内容正文:
专题03 电功 电功率&生活用电&电与磁(期末专项训练)
题型1 电能与电功(常考点)
题型12 磁极间的相互作用规律
题型2 电功率的概念和单位
题型13 磁场和磁感线
题型3 电功率P=W/t的简单计算
题型14 地磁场和指南针(常考点)
题型4 电功率P=UI及推导式的简单计算(重点)
题型15 奥斯特实验
题型5 伏安法测小灯泡的电功率(重点)
题型16 通电螺线管的特点(重点)
题型6 探究导体产生的热量与电阻大小的关系
题型17 电磁铁
题型7 焦耳定律的公式及简单应用(难点)
题型18 电磁继电器
题型8 家庭电路中各元件的连接方式
题型19 探究磁场对电流的力的作用
题型9 测电笔和三线插头的接线及作用
题型20 电动机的工作原理(常考点)
题型10 家庭电路中电路过大的原因
题型21 电磁感应现象
题型11 触电事故 及触电防护和救援(常考点)
题型22 发电机的构造和工作原理(常考点)
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题型1 电能与电功(共6小题)
1.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示的仪表是测量( )的工具。
A.电能 B.热量 C.电功率 D.电流
2.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示,手电筒中的电流为0.1A,电源为三节新干电池。则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为( )
A.27J B.81J C.135J D.972J
3.(24-25九年级上·山东济宁·期末)民航局规定,严禁乘客携带超过160W·h(瓦时)的锂电池上飞机,超过160W·h应通过危险货物手续进行运输。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V 10A·h”字样,充满电后,存储的电能为 kW·h,该笔记本电脑 (选填“能”或“不能”)带上飞机。
4.(23-24九年级上·山东德州·期末)奕文家4月底电能表读数如图所示。5月底电能表的读数为122.5kW·h。若当地电价为0.6元/(kW·h),则5月份他家应交电费 元;奕文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
5.(24-25九年级上·山东济南·期末)如图甲所示的电路中,电阻R1=10Ω,开关S闭合时,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的指针位置如图乙所示。通过计算回答:
(1)通过电阻R2的电流是多少?
(2)电阻R1两端的电压是多少?
(3)60s内电阻R2消耗的电能是多少?
6.(24-25九年级上·山东泰安·期末)在如图所示的电路中,电源两端电压为6V且保持不变,电阻的阻值为10Ω。当开关S闭合后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路在30s内消耗的电能。
题型2 电功率的概念和单位(共3小题)
7.(24-25九年级上·山东德州·期末)关于电功和电功率的概念,下列说法中正确的是( )
A.用电器的电功率越大,做功就越多 B.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量 D.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
8.(24-25九年级上·山东济宁·期末)立足学生全面发展,培养学生的核心素养是物理课程育人价值的集中体现,学生对常见物理量进行合理估算的能力是物理核心素养的体现之一。下列估算最接近实际值的是
A.对人体的安全电压为36V B.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
C.一个电热水壶的加热功率约为10W D.家用空调正常工作时的电流约为5A
9.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数 ,电路消耗的电功率 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
题型3 电功率P=W/t的简单计算(共4小题)
10.(24-25九年级上·山东淄博·期末)智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( )
A.减小了电池的输出电流 B.降低了电池的输出电压
C.减小了电子线路的电阻 D.降低散热能力
11.(24-25九年级上·山东临沂·期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V B.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 D.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
12.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示是小明家的电能表的表盘,当将某用电器单独接在该电能表上正常工作时,观察到表盘在内转动了150转,则此用电器的功率为 W。
13.(24-25九年级上·山东济南·期末)家用电吹风的简化电路如图所示,它有三个挡位,分别是“停、冷风和热风”。主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作时,通过计算回答:
热风温度
50—70℃
额定功率
热风∶ 1000W
冷风∶ 120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
(1)吹热风时,电热丝的电功率是多少?
(2)吹热风时,通过电热丝的电流是多少?
(3)吹热风2min消耗的电能是多少?
题型4 电功率P=UI及推导式的简单计算(共6小题)
14.(24-25九年级上·山东泰安·期末)分别标有“6V 3.6W”和“6V 1.8W”字样的甲、乙两灯,其I-U图像如图所示。当将两灯串联在8V的电源两端时,甲、乙两灯的实际功率P甲∶P乙为( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1
15.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示,电源电压保持6V不变,甲、乙两个小灯泡分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样(假设灯丝电阻不变)。当开关S闭合后,两灯均能发光,下列说法中( )
①甲灯电阻6Ω,乙灯电阻12Ω
②甲、乙两灯的电阻之比是2∶1
③若1、2为电流表、3为电压表,则甲灯的实际功率比乙灯小
④若1、2为电压表、3为电流表,则乙灯比甲灯亮
A.只有①③正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有②③④正确
16.(24-25九年级上·山东济宁·期末)一台家用洗衣机正常洗衣服时,电动机的线圈电阻为22Ω,线圈的电流为1A,这台洗衣机正常工作10s,电动机因发热损失的功率是 W,消耗电能是 J。
17.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图所示,电源电压恒为,灯泡上标有“”字样,滑动变阻器上标有“”字样,定值电阻阻值为,电压表量程为,不计温度对灯丝电阻的影响。小灯泡正常工作时电流为 A;在保证电路元件安全的前提下当开关断开,S闭合时,接入电路的最小阻值为 Ω;当开关、闭合,断开时,电路总功率最小值为 。
18.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示,小林用一个的电阻与LED灯串联,接在电压为6V的电源上,成功的让LED灯发出了红光。LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表格所示。求:
LED灯两端电压(V)
2
3
发光的颜色
红
绿
蓝
(1)电路中的电流;
(2)定值电阻R1的实际功率;
(3)发红光时LED灯工作1小时消耗的电能。
19.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如甲图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω,电流表使用的量程为0~0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V,其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时,电流表的示数为0.25A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大?
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路总电功率最小值是多少?
题型5 伏安法测小灯泡的电功率(共3小题)
20.(24-25九年级上·山东济宁·期末)在测定“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为,小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示:
(1)正确操作后,小明同学闭合开关,电压表示数(如图乙所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V;
(2)小丽同学移动滑片P、记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(3)为了成功测出小灯泡的额定功率,该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 ;
(4)小组的同学完成上述实验后,小华提议用这些器材探究电流与电压的关系,小明立刻说明无法完成此实验,小明认为不能完成此实验探究的理由是 。
21.(24-25九年级上·山东淄博·期末)小李发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为和小灯泡的电功率。
(1)测量小灯泡的电功率。连接电路前,发现电流表指针位置如图甲所示,此时需要进行的操作是 。小李连接电路如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)电路修改正确后,闭合开关,发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则故障原因可能是 。
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况。实验数据和现象记录在下表中。小李设计的表格不足之处是 。
实验次数
灯泡两端电压U
通过灯泡的电流Ⅰ
灯泡的电功率P
发光情况
1
1
0.2
0.2
较暗
2
2
0.25
0.5
较亮
3
2.5
0.28
0.7
明亮
(4)实验结果表明:①小灯泡越暗,小灯泡的实际电压越小,实际电功率越 ;②分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
(5)测量小灯泡的电功率。将小灯泡接入乙图电路中,移动滑动变阻器的滑片,发现无论如何移动滑片,小灯泡两端电压都无法达到,解决的办法是 。解决问题后,移动滑片,使电压表示数为,此时电流表的示数如图丙所示,为 A,小灯泡的额定功率是 W。
22.(24-25九年级上·山东德州·期末)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω),滑动变阻器的铭牌“20Ω,1A”。
(1)请在如图甲中连接电路。
(2)小明同学连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,电压表无示数,电流表的指针有明显偏转,则故障可能是 。
(3)小明同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图乙所示,分析图像可知小灯泡的额定功率为 W。
(4)小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,于是她找来一个阻值为5Ω的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,正确连接电路后,其操作如下:
①闭合开关S和S2,断开S1,移动滑片P,使电压表的示数为 V;
②保持滑片Р的位置不变,闭合开关 ,断开其他开关,记下电压表的示数为5.8V;
③小灯泡的额定电功率为 W,同时也能计算出正常发光时小灯泡的电阻为 Ω。
题型6 探究导体产生的热量与电阻大小的关系(共3小题)
23.(24-25九年级上·山东德州·期末)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关,老师设计了如图甲、乙两组实验装置: 将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在相同的盒内, 盒内封闭一定量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外,五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。
(1)实验中通过观察 U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)其中 装置(选填“甲”“乙”)能够解释“当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大, 容易引发火灾。
(3)乙装置通电一段时间 (选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。
(4)让乙装置冷却到初始状态, 把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内, 接通电源比较两瓶内电阻发热多少。此时装置是探究电流产生的热量跟 的关系,一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”)多。
24.(24-25九年级上·山东济宁·期末)小嘉在电学学习中,对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏,他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。
实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)A、B两同学根据各自的实验数据,作出了如图乙所示的I﹣R图象。分析图象,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(3)要完成该实验,滑动变阻器应该选用 (填下列选项前的字母)规格;
A.20Ω 0.5A B.40Ω 0.2A C.50Ω 1A
(4)实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置(电源、开关未画出)。图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响。
25.(23-24九年级上·山东济宁·期末)同学们准备了学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线,还有完全相同的甲、乙两烧瓶,其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计,连接了如图所示的电路,进行实验探究:
(1)小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容,除需要保持两种液体质量相同外,他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值 (选填“相同”或“不同”),这样做的目的是 ;
(2)小丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,她设计电路时应使R甲、R乙阻值 (选填“相同”或“不同”) ;除控制电流大小和通电时间相同外,还应控制液体的种类和质量相同,实验中是通过 反映导体产生热量多少的。
题型7 焦耳定律的公式及简单应用(共6小题)
26.(24-25九年级上·山东东营·期末)图甲是灯泡L和电阻R的I-U图像。将灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,灯泡 L 的实际功率为 1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L的电阻为2.5Ω
B.再闭合开关S2后,电流表的示数增大0.4A
C.再闭合开关S2后,电路的总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R 产生的热量为240J
27.(24-25九年级上·山东威海·期末)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。下列说法错误的是( )
A.只闭合S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2A,通电1min电阻R1产生的热量为12J
C.闭合S1和S2,通过R1的电流是R2电流的2倍
D.闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
28.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω,滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为 J。
29.(24-25九年级上·山东济宁·期末)如图所示,是用一小型电机提升重物的电路。当电源电压为3V时,闭合开关,电动机不转动,电流表示数为0.6A;当电源电压为12V时,闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为0.4A,物体匀速上升。则电动机正常工作1min,电流通过线圈产生的热量为 J,产生的机械能为 J。
30.(24-25九年级上·山东济宁·期末)如图所示,电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,。
(1)只闭合开关时,的电功率是多少?
