精品解析:江苏省南京师范大学附属中学新城初级中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷

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九年级物理学科阶段作业检查(二) 一、选择题(每小题2分,共24分。每题只有一个选项正确) 1. 下列学习用品:塑料文具袋、透明胶带、橡皮擦、钢尺,通常情况下属于导体的是(  ) A. 塑料文具袋 B. 橡皮擦 C. 透明胶带 D. 钢尺 2. 在探究电路的电压规律实验时用了下图中的某个电路,已知R1 =R2 <R3 ,电压表V 1 、V 2 和V 3 的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V,实验时的电路图应是(  ) A. B. C. D. 3. 在如图所示的电路中,正确的说法是(  ) A. 闭合S1,断开S2,L1发光,L2不发光 B. 闭合S1,S2,L1,L2都发光 C. S1,S2都断开,L1,L2都不发光 D. 闭合S2,断开S1,L1,L2都发光 4. 如图所示,A、B是由同种材料制成的导体,二者长度相等,但A比B的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是(  ) A. 导体A、B的电阻 B. 通过导体A、B的电流 C. 导体A、B两端的电压 D. 电流通过导体A、B所做的功 5. 如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,电流表电压表都无示数,则下列故障中,最可能的是(  ) A. 电流表断路 B. L2断路 C. L1断路 D. 电压表断路 6. 下列说法中与实际相符的是(  ) A. 人体的安全电压不低于36V B. 人体在干燥时的电阻约为36Ω C. 家用微波炉正常工作时的电流约为4.5A D. 挂壁式空调正常工作时的功率约为120W 7. 如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中,跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是( ) A. B. C. D. 8. 如图所示,电路中电源电压恒定,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向B端移动的过程中(灯泡电阻不变),下列说法中正确的是(  ) A. 电流表示数不变,电压表示数不变 B. 灯泡亮度变暗,电压表示数变小 C. 灯泡的亮度不变,电压表示数变大 D. 电压表与电流表示数的比值变大 9. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两电压表的示数之比为U甲∶U乙=4∶3,当开关S断开,甲、乙两表都换为电流表时,则两电流表的示数之比I甲∶I乙为(  ) A. 2∶1 B. 3∶1 C. 1∶4 D. 1∶3 10. 如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是(  ) A. 在a、b间接入合适的电压表,相当于断路,电压表无示数 B. 在a、b两点间接入一个0~0.6A的电流表,电流表会损坏 C. 在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为1.2W D. 在a、b两点间接入一个“3V0.5A”的小灯泡,小灯泡正常发光 11. 如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是(  ) A. B. C. D. 12. 如图所示电路,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”,定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全,闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  ) A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A C. 电路消耗的最小电功率为1.2W D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W 二、填空题(每空1分,共26分) 13. 电动自行车它具有轻便、节能、环保等特点。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。这车钥匙其实就是一个________。给电动车充电时,电瓶相当于________。电动车的两个转向灯能独立工作,因此转向灯是________联的。 14. 一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为0.5A,则该电阻的阻值是________Ω;当通过某段导体的电流正在逐渐减小时,这段导体的电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 15. 图甲所示的调光台灯,图乙是电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,LED灯与电位器串联,转动滑片即可调节LED灯的亮度。 (1)电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而改变LED灯亮度的。顺时针旋转电位器的滑片时,LED灯变亮,则电位器连入电路的两个接线柱是________(填写接线柱对应的字母)。 (2)制作LED灯的材料主要是________(选填“半导体”“超导体”);与白炽灯相比可将电能转化为________能的效率更高。 16. 仅让一只“220V 100W”的白炽灯泡连续工作15min,如图所示的电能表转盘转动了60r,则灯泡的实际功率为________W,灯泡两端的实际电压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)额定电压220V。 17. 如图示的电路中,电源电压若保持不变,R1=6Ω,R2=4Ω.如果开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6A,那么电压表的示数为_____V.如果开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.2A,那么R3的阻值是_____Ω. 18. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了9V,则R1的阻值为________Ω,R2的最大阻值为________Ω,电源电压为________V,R3的功率变化了________W。 19. 灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”的字样,图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随其电压变化的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中开关闭合后,正常发光的灯泡是______,电压表示数为______V;乙图中开关闭合后,电压表的示数为4V,则电流表的示数为______A。 20. 某种型号电热器电路如图所示,阻值恒定的电热丝和,单刀双掷开关可接a或b,高、中、低三挡可调,铭牌标有:220V,低温挡220W、中温挡440W,高温挡××W。