内容正文:
漳州三中2025-2026学年上学期九年级物理学科阶段性教学诊断(三)
一、选择题(本大题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 为避免静电产生的不利影响,油罐车的车尾装有拖在地上的链子。下列最适合制作这种链子的材料是( )
A. 铁 B. 塑料 C. 橡胶 D. 玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放,因此它的材料必须是导电能力强的导体,铁是导体,而塑料、橡胶、玻璃是绝缘体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列用电器正常工作时,电功率最接近真实值的是( )
A. 笔记本电脑的功率约为5W
B. 家用空调的功率约为1200W
C. 小型LED手电筒的功率约为200W
D. 教室里一盏日光灯的功率约为1000W
【答案】B
【解析】
【详解】A.笔记本电脑的功率约为50W,故A不符合题意;
B.家用空调的功率为1200W左右,故B符合题意;
C.小型LED手电筒的功率约为2W,故C不符合题意;
D.教室里一盏日光灯的功率约为40W,故D不符合题意。
故选B。
3. 某家庭用电器的总功率不超过2100W,可选择的合适的电能表是: ( )
A. 380V 5A B. 380V 10A C. 220V 5A D. 220V 10A
【答案】D
【解析】
【详解】家庭生活电压220V,根据这一数据就把A、B排出了;根据,C选项允许的功率为1100W,D选项允许的功率为2200W,符合要求.
所以D选项是正确的.
4. “珍爱生命,安全用电”。下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 用试电笔辨别火线和零线时,手接触试电笔尾部金属
B. 发现有人触电时,立即用手把人拉开
C. 通电导线外面有绝缘皮,可以在上面晾衣服
D. 为了同时使用更多的电器,换上足够粗的保险丝
【答案】A
【解析】
【详解】A.试电笔需通过人体形成回路,因此手必须接触尾部金属,故A符合题意;
B.人体导电,直接接触触电者会导致自身触电,故B不符合题意;
C.绝缘皮可能破损或受潮,晾衣服增加风险,容易发生触电,故C不符合题意;
D.保险丝过粗无法在过载时熔断,无法中断电路,电路中易引发火灾,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的四种情境,说法正确的是( )
A. 甲图:将气球在小女孩头发上摩擦后,头发会飘起来,因为分子间存在引力
B. 乙图:图中自由电子定向移动的方向为导线中电流的方向
C. 丙图:原本发光的灯L1和L2,用一根导线接触L2两端,会发现L1更亮(可能会烧坏)
D. 丁图:此电路开关闭合时,灯泡能够发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.气球在小女孩头发上摩擦后,头发飘起来是由于头发与气球带了异种电荷,异种电荷相互吸收,故A不符合题意;
B.正电荷定向移动的方向为电流的方向,与自由电子定向移动的方向相反,图中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,故B不符合题意;
C.用一根导线接触L2两端使L2短路,则灯泡L1两端的电压变大,灯L1变亮,故C符合题意;
D.灯泡两端连接金属丝,使得灯泡短路,灯泡中无电流流过,灯泡不会发光,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图,下列说法正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为0时,电阻为5Ω
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【答案】C
【解析】
【详解】图中的横坐标为电压U,图中的纵坐标为电流I;根据欧姆定律可知电阻R=U/I=3V/0.6A=5Ω,而导体的电阻与其两端电压的大小没有关系,当导体两端电压为0时,电阻大小仍为5Ω,A说法错误;B说法错误;C说法正确;从图中可得当导体两端的电压为2V时,电流大小为0.4A,答案选C.