(2)电源两端电压为6V时,都闭合整个电路电功率为45W。若更换成电压为4V的电源,则都闭合整个电路通电10s产生的热量是多少?
31.(24-25九年级上·山东济南·期末)市面上出现了一款两挡调温饭菜保温板,其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变,、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时,饭菜保温板处于加热挡位。已知,加热时电路中的总电流。当饭菜保温板处于加热挡位时,通过计算回答:
(1)通过的电流是多少?
(2)的阻值是多少?
(3)通电,电阻产生的热量是多少?
题型8 家庭电路中各元件的连接方式(共4小题)
32.(24-25九年级上·山东青岛·期末)如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的a处
B.保险丝熔断后、可以临时用一段细铁线代替
C.用电器工作的时间越长,电能表记录的数字越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
33.(2024·山东德州·中考真题)小强家安装的电能表如图甲所示,书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示,为保证安全用电,下列说法正确的是( )
A.小强家的用电总功率不得超过2200W B.若保险丝熔断,可用铁丝代替
C.a端应接零线,b端应接火线 D.三孔插座的安装符合安全用电原则
34.(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,连接电路时,开关和灯泡之间是 联的,灯泡和插座之间是 联的,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中 。
35.(23-24九年级上·山东济宁·期末)请用笔画线表示导线,将图中的螺口灯、拉线开关和三孔插座(三孔插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中,要求开关断开时,三孔插座仍能提供电压。
题型9 测电笔和三线插头的接线及作用(共4小题)
36.(24-25九年级上·山东德州·期末)下列关于四幅图片的叙说,正确的是( )
A.甲图:接在该电能表上的用电器总功率不能超过2200W
B.乙图:在之间接入一根细长的铅笔芯,可以探究导体的电阻与材料的关系
C.内图:U形金属箔两端与电池两极连接很快就变热,此时发生了短路现象;
D.丁图:试电笔使用错误是因为没有接触笔尾的金属体
37.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B.两孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在两孔插座上
C.正常情况下,站在地上的人用试电笔接触A点,氖管会发光
D.若在三孔插座中接入空调后,保险丝马上熔断,则原因一定是电路短路
38.(24-25九年级上·山东淄博·期末)试电笔可以用来判断火线和零线。如下图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);如图丙是冰箱的三脚插头,三脚插头中较长的脚E应与冰箱的 相连,这是为了防止漏电时发生触电事故。家庭电路中总电流如果超过安全值,由于电流的 效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。图丁中所示电路中电流过大的原因是 。
39.(23-24九年级上·山东济宁·期末)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动,本期活动的主题是“安全用电,珍惜生命”,下列是活动的部分内容。如图a所示,接地导线应该与三孔插座的 (填“E”、“N”或“L”)孔相连接;如图b、c所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图 。
题型10 家庭电路中电路过大的原因(共4小题)
40.(22-23九年级上·山东临沂·期末)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.正确使用测电笔辨别火线时,测电笔氖管发光,没有电流通过人体
B.对人体安全的电压不高于36V,家庭电路中插座和电灯是串联的
C.家庭电路中总电流过大就是短路造成的
D.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替
41.(23-24九年级上·山东济南·期末)商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆的两个概念是( )
A.电压和电流 B.电功率和电流 C.电能和电功 D.电功和电功率
42.(23-24九年级上·山东东营·期末)在家庭电路中除了发生 和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处电阻 (选填“变大”或“变小”),造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾。
43.(23-24九年级上·山东淄博·期末)生活处处有物理,留心观察皆学问:冬天,脱掉羽绒服时偶尔会听到噼里啪啦的响声,甚至会看到电火花,这是 现象;家庭电路中总电流如果超过安全值,会由于电流的 效应,导致线路温度过高,容易引发火灾,图中所示电路中电流过大的原因是 。
题型11 触电事故 及触电防护和救援(共4小题)
44.(24-25九年级上·山东青岛·期末)日常生活离不开电,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.直接用手拉开触电人 B.使用试电笔时,手按住笔尖金属体
C.更换灯泡前切断电源 D.用电器工作时起火,立即用水灭火
45.(24-25九年级上·山东济南·期末)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.冰箱使用三脚插头是为了防止外壳漏电造成的触电事故
B.空气开关自动断开,一定是某处出现了短路
C.电能表测量的是家用电器的总功率
D.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
46.(23-24九年级上·山东济宁·期末)特高压电网是指交流1000kV、直流800kV及以上电压等级的输电网络。如图所示,我国利用特高压输电线路的一部分,把四根导线固定起来,相当于增大输电导线的 ,减小输电导线的 ,从而可以减少输电线上电能的损失。
47.(23-24九年级上·山东德州·期末)在使用试电管时手不能接触 (填“笔尖”或“笔尾”)金属体。如果家庭电路出现故障。电工师傅应按照图 (选填“甲”或“乙”)的方式对线路进行检修。
题型12 磁极间的相互作用规律(共3小题)
48.(23-24九年级上·山东济南·期末)小伟用磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上,成为一个“自制指南针”。他多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.树叶尖端应标注“S”极
B.树叶尖端指向的是地磁南极
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.树叶尖端会排斥磁体的N极
49.(23-24九年级上·山东德州·期末)有关电与磁现象说法不正确的是( )
A.电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢
B.电功率大的用电器消耗的电能不一定多
C.小磁针在地磁场的作用下能为人们指示方向,它静止时北极指向地理的南极
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
50.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,这可以说明:力可以改变物体的 ;同名磁极相互 。
题型13 磁场和磁感线(共3小题)
51.(24-25九年级上·山东济南·期末)在研究磁场时,引入了“磁感线”的概念,其中用到的科学方法是( )
A.控制变量法 B.实验推理法 C.理想模型法 D.等效替代法
52.(23-24九年级上·山东济宁·期末)关于电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁场和磁感线都是磁体周围真实存在的一种物质
B.同种电荷相互吸引,同名磁极相互排斥
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中失去了正电荷
D.小磁针静止时极所指的方向为该点磁场的方向
53.(23-24九年级上·山东淄博·期末)磁体间力的作用是通过 发生的。如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,a点和b点磁场更强的是 点。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 处(选填“P”或“Q”)。
题型14 地磁场和指南针(共3小题)
54.(24-25九年级上·山东泰安·期末)关于以下四幅实验图片,下列说法不正确的是( )
A.图甲,地理的两极和地磁的两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的
B.图乙,通电导体周围存在磁场
C.图丙,电磁铁磁性强弱与通电螺线管中电流大小有关
D.图丁,开关闭合后电能转化为机械能
55.(24-25九年级上·山东青岛·期末)下列实例分析错误的是( )
A.家用电饭煲是利用电流热效应原理工作的
B.指南针能够指示南北方向,是利用地磁场工作的
C.电磁起重机能将钢铁吸起,是利用电流磁效应工作的
D.扬声器的工作原理与动圈式话筒的相同
56.(24-25九年级上·山东泰安·期末)南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”。磁针石受到地磁场的作用,它的南极指向地理位置的 方。
题型15 奥斯特实验(共3小题)
57.(24-25九年级上·山东临沂·期末)电动自行车已进入千家万户,下列能展示其动力装置工作原理的是( )
A. B. C. D.
58.(24-25九年级上·山东济宁·期末)小聪同学利用图所示装置研究磁与电的关系。比较甲、乙两图可知 ;比较乙、丙两图可知 。
59.(24-25九年级上·山东淄博·期末)临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。
①实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用;
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转;
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针 (选填“会”或“不会”)偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 ;
④将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究 。
题型16 通电螺线管的特点(共5小题)
60.(24-25九年级上·山东临沂·期末)闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则( )
A.通电螺线管的左端为S极 B.电源的左端为负极
C.电流表的左端为“-”接线柱 D.R的滑片不能置于最右端
61.(24-25九年级上·山东潍坊·期末)如图是磁悬浮列车工作原理图,磁体镶嵌在T形轨道里,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁悬浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮 B.列车悬浮利用同名磁极相互排斥
C.列车正常运行时电源上端为正极 D.车厢线圈通电后周围存在磁感线
62.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场,他因此成为世界上第一个发现电和磁之间联系的人。通电导线周围存在磁场,这种现象叫做 。把导线绕在圆筒上做成螺线管,通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似。如图,闭合开关,小磁针将沿着 (选填“逆时针”或“顺时针”)方向转动。
63.(24-25九年级上·山东济南·期末)请根据所给出的通电螺线管的磁极,在图中完成;标出括号内对应的电源正负极(选填“+”或“-”),将小磁针的N极涂黑,标出磁感线的方向。
64.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图是通电螺线管旁的小磁针静止时的指向,请把螺线管左端的极性和电源的正负极分别标在相应的括号内。
题型17 电磁铁(共3小题)
65.(24-25九年级上·山东济南·期末)为参加学校科技节,小明发明了一款新型带滚轮的书包,虽然内部没装电池,但只要拖动书包使轮子滚动,嵌在轮子里的LED灯就会发光,起到警示的作用。下图中的实验装置能反映此现象原理的是( )
A. B.
C. D.
66.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针,电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针,静止后指针的左端为N极。则,“化学电池”的正极是 片,通电螺线管的A端为 极(选填“N”或“S”极),若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 (选填“增强”或“减弱”)。
67.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时,电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),弹簧的长度 (选填“变长”、“不变”或“变短”)。
题型18 电磁继电器(共3小题)
68.(24-25九年级上·山东淄博·期末)现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯,载人时电梯运行的速度快,不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示,R是压力传感器。下列分析正确的是( )
A.螺线管的上端是S极
B.控制电路的工作原理是磁场对电流的作用
C.压力传感器R的阻值随压力的增大而减小
D.载人时电磁铁的磁性减弱
69.(24-25九年级上·山东济南·期末)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时,关于该报警器,下到说法正确的是( )
A.红灯不亮,电铃不响 B.绿灯不亮,电铃不响
C.红灯亮,同时电铃响 D.绿灯亮,同时电铃响
70.(23-24九年级上·山东济宁·期末)如图所示是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知,有人踩踏板时,低压控制电路 (选填“接通”或“断开”);此时,工作电路的 (选填“灯泡”或“电铃”)支路接通。
题型19 探究磁场对电流的力的作用(共3小题)
71.(24-25九年级上·山东烟台·期末)科技创新活动中,小明的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a不会随之摆动
72.(24-25九年级上·山东淄博·期末)关于图甲、乙所示的实验,下列说法错误的是( )
A.甲可以研究电磁感应现象 B.甲实验的过程中,机械能转化为电能
C.乙可以研究通电导体在磁场中的受力情况 D.乙实验的过程中,其它形式能转化为电能
73.(24-25九年级上·山东烟台·期末)学习了电磁学的知识后,善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁,组装成一个简易电动机。如图所示,同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是 ,若要改变导线框转动的方向,可以 或 。
题型20 电动机的工作原理(共3小题)
74.(24-25九年级上·山东烟台·期末)2024年5月1日,福建舰开始海试、电磁弹射技术是福建舰的一大亮点。其中飞轮储能系统是关键,即在弹射前,利用飞轮的动能迅速发电,产生数万千瓦的电功率,储能系统在储能阶段工作原理的是( )