当开关断开、接b时该电热器处于________挡;中温挡加热时电流为________A,高温挡加热时的功率为________W。 21. 如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电阻箱最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,若均向右闭合,电路允许通过的最大电流为________A;若、均向左闭合允许接入电路的最大阻值为________;若向左、向右闭合,8min内产生的热量最少为________J。 三、解答题(本题共7小题,共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程) 22. 根据规定要求作图(保留作图痕迹)。 (1)在图甲中圈内填入电表,使开关S闭合后,两灯并联且都能发光。 (2)在图乙中,以笔画线添加一根导线,使灯L1与灯L2并联。 (3)在图丙虚框内补上灯泡L(标有“2.5V”)、定值电阻R(阻值已知)和电压表的元件符号,使电路测出灯泡L正常发光时电阻。 23. 小灯泡是电学实验中常用的实验器材: (1)如图甲所示,在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路。该电路可以探究导体的电阻大小是否跟________有关,根据________比较接入电路中的金属丝的电阻大小(忽略温度对金属丝电阻的影响)。 (2)如图乙所示,利用身边的器材自制简易调光灯电路。电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是________,夹子A从最左端移动到最右端的过程中,灯泡亮度变化不明显,应该调换更________(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。 (3)在实验室利用图丙所示的实验装置可验证电功与________的关系,应该选择电阻________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 24. 两个小组利用图甲电路图做实验,提供的器材有:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、规格为“45Ω、”的滑动变阻器R、开关、导线若干。 (1)小组一探究“电流与电压的关系”,电源电压调为5V且不变 ①连接电路时,应将开关________;将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是________。 ②调整电路后闭合开关,移动滑片,使两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V,读出对应的电流值,做出U-I图线如乙图所示,由此得到的结论是________。实验中改变两端电压多次实验的目的是________。 (2)小组二探究“电流与电阻的关系”,电源电压调为15V且不变。 ①将15Ω的定值电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为5V,记下相应的电流值。将阻值用10Ω替换15Ω,闭合开关,此时电压表示数________于5V。 ②正确操作实验中,当接入10Ω电阻时,滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为,若接入15Ω电阻时,该比值为,则________(选填“>”“=”或“<”) ③为了更好地得出结论,充分利用上述电阻组合连接成串联电路,要求保持电压表示数为5V,则最多可以完成________次不同阻值下的实验。(包含①中两次实验) ④若定值电阻两端的预设电压为2V,利用R分压,将5Ω、10Ω、15Ω三个电阻分别接入电路完成三次实验,电源电压可调的范围值是________。 25. 测量未知电阻Rx的阻值。 (1)第一小组开始利用如图甲所示电路Rx的阻值。 ①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,这是因为________; ②正确调整后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,则待测电阻Rx的阻值为________Ω; (2)第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rx的阻值,电阻箱R1与R2的阻值可以读取,闭合开关S; ①小明将R1调至0Ω,适当调整R2,读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,则Rx=________(用I1、I2与R2表示); ②小华将R1调至________,调整R2,直至________,则Rx=R2; ③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整,电流表A1和A2的读数为I1和I2,但均忘记记录R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为________Ω。 (3)第三小组利用如图戊,巧测Rx阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知); ①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,使电流表示数为I,记下________; ②将开关接b,________,使电流表示数I不变,记下电阻箱的示数为RB; ③若在第②步骤中滑片P不小心向右移动了少许,所测Rx的阻值________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。 26. 两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“2.5V”和“0.3A”字样。 (1)在测小灯泡L1正常发光电功率的实验中,小明连接的电路如图甲所示,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。 ①图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并补画出正确的导线__________。 ②正确改接电路后闭合开关,小灯泡发光,随滑片P的移动两电表示数变化正常,但电压表示数无法达到灯泡的额定电压,接下来应该________。 ③解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,应将滑动变阻器滑片向________移动直至电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙,则灯泡的功率P为________W。 (2)小华设计的测量小灯泡L2正常发光时的电阻RL,电路图如图丁所示。 ①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1; ②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为________,记录电压表示数; ③断开开关,再将电压表与待测电阻C端接的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节________,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2; ④小灯泡正常发光时的电阻RL= R2- R1。 