8. a、b、c三盏灯分别标有“110V,20W”、“220V,40W”、“36V,60W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度( )
A. a灯最亮 B. b灯最亮 C. c灯最亮 D. 三盏灯一样亮
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题可知,三盏灯都正常发光,它们的实际功率都是各自的额定功率。三盏灯中c灯的额定功率最大,所以c灯的实际功率也最大,灯泡亮度由实际功率决定。故c灯最亮。
故选C。
9. 小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.S闭合时,铃响,灯被短路,灯不亮,MN被扯断后灯亮铃也响,故A不符合题意;
B.S闭合时,灯和铃并联,此时灯亮铃响,MN扯断后,灯所在支路断路,此时铃响灯不亮,故B不符合题意;
C.S闭合时,铃被短路,此时灯亮铃不响,MN扯断后灯和铃串联,灯亮且铃响,故C符合题意;
D.S闭合时,灯和铃并联,此时灯亮且铃响,MN扯断后,铃所在之路断路,此时灯亮铃不响,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,两只电压表示数均为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1短路或灯L2断路 B. 灯L1断路或灯L2短路
C. 灯L1短路或灯L2短路 D. 灯L1断路或灯L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.两灯泡串联,电压表V2测电源电压为6V,说明电源完好;V1测量灯泡L1两端的电压且有示数,说明V1与电源能相通,可能是V1两接线柱之间有断路或电压表以外的部分短路,因为V1示数也为6V,故故障可能是灯泡L2短路或灯泡L1断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A. 该电能表的示数为55447kW·h
B. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
C. 家中消耗电能0.5kW·h,电能表指示灯闪烁3200次
D. 家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表的最后一位是小数位,示数应为5544.7kW∙h,不是55447kW∙h,故A错误;
B.指示灯闪烁次数多,只能说明消耗的电能总量多,而电能消耗的快慢是由电功率决定的,与闪烁次数无直接关系,故B错误;
C.电能表参数1600imp/(kW∙h)表示消耗1kW∙ h电能,指示灯闪烁1600次,则消耗0.5kW∙h电能,闪烁次数为1600×0.5=800次,不是3200次,故C错误;
D.家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关、用电器,这样能保证电能表测量整个家庭电路的用电量,总开关能控制整个电路的通断,故D正确。
故选D。
12. 甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2V时( )
A. 电路中的电流为0.3A B. 甲、乙两只灯的阻值之比为
C. 乙灯消耗的功率是0.8W D. 通电2min,整个电路消耗的电能是240J
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲灯两端电压为2V时,由图可知,通过甲灯的电流为0.4A,甲、乙两灯串联在电路中,根据串联电路中电流关系可知,电路中的电流也为0.4A,故A错误;
B.甲、乙两灯串联在电路中,所以通过乙灯的电流为0.4A,则此时乙灯两端的电压为3V,根据串联电路的分压规律,甲、乙两只灯的阻值之比等于其两端电压之比,即,故B错误;
C.乙灯消耗的功率,故C错误;
D.由串联电路的电压关系可知,电源电压
通电,则整个电路消耗的电能是,故D正确。
故选D。
13. 如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器,滑片与挂钩固定在一起。不挂物体时,滑片在最上端。挂上物体时,滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内,则( )
A. 不挂物体时,电压表示数为电源电压
B. 所挂物体越重,电流表示数越大
C. 所挂物体越轻,电路消耗的总功率越大
D. 所挂物体重量发生变化,电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.不挂物体时,滑片P在最上端,变阻器连入电路的电阻为0,则电压表示数为0,故A错误;
B.所挂物体越重,滑片P向下移动的距离越大,变阻器连入电路的电阻越大,总电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流越小,即电流表示数越小,故B错误;
C.同理可知,所挂物体越轻,变阻器连入电路的电阻越小,总电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,根据,电路消耗的总功率越大,故C正确;
D.所挂物体重量发生变化时,变阻器连入电路的电阻发生变化;由欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻,所以该比值会发生变化,故D错误。
故选C。
14. 如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A. 电流表的示数最大为0.6A B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可得,灯的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为
故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流
则灯泡的最小功率
故B错误;
C.该电路的最大功率:
故C错误;
D.灯泡的电阻
