内容正文:
【解析】当滑片在 a 端时,滑动变阻器接入电路的电阻
为 0,电路为 R1 的简单电路,由图像乙可知,此时电源的
电压等于 R1 两端的电压 U = U1 = 6V,由图象乙可知,当
滑片在 b 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路
中的电流最小,电路中的最小电流 I小 = 0. 4A,R1 两端的
电压 U1 = 2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压 U2 = U-U1 = 6V- 2V = 4V,
R2 的电功率 P2 =U2 I小 = 4V×0. 4A = 1. 6W。
二、选择题
4. D 【考点】电能表的读数 【解析】待机功率约为 20W,
由图知,电能表示数分度值为 0. 1kW·h = 3. 6×105 J,电
能表上标有 3
200imp / (kW·h),所以电能表的指示灯
闪烁一次用电器消耗电能 W = 1
3
200
×3. 6×106 J = 1
125J,
关闭家里其他用电器,只让电脑处于待机状态。 AB. 待
机功率约为 20W = 0. 02kW,1h 消耗的电能:W = Pt =
0. 02kW× 1h = 0. 02kW · h,电能表示数变化 量 不 到
0. 1kW·h,读不出示数变化,这种方法不可行,AB 错误;
C. 1min 内消耗电能 W = Pt = 20W× 60s = 1
200J,稍大于
1
125J,指示灯闪烁一次,测量误差较大,C 错误;D. 电能
表指示灯闪烁 10 次,消耗电能 W = 10×1
125J = 11
250J,
所用的时间 t= W
P
= 11
250J
20W
= 562. 5s = 9. 375min,可行,D
正确。 故选 D。
5. C 【考点】电能的计算 【解析】甲、乙两盏白炽灯,它
们正常发光时,也就是都在各自的额定电压下工作,由 P
= W
t
可得,W=Pt,而甲、乙两个灯的额定功率相同,工作
时间相同,因此消耗的电能相同。 故选 C。
6. A 【考点】电功的计算 【解析】两灯串联在电路中,则
通过两灯的电流相等,且 R1 >R2,而时间是相同的,所以
由 W= I2Rt,可知 W1 >W2,即电流通过 L1 做功多,A 正确,
BCD 错误。 故选 A。
7. D 【考点】电功率的相关计算 【解析】A. 由 P = U
2
R
可
得,指示灯的灯丝电阻为 R=U
2
P
=(0. 5V)
2
0. 2W
= 1. 25Ω,A 错
误;B. 由 P=UI 得,指示灯的灯丝电流为 I = P
U
= 0. 2W
0. 5V
=
0. 4A,电动机的发热功率为 P1 = I
2R = (0. 4A) 2 × 0. 5Ω =
0. 08W,B 错误;C. 指示灯正常发光时,电动机两端电压
U电 =U1 -UL = 4. 5V-0. 5V = 4V,额定功率为 P电 =U电 I =
4V×0. 4A = 1. 6W,C 错误;D. 电路的总功率为 P2 =U1 I =
4. 5V×0. 4A = 1. 8W,D 正确。 故选 D。
8. C 【考点】电功率的综合计算 欧姆定律的应用 【解
析】只闭合开关 S 和 S2,R1、R2、R3 串联,R1 两端电压 U1,
R2 和 R3 两端电压之和是 U2,串联电路电流处处相等,
故
U1
R1
=
U2
R2 +R3
,已知 U1 ∶U2 = 1 ∶2,可以得到 R2 +R3 = 2R1;
此时电流表示数为 I1,I1 =
U
R1 +R2 +R3
= U
3R1
;只闭合开关
S、S1 和 S3,R1 与 R2 并联,此时电流表示数为 I2,已知 R2
= 10Ω, I2 =
U
R1
+ U
R2
= U
R1
+ U
10Ω
, 已 知 I1 ∶I2 = 1 ∶9,
I1
I2
=
U
3R1
U
R1
+ U
10Ω
= 1
9
,解得 R1 = 20Ω,所以 R3 = 2R1 -R2 = 2×20Ω-
10Ω = 30Ω;A. I2 =
U
R1
+ U
R2
= 6V
20Ω
+ 6V
10Ω
= 0. 9A,A 错误;B.