27. 如图所示电路,电路中电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”字样,定值电阻R1的阻值为6Ω。将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表示数为1.2V,滑动变阻器R2消耗的功率为1.2W;移动滑片P至某一位置,电压表示数为3V,滑动变阻器R2消耗的功率为1.5W。求: (1)灯泡L正常发光时的电流? (2)电源电压多少? (3)当R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率是多少? 28. 如图甲是某电热水器内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝R1的阻值为48.4Ω;控制电路电源电压为9V,滑动变阻器R2(调温电阻)的最大阻值为120Ω;热敏电阻RT置于热水器内部,其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。出厂设置最高控制温度为40℃时,电流鉴别器的电流刚好达到60mA,开关断开,加热电路停止加热。[] (1)开关闭合,求加热电路的电功率; (2)最高控温设置在40℃时,求滑动变阻器R2接入电路中的阻值; (3)用电热水器把2.7kg水从30℃开始加热,通电200s后,加热电路停止加热,该电热水器的加热效率为70%,求加热电路的实际电压。若想增大最高控制温度,请写出一种方案,无需写出理由。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 九年级物理学科阶段作业检查(二) 一、选择题(每小题2分,共24分。每题只有一个选项正确) 1. 下列学习用品:塑料文具袋、透明胶带、橡皮擦、钢尺,通常情况下属于导体的是(  ) A. 塑料文具袋 B. 橡皮擦 C. 透明胶带 D. 钢尺 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】ABCD.常见的导体包括:人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的溶液等。题中四个选项中,只有钢尺是导体、塑料文具袋、橡皮擦、透明胶带都是绝缘体。故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 【点睛】 2. 在探究电路的电压规律实验时用了下图中的某个电路,已知R1 =R2 <R3 ,电压表V 1 、V 2 和V 3 的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V,实验时的电路图应是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A.R1和R2组成串联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R1和R2串联的总电压,由于R1=R2,所以V1和V2的示数应该相等,题中V1和V2的示数不相等,故A不符合题意; B.R1和R3组成串联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压,电压表V3测R1和R3串联的总电压,由于R1<R3,所以V1的示数应小于V2的示数,并且V3的示数等于V1和V2示数的和,故B符合题意; C.R3和R2组成串联电路,电压表V1测R3的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R3和R2串联的总电压,由于R3>R2,所以V1的示数应大于V2的示数,题中V1的示数小于V2的示数,故C不符合题意; D.R1和R3组成并联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压,电压表V3测R1和R3并联的总电压,根据并联电路电压的特点,三个电压表的示数应该相等,故D不符合题意。 故选B。 3. 在如图所示的电路中,正确的说法是(  ) A. 闭合S1,断开S2,L1发光,L2不发光 B. 闭合S1,S2,L1,L2都发光 C. S1,S2都断开,L1,L2都不发光 D. 闭合S2,断开S1,L1,L2都发光 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图知道只要闭合S1,就会造成短路,故AB错误;S1,S2都断开,电路中只有L1,且发光,故C错误;闭合S2,断开S1,L1,L2并联,且都发光,故D正确. 4. 如图所示,A、B是由同种材料制成的导体,二者长度相等,但A比B的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是(  ) A. 导体A、B的电阻 B. 通过导体A、B的电流 C. 导体A、B两端的电压 D. 电流通过导体A、B所做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A.导体A、B由同种材料制成、长度相等,A的横截面积更大;根据“同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小”的规律,可得,故A错误; B.由电路图可知,导体A、B串联在电路中,而串联电路的核心特点是“电流处处相等”,因此通过导体A、B的电流,故B正确; C.根据欧姆定律,已知且,代入公式可得,故C错误; D.根据电功公式,已知,通电时间t相同,且,因此电流通过A、B所做的功,故D错误; 故选B。 5. 如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,电流表电压表都无示数,则下列故障中,最可能的是(  ) A. 电流表断路 B. L2断路 C. L1断路 D. 电压表断路 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知,当开关闭合后,灯泡L2与L1并联,电压表测量L2两端的电压,电流表测量通过L2的电流; A.电流表断路无示数,与电流表在同一支路的灯泡L2不发光;此时电压表也无示数,灯泡L1不受影响仍然发光,故A符合题意; B.如果灯泡L2断路不能发光,灯泡L1正常发光,电流表与灯泡L2串联,电流表无示数,电压表测量电源电压有示数,故B不符合题意; C.如果灯泡L1断路不发光,电流表测通过灯泡L2的电流有示数,电压表能够测量电源电压有示数,故C不符合题意; D.如果电压表断路无示数,电流表有示数,两只灯泡都能发光,故D不符合题意。 故选A。 6. 下列说法中与实际相符的是(  ) A. 人体的安全电压不低于36V B. 人体在干燥时的电阻约为36Ω C. 家用微波炉正常工作时的电流约为4.5A D. 挂壁式空调正常工作时的功率约为120W 【答案】C 【解析】 【详解】A.人体的安全电压为不高于36V,故A不符合题意; B.人体在干燥状态下的电阻通常在1000Ω至5000Ω之间,故B不符合题意; C. 家用微波炉的额定功率一般在1000W左右,家庭电路电压为220V,家用微波炉正常工作时的电流 故C符合题意; D.挂壁式空调属于大功率电器,其额定功率通常在1000W以上,故D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中,跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】吊扇灯的电灯与风扇相互不影响,能独立工作,故应使电灯与风扇并联,同时几个灯泡相互并联,且灯泡与风扇的支路各有一个开关控制。 