电流最大时,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共6小题。每小题2空,每空1分,共12分。)
15. “地球一小时”活动是通过减少通电_____来减少消耗的电能的;用新型的16W节能LED灯代替100W白炽灯照明是通过减小用电器的_____来减少消耗的电能的。
【答案】 ①. 时间 ②. 功率
【解析】
【详解】[1]电能的计算公式为,其中W为电能,P为电功率,t为通电时间。“地球一小时”活动是通过减少用电的时间,来减少消耗的电能。
[2]用16W的节能LED灯代替100W的白炽灯,灯泡的功率减小了,在通电时间相同的情况下,消耗的电能减小,所以用新型LED灯代替白炽灯是通过减小功率来减小消耗的电能的。
16. 某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了___________故障,从而使干路中的___________过大,导致空气开关自动切断电路。
【答案】 ①. 短路 ②. 电流
【解析】
【详解】[1][2]当他把电热蚊香加热器的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,说明电路中电流过大,电热蚊香加热器还没有使用,只是插头插入插座的瞬间跳闸,不是总功率过大而是插头处短路造成的。
17. 如图所示,小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。L和电阻R并联在某电源上时干路电流为0.35A时,此时灯L的两端的电压为 ___________V。灯L和电阻R串联在另一4V的电源上,电路中电流为 ___________A。
【答案】 ①. 2 ②. 0.15
【解析】
【详解】[1]由图可知,将L和R并联,则L和R两端的电压相同,当L和R两端的电压是2V,L中的电流是0.25A,R中的电流是0.1A,由并联电路电流的规律可知干路中的电流为I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A
符合题意,所以此时灯L的两端的电压为2V。
[2]将L和R串联接在电压为4V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,当I=0.15A、UL=1V、UR=3V时符合。故电路中的电流为0.15A。
18. 如图所示,标有“6V 6W”字样的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2,串联后接在电源电压为6V的电路中(温度对灯丝电阻的影响忽略不计),则通过灯L1的电流_____通过灯L2的电流:灯L1的实际功率_____灯L2的实际功率。(以上两空选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]串联电路中电流处处相等,因此两灯泡串联后,通过它们的电流相等。
[2]不考虑灯丝电阻的变化,根据可知灯L1的电阻
灯L2的电阻
两灯串联接在电源电压为6V的电路中,因串联电路中电流处处相等,根据P=I2R可知P1实<P2实。
19. 某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
【答案】 ①. 火线 ②. 5.76×104
【解析】
【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光,说明B、E两孔带电,与火线相连。
[2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h, 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J
20. 如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“30Ω,2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
【答案】 ①. 18 ②. 5.4##
【解析】
【详解】[1]由图可知,定值电阻R和滑动变阻器Rx串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P在最左端时,阻值最小,此时电路中的电流最大;当滑动变阻器的滑片P在最右端时,阻值最大,此时电路中的电流最小。
由图乙可知,当时,电路中的电流,此时只有电阻R接入电路,电源电压①
当时,电路中的电流,此时电源电压②
由①②可得,。
[2]变阻器的功率,可知与电流I是二次函数关系,其中,
设,所以当时,Px有最大值
故滑动变阻器的最大功率。
三、作图题(本大题共2小题。每小题2分,共4分。)
21. 用笔画线表示导线,将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】从用电安全考虑,开关要接在灯泡和火线之间,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;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:
22. 在图所示电路的里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,要使两电阻串联,则与R2并联的应该是电压表,与R2串联的应是电流表,如下图所示:
四、简答题(本大题共1题,共4分。)
23. 电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
【答案】(1)为了避免触电事故扩大,当有人触电时,应首先断开电源,然后进行救援,或使用绝缘的木棍等挑开电线进行救援。(2)在家庭电路中,大功率用电器连接细电线时,电线的横截面积较小,电阻较大,且根据可知,家庭电路电压一定,使用大功率用电器,电路电流过大,由Q=I2Rt可知,细电线中电流产生的热量较多,往往比别处更容易发热,引起火灾。
【解析】
【详解】(1)略。
(2)略。
五、实验探究题(本大题共5小题,每空1分,共30分。)
24. 在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