I1 =
U
R1 +R2 +R3
= 6V
20Ω+10Ω+30Ω
= 0. 1A,U1 = I1R1 = 0. 1A×
20Ω = 2V,B 错误;C.
R1
R3
= 20Ω
30Ω
= 2
3
,C 正确;D.
P1
P2
=
UI1
UI2
=
I1
I2
= 0. 1A
0. 9A
= 1
9
,D 错误。 故选 C。
三、实验探究题
9. (1)20Ω
1A (2)
(3)小灯泡断路 (4)电压 0. 625 (5)大于
四、综合应用题
10. 解:(1)由图可知,当开关接 D 时,R1 、R2 串联,电阻较
大,为低温挡;当开关接 C 时,电路为 R2 的简单电路,
电路电阻较小, 为高温挡; R2 的阻值为 R2 =
U2
P高
=
(40V) 2
80W
= 20Ω;
(2)低温挡时,电路总电阻为 R总 =
U2
P低
= (40V)
2
20W
= 80Ω,
利用串联电路的电阻关系可知 R1 的阻值为 R1 =R总 -R2
= 80Ω- 20Ω = 60Ω,由图乙可知,当双触电开关接 b、c
两点时,只有 R1 工作,此时电路电阻较大,功率较小,
为低温挡;当双触电开关接 c、d 两点时,两电阻并联,此
时电路电阻较小,功率较大,为高温挡,干路电流为 I =
U
R1
+ U
R2
= 40V
60Ω
+40V
20Ω
≈2. 67A,大于干路上熔断器的熔断
电流,所以高温挡无法正常工作;
(3) 如图,在电路中接入一只
滑动变阻器,开关接 C 点时,滑
动变阻器与 R2 串联,当滑动变
阻器接入电路电阻为 0 时,只
有 R2 连入电路,此时加热电阻
R2 的最大功率为 80W;当滑动
变阻器接入电路电阻最大时,变阻器的最大阻值与 R2
串联,此时加热电阻 R2 的最小功率为 20W,则有:P2小 =
I小
2R2 = (
U
R2 +R滑大
) 2R2 ,即:20W = (
40V
20Ω+R滑大
) 2 × 20Ω,
解得 R滑大 = 20Ω。
基础知识抓分练 9 科学探究:电流的热效应
一、填空题
1. 相同 A 【考点】焦耳定律的简单计算 串联电路中的
电流规律 【解析】由图可知,铝箔条上的 A、B、C 三处
是串联在同一电路中,根据串联电路的电流特点可知,
通过铝箔条 A、B、C 三处的电流是相同的;当导体的材
料、长度都相同时,导体的横截面积越小,导体的电阻越
大,由图可知,铝箔条上 A 处的横截面积最小,所以 A 处
的电阻最大,根据焦耳定律 Q = I2Rt 可知,在相同时间
内,铝箔条 A 处产生的热量最多。
2. 热 54 【考点】焦耳定律的公式及简单应用 【解析】
塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时,电热丝能发出
热量,所以利用电流的热效应实现高温封口的。 通电工
作时,通过电热丝的电流为 I = U
R
= 6V
2Ω
= 3A,通电 3s,电
追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理 第 7 页
流通过电热丝产生的热量为 Q = I2Rt = (3A) 2 × 2Ω× 3s =
54J。
二、选择题
3. C 【考点】电流的热效应 【解析】带电源的智能控温
加热手套的工作原理是电流的热效应,此过程中电能转
化为内能;A. 电冰箱的主要用电部件是压缩机,将消耗
的电能转化为机械能,A 不正确;BD. 电风扇、洗衣机的
主要部件是电动机,电动机工作时是将电能转化为机械
能,BD 不正确;C. 电饭锅是靠电流的热效应来工作的,
是将电能转化为内能,C 正确。 故选 C。
4. A 【考点】电热的多挡问题 电功率的综合计算 【解
