只跟物体的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
【解题方法点拨】
(1)对于同一种物质,比热容的值还与物质的状态有关,同一种物质在同一状态下的比热容是一定的,但在不同状态时,比热容是不同的。如:水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),而冰的比热容是2.1×103J(kg•℃)。
(2)对于物质的比热容,可以从以下两个方面理解:首先,比热容跟密度一样,也是物质的一种特性,它既不随物质质量的改变而变化,也不随物质吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化,也就是说,只要是相同的物质,不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何,它的比热容一定是相同的;其次,不同物质的比热容不同,同种物质的比热容相同,它反映了不同物质吸、放热本领的强弱,还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。
4.电路的组成部分
【知识点的认识】
(1)电路的组成:电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作.
(2)电路各部分的作用
电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将其他形式的能转化为电能
用电器:用电来工作的设备,工作时将电能转化为其他形式的能.
开关:用来接通或断开电路,起控制电路的作用
导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路.
【命题方向】
通常以各元件在电路中的作用出题,电路中必须包含电源、用电器、开关和导线。
例:图中的电路正确的是( )
A.
B.
C.
D.
分析:一个最基本的电路是由电源、用电器、开关、导线组成的。
解析:解:A、电路少电源,故A错误;
B、电路中各元件齐全,电流不经用电器直接回负极,发生短路,会烧坏电源,故B错误;
C、电路中少开关,故B错误;
D、电路中各元件齐全,且闭合开关,灯泡能正常工作,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了电路的基本连接方式的判断,属电学的最基础的知识,是我们应熟练掌握的。
【解题方法点拨】
知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的,知道各元件在电路中的作用是解题的关键.
5.常见电流的大小
【知识点的认识】
(1)计算器中电源的电流:约100μA
(2)半导体收音机电源的电流:约50mA
(3)手电筒中的电流:约200mA
(4)家庭节能灯中的电流:约0.1A
(5)家用电视机的电流:约0.5A
(6)家用电冰箱的电流:约1A
(7)家用空调器的电流约:约5A
(8)雷电电流:可达2×105A
【命题方向】
估算电流的大小,常结合其他单位的估测一起考查。
例:下列对物理量的估计符合实际情况的是( )
A.李老师将两个鸡蛋从地上拾起并举过头顶,则李老师对鸡蛋做功约为1J
B.中学生骑车的功率约为7W
C.家用普通电饭锅正常工作时的电流约为4A
D.小明完成一次俯卧撑做的功约为2000J
分析:首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
解析:解:A、将两个鸡蛋从地上拾起并举过头顶,则李老师对鸡蛋做功约为:W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×2m=2J,故A错误;
B、中学生骑车的功率约为70W,故B错误;
C、普通电饭锅正常工作时的电流约为4A,符合实际,故C正确;
D、小明完成一次俯卧撑做的功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.2m=100J,故D错误。
故选:C。点评:此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,找出符合实际的选项即可。
【解题方法点拨】
解答估测与估算题的常用方法
(1)直接判断法:熟记生活中常见的物理量,直接确定答案.如:人正常步行的速度约 1.1 m/s、人体正常体温约为 37℃;中学生大拇指的长度可在考试时直接测量。
(2)单位换算法:把不熟悉的单位换算成熟悉的单位,如:人正常步行的速度约为 3.6 km/h=1m/s,一袋方便面的质量约为 0.1 kg=100g。