(1)小明通过比较电路中不同位置的电流表的示数来研究串联电路的电流特点,所利用的电路如图甲所示。连接电路时,开关应该______;
(2)流经电流表的电流应该从______(选填“正接线柱”或“负接线柱”)流入;
(3)闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图乙所示。小明发现电流表A2的指针偏转角度比A1的小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器都会减弱一些”。请指出造成他判断错误的原因是______;
(4)更正错误后小明又对并联电路的电流特点进行探究,如图丙所示,他分别测出了A、B、C处的电流IA、IB、IC,并将数据填入表中,那么他接下来应该采取的操作的步骤是______或______(选填对应的字母)进行多次实验,并测出多组实验数据;
IA
IB
IC
0.18A
0.18A
0.36A
A.改变开关位置
B.更换规格不同的灯泡
C.将灯泡L₁、L₂的位置互换
D.改变电源电压
(5)最后,小明可以得出的结论是:在并联电路中______。
【答案】(1)断开 (2)正接线柱
(3)两个电流表选用的量程不同
(4) ①. B ②. D
(5)干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止电路接通瞬间出现短路,损坏电路元件。
【小问2详解】
电流表的使用规则是电流从正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针会反向偏转,损坏电流表指针。
【小问3详解】
串联电路的核心特点是电流处处相等,所以两个电流表测量的电流值应该是相同的。但电流表有0~0.6A和0~3A两个量程,0~3A量程的每一大格代表1A,每一小格代表0.1A;0~0.6A量程的每一大格代表0.2A,每一小格代表0.02A。相同的电流值,用大量程测量时指针偏转角度更小,因此会出现“A1指针偏转角度比A2小”的视觉差异。
【小问4详解】
[1][2]探究物理规律时,单次实验的结果可能具有偶然性。更换规格不同的灯泡能改变支路的电阻和电流,改变电源电压能改变整个电路的电流大小,通过这两种方式多次实验,才能得出普遍适用的并联电路电流规律;而改变开关位置、互换灯泡位置,只是改变了元件的位置,电路的电流分配规律不会改变,无法得到更具普遍性的结论。故他接下来应该采取的操作的步骤是B或D。
【小问5详解】
从表格数据来看,、,,恰好满足。这反映了并联电路的电流规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
25. 如图所示是小雷同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
下面实验也用这种实验方法的是________;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D.用斜面和小车来研究阻力对物体的影响
(2)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,通电一段时间,________(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;
(3)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,图中d容器外的5Ω的电阻丝的作用是________。
【答案】 ①. 液面高度差 ②. C ③. b ④. 电流 ⑤. 使通过两容器内的电阻丝的电流不同
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫转换法;
A.认识电压时,我们用水压来类比,采用的是类比法,故A不符合题意;
B.用光线来描述光通过的路径,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法,故C符合题意;
D.水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动,本实验用到了实验推理的研究方法,故D不符合题意。
故选C。
(2)[3]图甲中,两容器内的电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而5Ω<10Ω, 故甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系,通电一段时间,根据Q=I2Rt,b容器中电流产生的热量较多。
(3)[4][5]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,则两容器中的电流不相等,容器内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,故探究电流产生热量跟电流的关系,图中d容器外的5Ω的电阻丝的作用是使通过两容器内的电阻丝的电流不同。
26. 如图1所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电流表。
环节一 探究改变铅笔芯电阻的方法
AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关记录电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
5
L/cm
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
I/A
0.15
0.19
0.25
0.38
0.75
(1)实验中铅笔芯的电阻大小可以通过 ___________来反映;
(2)分析表格可以得到结论:___________;
环节二 模拟调光灯
将铅笔芯、小灯泡等器材按照如图2所示的方式连接。
(3)闭合开关,导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,小灯泡亮度变___________;
(4)为了安全使用调光灯,可将电流表 ___________联接入电路,调节回形针的位置,当电流表的示数为 ___________A时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置O(图中未标出);