析】S 闭合,S1、S2 均接 1 时,滑动变阻器 R1 和定值电阻
R2 串联,总电阻最大,暖奶器处于低温挡;S 闭合,S1、S2
均接 2 时,R3 和 R4 并联,总电阻最小,由 P=
U2
R
知暖奶器
为高温定挡消毒功能;S 闭合,S1 接 2、S2 接 1 时,只有电
阻 R2 工作,电阻较大,由 P =
U2
R
知暖奶器为中温定挡消
毒功能;①由以上分析知:S 闭合,S1、S2 均接 2 时,暖奶
器为高温定挡消毒功能,①正确;②暖奶器处于中温挡
时,只有电阻 R2 工作,发热电阻 5min 产生的热量为:Q=
W=U
2
R2
t= (40V)
2
10Ω
×5×60s = 48
000J,②错误;③滑动变阻
器的规格为“30Ω
2A”,暖奶器以低温挡工作时电路的最
大电流为 2A,保温功率最大为:P大 = UI大 = 40V × 2A =
80W,③正确;④低温挡工作时保温的最小功率为:P小 =
U2
R1大 +R2
= (40V)
2
30Ω+10Ω
= 40W,④错误。 故选 A。
三、实验探究题
5. (1)做功 = (2)C (3)96
基础知识抓分练 10 从指南针到磁浮列车
一、填空题
1. 地磁场 奥斯特 【考点】指南针的工作原理 物理学
常识
2. N 同名磁极相互排斥 【考点】磁极间的相互作用
【解析】当密封盖上方无水时,在磁体 B 作用下,磁体 A
将密封盖顶起。 若磁体 A 下端为 N 极,则磁体 B 上端为
N 极,这是利用了同名磁极相互排斥的原理来工作的。
3. 左 变小 【考点】磁极间的相互作用 二力平衡原理
的应用 【解析】闭合开关,电流从螺线管的右端流入,
根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端是 N 极,右
端是 S 极。 因同名磁极相互排斥,则通电螺线管对条形
磁体有向右的排斥力作用,条形磁体有向右运动趋势,
所以条形磁体受到向左的静摩擦力作用。 若将滑动变
阻器滑片向下滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,由 I
= U
R
可知,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,
条形磁体受到的排斥力变小,因为条形磁体始终静止,
处于平衡状态,其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡
力,故条形磁体受到摩擦力将变小。
4. S 机械能 电动机 【考点】通电导体在磁场中受到力
的作用 【解析】由图可知,电流从通电螺线管(炮管)的
左端进入,从右端流出,根据右手螺旋定则可知,通电螺
线管(炮管)的左端是 N 极,根据异名磁极相互吸引可
知,炮弹头是 S 极;电磁弹射装置将电能转化为机械能;
给电磁弹射装置线圈提供电流时产生磁场,炮弹(铁质)
被磁化,受到强大的作用力而加速运动,到达线圈中间
时,迅速断电,炮弹飞出炮口,由此可知其原理是通电导
体在磁场中受力而运动,与电动机的原理相同。
二、选择题
5. C 【考点】地磁场及其分布 磁感线及其特点 【解
析】A. 指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球
磁场中磁化而成的,不能用铝质材料,A 错误;B. 地磁场
的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极
附近,指南鱼鱼头指向南方,即地磁北极方向,B 错误;
C. 指南鱼鱼头指向南方,指南鱼鱼头应标注“S”,根据异
名磁极相互吸引,可用磁铁的 N 极吸引鱼头,C 正确;D.