(3)比较法:将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论,如:中学生的正常身高约为 1.6m,这一高度小于门的高度,可以判断门的高度约为 2 m。
(4)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测.如:判断中学生爬到三楼时所做的功,我们已知中学生的质量约为 50 kg,爬到三楼的竖直距离约为 6 m(两层楼的高度),根据W=Fs=mgh可计算出中学生爬到三楼所做的功。
6.电流表的读数
【知识点的认识】
三步读数:
①明确所选的量程
②明确所选量程的分度值
③数清指针偏转的格数,再乘以分度值就是电流值
【命题方向】
根据电流表图片,写出电流表的读数。
例:亲爱的同学,请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识,回答下列问题:如图所示是一个测量 电流 大小的仪表,它的分度值是 0.4mA 。
分析:根据图片中的mA分析电表的种类,根据刻度盘确定分度值。
解析:解:图中表盘上有“mA”字样,表明该仪器是测量电流的电表;刻度的单位是mA,分度值是0.4mA。
故答案为:电流;0.4mA。
点评:本题考查了电表种类的判定、分度值的大小,属于基础题。
【解题方法点拨】
常见的学生用电流表一般有0~0.6A和0~3A两个量程,当指针在同一位置时,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍
7.判断电流表测量的对象
【知识点的认识】
电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
【命题方向】
命题方向:①判断测量通过某灯泡电流的电路图;②根据开关的闭合,判断电流表测量的对象。
例:如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.只闭合S2时,L1和L2串联,电流表能测出通过L1、L2的电流
B.只断开S3时,L2短路,电流表测通过L1的电流
C.只断开S2时,L1和L2并联,电流表测通过L2的电流
D.开关S1、S2、S3都闭合时,形成短路,电流表将被烧坏
分析:(1)电压表要并联在电路中;电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出;被测电压不要超过电流表的量程;
(2)把用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路;把用电器并列的连接的电路,称为并联电路。解析:解:A、只闭合S2时,电流表与L1和L2串联,电流表能测出通过L1、L2的电流,故A正确,C错误;
B、只断开S3时,L1短路,电流表测通过L2的电流,故B错误;
C、只断开S2时,L1和L2并联,电流表测干路的电流,故C错误;
D、开关S1、S2、S3都闭合时,形成短路,电流表将被烧坏,故D正确。
故答案为:AD。
点评:本题考查了串联和并联电路特点的认识和理解,解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。
【解题方法点拨】
去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
8.电流表的使用方法
【知识点的认识】
(1)使用规则:使用电流表前要先调零,在观察电流表的量程与分度值
造成后果:测得电流的大小不准确
(2)使用规则:电流表必须和被测量的用电器串联
造成后果:如果跟被测电路并联会造成短路
(3)使用规则:电流必须从电流表+接线柱流入,﹣接线柱流出
造成后果:如果正负接线柱接反,电流表指针会反偏,也容易损坏电流表
(4)使用规则:被测电流不能超过电流表量程
造成后果:指针偏转角度过大,还可能烧毁电流表
(5)使用规则:绝对不能把电流表直接接到电源的两极上
造成后果:造成短路,损坏电流表以及电源
9.探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【知识点的认识】
实验目的:探究串并联电路中的电流特点实验
探究过程:
(1)将L1和L2两个不同的小灯泡组成串联电路(如图甲),用电流表分别测量出A、B、C三处的电流,并进行比较.
(2)将电路改装成并联电路(如图乙),用电流表分别测出a、b、c、d四处的电流,并进行比较分析.
数据分析:
串联电路中,各处电流相等,即:IA=IB=IC.
由表二可知,并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,即:Ia=Id=Ib+Ic.
探究结论:
串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.