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 ___________。
A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低
【答案】(1)电流表示数
(2)见解析 (3)亮
(4) ①. 串 ②. 0.3
(5)B
【解析】
【小问1详解】
实验中通过电流表示数反映电阻大小,用到了转换法,电流表示数越大,表示电阻越小。
【小问2详解】
根据表格数据,连入电路的电阻越长,电流表示数越小,表示电阻越大,说明在材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大。
【小问3详解】
导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,铅笔芯接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,小灯泡亮度变亮。
【小问4详解】
[1][2]由电流表的使用可知,电流表应该与所测电路串联,为了安全使用调光灯,电路电流不能超过它的额定电流0.3A,因此当电流表示数为0.3A时,在铅笔芯上标记回形针的位置,铅笔芯连入电路中的电阻不能小于这一值。
【小问5详解】
甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω,甲的电阻比乙的电阻大,因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大,对应小灯泡亮度的变化范围大;回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高,假设甲乙移动长度为l,甲电阻变化为
乙电阻变化为
乙电阻变化小,乙电阻的精确度高,则铅笔芯甲和乙相比,调节范围大,调节精度低,故选B。
27. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻若干,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接(要求闭合开关前,滑片处于最左端)。
(2)闭合开关,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A;用10Ω的定值电阻代替5Ω接入电路,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端电压不变,此时滑片的位置位于上一次实验的______(选填“左”或“右”)侧。
(3)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,进一步得出结论:______。
(4)若所选的定值电阻最小值为5Ω,重新选择定值电阻两端所控制的电压,完成此探究能选用的定值电阻最大阻值为______Ω;小明在开关和电流表之间再串联一个定值电阻R0,使30Ω的电阻也能完成本次探究,此时R0的取值范围是______Ω。
【答案】(1) (2) ①. 0.4 ②. 左
(3)在电压一定时,电流与电阻成反比
(4) ①. 25 ②.
【解析】
【小问1详解】
在“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器和定值电阻R串联,电压表并联在定值电阻R两端。由于要求“滑动变阻器的滑片在闭合前置于最左端”,即需要滑动变阻器接入阻值最大,所以滑动变阻器接右下接线柱;由于电压表正接线柱接的是定值电阻R的左边接线柱,所以滑动变阻器接右下接线柱与定值电阻R的左边接线柱相连,以保证电压表连接正确,如下图所示:
【小问2详解】
[1]由图乙可知,电流表小量程接入电路,分度值为0.02A,则其示数约为0.4A。
[2]在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端的电压不变。将5Ω换成10Ω,如果保持滑动变阻器接入的电阻不变,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小;由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小,则定值电阻两端的电压增大,不符合题意实验要求,所以应减小定值电阻两端的电压,需减小电流,故滑动变阻器需接入更大阻值,故滑片应向左移动,此时滑片的位置位于上一次实验的左侧。
【小问3详解】
由图丙可知,当电压一定时,电流随电阻的倒数的增大而增大,即:在电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问4详解】
[1]由题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0-0.6A,由串联电路的电流特点可知,为了电路安全,电路中的最大电流只能为0.5A,由欧姆定律可知,电压一定时,定值电阻的阻值最小时,电路中的电流最大,则定值电阻两端所能控制的最大电压为
由串联的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为
电压表示数为变阻器分得电压的
根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为20Ω时,定值电阻的阻值为
即所选择的定值电阻的最大阻值为25Ω。
[2]由串联电路的分压原理可知,当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
由串联电路的分压原理可知,当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器需要接入电路的最大电阻为
由串联电路的电阻特点,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,串联定值电阻R0最小,为
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,串联定值电阻R0的阻值最大,为
即此时R0的取值范围是。