A. B.C. D.
75.(24-25九年级上·山东滨州·期末)近年马拉松比赛常采用感应芯片计时,参赛者需按要求正确佩戴计时芯片。当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时,芯片里的线圈中就会产生电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。下列图中能反映感应芯片计时原理的是( )
A. B.
C. D.
76.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,当有风将小风车吹动时,小量程电流表的指针 (选填“会”或“不会”)偏转,其利用了 原理;若将电流表换成干电池接入电路,把线圈一端的绝缘漆刮掉一半,线圈就能够持续转动起来,此时这部分装置相当于 (选填“电动机”或“发电机”)。
题型21 电磁感应现象(共4小题)
77.(24-25九年级上·山东·期末)在学习电和磁的知识时,小明利用如图所示的实验装置进行探究。下列说法正确的是( )
A.该装置与电动机的工作原理相同
B.闭合开关,导体就会运动起来
C.闭合开关,让导体左右运动,电流表指针会发生偏转
D.闭合开关,让导体上下运动,电流表指针会发生偏转
78.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图为公交车自动爆玻器,危急时刻,司机只需按下开关,自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,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。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
79.(24-25九年级上·山东济宁·期末)2024年7月份以来,邹城大街小巷出现了自带语音提醒功能的无人快递车穿梭往来,降低了快递员的劳动强度,提升了派送效率。目前无人配送车的充电方式有无线充电、有线充电。无线充电技术是通过 原理,实现充电设施对车辆的非接触式充电。
80.(24-25九年级上·山东烟台·期末)某同学学习电和磁的相关知识时,完成了下列两个实验。
(1)在探究“影响电磁铁的磁性强弱的因素”实验中,该同学制成简易电磁铁A、B,井设计了如图甲所示的电路。由图示情景可知, (选填“A”或“B”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁的磁性越强;
(2)如图乙所示,该同学将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中;
①让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,指针向左偏转,说明感应电流的方向与导体棒切割磁感线运动的 有关;
②让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体棒ab水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大,说明感应电流的大小与导体棒切割磁感线运动的 有关。
题型22 发电机的构造和工作原理(共3小题)
81.(24-25九年级上·山东德州·期末)《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列原理图与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B. C. D.
82.(24-25九年级上·山东临沂·期末)下列四幅图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
83.(24-25九年级上·山东济宁·期末)2024年7月份以来,邹城大街小巷出现了自带语音提醒功能的无人快递车穿梭往来,降低了快递员的劳动强度。依据 原理,实现充电设施对车辆的非接触式充电。
$专题03 电功 电功率&生活用电&电与磁(期末专项训练)
题型1 电能与电功(常考点)
题型12 磁极间的相互作用规律
题型2 电功率的概念和单位
题型13 磁场和磁感线
题型3 电功率P=W/t的简单计算
题型14 地磁场和指南针(常考点)
题型4 电功率P=UI及推导式的简单计算(重点)
题型15 奥斯特实验
题型5 伏安法测小灯泡的电功率(重点)
题型16 通电螺线管的特点(重点)
题型6 探究导体产生的热量与电阻大小的关系
题型17 电磁铁
题型7 焦耳定律的公式及简单应用(难点)
题型18 电磁继电器
题型8 家庭电路中各元件的连接方式
题型19 探究磁场对电流的力的作用
题型9 测电笔和三线插头的接线及作用
题型20 电动机的工作原理(常考点)
题型10 家庭电路中电路过大的原因
题型21 电磁感应现象
题型11 触电事故 及触电防护和救援(常考点)
题型22 发电机的构造和工作原理(常考点)
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题型1 电能与电功(共6小题)
1.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示的仪表是测量( )的工具。
A.电能 B.热量
C.电功率 D.电流
【答案】A
【详解】图中仪表为电能表,是测量电能的工具,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示,手电筒中的电流为0.1A,电源为三节新干电池。则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为( )
A.27J B.81J C.135J D.972J
【答案】A
【详解】电源为三节新干电池,即电源电压为4.5V,手电筒中的电流为0.1A,工作1min消耗的电能约为,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(24-25九年级上·山东济宁·期末)民航局规定,严禁乘客携带超过160W·h(瓦时)的锂电池上飞机,超过160W·h应通过危险货物手续进行运输。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V 10A·h”字样,充满电后,存储的电能为 kW·h,该笔记本电脑 (选填“能”或“不能”)带上飞机。
【答案】 0.12 能
【详解】[1][2]充满电后,电池存储的电能为W=UIt=12V×10A×1h=120W·h=0.12kW·h
小于规定的最大限制160W·h,该笔记本电脑能带上飞机。
4.(23-24九年级上·山东德州·期末)奕文家4月底电能表读数如图所示。5月底电能表的读数为122.5kW·h。若当地电价为0.6元/(kW·h),则5月份他家应交电费 元;奕文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
【答案】 66 空调
【详解】[1]5月份他家消耗的电能
W=122.5kW·h-12.5kW·h=110kW·h若当地电价为0.6元/(kW·h),则5月份他家应交电费
0.6元/(kW·h)×110kW·h=66元
[2]奕文将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表转盘转了320转,消耗的电能
则这个家用电器的功率为
空调的功率约为1000W,台灯的功率约为几十瓦,电视机的功率约为100W,所以可能是空调。
5.(24-25九年级上·山东济南·期末)如图甲所示的电路中,电阻R1=10Ω,开关S闭合时,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的指针位置如图乙所示。通过计算回答:
(1)通过电阻R2的电流是多少?
(2)电阻R1两端的电压是多少?
(3)60s内电阻R2消耗的电能是多少?
【详解】(1)由图甲可知,两电阻并联,A测干路电流,测支路电流,电流表A的示数为,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知使用量程,分度值是,示数为,即支路电流为,由并联电路的电流特点可得通过电阻的电流是
(2)电阻两端的电压是
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电源电压为
60s内电阻消耗的电能是
6.(24-25九年级上·山东泰安·期末)在如图所示的电路中,电源两端电压为6V且保持不变,电阻的阻值为10Ω。当开关S闭合后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路在30s内消耗的电能。
【详解】(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压。由得,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
(2)根据串联电路的电压特点,电阻R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V
由得,电阻R2的阻值
(3)整个电路在30s内消耗的电能W=UIt=6V×0.2A×30s=36J
题型2 电功率的概念和单位(共3小题)
7.(24-25九年级上·山东德州·期末)关于电功和电功率的概念,下列说法中正确的是( )
A.用电器的电功率越大,做功就越多
B.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
【答案】C
【详解】A.由公式W=Pt可知,用电器做功多少与功率和时间有关,用电器的电功率越大,时间未知,做功不一定越多,故A错误;
B.用电器的实际功率不一定等于其额定功率,用电器的额定功率越大,实际功率不一定越大,由公式W=Pt可知,不知道做功时间,额定功率越大,消耗的电能不一定就越多,故B错误;
C.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量,也是表示电流做功快慢的物理量,故C正确;
D.电流做的过程就是电能转化为其他形式能的过程,故D错误。
故选C。
8.(24-25九年级上·山东济宁·期末)立足学生全面发展,培养学生的核心素养是物理课程育人价值的集中体现,学生对常见物理量进行合理估算的能力是物理核心素养的体现之一。下列估算最接近实际值的是( )
A.对人体的安全电压为36V B.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
C.一个电热水壶的加热功率约为10W D.家用空调正常工作时的电流约为5A
【答案】D
【详解】A.对人体的安全电压不高于36V,故A不符合题意;
B.一盏台灯功率约为
工作2小时消耗电能约为
故B不符合题意;
C.一个电热水壶的加热功率约为1000W,故C不符合题意;
D.家用空调正常工作时的功率约为1000W,家用空调正常工作时的电流
故D符合题意。
故选D。
9.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数 ,电路消耗的电功率 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变小
【详解】[1][2]当变阻器滑片向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端电压变大(电压表示数变大)在电源电压不变的情况下,根据可知,电路中的电流减小,根据可知,电路总功率减小。
题型3 电功率P=W/t的简单计算(共4小题)
10.(24-25九年级上·山东淄博·期末)智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是( )
A.减小了电池的输出电流 B.降低了电池的输出电压
C.减小了电子线路的电阻 D.降低散热能力
【答案】A
【详解】A.根据可知,在电池电压一定的情况下,减小输出电流意味着减小了电路中的总功率。功率减小了,电池在相同时间内消耗的电能就少了,因此可以延长供电时间。故A符合题意;
B.智能手机在“省电模式”下通常不会改变电池的输出电压。电压是电池本身的属性,与手机的工作模式无关,故B不符合题意;
C.电子线路的电阻是由手机内部的电子元件和电路设计决定的,与手机是否处于“省电模式”无关。故C不符合题意;
D.降低散热能力与延长电池供电时间没有直接关系。散热能力主要影响手机的工作温度和稳定性,而不是电池的供电时间。故D不符合题意。
故选A。
11.(24-25九年级上·山东临沂·期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V
B.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
D.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
【答案】B
【详解】AC.“220V”为灯泡的额定电压,表示灯泡正常工作时,两端的实际电压为220V,根据可知两灯的电阻,
故AC错误;
B.两灯串联在220V的电路中,通过两灯的电流相同,甲的电阻大,灯的亮度决定于灯的实际功率,根据P=I2R可知,甲的实际功率大,所以甲灯比乙灯亮,故B正确;
D.根据W=Pt可知,正常发光时灯泡消耗的电能还与通电时间有关,因此无法确定它们的大小关系,故D错误。
故选B。
12.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示是小明家的电能表的表盘,当将某用电器单独接在该电能表上正常工作时,观察到表盘在内转动了150转,则此用电器的功率为 W。
【答案】1000
【详解】表示每消耗的电能,电能表的转盘转3000转,则转盘转150转时,该用电器消耗的电能为
该用电器的功率为。
13.(24-25九年级上·山东济南·期末)家用电吹风的简化电路如图所示,它有三个挡位,分别是“停、冷风和热风”。主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作时,通过计算回答:
热风温度
50—70℃
额定功率
热风∶ 1000W
冷风∶ 120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
(1)吹热风时,电热丝的电功率是多少?