故选D。 8. 如图所示,电路中电源电压恒定,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向B端移动的过程中(灯泡电阻不变),下列说法中正确的是(  ) A. 电流表示数不变,电压表示数不变 B. 灯泡亮度变暗,电压表示数变小 C. 灯泡的亮度不变,电压表示数变大 D. 电压表与电流表示数的比值变大 【答案】B 【解析】 【详解】A.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向B端移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路电流变小,由于灯泡电阻不变,则有,可知,电压表示数减小。故A错误; BC.由A选项分析可知,电路中电流变小,则灯泡变暗,电压表示数减小。故B正确,C错误; D.由电路图可知,电压表测量灯泡两端电压,电流表测电路电流,串联电路各处电流相等,由,得电压表与电流表的比值为灯泡电阻,阻值不变。故D错误。 故选B。 9. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两电压表的示数之比为U甲∶U乙=4∶3,当开关S断开,甲、乙两表都换为电流表时,则两电流表的示数之比I甲∶I乙为(  ) A. 2∶1 B. 3∶1 C. 1∶4 D. 1∶3 【答案】C 【解析】 【详解】当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测电阻R2两端的电压,由于两电压表的示数之比为 U甲∶U乙=4∶3 可知两阻之比为 R1∶R2=1∶3 当开关S断开,甲、乙两表都换为电流表时,两电阻并联,电流表乙测总电流,电流表甲测通过电阻R2的电流,根据并联电路的特点可知,通过两个电阻R1、R2的电流之比等于电阻的反比为3∶1,所以可得两电流表的示数之比为I甲∶I乙为1∶4。 故选C。 10. 如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是(  ) A. 在a、b间接入合适的电压表,相当于断路,电压表无示数 B. 在a、b两点间接入一个0~0.6A的电流表,电流表会损坏 C. 在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为1.2W D. 在a、b两点间接入一个“3V0.5A”的小灯泡,小灯泡正常发光 【答案】C 【解析】 【详解】A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表串联在电路中,此时电压表相当于测电源电压,则电压表的示数约等于电源电压,即电压表有示数,故A错误; B.在a、b两点间接入一个电流表,根据欧姆定律可知电路电流 电流表的量程选用0~0.6A,所以电流表不会损坏,故B错误; C.在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为,故C正确; D.在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,根据欧姆定律可知灯泡的电阻 此时电路电流 小灯泡不能正常发光,故D错误。 故选C。 11. 如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故A不符合题意; B.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时两电阻串联,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据可求出Rx电阻,故B不符合题意; C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律推出电源电压的表达式;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据电阻的串联和欧姆定律推出电源电压的表达式,联立即可求出Rx阻值,故C不符合题意。 D.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,不能计算出Rx的值,故D符合题意. 故选D。 12. 如图所示电路,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”,定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全,闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  ) A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A C. 电路消耗的最小电功率为1.2W D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W 【答案】D 【解析】 【详解】A.定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V,当电压表示数3V时,定值电阻R0分担电压 电路中电流为 可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为 故A错误; B.定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”,所以电路中最大电流为0.5A,当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时,电路中电流最小为 故B错误; C.电路中电流最小为0.3A时,电路消耗的电功率最小为 故C错误; D.电路中电流最小为0.3A时,电阻R0消耗的最小电功率 故D正确。 故选D。 二、填空题(每空1分,共26分) 13. 电动自行车它具有轻便、节能、环保等特点。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。这车钥匙其实就是一个________。给电动车充电时,电瓶相当于________。电动车的两个转向灯能独立工作,因此转向灯是________联的。 【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 ③. 并 【解析】 【详解】[1]电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实就是一个开关。 [2]电瓶充电时是将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器。 [3]动车的两个转向灯能独立工作,并联电路用电器互不影响,因此转向灯是并联的。 14. 一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为0.5A,则该电阻的阻值是________Ω;当通过某段导体的电流正在逐渐减小时,这段导体的电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】 ①. 20 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]根据可知,该电阻的阻值为 [2]电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,当通过某段导体的电流正在逐渐减小时,这段导体的电阻不变。 