28. 小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.44
电功率/W
0.24
0.48
1.32
灯泡亮度
不亮
偏暗
正常发光
更亮
(1)图是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正;( )
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表无示数,电压表有示数。则可能的故障是__________;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图甲所示,则小灯泡的额定功率为__________W;
(4)由实验得出结论:
①小灯泡的实际电压越高,实际功率越大,灯泡越亮;
②测量小灯泡电功率时,__________(选填“能”或“不能”)多次测量取平均值减小误差;
(5)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图乙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到__________端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx=__________(用已知量和测量量符号表示)
【答案】 ①. ②. B ③. 右 ④. 1 ⑤. 不能 ⑥. b ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]原电路中,电压表测电源电压是错误的,电压表应测灯的电压,电压表与灯泡并联接入电路,改正后如下所示
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能出现了断路故障,电压表有示数,说明电压表测量部分以外的电路没有断路情况,发生断路的位置只能在电压表所测量的部分,因此可判断电路故障为灯泡断路,故选B。
(3)[3]小灯泡正常发光时两端电压为2.5V,此时电压表的示数为2.2V,低于小灯泡的额定电压2.5V,故为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,小灯泡两端电压增大,则滑动变阻器的电压应减小,由分压原理可知应减小滑动变阻器连入电路中的电阻值,故滑片应向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
[4]由甲图可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.4A,即小灯泡的额定电流为I额=0.4A,小灯泡的额定电压为U额=2.5V,小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.4A=1W
(4)[5]由于小灯泡在不同电压下的功率不同,实际功率不是定值,所以不能多次测量取平均值减小误差。
(5)[6][7]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;在①中,两电阻并联,电流表测干路的电流;在②中,待测电阻短路,为变阻器最大电阻的简单电路,电流表测电路的电流,由欧姆定律可得电源电压U=I2R0,并联电路干路电流等于各支路电流之和,由并联电路电流的规律可知通过待测电阻的电流为
Ix=I1-I2
由欧姆定律可得出待测电阻Rx的阻值为
六、计算题(本大题共3小题,共22分。)
29. 如图所示电路,电源电压10V且保持不变,电阻R2的阻值为15Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为4V,求:
(1)电阻R2两端的电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电阻R2消耗的功率。
【答案】(1)6V (2)10Ω
(3)2.4W
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,根据串联电路的电压特点, 电阻R2两端的电压
【小问2详解】
通过电阻R2的电流
根据串联电路的电流特点,通过R1的电流,则电阻R1的阻值为
【小问3详解】
电阻R2消耗的功率为
30. 图甲是某款鸡蛋孵化器,具有“保温”和“加热”两个挡位,简化电路如图乙,电源电压恒为220V,S1为温控开关,R1、R2为加热电阻,其阻值不随温度变化,保温挡功率为22W,加热挡功率为110W。求:
(1)孵化器处于保温挡位时的工作电流。
(2)孵化器处于加热挡位时,工作5min消耗的电能。
(3)R1、R2的阻值。
【答案】(1)0.1A
(2)
(3)550Ω,2200Ω
【解析】
【小问1详解】
保温挡位时的工作电流
【小问2详解】
孵化器处于加热挡位时,工作时间
消耗的电能
【小问3详解】
当开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电路总电阻较小,根据可知,电功率较大,则孵化器为加热挡;
当只闭合开关S时,只有R2接入电路,电路总电阻较大,根据可知,电功率较小,则孵化器为保温挡。
则R2的阻值
加热挡时,电阻R1的功率
则R1的阻值
31. “坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一,图甲是某女生测试示意图,图乙是小琳所在的学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全,滑片P的起始位置设定在离电阻棒最左端O点一段距离L0的A点处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片P移动距离L/cm
<3.7
3.7≤L<16.7
16.7≤L<20.1
≥20.1
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是多少?
(2)小琳用测试仪测试“坐位体前屈”,电压表示数2.5V,请判断小琳的成绩属于哪个等级?
(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是多少?