(2)吹热风时,通过电热丝的电流是多少?
(3)吹热风2min消耗的电能是多少?
【详解】(1)由图可知,电吹风正常吹热风,电热丝与电动机并联,吹冷风时只有电机工作,所以吹热风时电热丝的电功率是
(2)吹热风时通过电热丝的电流
(3)吹热风2min消耗的电能
题型4 电功率P=UI及推导式的简单计算(共6小题)
14.(24-25九年级上·山东泰安·期末)分别标有“6V 3.6W”和“6V 1.8W”字样的甲、乙两灯,其I-U图像如图所示。当将两灯串联在8V的电源两端时,甲、乙两灯的实际功率P甲∶P乙为( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1
【答案】B
【详解】因为串联电路中电流处处相等,且各用电器两端电压之和等于电源电压,当将两灯串联在8V的电源两端时,由图可知此时电路中电流为0.3A,甲、乙两端的电压分别为2V、6V,根据电功率公式P=UI可知甲、乙两灯的实际功率之比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示,电源电压保持6V不变,甲、乙两个小灯泡分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样(假设灯丝电阻不变)。当开关S闭合后,两灯均能发光,下列说法中( )
①甲灯电阻6Ω,乙灯电阻12Ω
②甲、乙两灯的电阻之比是2∶1
③若1、2为电流表、3为电压表,则甲灯的实际功率比乙灯小
④若1、2为电压表、3为电流表,则乙灯比甲灯亮
A.只有①③正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】①甲灯电阻
乙灯电阻
故①错误;
②甲、乙两灯的电阻之比是,故②正确;
③若1、2为电流表、3为电压表,两灯泡并联,根据可知,甲灯的电阻比乙灯大,则甲灯的实际功率比乙灯小,故③正确;
④若1、2为电压表、3为电流表,甲、乙灯串联,通过小灯泡的电流相同,根据可知,甲灯的电阻比乙灯的电阻大,故甲灯比乙灯亮,故④错误。
综上所述,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(24-25九年级上·山东济宁·期末)一台家用洗衣机正常洗衣服时,电动机的线圈电阻为22Ω,线圈的电流为1A,这台洗衣机正常工作10s,电动机因发热损失的功率是 W,消耗电能是 J。
【答案】 22 2200
【详解】[1]洗衣机正常工作10s,电动机因发热损失的功率是
[2]家用洗正常工作时电压为220V,这台洗衣机正常工作10s消耗的电能
17.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图所示,电源电压恒为,灯泡上标有“”字样,滑动变阻器上标有“”字样,定值电阻阻值为,电压表量程为,不计温度对灯丝电阻的影响。小灯泡正常工作时电流为 A;在保证电路元件安全的前提下当开关断开,S闭合时,接入电路的最小阻值为 Ω;当开关、闭合,断开时,电路总功率最小值为 。
【答案】 0.5 3 3.375
【详解】[1]小灯泡正常工作时电流为
[2]在保证电路元件安全的前提下当开关断开,S闭合时,滑动变阻器R2与灯泡L串联,接入电路的阻值越小,总电阻越小,电路中的电流越大,在保证电路元件安全的前提下,电路中的电流最大值为0.5A,此时小灯泡两端的电压为3V,电源电压为4.5V,则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入的最小阻值为
[3]当开关、闭合,断开时,R1与R2并联,小灯泡L被短路,当滑动变阻器接入的阻值最大时,通过R2的电流最小,总电流最小,总功率最小,通过R2的最小的电流为
通过R1的电流为
干路电流为
电路总功率最小值为
18.(24-25九年级上·山东泰安·期末)如图所示,小林用一个的电阻与LED灯串联,接在电压为6V的电源上,成功的让LED灯发出了红光。LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表格所示。求:
LED灯两端电压(V)
2
3
发光的颜色
红
绿
蓝
(1)电路中的电流;
(2)定值电阻R1的实际功率;
(3)发红光时LED灯工作1小时消耗的电能。
【详解】(1)根据串联电路的电压特点可知,电阻两端的电压为
串联电路中电流处处相等,电路电流
(2)定值电阻的实际功率
(3)根据可知,发红光时LED灯工作1小时消耗的电能
19.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如甲图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω,电流表使用的量程为0~0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V,其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时,电流表的示数为0.25A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大?
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路总电功率最小值是多少?
【详解】(1)当只闭合S2时,电路为定值电阻R1和灯泡L串联,此时电路中的电流为0.25A,据乙图可知,灯泡两端电压为3V,此时定值电阻R1两端电压为
可求电源电压为
(2)只闭合S3时,电路为灯泡L与滑动变阻器R2串联接在电源上,要使灯泡正常发光,灯泡电压应为3.8V,由乙图知,灯泡正常工作电流,此时变阻器两端电压为
滑动变阻器R2连入电路的电阻是
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路为R1、R2并联,灯泡被短路,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,已知滑动变阻器的最大阻值为50Ω,此时电路中的等效电阻为
电路总电功率最小值是
题型5 伏安法测小灯泡的电功率(共3小题)
20.(24-25九年级上·山东济宁·期末)在测定“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为,小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示:
(1)正确操作后,小明同学闭合开关,电压表示数(如图乙所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V;
(2)小丽同学移动滑片P、记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(3)为了成功测出小灯泡的额定功率,该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 ;
(4)小组的同学完成上述实验后,小华提议用这些器材探究电流与电压的关系,小明立刻说明无法完成此实验,小明认为不能完成此实验探究的理由是 。
【答案】(1) 左
(2)
(3)
(4)见解析
【详解】(1)[1][2][3]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.5V,小于灯泡的额定电压2.5V,要测灯泡的额定功率,应增大灯两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
(2)根据绘制成图丙所示的I-U图象知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是
(3)当灯泡的电压为时,根据串联电路电压的规律,变阻器分得电压为
此时电路中的电流为,由串联电路电流的规律和欧姆定律得到变阻器接入电路的最小阻值
(4)探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯丝的电阻不是定值,随温度的变化而变化,则小明不能完成此实验探究。
21.(24-25九年级上·山东淄博·期末)小李发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为和小灯泡的电功率。
(1)测量小灯泡的电功率。连接电路前,发现电流表指针位置如图甲所示,此时需要进行的操作是 。小李连接电路如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)电路修改正确后,闭合开关,发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则故障原因可能是 。
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况。实验数据和现象记录在下表中。小李设计的表格不足之处是 。
实验次数
灯泡两端电压U
通过灯泡的电流Ⅰ
灯泡的电功率P
发光情况
1
1
0.2
0.2
较暗
2
2
0.25
0.5
较亮
3
2.5
0.28
0.7
明亮
(4)实验结果表明:①小灯泡越暗,小灯泡的实际电压越小,实际电功率越 ;②分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
(5)测量小灯泡的电功率。将小灯泡接入乙图电路中,移动滑动变阻器的滑片,发现无论如何移动滑片,小灯泡两端电压都无法达到,解决的办法是 。解决问题后,移动滑片,使电压表示数为,此时电流表的示数如图丙所示,为 A,小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1) 对电流表进行机械调零
(2)电压表断路
(3)缺少单位
(4) 小 灯泡的电阻会随着温度的变化而变化
(5) 增大电源电压 0.3 1.14
【详解】(1)[1]连接电路前,发现电流表指针位置如图甲所示,此时电流表指针没有指在零刻度线上,因此需要进行机械调零,即使电流表指针指在零刻度线上。
[2] 观察小李连接的电路图乙,可以看到电压表直接接在电源两端了,正确的连接方式应该是电压表与灯泡并联,如下图所示:
(2)电路修改正确后,闭合开关,如果发现电压表无示数而电流表有示数,且小灯泡发光,那么故障原因可能是电压表断路。因为电压表断路时,它无法测量灯泡两端的电压,所以电压表无示数;但由于电路仍然是通路,所以电流表有示数且小灯泡发光。
(3)观察小李设计的表格,可以看到表格中缺少灯泡电压、电流和电功率的单位。这是表格设计的不足之处,因为单位对于理解数据的大小和含义是非常重要的。因此,需要在表格中添加相应的单位。
(4)[1]分析实验数据,可以得出以下结论:小灯泡越暗,其实际电压越小,实际电功率也越小。这是因为灯泡的亮度是由其实际功率决定的,实际功率越小,灯泡就越暗。
[2]因为灯泡的电阻会随着温度的变化而变化。当灯泡发光情况不同时,其温度会不同,导致电阻不同。
(5)[1]由图乙可知,电源是由两节干电池组成,只有3V,电源电压太低,导致无论如何移动滑片,小灯泡两端电压都无法达到。为了解决这个问题,可以增大电源电压。
[2][3]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由图丙可以读出电流表的示数为0.3A。则小灯泡的额定功率是
22.(24-25九年级上·山东德州·期末)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω),滑动变阻器的铭牌“20Ω,1A”。
(1)请在如图甲中连接电路。
(2)小明同学连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,电压表无示数,电流表的指针有明显偏转,则故障可能是 。
(3)小明同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图乙所示,分析图像可知小灯泡的额定功率为 W。
(4)小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,于是她找来一个阻值为5Ω的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,正确连接电路后,其操作如下:
①闭合开关S和S2,断开S1,移动滑片P,使电压表的示数为 V;
②保持滑片Р的位置不变,闭合开关 ,断开其他开关,记下电压表的示数为5.8V;
③小灯泡的额定电功率为 W,同时也能计算出正常发光时小灯泡的电阻为 Ω。
【答案】(1)
(2)小灯泡短路
(3)0.625W
(4) 3.8 S和S1 1.52 9.5
【详解】(1)由于小灯泡额定电压为 2.5V,灯丝电阻约为 10Ω,根据可得,小灯泡正常工作电流,假设电路中没有滑动变阻器的话,由可得,电路中的电流,因为实际上电路中还有滑动变阻器,故电路中的电流要小于0.6A,所以电流表量程选择 0~0.6A;滑动变阻器采用 “一上一下” 的接法串联在电路中,将电源、滑动变阻器、电流表、小灯泡、开关依次串联起来,如图所示:
(2)实验电路是串联连接,闭合开关,移动变阻器滑片,小灯泡不发光,电流表有示数且发生变化,说明电路中无断路,电压表无示数,则故障可能是小灯泡短路。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,小灯泡在额定电压下的电流为0.25A,故小灯泡的额定功率为