【命题方向】
考查探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:为了探究“并联电路的电流规律”,某同学设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)连接完电路,闭合开关,发现灯泡L1发光,灯泡L2不发光,造成此现象的原因可能是L2 断 路(选填“断”或“短”)。
(3)实验中更换三组灯泡,得到了如表中所示的数据。分析数据可得出结论:并联电路干路中的电流等于 各支路电流之和 ,即以IA= IB+IC 。
(4)有同学分析数据后又得出结论:并联电路各支路中的电流相等,即IB=IC。你认为他得出的这个结论是 错误 的(选填“正确”或“错误”)。
(5)为了获得正确的探究结论,每次实验时应选用 不同规格 的灯泡进行实验(选填“相同规格”或“不同规格”)。
分析:(1)连接电路时,开关应断开;
(2)根据灯泡的发光情况分析电路的故障;
(3)根据表格中的数据得出结论;
(4)(5)一次实验数据得出的结论具有偶然性,为得出普遍结论,应使用不同规格的器材进行多次实验,然后得出结论,根据并联电路的电流特点得出正确的结论。
解析:解:(1)连接电路时,为了保护电路,开关应断开;
(2)连接完电路,两个灯泡并联,闭合开关,发现灯泡L1发光,灯泡L1正常,灯泡L2不发光,这说明电路故障是L2断路;
(3)由数据知:0.2A=0.1A+0.1A;0.4A=0.2A+0.2A;0.6A=0.3A+0.3A;故可以得出结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,即以IA=IB+IC;
(4)两灯泡并联,灯泡两端电压相同,通过灯泡的电流相等,这说明所选用的灯泡规格相同,从而得出了错误的结论;
(5)为得出普遍结论,应采用不同规格的灯泡进行实验。
故答案为:(1)断开;(2)断;(3)各支路电流之和;IB+IC;(4)错误;(5)不同规格。
点评:本题考查了探究并联电路电流特点的实验,难度不大。
【解题方法点拨】
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论.
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性.
(3)可以用三个电流表同时对支路和干路电流进行测量.
10.并联电路中的电流规律
【知识点的认识】
电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.表达式为:I=I1+I2+…In
【命题方向】
通常以判断并联电路中各部位的电流大小情况,难点是电路的分析,中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题,考查定性关系.
例:如图所示电路,闭合开关后,其中L1、L2规格相同,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中正确的是( )
A.Ia=Id
B.Ia>Id
C.Ia<Ib
D.Ib=Ic
分析:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点,根据串并联电路特点分析答题。
解析:解:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点;
AB、串联电路电流处处相等,则a、d两点电流相等,故A正确,B错误;
C、干路电流大于支路电流,故a点电流大于b点电流,故C错误;
D、两灯泡并联,如果两灯泡规格相同,则两支路电流相等,b、c电流相等,故D正确。
故选:AD。
点评:本题考查了串并联电路的电流特点,熟练掌握串并联电路特点、分析清楚电路结构即可正确解题。
【解题方法点拨】
解决此类题目时,分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键,必要时可画出其等效电路图,然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论.
11.常见电压的大小
【知识点的认识】
(1)1节蓄电池的电压:2V
(2)1节干电池的电压:1.5V
(3)家庭电路的电压:220V
(4)对人体安全的电压:不高于36V
(5)手机电池:3.7~4.5V;
【命题方向】
估算电压的大小,常结合其他单位的估测一起考查。
例:下列物理量的估计中最接近事实的是( )
A.人体的安全电压是不高于220V
B.一节新的1号干电池的电压为1.5V
C.一盏日光灯正常工作时功率约为400W
D.家用空调正常工作时的电流约为0.2A
分析:首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
解析:解:A、人体的安全电压是不高于36V,故A错误;
B、一节新的1号干电池的电压为1.5V,故B正确;
C、日光灯正常工作时功率约为40W,故C错误;
D、家用空调正常工作时的电流约为5A,故D错误;
故选:B。
点评:此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,找出符合实际的选项即可。
【解题方法点拨】
解答估测与估算题的常用方法