【答案】(1)3V (2)等级合格
(3)0.675W
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,则R0两端的电压
【小问2详解】
由于R1与R0串联,则通过R1的电流
则R1两端的电压
则R1的阻值
则OA长度
电压表示数2.5V时,R0两端的电压
则通过R1的电流
则R1的阻值
则OP长度
则AP长度
由于3.7cm≤7.5cm<16.7cm
由表中数据可知,小琳成绩的等级合格。
【小问3详解】
保证电路安全且挡板被推得最远,即电压表为3V时,R0两端的电压
则通过电路中的电流
则电路消耗电能的总功率
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漳州三中2025-2026学年上学期九年级物理学科阶段性教学诊断(三)
一、选择题(本大题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 为避免静电产生的不利影响,油罐车的车尾装有拖在地上的链子。下列最适合制作这种链子的材料是( )
A. 铁 B. 塑料 C. 橡胶 D. 玻璃
2. 下列用电器正常工作时,电功率最接近真实值的是( )
A. 笔记本电脑的功率约为5W
B. 家用空调的功率约为1200W
C. 小型LED手电筒的功率约为200W
D. 教室里一盏日光灯的功率约为1000W
3. 某家庭用电器的总功率不超过2100W,可选择的合适的电能表是: ( )
A. 380V 5A B. 380V 10A C. 220V 5A D. 220V 10A
4. “珍爱生命,安全用电”。下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 用试电笔辨别火线和零线时,手接触试电笔尾部金属
B. 发现有人触电时,立即用手把人拉开
C. 通电导线外面有绝缘皮,可以在上面晾衣服
D. 为了同时使用更多的电器,换上足够粗的保险丝
5. 如图所示的四种情境,说法正确的是( )
A. 甲图:将气球在小女孩头发上摩擦后,头发会飘起来,因为分子间存在引力
B. 乙图:图中自由电子定向移动的方向为导线中电流的方向
C. 丙图:原本发光的灯L1和L2,用一根导线接触L2两端,会发现L1更亮(可能会烧坏)
D. 丁图:此电路开关闭合时,灯泡能够发光
6. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
7. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图,下列说法正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为0时,电阻为5Ω
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
8. a、b、c三盏灯分别标有“110V,20W”、“220V,40W”、“36V,60W”的字样,三盏灯都正常发光,比较它们的亮度( )
A. a灯最亮 B. b灯最亮 C. c灯最亮 D. 三盏灯一样亮
9. 小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,两只电压表示数均为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1短路或灯L2断路 B. 灯L1断路或灯L2短路
C. 灯L1短路或灯L2短路 D. 灯L1断路或灯L2断路
11. 如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A. 该电能表的示数为55447kW·h
B. 电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
C. 家中消耗电能0.5kW·h,电能表指示灯闪烁3200次
D. 家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关
12. 甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2V时( )
A. 电路中的电流为0.3A B. 甲、乙两只灯的阻值之比为
C. 乙灯消耗的功率是0.8W D. 通电2min,整个电路消耗的电能是240J
13. 如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器,滑片与挂钩固定在一起。不挂物体时,滑片在最上端。挂上物体时,滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内,则( )
A. 不挂物体时,电压表示数为电源电压
B. 所挂物体越重,电流表示数越大
C. 所挂物体越轻,电路消耗的总功率越大
D. 所挂物体重量发生变化,电压表示数与电流表示数的比值不变
14. 如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A. 电流表的示数最大为0.6A B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
二、填空题(本大题共6小题。每小题2空,每空1分,共12分。)
15. “地球一小时”活动是通过减少通电_____来减少消耗的电能的;用新型的16W节能LED灯代替100W白炽灯照明是通过减小用电器的_____来减少消耗的电能的。
16. 某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了___________故障,从而使干路中的___________过大,导致空气开关自动切断电路。
17. 如图所示,小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。L和电阻R并联在某电源上时干路电流为0.35A时,此时灯L的两端的电压为 ___________V。灯L和电阻R串联在另一4V的电源上,电路中电流为 ___________A。
18. 如图所示,标有“6V 6W”字样的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2,串联后接在电源电压为6V的电路中(温度对灯丝电阻的影响忽略不计),则通过灯L1的电流_____通过灯L2的电流:灯L1的实际功率_____灯L2的实际功率。(以上两空选填“大于”、“小于”或“等于”)
19. 某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
20. 如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“30Ω,2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
三、作图题(本大题共2小题。每小题2分,共4分。)
21. 用笔画线表示导线,将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
22. 在图所示电路的里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
四、简答题(本大题共1题,共4分。)
23. 电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
五、实验探究题(本大题共5小题,每空1分,共30分。)
24. 在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
(1)小明通过比较电路中不同位置的电流表的示数来研究串联电路的电流特点,所利用的电路如图甲所示。连接电路时,开关应该______;
(2)流经电流表的电流应该从______(选填“正接线柱”或“负接线柱”)流入;