(4)[1]小华设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,正确连接电路后,闭合开关S和S2,断开S1,小灯泡与定值电阻R0串联,电压表测小灯泡两端的电压,为了使小灯泡正常工作,移动滑片P,使电压表的示数为3.8V。
[2]保持滑片Р的位置不变,闭合开关S和S1,断开开关S2,此时小灯泡与定值电阻R0串联,电压表测小灯泡与定值电阻R0两端的总电压,记下此时电压表的示数为5.8V。
[3]根据串联分压原理可知,定值电阻R0两端的电压为
根据欧姆定律可得,通过定值电阻的电流为
故小灯泡的额定电功率为
[4]由可知,正常发光时小灯泡的电阻为
题型6 探究导体产生的热量与电阻大小的关系(共3小题)
23.(24-25九年级上·山东德州·期末)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关,老师设计了如图甲、乙两组实验装置: 将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在相同的盒内, 盒内封闭一定量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外,五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。
(1)实验中通过观察 U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)其中 装置(选填“甲”“乙”)能够解释“当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大, 容易引发火灾。
(3)乙装置通电一段时间 (选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。
(4)让乙装置冷却到初始状态, 把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内, 接通电源比较两瓶内电阻发热多少。此时装置是探究电流产生的热量跟 的关系,一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”)多。
【答案】(1)液面高度差
(2)甲
(3)左瓶
(4) 电阻 左瓶
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但盒内空气受热会膨胀,导致U形管两侧液面出现高度差,可以观察 U形管中液面高度差变化来比较产生热量的多少,这种研究方法叫转换法。
(2)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大,容易引发火灾。这是由于电阻的变化引起产生热量的多少不同造成的,由可知,电流通过导体时产生热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关,甲装置的两个电阻串联,电流相等,电阻不同,故应选甲。
(3)乙装置两电阻阻值相同,左瓶电流(干路)大于右瓶电流(支路),由可知,通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多。
(4)[1][2]把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,这样右瓶的总电阻就比左瓶的电阻小,两瓶电阻不相等,电流相等,这是探究电流产生的热量跟电阻的关系,由可知,左瓶电阻丝产生的热量多。
24.(24-25九年级上·山东济宁·期末)小嘉在电学学习中,对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏,他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。
实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)A、B两同学根据各自的实验数据,作出了如图乙所示的I﹣R图象。分析图象,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(3)要完成该实验,滑动变阻器应该选用 (填下列选项前的字母)规格;
A.20Ω 0.5A
B.40Ω 0.2A
C.50Ω 1A
(4)实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置(电源、开关未画出)。图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响。
【答案】(1)
(2) A 没有控制电阻两端电压不变
(3)C
(4)电流
【详解】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,连接电路如下:
(2)[1][2]探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的I﹣R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.3A×10Ω≠0.5A×5Ω
由图乙B的I﹣R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=0.4A×5Ω=2.0V
故A同学的实验操作是错误的,错误在于没有控制电阻两端电压不变。
(3)定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,当接入25Ω电阻时,根据串联分压原理则有
解得此时滑动变阻器的阻值,所以应该选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器,故选C。
(4)丁装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,所以探究的是电流产生的热量与电流的关系。
25.(23-24九年级上·山东济宁·期末)同学们准备了学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线,还有完全相同的甲、乙两烧瓶,其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计,连接了如图所示的电路,进行实验探究:
(1)小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容,除需要保持两种液体质量相同外,他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值 (选填“相同”或“不同”),这样做的目的是 ;
(2)小丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,她设计电路时应使R甲、R乙阻值 (选填“相同”或“不同”) ;除控制电流大小和通电时间相同外,还应控制液体的种类和质量相同,实验中是通过 反映导体产生热量多少的。
【答案】 相同 使两种液体在相同时间内吸收的热量相等 不同 温度计示数的升高量
【详解】(1)[1][2]由于电阻串联,通过的电流相等、通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,要使相等时间内电流通过电阻丝产生的热量相等,必须要求它们的阻值相同。
(2)[3][4]探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关,应使电阻的大小不同,根据温度计示数的变化量比较导体产生热量的多少。
题型7 焦耳定律的公式及简单应用(共6小题)
26.(24-25九年级上·山东东营·期末)图甲是灯泡L和电阻R的I-U图像。将灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,灯泡 L 的实际功率为 1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L的电阻为2.5Ω
B.再闭合开关S2后,电流表的示数增大0.4A
C.再闭合开关S2后,电路的总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R 产生的热量为240J
【答案】C
【详解】A.只闭合开关S1时,电路中只有灯泡L接入,灯泡L的实际功率为1W,图甲中找到1W时对应的电压和电流,根据,当,时,此时灯泡L的电阻为,故A错误;
B.再闭合开关S2后,灯泡L与电阻并联,电流表测干路电流,干路电流等于各支路电流之和。因为并联,所以电阻两端电压等于灯泡电压,从图甲可知,当时,通过电阻的电流,所以再闭合开关S2后,电流表的示数增大0.2A,故B错误;
C.再闭合开关S2后,干路电流为
电路的总功率为,故C正确;
D.再闭合开关S2后,,电阻产生的热量为,故D错误。
故选C。
27.(24-25九年级上·山东威海·期末)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。下列说法错误的是( )
A.只闭合S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2A,通电1min电阻R1产生的热量为12J
C.闭合S1和S2,通过R1的电流是R2电流的2倍
D.闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
【答案】D
【详解】A.只闭合S1,两个电阻R1、R2串联,电流相同,通电时间相同,电阻的大小不同,故可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故A正确,不符合题意;
B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2A,通电1min电阻产生的热量为,故B正确,不符合题意;
C.闭合S1和S2,R2与R3并联,R2与R3电阻相同,设通过R2的电流为I,则通过R1的电流为2I,通过R1的电流是R2电流的2倍,故C正确,不符合题意;
D.闭合S1和S2后,R2与R3并联,通过R1的电流是R2电流的2倍,左侧电阻R1放出的热量多于右侧电阻放出的热量,左侧U形管内液柱的高度差大于右侧的高度差,故D错误,符合题意。
故选D。
28.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω,滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为 J。
【答案】 4.5 10 27
【详解】[1]据甲图可知,电路为定值电阻和变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流;当滑片在a端时,滑动变阻器接入的阻值为0Ω,电路中电流最大,电压表的示数为R两端电压,即为电源电压,从图乙中直接读出电源电压为4.5V。
[2]当变阻器接入电路中的阻值最大时,即滑片在b端,电路中的电流最小,据乙图可知,最小电流为0.3A,定值电阻两端电压为1.5V,则变阻器两端电压为
变阻器的最大阻值为
[3]滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为
29.(24-25九年级上·山东济宁·期末)如图所示,是用一小型电机提升重物的电路。当电源电压为3V时,闭合开关,电动机不转动,电流表示数为0.6A;当电源电压为12V时,闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为0.4A,物体匀速上升。则电动机正常工作1min,电流通过线圈产生的热量为 J,产生的机械能为 J。
【答案】 48 240
【详解】[1]当电源电压为3V时,电流表示数为0.6A,此时电动机不转,可得电动机线圈电阻为
当电源电压为12V时,电流表示数为0.4A,电动机正常工作1min,电流通过线圈产生的热量为
[2]电动机正常工作1min,消耗的电能为
产生的机械能为
30.(24-25九年级上·山东济宁·期末)如图所示,电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,。
(1)只闭合开关时,的电功率是多少?
(2)电源两端电压为6V时,都闭合整个电路电功率为45W。若更换成电压为4V的电源,则都闭合整个电路通电10s产生的热量是多少?
【详解】(1)据图可知,只闭合开关时,电路为R1单独串联,的电功率是
(2)电源两端电压为6V时,都闭合电路为R1、R2并联,由于各支路互不影响,因此的电功率是9W,整个电路电功率为45W,则R2的电功率为
R2的阻值为
若更换成电压为4V的电源,则都闭合整个电路通电10s产生的热量是
31.(24-25九年级上·山东济南·期末)市面上出现了一款两挡调温饭菜保温板,其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变,、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时,饭菜保温板处于加热挡位。已知,加热时电路中的总电流。当饭菜保温板处于加热挡位时,通过计算回答:
(1)通过的电流是多少?
(2)的阻值是多少?
(3)通电,电阻产生的热量是多少?