指南鱼周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而画出的
线,实际并不存在,D 错误。 故选 C。
6. A 【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素 磁感线及其特
点 地磁场及其分布、磁偏角 电流的磁效应 【解析】
B. 磁体只能吸引铁、钴、镍等物质组成的物体,不能吸引
铝制的物体,B 错误;C. 改变电磁铁中电流的大小可以
改变电磁铁磁性的强弱,不能改变南、北极,C 错误;D.
地面附近能自由转动的小磁针静止时,N 极指向地磁的
南极,在地理北极附近,D 错误。 故选 A。
7. D 【考点】电流的磁效应 【解析】A. 电磁铁通电后具
有磁性,其原理是电流的磁效应,A 错误;B. 根据图示可
知,电流从电磁铁的上方流入,根据右手螺旋定则可知,
电磁铁上端为 N 极、下端为 S 极,B 错误;C. 由图可知,
电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分,电
磁铁的工作电压比电动机的工作电压低,C 错误;D. 当
钥匙插入钥匙孔并转动时,电路接通,电磁铁中有电流
通过,电磁铁具有磁性,将上边的触点吸下,使 A、B 触点
接触,电动机工作,进而汽车启动,D 正确。 故选 D。
8. A 【考点】奥斯特实验 电动机的工作原理 【解析】
自动爆玻器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的
作用;A. 图中是通电导体在磁场中受力的作用运动的原
理图,A 符合题意;B. 该实验说明了电流的磁效应,是电
磁铁的工作原理,B 不符合题意;C. 图中是一个简单的
电路原理图,C 不符合题意;D. 小磁针在通电导体的周
围发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场,D 不符合
题意。 故选 A。
9. A 【考点】电动机的工作原理 【解析】A. 电动机工作
时把电能转化为机械能,A 错误;BC. 通电导体在磁场中
的受力方向与电流方向和磁场方向有关,只对调磁体的
N、S 极改变了磁场方向,与原来的方向相反,电流方向
不变,所以转子转动的方向也会改变,与原来相反,而只
对调电源的正负极是使电流方向与原来方向相反,磁场
方向不变,所以也能改变转子的转动方向,使其转动方
向与原来相反,BC 正确;D. 通电导体在磁场中受到的力
的大小与磁场强度和电流的大小有关,由图可知,将滑
片 P 向 A 移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,
电流增大,所以电动机转子受到的磁场的力的作用会增
大,转动的速度也会增大,D 正确。 故选 A。
10. D 【考点】直流电动机的应用 【解析】A. 此电动机模
型是根据磁场对电流有力的作用原理制成的,A 错误;
B. 转动过程中,由于只有一半的时间通电,因而 CD 边
不是始终受到磁场力,B 错误;C. 绕制线圈时,如果没
有漆包线,用普通的铜导线代替会使得各线圈之间短
路,因而不可以转动,C 错误;D. 线圈两端(作为转轴)
的漆皮一端全部刮去,另一端刮去半周,这样保证通电
时受到的力的方向相同,不通电时依靠惯性转动,因而
可持续转动,D 正确。 故选 D。
三、作图题
11.