(3)闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图乙所示。小明发现电流表A2的指针偏转角度比A1的小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器都会减弱一些”。请指出造成他判断错误的原因是______;
(4)更正错误后小明又对并联电路的电流特点进行探究,如图丙所示,他分别测出了A、B、C处的电流IA、IB、IC,并将数据填入表中,那么他接下来应该采取的操作的步骤是______或______(选填对应的字母)进行多次实验,并测出多组实验数据;
IA
IB
IC
0.18A
0.18A
0.36A
A.改变开关位置
B.更换规格不同的灯泡
C.将灯泡L₁、L₂的位置互换
D.改变电源电压
(5)最后,小明可以得出的结论是:在并联电路中______。
25. 如图所示是小雷同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
下面实验也用这种实验方法的是________;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D.用斜面和小车来研究阻力对物体的影响
(2)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,通电一段时间,________(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;
(3)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,图中d容器外的5Ω的电阻丝的作用是________。
26. 如图1所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电流表。
环节一 探究改变铅笔芯电阻的方法
AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关记录电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
5
L/cm
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
I/A
0.15
0.19
0.25
0.38
0.75
(1)实验中铅笔芯的电阻大小可以通过 ___________来反映;
(2)分析表格可以得到结论:___________;
环节二 模拟调光灯
将铅笔芯、小灯泡等器材按照如图2所示的方式连接。
(3)闭合开关,导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,小灯泡亮度变___________;
(4)为了安全使用调光灯,可将电流表 ___________联接入电路,调节回形针的位置,当电流表的示数为 ___________A时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置O(图中未标出);
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 ___________。
A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低
27. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻若干,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接(要求闭合开关前,滑片处于最左端)。
(2)闭合开关,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A;用10Ω的定值电阻代替5Ω接入电路,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端电压不变,此时滑片的位置位于上一次实验的______(选填“左”或“右”)侧。
(3)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,进一步得出结论:______。
(4)若所选的定值电阻最小值为5Ω,重新选择定值电阻两端所控制的电压,完成此探究能选用的定值电阻最大阻值为______Ω;小明在开关和电流表之间再串联一个定值电阻R0,使30Ω的电阻也能完成本次探究,此时R0的取值范围是______Ω。
28. 小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.44
电功率/W
0.24
0.48
1.32
灯泡亮度
不亮
偏暗
正常发光
更亮
(1)图是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正;( )
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表无示数,电压表有示数。则可能的故障是__________;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图甲所示,则小灯泡的额定功率为__________W;
(4)由实验得出结论:
①小灯泡的实际电压越高,实际功率越大,灯泡越亮;
②测量小灯泡电功率时,__________(选填“能”或“不能”)多次测量取平均值减小误差;
(5)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图乙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到__________端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx=__________(用已知量和测量量符号表示)
六、计算题(本大题共3小题,共22分。)
29. 如图所示电路,电源电压10V且保持不变,电阻R2的阻值为15Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为4V,求:
(1)电阻R2两端的电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电阻R2消耗的功率。
30. 图甲是某款鸡蛋孵化器,具有“保温”和“加热”两个挡位,简化电路如图乙,电源电压恒为220V,S1为温控开关,R1、R2为加热电阻,其阻值不随温度变化,保温挡功率为22W,加热挡功率为110W。求:
(1)孵化器处于保温挡位时的工作电流。
(2)孵化器处于加热挡位时,工作5min消耗的电能。
(3)R1、R2的阻值。
31. “坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一,图甲是某女生测试示意图,图乙是小琳所在的学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全,滑片P的起始位置设定在离电阻棒最左端O点一段距离L0的A点处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片P移动距离L/cm
<3.7
3.7≤L<16.7
16.7≤L<20.1
≥20.1
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是多少?
(2)小琳用测试仪测试“坐位体前屈”,电压表示数2.5V,请判断小琳的成绩属于哪个等级?
(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是多少?
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