15. 图甲所示的调光台灯,图乙是电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,LED灯与电位器串联,转动滑片即可调节LED灯的亮度。 (1)电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而改变LED灯亮度的。顺时针旋转电位器的滑片时,LED灯变亮,则电位器连入电路的两个接线柱是________(填写接线柱对应的字母)。 (2)制作LED灯的材料主要是________(选填“半导体”“超导体”);与白炽灯相比可将电能转化为________能的效率更高。 【答案】(1) ①. 长度 ②. BC (2) ①. 半导体 ②. 光 【解析】 【小问1详解】 [1]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,接入电路的电阻丝的长度越长,电路中的电阻越大,通过LED灯的电流越小。 [2]若想顺时针旋转滑片,使LED灯变亮,则电位器接入电路中的电阻会变小,故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。 【小问2详解】 [1][2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,制作LED灯的材料主要是半导体;与白炽灯相比可将电能转化为光能的效率更高,因此相同功率的LED灯比普通灯泡更亮。 16. 仅让一只“220V 100W”的白炽灯泡连续工作15min,如图所示的电能表转盘转动了60r,则灯泡的实际功率为________W,灯泡两端的实际电压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)额定电压220V。 【答案】 ①. 80 ②. 低于 【解析】 【详解】[1]由图得,灯泡消耗的电能为 灯泡的实际功率为 [2]灯泡的额定功率为 100W,实际功率(80W)小于额定功率。根据 (灯泡电阻不变),功率越小,对应的电压越小,因此实际电压低于额定电压 220V。 17. 如图示的电路中,电源电压若保持不变,R1=6Ω,R2=4Ω.如果开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6A,那么电压表的示数为_____V.如果开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.2A,那么R3的阻值是_____Ω. 【答案】 ①. 2.4 ②. 30 【解析】 【详解】如果开关S1、S2都断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压. 由可得,两电阻两端的电压分别为: U1=IR1=0.6A×6Ω=3.6V, U2=IR2=0.6A×4Ω=2.4V,即电压表示数为2.4V. 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源的电压:U=U1+U2=3.6V+2.4V=6V; 如果开关S1、S2都闭合时,R1、R3并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,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R3的电流:I3=I总﹣I1=1.2A﹣1A=0.2A, 则R3的阻值:. 18. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化了0.2A,电压表V1的示数从6V变为2V,电压表V2的示数变化了9V,则R1的阻值为________Ω,R2的最大阻值为________Ω,电源电压为________V,R3的功率变化了________W。 【答案】 ①. 20 ②. 90 ③. 13.5 ④. 2 【解析】 【详解】R1、 R2、 R3串联,电压表V1测R1两端电压, V2测R2两端电压。 [1] 电流变化ΔI=0.2A , R1的电压变化 [2] V2的电压变化ΔU=9V ,当滑动变阻器R2的滑片P到b端时,电路中的电流 R2两端电压为9V,因此 [3]滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,R3的电压变化 电源电压 [4]当滑动变阻器R2的滑片P到a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,电路中总电阻最小,此时电路中电流最大,根据题意,此时电路中电流 R3的功率变化 19. 灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”的字样,图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随其电压变化的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中开关闭合后,正常发光的灯泡是______,电压表示数为______V;乙图中开关闭合后,电压表的示数为4V,则电流表的示数为______A。 【答案】 ①. L2 ②. 8 ③. 1.2 【解析】 【详解】[1]甲图中两灯泡串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流。由图像可知,两灯泡两端的电压为6V时,它们的额定电流分别为1A、0.5A。因串联电路各处电流相等,且电路中一只灯泡正常发光,另一只灯泡不会烧坏,所以电路中的电流为0.5A,正常发光的灯泡是L2。 [2]由图像可知,流经两灯泡的电流为0.5A时,两灯泡两端的电压分别为2V、6V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以电压表的示数为8V。 [3]乙图中两灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,因为并联电路各支路两端电压相等,所以两灯泡两端的电压都为4V,由图像可知通过两灯泡的电流分别为0.8A、0.4A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数是1.2A。 20. 某种型号电热器电路如图所示,阻值恒定的电热丝和,单刀双掷开关可接a或b,高、中、低三挡可调,铭牌标有:220V,低温挡220W、中温挡440W,高温挡××W。当开关断开、接b时该电热器处于________挡;中温挡加热时电流为________A,高温挡加热时的功率为________W。 【答案】 ①. 低温 ②. 2 ③. 880 【解析】 【详解】[1]结合电路图可知,当开关断开,接,电热丝与串联。由可知,电源电压一定时,总电阻越大,功率越小,因此此时总功率最小,该电热器处于低温挡。 [2]当开关闭合,接b时,电路为的简单电路,电热器处于中温挡,额定功率为440W,由可得,中温挡加热时的电流 [3]由1小题可知,当开关断开、接时,两电热丝串联,电热器处于低温挡;由可得,此时的总电阻 由电路图可知,当开关闭合、接时,两电热丝并联,电路中的总电阻最小,由可知,此时电功率最大,电热器处于高温挡;当开关闭合、接时,电路为的简单电路,此时电热器处于中温挡,由欧姆定律可得的阻值 由串联电路的电阻特点可得 电热器处于高温挡时,两电热丝并联,则高温挡的加热功率为 21. 