(1)直接判断法:熟记生活中常见的物理量,直接确定答案.如:人正常步行的速度约 1.1 m/s、人体正常体温约为 37℃;中学生大拇指的长度可在考试时直接测量。
(2)单位换算法:把不熟悉的单位换算成熟悉的单位,如:人正常步行的速度约为 3.6 km/h=1m/s,一袋方便面的质量约为 0.1 kg=100g。
(3)比较法:将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论,如:中学生的正常身高约为 1.6m,这一高度小于门的高度,可以判断门的高度约为 2 m。
(4)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测.如:判断中学生爬到三楼时所做的功,我们已知中学生的质量约为 50 kg,爬到三楼的竖直距离约为 6 m(两层楼的高度),根据W=Fs=mgh可计算出中学生爬到三楼所做的功。
12.电压表的读数
【知识点的认识】
三步读数:
①明确所选的量程
②明确所选量程的分度值
③数清指针偏转的格数,再乘以分度值就是电压值
【命题方向】
根据电压表图片,写出电压表的读数。
例:如图所示的是 电压 表。根据图中指针的位置,该表的示数可能是 1.4V 或是 7V 。
分析:根据电表表盘上的数字分析电表的量程和分度值,然后根据指针的位置读数。
解析:解:由电表表盘上的符号V可知,电表是电压表;当使用较小量程,即0~3V量程时,分度值为0.1V,图中指针位置的示数为1.4V;当使用较大量程,即0~15V量程时,分度值为0.5V,图中指针位置的示数为7V;
故答案为:电压;1.4V;7V。
点评:本题考查电表的识别和读数等,难度较小。
【解题方法点拨】
指针指在同一位置时,电压表接0~15V量程时的读数是接0~3V量程读数的5倍。
13.判断电压表测量的对象
【知识点的认识】
先沿着电压表两端的连线,找到两个与其他用电器连接地点;再顺着电流的流向,看电流从哪个连接点开始分流(这个点可称为“分流点”),分别通过电压表和用电器,然后汇合到另一个点(这个点可称为“汇合点”),那么分流后与汇合前的电流流过的这二部份(电压表与相应的用电器)就是并联关系,这个电压表测量的就是这二个点之间的所有用电器的电压。
【命题方向】
命题方向:①判断测量某灯泡两端的电压的电路图是否正确;②根据开关的闭合,判断电压表测量的对象。
例:小明喜欢动手连接电路,对他连接的如图所示电路,理解正确的是( )
A.灯L1与L2串联,电压表测L1两端的电压
B.灯L1与L2并联,电压表测L2两端的电压
C.灯L1与L2串联,电压表测L2两端的电压
D.灯L1与L2并联,电压表测电源两端的电压
分析:串联电路中各用电器顺次连接,并联电路中各用电器并列连接。电压表与被测用电器并联在一起。
解析:解:读图可知,两只灯泡顺次连接,电流只有一条路径,故为串联。电压表并联在灯泡L2的两端,故测的是灯L2两端的电压,故C正确,ABD错误。
故选:C。
点评:本题考查了简单的串并联电路的辨别,以及对电压表测量对象的辨别,属基础题。
【解题方法点拨】
去源法判断电压表测量对象:
选取电压表接在电路中的两个接电为分点,将电路分成两部分,将两点间还有电源的那部分电路去掉,分析电压表与哪个用电器组合成闭合电路,电压表测量的就是哪个用电器两端的电压。
14.电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【知识点的认识】
(1)在串联电路中:
当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零.
当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大.
(2)在并联电路中:
某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数.
【命题方向】
利用电流表、电压表判断电路的故障是中考命题的热点,几乎是中考必出的问题,应该把几种情况下各位置电表的异常表现掌握清楚.
例:小晨同学准备用如图所示的电路测量两个电阻的阻值,但当开关S闭合时,发现电流表有示数,电压表V1、V2有示数且示数相同,则电路的故障因可能是( )
A.R1短路
B.R1开路
C.R2短路
D.R2开路
分析:根据电路图可知,开关闭合时,两个电阻串联,电压表V1测量的是R2两端的电压,电压表V2测量的是电源电压,当两个电表的示数相同,说明电路中有一处出现了故障,可能是某一处短路或断路,再根据电压表示数变化情况分析出故障的位置。
解析:解:根据电路图可知,开关闭合时,两个电阻串联,电压表V1测量的是R2两端的电压,电压表V2测量的是电源电压;
当开关S闭合时,两个电压表示数相同,这说明两个电压表测量的是同一个电压,所以故障是R1短路或者R2断路,由于电流表有示数,电路不可能断路,因而是R1短路,故A正确。
故选:A。
点评:此题是一道故障分析题,解答时让学生根据实验现象来分析出故障的原因,从中培养了学生分析问题和解决问题的能力。
【解题方法点拨】
(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:①是电压表所测范围电路断路;②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路.