四、实验探究题
12. (1)北极 (2)条形 (3)电流
(4)调节滑片,增大通电螺线管线圈中的电流
(5)电流方向 右手螺旋定则
追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理 第 8 页
情境期末·ZDK·九年级物理
基础知识抓分练 9 科学探究:电流的热效应
一、填空题(每空 1 分,共 4 分)
1. 如图所示,小伟在铝箔
条上的 A、B、C 三处剪
出了宽度相同但高度
不同的缺口。 将铝箔条的两端连到电池的
两极上,通过铝箔条 A、B、C 三处的电流是
(选填“相同” 或“不同”) 的。 铝
箔条 (选填“A” “B”或“C”)处在
相同时间内产生的热量最多。
2. 如图甲所示是超市常用的塑料袋封口夹,其电
路图如图乙所示。 电源电压为 6
V,电热丝 R
阻值为 2
Ω。 闭合开关,电热丝温度升高,利
用电流的 效应实现高温封口,3
s 内
电热丝产生的热量为 J。
甲
乙
二、选择题(每小题 2 分,共 4 分)
3. 我国科研人员为运动员提供了带电源的智
能控温加热手套,如图所示。 下列与加热
手套工作原理相同的用电器是( )
A. 电冰箱
B. 电风扇
C. 电饭锅
D. 洗衣机
4. 如图甲所示是一款暖奶器,它可以实现高
温定挡消毒、中温定挡加热和低温可调保
温三种功能,其电路结构如图乙所示。 暖
奶器的电源电压保持 40
V 不变,发热电阻
R2、R3 和 R4 分别为 10
Ω、5
Ω 和 40
Ω,R1
是规格为“30
Ω
2
A”的滑动变阻器。 S 闭
合,S1、S2 均接 1 时,暖奶器处于低温挡,移
动滑片,可以手动调节低温挡的保温功率。
下列说法正确的是( )
甲
乙
①S 闭合,S1、S2 均接 2 时,暖奶器为高温定
挡消毒功能
②暖奶器以中温挡工作时,发热电阻 5
min
产生的热量为 800
J
③暖奶器以低温挡工作时,保温功率最大
为 80
W
④暖奶器以低温挡工作时,保温功率最小
为 10
W
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
三、实验探究题(每空 1 分,共 4 分)
5. 如图所示为学校兴趣小组改进后的探究
“电流通过导体产生的热量与电流大小的
关系”实验装置。 其中 R1、R2、R3 是发热的
电阻丝,R1、R2 分别安装在两个密封容器瓶
中,容器瓶内密封有相同质量的空气,两容
器瓶各接一支相同的 U 形管,U 形管另一
端开口,两 U 形管内注入等量的同种液体。
(1)如图所示,闭合开关后,电阻丝在发热,
其内能增加,这是通过 (选填“热
传递”或“做功”)改变了它的内能;小明想
探究电流通过导体产生的热量与电流大小
的关系,则 R1 和 R2 的电阻大小应该满足
R1 R2(选填“ >”“ <”或“ = ”)。
(2)焦耳做了大量与上述类似的探究实验,
确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通
电时间的关系,一段时间内,定值电阻产生
的热量 Q 和电流 I2 的关系可用下列哪个图
表示 。
A
B
C
D
(3)实验过程中小明移动滑动变阻器的滑片,
若 R1 =10
Ω,通过R1 的电流为0. 4
A,则1
min
内电流通过 R1 产生的热量是 J。
41
追梦之旅·初中期末真题篇·课本回头练
基础知识抓分练 10 从指南针到磁浮列车
一、填空题(每空 1 分,共 9 分)
1. 历史上许多重大科学发现源于科学家的不
懈探索,北宋地理学家朱彧曾在《萍洲可
谈》著作中记载到:“舟师识地理,夜则观
星,昼则观日,阴晦则观指南针”。 指南针
在航海中有重要作用,它能指南北是由于
受到 的作用;世界上第一个发现电
与磁之间有联系的物理学家是 。
2. 如图甲所示,是一种“磁悬浮地漏”。 当密
封盖上方无水时,在磁体 B 作用下,磁体 A
将密封盖顶起如图乙所示。 若磁体 A 下端
为 N 极,则磁体 B 上端为 极,这是
利用了 的原理来工
作的。
甲 乙
3. 如图所示,闭合开关,此时在水平桌面上的
条形磁体处于静止状态,条形磁体受到向
的摩擦力;若将滑动变阻器滑片
向下 滑 动, 条 形 磁 体 受 到 的 摩 擦 力 将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 我国首艘国产弹射型航母“福建舰”上使用
了电磁弹射装置,原理如图所示,给线圈提
供电流时产生磁场,炮弹(铁质)被磁化,受
到强大的作用力而加速运动,到达线圈中
间时,迅速断电,炮弹飞出炮口。 当线圈通
电时,炮弹头是 (选填“S”或“N”)
极;电磁弹射装置将电能转化为 ,
工作原理与 (选填“电动机”或“发
电机”)相同。
二、选择题(每小题 2 分,共 12 分)
5. 指南鱼首次出现记载是在公元 4 世纪的西
晋时代,指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片