【详解】(1)由图得,加热时与并联,则
通过R1的电流为
通过R2的电流为
(2)由得,R2的电阻为
(3)通电时间为
电阻产生的热量是
题型8 家庭电路中各元件的连接方式(共4小题)
32.(24-25九年级上·山东青岛·期末)如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的a处
B.保险丝熔断后、可以临时用一段细铁线代替
C.用电器工作的时间越长,电能表记录的数字越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
【答案】C
【详解】A.电能表前用户线,左边是零线,右边是火线。因此a处是与零线连接的,b处是与火线连接的,为安全起见,电灯开关应接在火线上。故A错误;
B.细铁丝熔点高,电路电流过大时不会熔断自动切断电路,会产生安全隐患。故B错误;
C.用电器工作时间越长,消耗电能越多,故电能表示数越大。故C正确;
D.使用验电笔时,手要与笔尾的金属体接触。故D错误。
故选C。
33.(2024·山东德州·中考真题)小强家安装的电能表如图甲所示,书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示,为保证安全用电,下列说法正确的是( )
A.小强家的用电总功率不得超过2200W
B.若保险丝熔断,可用铁丝代替
C.a端应接零线,b端应接火线
D.三孔插座的安装符合安全用电原则
【答案】D
【详解】A.由图甲知道,小强家电能表的额定最大电流为20A,则用电总功率不得超过
故A错误;
B.熔丝熔断后,不能用铁丝来代替,因为铁丝的电阻率小、熔点高,用铁丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故B错误;
C.为防止触电,家庭电路中开关应接在火线与用电器之间,因此图乙中a端应接火线,b端应接零线,故C错误;
D.三孔插座的安装应符合“左零右火上接地”的原则,故D正确。
故选D。
34.(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,连接电路时,开关和灯泡之间是 联的,灯泡和插座之间是 联的,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中 。
【答案】 串 并
【详解】[1]为了有效地控制灯泡的通段,灯泡与控制开关之间是串联。
[2]插座是为了方便使用可以移动的用电器安装的,和其它的灯之间的连接必须为并联,这样用电器能在额定电压下工作,而且互相不影响。
[3]灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地线; 左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
35.(23-24九年级上·山东济宁·期末)请用笔画线表示导线,将图中的螺口灯、拉线开关和三孔插座(三孔插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中,要求开关断开时,三孔插座仍能提供电压。
【答案】
【详解】三孔插座的左孔接零线,右孔串联保险丝后接火线,上孔接地线,灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如图所示:
题型9 测电笔和三线插头的接线及作用(共4小题)
36.(24-25九年级上·山东德州·期末)下列关于四幅图片的叙说,正确的是( )
A.甲图:接在该电能表上的用电器总功率不能超过2200W
B.乙图:在之间接入一根细长的铅笔芯,可以探究导体的电阻与材料的关系
C.内图:U形金属箔两端与电池两极连接很快就变热,此时发生了短路现象;
D.丁图:试电笔使用错误是因为没有接触笔尾的金属体
【答案】C
【详解】A.如甲图电能表可知,最大电流为20A,则该电能表允许的最大功率为
故A错误;
B.在之间接入一根细长的铅笔芯,通过移动导线夹可以探究导体的电阻与长度的关系,由于不能改变材料,所以不可以探究导体的电阻与材料的关系,故B错误;
C.U形金属箔两端与电池两极直接连接,发生电源短路,电路中电流过大,因此很快就变热,故C正确;
D.丁图试电笔使用时要用指尖抵住笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体,试电笔使用错误是因为接触试电笔的笔尖,且未接触笔尾的金属体,故D错误。
故选C。
37.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B.两孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在两孔插座上
C.正常情况下,站在地上的人用试电笔接触A点,氖管会发光
D.若在三孔插座中接入空调后,保险丝马上熔断,则原因一定是电路短路
【答案】C
【详解】A.开关要接在火线和灯泡之间,图中开关要接在零线和灯泡之间了,不符合安全用电的要求,故A错误;
B.两孔插座左孔接零线,右孔接火线,接法正确;电冰箱有金属外壳,其金属外壳一定要通过三脚插头接地,以防用电器外壳带电发生触电事故,故B错误;
C.图中A点为火线,站在地上的人用试电笔接触A点,氖管会发光,故C正确;
D.若在三孔插座中接入空调后,保险丝马上熔断,原因可能是电路过载也可能是发生短路,故D错误。
故选C。
38.(24-25九年级上·山东淄博·期末)试电笔可以用来判断火线和零线。如下图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);如图丙是冰箱的三脚插头,三脚插头中较长的脚E应与冰箱的 相连,这是为了防止漏电时发生触电事故。家庭电路中总电流如果超过安全值,由于电流的 效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。图丁中所示电路中电流过大的原因是 。
【答案】 乙 外壳 热 用电器总功率过大
【详解】[1]在使用测电笔时,手必须与笔尾的金属体接触,以让微弱的电流通过人体从而形成通路,图乙持笔方式是正确的,甲持笔方式笔尾金属体没有与手接触,这时由于电路处于断路状态,笔尖接触火线时,氖管不会发光,导致误判。
[2]三脚插头中较长的脚E与冰箱的外壳相连,当插头插入插座时,脚E首先和插座的地线相连这是为了防止漏电时发生触电事故。
[3]家庭电路中总电流如果超过安全值,根据可知,由于电流的热效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。
[4]在家庭电路中,电流过大的原因有两个:用电器的总功率过大和电路发生短路,由图丁可知,同时工作的用电器过多,用电器总功率过大,从而导致电流过大。
39.(23-24九年级上·山东济宁·期末)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动,本期活动的主题是“安全用电,珍惜生命”,下列是活动的部分内容。如图a所示,接地导线应该与三孔插座的 (填“E”、“N”或“L”)孔相连接;如图b、c所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图 。
【答案】 E b
【详解】[1]根据“左孔接零线,右孔接火线、中间接地”的原则可知,插孔“E”是接地的。
[2]使用测电笔时,手使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能辨别出火线或零线,故b图是正确的,c图是错误的。
题型10 家庭电路中电路过大的原因(共4小题)
40.(22-23九年级上·山东临沂·期末)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.正确使用测电笔辨别火线时,测电笔氖管发光,没有电流通过人体
B.对人体安全的电压不高于36V,家庭电路中插座和电灯是串联的
C.家庭电路中总电流过大就是短路造成的
D.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替
【答案】D
【详解】A.用测电笔辨别火线时,氖管发光,有电流从火线经过人体流向大地,故A错误;
B.家庭电路中插座和电灯是并联的,两者之间可以独立工作,故B错误;
C.家庭电路中总电流过大的原因可能是总功率过大,也可能是短路,故C错误;
D.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替,更安全和方便,故D正确。
故选D。
41.(23-24九年级上·山东济南·期末)商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆的两个概念是( )
A.电压和电流 B.电功率和电流
C.电能和电功 D.电功和电功率
【答案】D
【详解】微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费,说的是消耗的电能(电功)少;微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”,说的是该用电器的电功率大,根据,工作时电流会比较大,造成空气开关跳闸。所以顾客混淆的两个概念是电功和电功率。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
42.(23-24九年级上·山东东营·期末)在家庭电路中除了发生 和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处电阻 (选填“变大”或“变小”),造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾。
【答案】 短路 变大
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是:一是短路,二是过载,即用电器总功率过大;这些可能造成电流过大引发安全事故。
[2]在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良导致该处的电阻变大,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等,通电时间相等,由Q=I2Rt可知,连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热,加速导线老化甚至引起火灾。
43.(23-24九年级上·山东淄博·期末)生活处处有物理,留心观察皆学问:冬天,脱掉羽绒服时偶尔会听到噼里啪啦的响声,甚至会看到电火花,这是 现象;家庭电路中总电流如果超过安全值,会由于电流的 效应,导致线路温度过高,容易引发火灾,图中所示电路中电流过大的原因是 。
【答案】 摩擦起电 热 用电器的总功率过大
【详解】[1]由于空气比较干燥,脱掉羽绒服时偶尔会听到噼里啪啦的响声,甚至会看到电火花,这是衣服之间相互摩擦产生了电现象,故是摩擦起电现象。
[2]电路中消耗电能,同时产生内能,由电能转化为内能的现象是电流的热效应。
[3]在家庭电路中,电流过大的原因有两个:用电器的总功率过大和电路发生短路,由图可知,用电器总功率过大,从而导致电流过大。
题型11 触电事故 及触电防护和救援(共4小题)
44.(24-25九年级上·山东青岛·期末)日常生活离不开电,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.直接用手拉开触电人 B.使用试电笔时,手按住笔尖金属体
C.更换灯泡前切断电源 D.用电器工作时起火,立即用水灭火
【答案】C
【详解】A.发现有人触电后,直接用手把触电者拉离电源,因人体是导体,可能使救助者间接触电,故A不符合题意。
B.使用试电笔时,一定要用手接触笔尾金属体,这样试电笔接触火线时氖管才能发光,但不能接触笔尖金属体,否则容易造成触电事故,故B不符合题意。
C.更换灯泡之前必须断开开关,否则容易发生触电事故,故C符合题意。
D.家用电器发生火灾时,由于生活用水是导体,用水灭火容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选C。
45.(24-25九年级上·山东济南·期末)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.冰箱使用三脚插头是为了防止外壳漏电造成的触电事故
B.空气开关自动断开,一定是某处出现了短路
C.电能表测量的是家用电器的总功率
D.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
【答案】A
【详解】A.冰箱使用三脚插头是为了防止外壳漏电时电流通过人体流向大地而造成触电事故,故A正确;
B.空气开关自动断开,有可能是电路的总功率过大,故B错误;
C.电能表测量的是家用电器消耗的电能,故C错误;
D.使用测电笔时,手应该接触笔尾的金属体,故D错误。
故选A。
46.(23-24九年级上·山东济宁·期末)特高压电网是指交流1000kV、直流800kV及以上电压等级的输电网络。如图所示,我国利用特高压输电线路的一部分,把四根导线固定起来,相当于增大输电导线的 ,减小输电导线的 ,从而可以减少输电线上电能的损失。
【答案】 横截面积 电阻
【详解】[1][2]根据P=UI可知,利用特高压输电,是为了在保证输出功率足够的前提下,利用提高电压的方法减小电流,从而减小了电热损失。同时高压输电线上常用如图所示的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,减小了导线的电阻,以达到减少输电线上电能损失的目的。
47.(23-24九年级上·山东德州·期末)在使用试电管时手不能接触 (填“笔尖”或“笔尾”)金属体。如果家庭电路出现故障。电工师傅应按照图 (选填“甲”或“乙”)的方式对线路进行检修。
【答案】 笔尖 甲
【详解】[1]使用试电笔时,手一定要接触金属体笔尾,手一定不要接触金属体笔尖,否则会导致触电。
[2]人体接触火线时,人体、大地和供电系统构成通路,造成触电事故,如果这是脚下踩着绝缘材料就不会触电,故应按照图甲的方式对线路进行检修。
题型12 磁极间的相互作用规律(共3小题)
48.(23-24九年级上·山东济南·期末)小伟用磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上,成为一个“自制指南针”。他多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.树叶尖端应标注“S”极
B.树叶尖端指向的是地磁南极
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.树叶尖端会排斥磁体的N极
【答案】A
【详解】ABD.自由转动的磁针静止时,指示南方的是磁针的S极,它与其他磁体的N极相互吸引。它指示的是地理的南极,地磁的北极。故A正确,BD错误;
C.磁感线是人们假想出来的形象地表示磁场的曲线,不是真实存在的。故C错误。
故选A。
49.(23-24九年级上·山东德州·期末)有关电与磁现象说法不正确的是( )
A.电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢
B.电功率大的用电器消耗的电能不一定多
C.小磁针在地磁场的作用下能为人们指示方向,它静止时北极指向地理的南极
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
【答案】C
【详解】A.电能表上的指示灯闪烁越快,表明在单位时间内消耗的电能越多,故电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢,故A正确,不符合题意;
B.消耗的电能不是只由用电器的功率大小决定,还取决于用电器工作的时间,故B正确,不符合题意;
C.小磁针静止时北极的指向为地理的北极,地磁的南极,故C错误,符合题意;
D.磁极间的相互作用是通过看不见的磁场产生的,故D正确,不符合题意。
故选C。
50.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,这可以说明:力可以改变物体的 ;同名磁极相互 。
【答案】 运动状态 排斥
【详解】[1]两车原来是静止的,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,两车的运动状态发生了改变,故力可以改变物体的运动状态。