(2)当电压表示数为零时有两种推测:①是电压表所测范围电路短路;②电压表所测范围之外有断路的地方.
(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断.
(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身坏了或没接上时,示数为零.
15.串联电路中的电压规律
【知识点的认识】
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
数学表达式:U=U1+U2
【命题方向】
串并联电路的电压特点在中考中常出现,常常贯穿在欧姆定律、电功率等综合知识中,结合对电路的分析进行考查,所以电压规律是解决电学综合题的一项重要基础,电压表所测范围的判断也是隐藏在这一知识点中的考查问题。
例:某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示。以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U3
B.U3=U1+U2
C.I1>I2>I3
D.I1=I2+I3
分析:电流表的电阻很小,在电路中相当于一导线;电压表的电阻很大,在电路中相当于开路;据此简化电路图可知,电阻R1、R2串联,并分析各电流表和电压表的测量对象,根据串联电路的电流、电压特点进行解答。
解析:解:由电路图可知,两电阻串联,三个电流表均测串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;
由图可知,电压表V1测R1两端的电压U1,电压表V2测R2两端的电压U2,电压表V3测R1和R2两端的总电压U3,因为串联电路两端的电压等于各用电器两端的电压之和,所以U3=U1+U2。
故选:B。
点评:本题考查了串联电路的电流和电压特点,分析电路图得出两电阻的连接方式以及各电表的测量对象是解题的关键。
【解题方法点拨】
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
16.电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
【知识点的认识】
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度等因素密切相关。其电阻值可以通过公式R=ρ*L/S表示,其中R为电阻值,ρ为电阻率,L为导体长度,S为导体横截面积。
(1)导体长度对电阻的影响:导体长度越长,电阻越大。当电流通过导体时,需克服导体本身的电阻产生的阻力,因此长度增加会导致电流通过的路径变长,从而增大电阻的阻力,使电阻值增加。
(2)导体横截面积对电阻的影响:导体横截面积越大,电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力,使电流更容易通过导体,因此电阻会减小。
(3)导体材料对电阻的影响:不同材料的导体具有不同的电阻率,电阻率越大,电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小,较好地导电,而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率,其导体电阻较高。
(4)温度对电阻的影响:一般情况下,大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过,也存在一些特殊材料,如热敏电阻体,在一定温度范围内,其电阻值会随温度升高而减小。
【命题方向】
考查电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系以及通过具体现象分析影响电阻大小的因素。
例:小明将一片口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状,其中AB和CD段等长。将锡纸条(带锡的一面)两端连接干电池正、负极,如图乙所示,由于被短路,电流较 大 ,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下, AB (填“AB”或“CD”)段会先着火。
分析:(1)短路时电流过大,串联电路中,电流处处相等;
(2)导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关;根据Q=I2Rt分析判断产生热量较多的是哪一段,即先着火的那一段。解析:解:将锡纸条(带锡的一面)两端连接干电池正、负极,如图乙所示,由于被短路,电流较大,AB和CD段锡纸串联电路中,因串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,AB段产生的热量多,温度高,先着火。
故答案为:大;AB。
点评:本题考查了短路的特点、串联电路的特点、影响电阻大小的因素、焦耳定律等的应用,是理论联系实际的好题。
【解题方法点拨】
导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,长度越长,电阻越大,横截面越大,电阻越小。
17.探究影响电阻大小的因素
【知识点的认识】
1.实验器材:电池组、开关、电流表、电阻演示板、导线、镍铬合金丝、锰铜合金丝。
2.实验装置:
3实验步骤:
(1)探究电阻的大小与导体长度的关系:选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
(2)探究电阻的大小与导体横截面积的关系:选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