如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电阻箱最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,若均向右闭合,电路允许通过的最大电流为________A;若、均向左闭合允许接入电路的最大阻值为________;若向左、向右闭合,8min内产生的热量最少为________J。 【答案】 ①. 0.3 ②. 60 ③. 27 【解析】 【详解】[1]闭合开关S,若均向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表量程为0~3V,故当电压表的示数3V时,电路中的电流 因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.3A。 [2]闭合开关S,若均向左闭合,R0、Rx、滑动变阻串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数为3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0和滑动变阻器两端的电压之和 U0滑=U-Ux=4.5V-3V=1.5V 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流 Rx允许接入电路的最大阻值 [3]闭合开关S,S1向左,S2向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻串联,电压表测R0、Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,根据Q=I2Rt可知,在时间和电阻一定时,电路的电流最小时(电路的电阻最大),产生的热量最少,故此时变阻器连入电路的电阻应最大,当电阻箱连入电路的电阻最大时,电压表示数最大为3V,此时电路的电流最小,根据串联电路电压的规律 U滑=U-U0x=4.5V-3V=1.5V 由欧姆定律可知电路的最小电流为 8min内产生的热量最少为 Q=I2R0t=(0.075A)2×10Ω×8×60s=27J 三、解答题(本题共7小题,共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程) 22. 根据规定要求作图(保留作图痕迹)。 (1)在图甲中圈内填入电表,使开关S闭合后,两灯并联且都能发光。 (2)在图乙中,以笔画线添加一根导线,使灯L1与灯L2并联。 (3)在图丙虚框内补上灯泡L(标有“2.5V”)、定值电阻R(阻值已知)和电压表的元件符号,使电路测出灯泡L正常发光时电阻。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【小问1详解】 由图可知,甲、乙均为电流表时,电源短路;甲、乙都为电压表时,灯泡L1不发光;下方圆中为电压表、上方圆中为电流表时,灯泡L1被短路;下方圆中为电流表、上方圆中为电压表时,该电路为并联电路,电流表测量L1中电流,电压表测量支路两端的电压,满足两个灯泡都发光要求,如图所示: 【小问2详解】 将L1的右端接线柱与电源负极用导线连接,使L1、L2分别在两条独立的支路中,则灯L1与灯L2并联,如图所示: 【小问3详解】 为了使灯泡能正常发光,则电压表能测量灯泡两端电压,则电压表并联在灯泡两端;为了能测量通过灯泡的电流,则定值电阻与灯泡串联,且电压表能测量灯泡与定值电阻两端的总电压,所以下方的虚框内为电压表,左上方的虚框内为灯泡,则右上方的虚框内为定值电阻,如下图所示: 23. 小灯泡是电学实验中常用的实验器材: (1)如图甲所示,在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路。该电路可以探究导体的电阻大小是否跟________有关,根据________比较接入电路中的金属丝的电阻大小(忽略温度对金属丝电阻的影响)。 (2)如图乙所示,利用身边的器材自制简易调光灯电路。电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是________,夹子A从最左端移动到最右端的过程中,灯泡亮度变化不明显,应该调换更________(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。 (3)在实验室利用图丙所示的实验装置可验证电功与________的关系,应该选择电阻________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 【答案】(1) ①. 材料 ②. 灯泡亮暗程度 (2) ①. 滑动变阻器 ②. 细 (3) ①. 电压 ②. 不同 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意可知,在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,两金属丝长度、横截面积相同,而材料不同,因此该电路可以探究导体的电阻大小是否跟材料有关。 [2]由于导体的电阻大小不能直接进行判断,实验中可根据小灯泡亮度来比较接入电路中的金属丝的电阻大小,小灯泡的亮度越亮,金属丝的电阻越小。 【小问2详解】 [1]由图乙可看出,夹子A移动时,可以改变铅笔芯连入电路的长度,从而改变铅笔芯连入电路的电阻,因此该装置相当于实验室中常用的滑动变阻器。 [2]夹子A从最左端移动到最右端的过程中,灯泡亮度变化不明显,说明电流变化小,根据欧姆定律可知,电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。 【小问3详解】 [1][2]由图丙可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测的是灯泡两端的电压,电流表测量是电路中的电流;实验过程中,调节滑动变阻器阻值,通过两个灯泡的电流相同和通电时间相同,由可知,在实验室利用图丙所示的实验装置可验证电功与电压的关系;要探究电功和电压的关系,两个灯泡两端的电压应不同,由可知,应该选择电阻不同的小灯泡。 24. 两个小组利用图甲电路图做实验,提供的器材有:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、规格为“45Ω、”的滑动变阻器R、开关、导线若干。 (1)小组一探究“电流与电压的关系”,电源电压调为5V且不变 ①连接电路时,应将开关________;将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是________。 ②调整电路后闭合开关,移动滑片,使两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V,读出对应的电流值,做出U-I图线如乙图所示,由此得到的结论是________。实验中改变两端电压多次实验的目的是________。 (2)小组二探究“电流与电阻的关系”,电源电压调为15V且不变。 ①将15Ω的定值电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为5V,记下相应的电流值。将阻值用10Ω替换15Ω,闭合开关,此时电压表示数________于5V。 ②正确操作实验中,当接入10Ω电阻时,滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为,若接入15Ω电阻时,该比值为,则________(选填“>”“=”或“<”) ③为了更好地得出结论,充分利用上述电阻组合连接成串联电路,要求保持电压表示数为5V,则最多可以完成________次不同阻值下的实验。