[2]由图可知,甲、乙两车上两磁体靠近的两端均为N极,故说明同名磁极互相排斥。
题型13 磁场和磁感线(共3小题)
51.(24-25九年级上·山东济南·期末)在研究磁场时,引入了“磁感线”的概念,其中用到的科学方法是( )
A.控制变量法 B.实验推理法 C.理想模型法 D.等效替代法
【答案】C
【详解】由于磁感线不真实存在,而为了便于理解,人为假想出存在这样的线,来描述磁场的方向和强弱,用到的是理想模型法,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
52.(23-24九年级上·山东济宁·期末)关于电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁场和磁感线都是磁体周围真实存在的一种物质
B.同种电荷相互吸引,同名磁极相互排斥
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中失去了正电荷
D.小磁针静止时极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】D
【详解】A.磁体周围存在磁场,磁极间的相互作用,就是通过磁场发生的,磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质,它是看不见的,但它是真实的客观存在,磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的,不是真实的存在,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,同名磁极相互排斥,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中得到了负电荷,故C错误;
D.在物理学中,把小磁针静止时极所指的方向规定为该点磁场的方向,故D正确。
故选D。
53.(23-24九年级上·山东淄博·期末)磁体间力的作用是通过 发生的。如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,a点和b点磁场更强的是 点。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 处(选填“P”或“Q”)。
【答案】 磁场 b P
【详解】[1]磁场的性质是对于放入其中的磁体产生磁力的作用,因此磁体间力的作用是通过磁场产生的。
[2]由于磁感线越密的地方磁场就越强,故由题图可知,a点和b点磁场更强的是b点。
[3]根据图示的磁感线方向可知,b点的磁场方向指向Q,也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向,即N极指向Q处,则小磁针的S极指向P处。
题型14 地磁场和指南针(共3小题)
54.(24-25九年级上·山东泰安·期末)关于以下四幅实验图片,下列说法不正确的是( )
A.图甲,地理的两极和地磁的两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的
B.图乙,通电导体周围存在磁场
C.图丙,电磁铁磁性强弱与通电螺线管中电流大小有关
D.图丁,开关闭合后电能转化为机械能
【答案】C
【详解】A.图甲,地理的两极和地磁的两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的,这是正确的,故A不符合题意;
B.图乙是奥斯特实验,能够证明通电导体周围存在磁场,B正确,B不符合题意;
C.图丙,两个螺线管串联,通过螺线管的电流相同,两个螺线管的线圈的匝数不同,电磁铁磁性强弱与通电螺线管中线圈的匝数有关,故C错误,C符合题意;
D.图丁,开关闭合后,闭合电路的部分导体在磁场中受到力的作用,工作时,将电能转化为机械能,故D正确,D不符合题意。
故选C。
55.(24-25九年级上·山东青岛·期末)下列实例分析错误的是( )
A.家用电饭煲是利用电流热效应原理工作的
B.指南针能够指示南北方向,是利用地磁场工作的
C.电磁起重机能将钢铁吸起,是利用电流磁效应工作的
D.扬声器的工作原理与动圈式话筒的相同
【答案】D
【详解】A.电流通过导体会产生热量叫电流的热效应;家用电饭煲是利用电流热效应原理工作的,故A正确,不符合题意;
B.指南针能指南北,是因为受到地磁场的作用,故B正确,不符合题意;
C.通电导体的周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应;电磁起重机能将钢铁吸起,是利用电流磁效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用,动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的,它们的工作原理不同,故D错误,符合题意。
故选D。
56.(24-25九年级上·山东泰安·期末)南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”。磁针石受到地磁场的作用,它的南极指向地理位置的 方。
【答案】南
【详解】地球周围存在地磁场,放入其中的磁针石会受到地磁场的作用,根据“异名磁极相互吸引”的原理,磁针的南极指向地磁体的北极,即地球的南方。
题型15 奥斯特实验(共3小题)
57.(24-25九年级上·山东临沂·期末)电动自行车已进入千家万户,下列能展示其动力装置工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】电动机工作时,首先要先通电,然后电动机转动,将电能转化为机械能,所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.图中是奥斯特实验,通电后,小磁针发生偏转,说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.图中是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,实验原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中闭合开关,导体中有电流通过,导体会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中导体在磁场中切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理图,故D不符合题意。
故选C。
58.(24-25九年级上·山东济宁·期末)小聪同学利用图所示装置研究磁与电的关系。比较甲、乙两图可知 ;比较乙、丙两图可知 。
【答案】 通电导线周围存在磁场 通电导体产生磁场的方向与电流的方向有关
【详解】[1]甲、乙两图中,导体通电后,放置在旁边的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场。
[2]乙图中导线中通以电流时小磁针发生了偏转,丙图中改变电路中电流的方向,小磁针的偏转方向和乙图中小磁针的偏转方向不同,说明通电导体周围的磁场方向跟电流方向有关。
59.(24-25九年级上·山东淄博·期末)临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。
①实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用;
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转;
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针 (选填“会”或“不会”)偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 ;
④将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究 。
【答案】(1) 电流方向 地磁场
(2) 不会 导体运动 会 调换磁极的方向 磁场对通电导体的作用
【详解】(1)[1]对调电源正负极后,小磁针偏转方向发生改变,说明磁场方向改变,即说明电流的磁场方向与电流方向有关。
[2]断电后,小磁针静止时一端指南,一端指北,是因为受到地磁场的作用。
(2)[1]由第1、2两次实验可知,电流表指针不偏转,说明没有电流产生,即导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中不会产生感应电流。
[2]由第3、4两次实验可知,当导体棒运动方向改变时,电流表指针偏转方向改变,即电流方向改变,说明感应电流的方向与导体运动方向有关。
[3]如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,若以磁铁为参照物,导体棒在磁场中左右运动,切割磁感线,故电流表指针会偏转。
[4]为了使探究过程更加完整,应控制导体移动方向不变,将磁体的磁极方向对调,改变磁场方向。
[5]将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究探究磁场对通电导体的作用。
题型16 通电螺线管的特点(共5小题)
60.(24-25九年级上·山东临沂·期末)闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则( )
A.通电螺线管的左端为S极
B.电源的左端为负极
C.电流表的左端为“-”接线柱
D.R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【详解】AB.已知小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为N极、右端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故AB不符合题意;
C.电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的右端为“+”接线柱,左端为“-”接线柱,故C符合题意;
D.R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,不会对电路安全有影响,故D不符合题意。
故选C。
61.(24-25九年级上·山东潍坊·期末)如图是磁悬浮列车工作原理图,磁体镶嵌在T形轨道里,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁悬浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮
B.列车悬浮利用同名磁极相互排斥
C.列车正常运行时电源上端为正极
D.车厢线圈通电后周围存在磁感线
【答案】C
【详解】A.电磁铁通电后列车自身的重力不会改变,故A错误;
B.由题意可知,该磁悬浮列车利用的是电磁力,根据磁极间的作用规律可知,列车悬浮是利用异名磁极相互吸引,故B错误;
C.根据安培定则和磁极间的相互作用规律可知,列车正常运行时电源上端为正极,故C正确;
D.磁感线不是真实存在的,车厢线圈通电后周围存在磁场,故D错误。
故选C。
62.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场,他因此成为世界上第一个发现电和磁之间联系的人。通电导线周围存在磁场,这种现象叫做 。把导线绕在圆筒上做成螺线管,通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似。如图,闭合开关,小磁针将沿着 (选填“逆时针”或“顺时针”)方向转动。
【答案】 电流的磁效应 条形 顺时针
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了通电导线周围存在磁场的现象,这种现象叫电流的磁效应。
[2]通电螺线管外部的磁场分布情况和条形磁体的磁场分布情况相似,两端磁性最强。
[3]如图,电流从螺线管右端流入,根据安培定则可知通电螺线管右端为N极,左端为S极,根据磁极间的相互作用规律,小磁针要顺时针旋转。
63.(24-25九年级上·山东济南·期末)请根据所给出的通电螺线管的磁极,在图中完成;标出括号内对应的电源正负极(选填“+”或“-”),将小磁针的N极涂黑,标出磁感线的方向。
【答案】
【详解】图中螺线管的左端为N极,磁感线由N极出发回到S极,则磁感线方向向右;根据安培定则可知,螺线管上导线电流的方向向上,因此电源右端为正极,左端为负极;由磁极间的相互作用可知,小磁针左端为N极,作图如下图所示:
64.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图是通电螺线管旁的小磁针静止时的指向,请把螺线管左端的极性和电源的正负极分别标在相应的括号内。
【答案】
【详解】根据磁极间的相互作用可以判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(左端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的右端流入的,所以电源的右端为正极,左端为负极,如图所示:
题型17 电磁铁(共3小题)
65.(24-25九年级上·山东济南·期末)为参加学校科技节,小明发明了一款新型带滚轮的书包,虽然内部没装电池,但只要拖动书包使轮子滚动,嵌在轮子里的LED灯就会发光,起到警示的作用。下图中的实验装置能反映此现象原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,拖动书包使轮子滚动时,其内部没装电池,但嵌在轮子里的LED灯会发光,说明该过程中有电流产生,所以其原理应该是电磁感应现象。
A.图中是奥斯特实验,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中的实验装置是电磁铁,原理是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中给导体通电,导体会运动,说明通电导体受到磁场力的作用,这是电动机的原理图,故D不符合题意。
故选B。
66.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针,电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针,静止后指针的左端为N极。则,“化学电池”的正极是 片,通电螺线管的A端为 极(选填“N”或“S”极),若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 (选填“增强”或“减弱”)。
【答案】 铜 S 增强
【详解】[1][2]在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针,静止后指针的左端为N极,因异名磁极相互吸引,因此通电螺线管的A端为S极,B端为N极,根据安培定则可知,电流从铜片流向锌片,在电源的外部,电流从正极流出,回到负极,则“化学电池”的正极是铜片。
[3]影响电磁铁磁性大小的因素有两个:电流的大小、线圈的匝数。电流不变时,若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性增强。
67.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时,电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),弹簧的长度 (选填“变长”、“不变”或“变短”)。
【答案】 变大 变长
【详解】[1][2]变阻器滑片向右移动时,它连入电路的阻值变小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,对铁块的吸引作用增强,铁块下降,弹簧长度变大。
题型18 电磁继电器(共3小题)
68.(24-25九年级上·山东淄博·期末)现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯,载人时电梯运行的速度快,不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示,R是压力传感器。下列分析正确的是( )