(3)探究电阻的大小与导体材料的关系:选用横截面积相同、长度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
4.实验结论:
导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当其他量不变时,导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比。
【命题方向】
考查探究影响电阻大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:兴趣小组的同学们进行“探究影响电阻大小因素”的实验,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变,变阻器滑片的位置不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格中的数据。
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是 保护电路 。
(2)实验中通过 电流表示数 间接比较电阻丝阻值的大小。
(3)实验中,分别将电阻丝a、b接入电路,是为了探究电阻的大小与导体 材料 的关系,根据表格中的数据可知电阻丝a的阻值 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻丝b的阻值。
(4)选用编号b、c的两根电阻丝进行实验,结合表中数据可以得到结论:同种材料制成的导体,长度一定时,导体的横截面积越大,电阻越 小 。
(5)本实验采用的探究方法是 控制变量法和转换 法。
分析:(1)(2)实验中,滑动变阻器可以保护电路;电流表串联在电路中,电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(3)(4)(5)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,实验中采用的是控制变量法;在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。解析:解:
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是保护电路;
(2)根据转换法可知,实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导线电阻大小的;
(3)在MN间分别接入a、b导体,由表中数据,长度和横截面积相同,而材料不同,故探究的是电阻跟导体的材料的关系;
通过a的电流大于通过b的电流,则a的电阻要小于b的电阻;
(4)选用编号为b、c的两根电阻丝进行实验,bc的材料和长度相同,横截面积越大,通过的电流越大,电阻越小,可得出结论:其他因素相同时,横截面积越大,电阻越小;
(5)本实验采用的探究方法是控制变量法和转换法。
故答案为:(1)保护电路;(2)电流表示数;(3)材料;小于;(4)小;(5)控制变量法和转换。点评:在探究影响导体电阻大小因素的实验中,注意转换法和控制变量法的应用。
【解题方法点拨】
(1)本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法
(2)①在设计实验方案和实验步骤时,要注意正确运用控制变量法;②作出猜想时,要注意猜想全面,考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。
18.半导体的特点
【知识点的认识】
(1)概念:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体
(2)特点:
a.电阻比导体大的多,比绝缘体小的多
b.半导体的导电性能受温度、压力、光照等因素影响较大
(3)应用:光敏电阻、力敏电阻、热敏电阻、二极管、三极管等。
【命题方向】
主要以半导体材料的实际应用为主。
例:2024年的龙年春晚,成为人人热议的中心!创意表演中有数不胜数的华为诸多系列的手机,有卖断货的Mate60Pro、折叠屏MateX5、P50Pocket等等。制作手机芯片的材料主要是 半导体 (选填“超导体”“半导体”或“导体”)。
分析:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
解析:解:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,制作手机芯片的材料主要是半导体。
故答案为:半导体。
点评:本题考查了半导体的特点和应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
19.超导现象和超导材料
【知识点的认识】
(1)超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻变成0的现象。在一定条件下能发生超导现象的材料就是超导材料。
(2)应用:超导电机、超导电缆、磁浮列车等。
【命题方向】
利用超导体干什么是命题方向,例如:进行远距离输电可以减少能量的损耗,利用超导体制成电动机线圈等。
例:我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是 超导体 (均选填“绝缘体”、“导体”、“半导体”或“超导体”), 不能 (填“能”或“不能”)用来做电热器的发热体。
分析:(1)有些导体在一定的条件下,电阻可以变为0,这种导体叫做超导体;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt,电流和通电时间相同,导体的电阻越大,产生的热量越多。若电阻为零,则不会产生热量。