烧热后放在地球磁场中磁化而成的,可以
浮在水面上,鱼头指南方。 指南鱼转动的
灵活性比司南好,但磁性较弱,记载于《武
经总要》,是曾公亮在北宋初年记载的,此
时,指南鱼已用于军事方面。 下列说法正
确的是( )
A. 用铝也可以制作指南鱼
B. 指南鱼鱼头指向地磁南极
C. 可用磁铁的 N 极吸引鱼头
D. 指南鱼周围存在磁感线
6. 下列关于磁现象的说法,正确的是( )
A. 电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流
的大小都有关
B. 铁和铝都能够被磁体吸引
C. 改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁
铁的南、北极
D. 北京地区地面附近能自由转动的小磁针
静止时,N 极指向地磁场北极附近
7. 如图是汽车启动原理图,汽车启动时需将
钥匙插入钥匙孔并旋转 ( 相当于闭合开
关), 根 据 电 路 图, 下 列 说 法 正 确 的
是( )
A. 电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B. 工作时,电磁铁的上端为 S 极
C. 电动机的工作电压比电磁铁的工作电
压低
D. 电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,触点 A、
B 接触,汽车启动
第 7 题图
第 8 题图
8. 如图是一种公交车自动爆玻器,它相当于
一个电控安全锤。 危急时刻,司机只需按
下开关,内部电磁线圈通电产生一个冲击
力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部
位,实现击碎玻璃的目的。 下列四个实验
能反映自动爆破器工作原理是
( )
51
情境期末·ZDK·九年级物理
A. B.
C. D.
9. 小文把安装完成的直流电动机模型接入如
图所示的电路中,闭合开关,电动机的转子
正常转动,下列说法错误的是( )
A. 电动机工作时把机械能转化为电能
B. 只对调磁体的 N、S 极能改变转子转动
方向
C. 只对调电源的正、负极能改变转子转动
方向
D. 滑片 P 向 A 移动,电动机的转子转动
加速
第 9 题图
第 10 题图
10. 如图所示,小翔同学做了一个小直流电动
机模型。 同学们围着观看线圈的持续转
动,一起分享着他的成果。 下列关于此直
流电动机模型的说法, 你认为正确的
是( )
A. 此电动机模型是根据电磁感应的原理
制成的
B. 转动过程中,CD 边始终受到磁场力
C. 绕制线圈时,如果没有漆包线,可以用
普通的铜导线代替
D. 线圈两端(作为转轴)的漆皮一端全部
刮去,另一端刮去半周, 这样可持续
转动
三、作图题(共 2 分)
11. 请根据图中小磁针静止时的指向,标出通
电螺线管的 N 极和电源的正极。
四、实验探究题(每空 1 分,共 6 分)
12. 某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电
螺线管外部磁场的方向”。
甲 乙 丙
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N 极指
向地理的 (选填“南极” 或“北
极”),说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑,将螺线
管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观
察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分
布情况与 磁体周围铁屑的分布
情况相似。
(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的
位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图乙
所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针
静止时 N 极指方向与图乙中小磁针 N 极
指向相反,说明通电螺线管的极性与
的方向有关。
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,
铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线
管的磁场,可行的措施:
(写出一种方法即可)。
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同
学们一起对螺线管的电流方向和绕线方
式进行了实验,得到了如图所示的四种情
况。 实验说明通电螺线管的磁极极性只
与 有关,且这个关系可以用
来判断。
A
B
C D
61