A.螺线管的上端是S极
B.控制电路的工作原理是磁场对电流的作用
C.压力传感器R的阻值随压力的增大而减小
D.载人时电磁铁的磁性减弱
【答案】C
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.控制电路的工作原理是电流的磁效应,故B错误;
CD.压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小,当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大,根据P=UI可知电动机的电功率变大,则电梯运行的速度加快,反之当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流减小,故C正确,D错误。
故选C。
69.(24-25九年级上·山东济南·期末)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时,关于该报警器,下到说法正确的是( )
A.红灯不亮,电铃不响 B.绿灯不亮,电铃不响
C.红灯亮,同时电铃响 D.绿灯亮,同时电铃响
【答案】C
【详解】由题图可知,当温度达到92℃时,温度计内的金属丝已与水银接触,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,下触点开关接通,报警装置就会响铃,同时红灯亮。
故选C。
70.(23-24九年级上·山东济宁·期末)如图所示是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知,有人踩踏板时,低压控制电路 (选填“接通”或“断开”);此时,工作电路的 (选填“灯泡”或“电铃”)支路接通。
【答案】 接通 电铃
【详解】[1][2]当有人踩踏板时,低压电路的触点开关接通,电磁铁通电,把衔铁吸引下来,灯断开,不亮,电铃电路闭合,电铃响;当无人踩踏板时,电磁铁不工作,弹簧将衔铁拉起,使衔铁与上面的触点接触,灯所在电路闭合,灯亮电铃不响。
题型19 探究磁场对电流的力的作用(共3小题)
71.(24-25九年级上·山东烟台·期末)科技创新活动中,小明的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a不会随之摆动
【答案】C
【详解】A.导体棒a左右摆动时,切割磁感线,闭合回路中会产生感应电流,故A错误;
B.导体棒a左右摆动时,切割磁感线,产生感应电流,机械能转化为电能;导体棒b有电流通过时,受到磁场作用力会随之摆动,电能转化为机械能,故B错误;
C.导体棒b随之摆动是因为通电导体受到在磁场中受力,图乙中磁场中的导体通电后由于受到磁场的作用力会运动,二者原理相同,故C正确;
D.根据B分析可知,用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动,故D错误。
故选C。
72.(24-25九年级上·山东淄博·期末)关于图甲、乙所示的实验,下列说法错误的是( )
A.甲可以研究电磁感应现象
B.甲实验的过程中,机械能转化为电能
C.乙可以研究通电导体在磁场中的受力情况
D.乙实验的过程中,其它形式能转化为电能
【答案】D
【详解】甲装置(无外接电源)中开关闭合后,导体棒在磁场中被外力推动做切割磁感线的运动,产生感应电流,是电磁感应现象,将机械能转化为电能;乙装置(有电源)则是让通电导体棒在磁场中受力运动,电能转化为机械能。因此“乙装置中其它形式能转化为电能”是错误的。故D错误,符合题意;ABC正确,不符合题意。
故选D。
73.(24-25九年级上·山东烟台·期末)学习了电磁学的知识后,善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁,组装成一个简易电动机。如图所示,同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是 ,若要改变导线框转动的方向,可以 或 。
【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 对调磁体的N、S极 改变线圈中电流方向
【详解】[1]用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁,组装成一个简易电动机。放手后导线框中有电流通过,由于通电线圈在磁场中会受到力的作用,可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。
[2][3]通电导体在磁场中受力的方向与磁感线方向和电流方向有关,两者中任一影响因素方向发生改变导体在磁场中受力方向会发生改变,若两者同时改变则受力方向不变,若要改变导线框转动的方向,即改变线圈受力方向,可以通过对调磁体的N、S极来改变磁感线方向或改变线圈中电流方向。
题型20 电动机的工作原理(共3小题)
74.(24-25九年级上·山东烟台·期末)2024年5月1日,福建舰开始海试、电磁弹射技术是福建舰的一大亮点。其中飞轮储能系统是关键,即在弹射前,利用飞轮的动能迅速发电,产生数万千瓦的电功率,储能系统在储能阶段工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】储能系统在储能阶段,利用飞轮的动能迅速发电,是将机械能转化为电能,原理是电磁感应现象。
A.图为奥斯特实验装置图,实验说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图为探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置图,实验说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数、电流大小有关,故B不符合题意;
C.图中实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用,利用这一原理可制成电动机,故C不符合题意;
D.图中实验可说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线时,电路中有电流产生,这是电磁感应现象,发电机就是利用这一原理来发电的。故D符合题意。
故选D。
75.(24-25九年级上·山东滨州·期末)近年马拉松比赛常采用感应芯片计时,参赛者需按要求正确佩戴计时芯片。当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时,芯片里的线圈中就会产生电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。下列图中能反映感应芯片计时原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题可知,计时芯片利用了电磁感应的原理来工作。
A.如图为奥斯特实验,可说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.如图电路可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故B不符合题意;
C.如图电路,闭合开关,通电导体棒在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.如图电路,闭合开关,当导体棒做切割磁感线运动时,会有感应电流产生,反映了电磁感应原理,故D符合题意。
故选D。
76.(24-25九年级上·山东烟台·期末)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,当有风将小风车吹动时,小量程电流表的指针 (选填“会”或“不会”)偏转,其利用了 原理;若将电流表换成干电池接入电路,把线圈一端的绝缘漆刮掉一半,线圈就能够持续转动起来,此时这部分装置相当于 (选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 会 电磁感应 电动机
【详解】[1][2]图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,当有风将小风车吹动时,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理。
[3]若将电流表换成干电池接入电路,把线圈一端的绝缘漆刮掉一半,线圈就能够持续转动起来,其原理是通电线圈在磁场中受力转动,是电动机的原理。
题型21 电磁感应现象(共4小题)
77.(24-25九年级上·山东·期末)在学习电和磁的知识时,小明利用如图所示的实验装置进行探究。下列说法正确的是( )
A.该装置与电动机的工作原理相同
B.闭合开关,导体就会运动起来
C.闭合开关,让导体左右运动,电流表指针会发生偏转
D.闭合开关,让导体上下运动,电流表指针会发生偏转
【答案】C
【详解】A.图中导体做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,应用是发电机,与电动机的工作原理不同,故A错误;
B.图中没有电源,闭合开关,导体ab中没有电流,不会运动起来,故B错误;
C.闭合开关,让导体ab左右运动,导体在磁场中做切割磁感线,导体中会产生感应电流,电流表指针会发生偏转,故C正确;
D.闭合开关,让导体ab上下运动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不会发生偏转,故D错误。
故选C。
78.(24-25九年级上·山东德州·期末)如图为公交车自动爆玻器,危急时刻,司机只需按下开关,自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,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。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】司机按下开关,自动爆玻器的通电线圈在磁场中受到力的作用而运动,将电能转化为机械能。
A.当导体中通过电流时,通电导线在磁场中受力的作用而运动,是电能转化为机械能,与自动爆玻器工作原理相同,故A符合题意;
B.图中研究磁极间的相互作用,同名磁极互相排斥,异名磁极相互吸引,故B不符合题意;
C.图中闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,是电磁感应现象,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
79.(24-25九年级上·山东济宁·期末)2024年7月份以来,邹城大街小巷出现了自带语音提醒功能的无人快递车穿梭往来,降低了快递员的劳动强度,提升了派送效率。目前无人配送车的充电方式有无线充电、有线充电。无线充电技术是通过 原理,实现充电设施对车辆的非接触式充电。
【答案】电磁感应
【详解】无线充电是指充电器与用电装置间不用电线连接,通过充电设施(发射端)和车辆(接收端)的两个线圈形成闭合磁场。当发射线圈通入高频交流电时,产生交变磁场,接收线圈感应磁场后产生电流,经整流电路转换为直流电储存至电池。
80.(24-25九年级上·山东烟台·期末)某同学学习电和磁的相关知识时,完成了下列两个实验。
(1)在探究“影响电磁铁的磁性强弱的因素”实验中,该同学制成简易电磁铁A、B,井设计了如图甲所示的电路。由图示情景可知, (选填“A”或“B”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁的磁性越强;
(2)如图乙所示,该同学将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中;
①让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,指针向左偏转,说明感应电流的方向与导体棒切割磁感线运动的 有关;
②让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体棒ab水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大,说明感应电流的大小与导体棒切割磁感线运动的 有关。
【答案】(1) B 线圈匝数越多
(2) 方向 速度
【详解】(1)[1][2]据甲图可知,A和B两电磁铁串联,根据串联电流规律可知,电流相同,B电磁铁的线圈匝数多,B吸引大头针的数量多,磁性强,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(2)[1]导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,指针向左偏转,当切割磁感线的运动方向发生改变时,产生感应电流的方向也发生改变,说明感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。
[2]导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体棒ab水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大,说明当切割磁感线的速度快时,产生感应电流越大,即感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有关。
题型22 发电机的构造和工作原理(共3小题)
81.(24-25九年级上·山东德州·期末)《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列原理图与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】电动机的原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动;
A.如图,是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.如图,该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.如图,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的原理图,故C不符合题意;
D.如图,闭合开关,电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
82.(24-25九年级上·山东临沂·期末)下列四幅图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图A中没有电源,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针会偏转,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,不是电动机的工作原理,故A不符合题意;
B.图B是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置,通过改变电流大小和线圈匝数来研究电磁铁磁性强弱的变化,与电动机工作原理无关,故B不符合题意;
C.图C中有电源,闭合开关后,通电导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,这说明了通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.图D是奥斯特实验装置,表明通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应,与电动机工作原理不同,故D不符合题意。
故选C。
83.(24-25九年级上·山东济宁·期末)2024年7月份以来,邹城大街小巷出现了自带语音提醒功能的无人快递车穿梭往来,降低了快递员的劳动强度。依据 原理,实现充电设施对车辆的非接触式充电。
【答案】电磁感应
【详解】
无线充电是指充电器与用电装置间不用电线连接,通过磁场具有的磁场能实现电能传输的技术,实现充电设施对车辆的非接触式充电,依据是电磁感应原理。
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