解析:解:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,这种现象叫做超导现象,现象中石墨烯是超导体;
超导体在“超导临界温度”时,电阻为0Ω,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,产生的热量为0J,所以超导体不能用作电热器的发热体。
故答案为:超导体;不能。
点评:本题考查了超导体的特点和应用,体现了物理与高科技领域的联系,值得我们关注。
【解题方法点拨】
“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题,因此也是中考的热点问题,要熟悉每种材料的特点。
20.滑动变阻器的原理
【知识点的认识】
滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻.(注意“连入电路中的”)
【命题方向】
通常以选择题或填空题考查滑动变阻器的原理,是通过什么样的方式改变电阻。
例:滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.材料
B.横截面积
C.长度
D.电流方向
分析:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。
解析:解:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流;使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度,故C正确,ABD错误。
故选:C。
点评:本题考查滑动变阻器的原理,属于基础题,难度很小。
【解题方法点拨】
理解滑动变阻器的工作原理。
21.滑动变阻器的使用
【知识点的认识】
(1)构造和原理:
滑动变阻器主要由电阻丝、绝缘层、滑片、接线柱等部分组成。电阻丝外面涂有绝缘层,绕在绝缘管上,滑片与电阻丝紧密接触,通过改变滑片的位置来改变接入电路中电阻的大小。原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流和电压。当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度增加,电阻变大。
(2)接法:
正确使用滑动变阻器时,电路的一端接在金属杆接线柱上,另一端接在电阻线圈的任意接线柱上,俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当,如选择“全上”或“全下”,则滑动变阻器将失去调节作用,分别相当于接入一段导线或定值电阻。
(3)使用注意事项:
使用滑动变阻器时,应根据需要选择合适的滑动变阻器,注意其最大电阻和允许通过的最大电流值,避免电流超过最大值而烧坏变阻器。滑动变阻器应与被控制的用电器串联,通过改变接入电路中的电阻来调节电流和电压,有时还起到保护电路的作用。
22.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
【知识点的认识】
实验设计:
实验过程及现象分析:当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【命题方向】
考查对滑动变阻器在改变小灯泡亮度实验过程中的分析。
例:如图为小明同学设计的调光灯模拟实验电路图。开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移到 B (选填“A”或“B”)端;使用过程中要使灯泡变亮,滑片P应向 A (选填“A”或“B”)移动;若使用中接入电路的接线柱改接A、C,则上述实验中滑动变阻器的调节规律 不变 (选填“不变”或“改变”)。
分析:(1)根据连接实物电路的正确方法进行分析,即闭合开关前,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(2)根据影响灯泡亮度的因素进行分析,即通过灯泡的电流越大,灯泡的实际功率越大。
(3)滑动变阻器的有四个接线柱,都接上面滑动变阻器被短路;都接下面接线柱滑动变阻器相当于定值电阻。所以接入电路时只能选择上面一个下面一个,且关键看下面的接线柱是哪一个。解析:解:
(1)为了保护电路,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,由图知滑片应移至B端;
(2)灯泡变亮,说明通过灯泡的电流变大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,由图知滑片应向A端移动。
(3)滑动变阻器有四个接线柱,都接上面接线柱时滑动变阻器被短路,都接下面接线柱时滑动变阻器相当于定值电阻。所以,变阻器接入电路时只能选择上面一个、下面一个,且关键看下面的接线柱是哪一个。
由图知,原来是接A、D接线柱,若使用中接入电路的接线柱改接A、C,下面仍接了A接线柱,即变阻器接入电路的电阻丝不变,所以滑动变阻器的调节规律不变。
故答案为:B;A;不变。点评:掌握滑动变阻器的结构、原理、作用、接线柱的接法、连入电路的方式,知道实物电路的正确连接方法,并且会根据实物图画出正确电路图,知道实物电路连接过程中的注意事项。
【解题方法点拨】
(1)在连接过程中,开关要断开
(2)使用滑动变阻器时,变阻器要与被控制的用电器串联
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片要移动最大阻值处。
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