(包含①中两次实验) ④若定值电阻两端的预设电压为2V,利用R分压,将5Ω、10Ω、15Ω三个电阻分别接入电路完成三次实验,电源电压可调的范围值是________。 【答案】(1) ①. 断开 ②. 短路 ③. 在电阻一定时,电流与电压成正比。 ④. 实验结论更具有普遍性 (2) ①. 小 ②. = ③. 5 ④. 2V~8V 【解析】 【小问1详解】 ①[1]为了保护电路,连接电路时,开关要断开。 [2]将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能与电压表并联的地方短路,即造成这一现象的原因可能是R0短路。 ②[3]由乙图可知,R0的U-I图线是过原点的一条直线,则可得出的结论是:在电阻一定时,电流与电压成正比。 [4]通过改变R0 两端的电压进行多次实验,是为了得到不同的电流值,以便于绘制出 U-I图线,使实验结论更具有普遍性。 【小问2详解】 ①[1]将15Ω的定值电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为5V,仅将R0阻值用10Ω替换15Ω,即R0阻值变小,根据串联分压原理可,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小。 ②[2]由①可知,电压表的示数为5V,即探究“电流与电阻的关系”实验,可知定值电阻两端的电压为5V,则滑动变阻器两端的电压为 当接入10Ω电阻时,电流中的电流为 此时滑动变阻器和10Ω电阻的功率分别为 则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为 当接入15Ω电阻时,电流中的电流为 此时滑动变阻器和15Ω电阻的功率分别为 则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为 即k1=k2。 ③[3]滑动变阻器的最大阻值为45Ω,且保持电压表示数为5V,根据串联电路分压原理可知 则定值电阻的最大阻值为 充分利用上述电阻组合连接成串联电路,能完成实验的有5Ω、10Ω、15Ω及5Ω+10Ω=15Ω、5Ω+15Ω=20Ω 控制电压表示数为5V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为10V,根据串联分压可知,实验时滑动变阻器接入阻值是定值电阻的两倍;那么可以将10欧和15欧的电阻组合成1个25欧的电阻,这时需要的滑动变阻器的阻值为50欧,那么可将滑动变阻器和5欧的定值电阻串联,就可以完成实验。所以,最多可以完成5次不同阻值下的实验。 ④[4]设该可调电压电源,电压最小值为Umin, 最大值为Umax, 要保证预设电压表示数为2V不变,可知假设该电源电压最小为2V,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则定值电阻两端的电压就等于电源电压,符合题意,实验可以正常进行,电压不能再小了,小于2V,就不能保证预设电压表示数为2V,综上所述,该电源电压最小为2V; 滑动变阻器的最大阻值为45Ω,定值电阻两端的预设电压为2V,根据串联电路分压原理可知,当15Ω定值电阻和滑动变阻器最大电阻接入电路时,电源电压最大,则 即 解得Umax=8V。综上所述,电源电压可调的范围值是2V~8V。 25. 测量未知电阻Rx的阻值。 (1)第一小组开始利用如图甲所示电路Rx的阻值。 ①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,这是因为________; ②正确调整后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,则待测电阻Rx的阻值为________Ω; (2)第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rx的阻值,电阻箱R1与R2的阻值可以读取,闭合开关S; ①小明将R1调至0Ω,适当调整R2,读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,则Rx=________(用I1、I2与R2表示); ②小华将R1调至________,调整R2,直至________,则Rx=R2; ③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整,电流表A1和A2的读数为I1和I2,但均忘记记录R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为________Ω。 (3)第三小组利用如图戊,巧测Rx阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知); ①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,使电流表示数为I,记下________; ②将开关接b,________,使电流表示数I不变,记下电阻箱的示数为RB; ③若在第②步骤中滑片P不小心向右移动了少许,所测Rx的阻值________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。 【答案】(1) ①. 电流表未调零 ②. 5 (2) ①. ②. 0Ω ③. I2=I1 ④. 20 (3) ①. 电阻箱的阻值RA ②. 只调节电阻箱 ③. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,即电流表指针没有与零刻度线对齐,这是因为电流表使用前没有调零。 [2]闭合开关,电流表示数为0.5A。由图甲可知,电压表选用小量程,电压表示数如图丙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.5V,则待测电阻Rx的阻值为 【小问2详解】 [1]小明将R1调至0Ω,由图丁可知,Rx与R2并联,电流表分别测通过Rx和R2的电流I1和I2,根据并联电路电压相等原理可知 解得 [2][3]小华将R1调至0Ω,此时Rx与R2并联,电流表分别测Rx和R2的电流,调整R2,使,根据并联电路电压相等规律可知,。 [4]小红在第一次测量中,I2的示数为I1的4倍,R2阻值为15Ω,并联电压相等原理有 所以,故有① 在第二次测量中,I2的示数为I1的4倍,根据并联电压相等原理有 所以 故有② 已知其中一次的R1阻值是另一次的2倍,可知③ 由①②③可得出,代入①可得出Rx的阻值为 【小问3详解】 [1]如图戊将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,使电流表的示数为I,记下电阻箱的阻值RA。 [2]将开关接b,保持滑动变阻器滑片P位置不变,只调节电阻箱,使电流表示数I保持不变,记下此时电阻箱阻值RB。根据等效替代法,则,故 [3]若在第②步骤中滑片P不小心向右移动了少许,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,电阻箱RB的阻值偏小,则所测Rx的阻值偏大。 26. 两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“2.5V”和“0.3A”字样。 (1)在测小灯泡L1正常发光电功率的实验中,小明连接的电路如图甲所示,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。 ①图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并补画出正确的导线__________。 ②正确改接电路后闭合开关,小灯泡发光,随滑片P的移动两电表示数变化正常,但电压表示数无法达到灯泡的额定电压,接下来应该________。 ③解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,应将滑动变阻器滑片向________移动直至电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙,则灯泡的功率P为________W。 (2)小华设计的测量小灯泡L2正常发光时的电阻RL,电路图如图丁所示。 ①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1; ②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为________,记录电压表示数; ③断开开关,再将电压表与待测电阻C端接的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节________,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2; ④小灯泡正常发光时的电阻RL= R2- R1。 【答案】(1) ①. ②. 增加干电池节数来增大电源电压 ③. 右 ④. 0.75 (2) ①. 0.3A ②. 电阻箱和滑动变阻器 【解析】 【小问1详解】 [1]原电路中,电压表与电流表串联后再与灯并联是错误的,本实验中,电流表与灯串联,电压表与灯并联,改正后如图所示: [2]正确改接电路后闭合开关,小灯泡发光,随滑片的移动两电表示数变化正常,但电压表示数无法达到灯泡的额定电压,可知电源电压过小,接下来应该增加干电池节数来增大电源电压。 [3][4]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小测量范围,分度值为,示数为,小于灯的额定电压,应增大灯的电压,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,故滑片向右移动,直至电压表示数为,此时电流表的示数如图丙,电流表选用小测量范围,分度值为,电流为,则灯泡的功率 【小问2详解】 [1][2]①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到端,电阻箱调为某一阻值; ②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为,记录电压表示数; ③断开开关,再将电压表与待测电阻端接的导线改接到端(图中虚线所示),闭合开关,此时电压表测电阻箱和定值电阻两端的电压;要使两表的示数与②中相同,即电流表和电压表示数均与②中相同,而电源电压不变,由欧姆定律可知此时总电阻与②中相同,根据题意可知一定要调节电阻箱的阻值,且仍然是个电阻元件串联,所以还需要调节滑动变阻器才能使总电阻不变,才能使电流表示数不变,记录此时电阻箱的阻值,断开开关; ④在步骤②中,电阻箱、滑动变阻器、定值电阻和灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱、定值电阻R和小灯泡两端的总电压,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时灯泡正常发光; 在步骤③中,电阻箱、滑动变阻器、定值电阻和灯泡仍串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱和定值电阻两端的电压,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使两表的示数与②中相同,此时灯泡仍正常发光; 根据两次电流表和电压表示数相同,由欧姆定律可知 解得 27. 如图所示电路,电路中电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”字样,定值电阻R1的阻值为6Ω。将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表示数为1.2V,滑动变阻器R2消耗的功率为1.2W;移动滑片P至某一位置,电压表示数为3V,滑动变阻器R2消耗的功率为1.5W。求: (1)灯泡L正常发光时的电流? (2)电源电压多少? (3)当R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率是多少? 【答案】(1)0.5A (2)12V (3)0.96W 【解析】 【小问1详解】 根据灯泡L的铭牌“6V 3W”可知,灯泡正常发光时的电流为 【小问2详解】 电路为灯泡L、电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压。设电源电压为U,灯泡电阻为RL。滑片P在最右端时,R2接入电路的阻值最大。电压表示数,,此时电路中的电流为 此时变阻器的功率为,根据得,此时变阻器两端电压 移动滑片P至某一位置,电压表示数,此时电路中的电流为 此时变阻器的功率,根据得,此时变阻器两端电压 此时电路中电流为0.5A,灯泡正常发光,灯泡两端电压等于额定电压,根据串联电路电压规律,电源电压可表示为 【小问3详解】 当R2的滑片P在最右端时,电路中的电流,灯泡两端电压 此时灯泡L的实际功率为 28. 如图甲是某电热水器内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝R1的阻值为48.4Ω;控制电路电源电压为9V,滑动变阻器R2(调温电阻)的最大阻值为120Ω;热敏电阻RT置于热水器内部,其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。出厂设置最高控制温度为40℃时,电流鉴别器的电流刚好达到60mA,开关断开,加热电路停止加热。[] (1)开关闭合,求加热电路的电功率; (2)最高控温设置在40℃时,求滑动变阻器R2接入电路中的阻值; (3)用电热水器把2.7kg水从30℃开始加热,通电200s后,加热电路停止加热,该电热水器的加热效率为70%,求加热电路的实际电压。若想增大最高控制温度,请写出一种方案,无需写出理由。 【答案】(1)1000W (2)30Ω (3)198V,增大滑动变阻器R2接入电路中的阻值 【解析】 【小问1详解】 开关S2闭合,只有R1的简单电路,加热电路的电功率 【小问2详解】 由图甲控制电路可知,R2和RT串联,根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻 由图乙可知,当温度为40℃时RT的阻值为120Ω,根据串联电路的特点可知,滑动变阻器R2接入电路中的阻值R2=R总-RT=150Ω-120Ω=30Ω 【小问3详解】 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.7kg×(40℃-30℃)=1.134×105J 加热电路消耗的电能 加热电路的实际电压 由图丙可知,增大最高控制温度,热敏电阻的阻值减小,而控制电路电流不变,若电源电压不变,由欧姆定律可知,控制电路的总电阻不变,根据串联电路的特点可知,可以通过增大滑动变阻器R2接入电路中的阻值来实现。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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