期末复习专项训练:实验题2025-2026学年人教版九年级全一册物理
2026-01-22
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内容正文:
期末复习实验题精选(13-20章)
一、内能
1.(24-25九年级上·重庆大足·期末)为比较水和煤油的吸热本领,某实验小组进行了如下的实验探究。
(1)实验中,需要选择两个 (选填“相同”或“不同”)规格的电加热器来加热水和煤油,加热前,一个烧杯中加入200mL的水,从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油(煤油密度为);
(2)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的,这种方法叫做 ;
(3)实验中,每隔一段时间记录一次温度,整个实验操作无误。图甲中,图线 (填字母)可以反映煤油的温度随时间的变化规律,煤油的比热容为 ;
(4)另一实验小组用相同的器材进行实验,根据实验数据绘制的图像,如图乙所示,发现乙图像中AB段与OC段相互平行,分析产生这种现象的原因可能是ma mb(选填“>”“<”或“=”)。
2.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)夏天的午后,小明看到一辆重型卡车在长时间行驶后,司机师傅正在向轮胎上喷水来帮助降温,这引发了他的思考:为什么水很快就可以使轮胎降温?不同物体吸热效果一样吗?针对这一问题,小明在两个相同的容器中分别装入初温相同的水和煤油,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,两个烧杯中液体的 ;可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)某时刻,温度计的示数如图乙所示为 ℃;
(3)根据实验数据绘制图像如图丙所示,则 的吸热能力强,小明想制作一个暖手袋,他应选 作为供热物质装入暖手袋中(使用过程中温度不容易降低)。
3.(贵州省部分市县联考2024-2025学年九年级上学期期末理综物理试题)在探究“物质吸热规律”的实验中:
(1)取 质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示)。
(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热时间1min吸收的热量为Q,经过实验得到了以下两组数据:
液体名称
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
吸收的热量
水
200
20
27
1
Q
27
35
1
Q
35
42
1
Q
煤油
200
20
35
1
Q
35
51
1
Q
51
66
1
Q
从表中的数据可以得到:
①相同质量的水或者煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是 的;
②相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是 的。
(3)由(2)中①、②两个结论发现,不同物质吸热的本领大小不同,为了描述物质吸热本领大小,引入了一个物理量,它就是 。
4.(江苏省无锡市经开区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题)如图甲、乙所示是探究不同物质吸热升温本领的实验装置。小明在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的A、B两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行实验,实验数据如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
A
20
24.1
28
32
36
B
20
22
24
26.1
28
分析实验数据可知:升高相同的温度,A液体吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B液体吸收的热量;进而可知, (选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;在物理学中,我们用 来描述物质的这种特性。
5.(内蒙古自治区呼和浩特市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题)某学习小组为探究“太阳照射条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大”的原因,设计了如图甲所示装置。
(1)在完全相同的两只箱子中装入初温和 相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,可以用 来反映吸收热量的多少;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子温度随时间变化图像如图乙所示,可知:在质量、吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度 (选填“高”或“低”),说明 的吸热能力强;
(3)通过实验探究可知“太阳照射条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大”的原因是水和沙土相比,水的 (写出物理量名称)较大,请你写出一个应用水这种特性的事例: 。
二、内能的利用
6.(25-26九年级上·内蒙古通辽·期末)跨学科实践:制作简易汽轮机模型。
热机对人类文明发展起着重要的推动作用,同学们提出了制作简易汽轮机模型的想法。
(1)如图所示,在易拉罐内部装入约半罐 (选填“水”或“细沙”),将一根吸管插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,吸管的一端对准小风扇的扇叶。
(2)实验时,将易拉罐下面的酒精灯点燃,当有 (选填“热空气”或“水蒸气”)持续喷出时,扇叶就不断转动起来。
(3)此工作过程的能量转化情况为:化学能 机械能。
(4)在测试过程中同学们发现,需要加热很长的时间扇叶才开始转动,这可能是因为罐内的水 (选填“太多”或“太少”)。
7.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)实验中应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装实验器材;为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择乙、丙两图进行实验。实验时通过比较 (选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)来判断吸热的多少;
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图丁可知, (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。 (选填“水”或“煤油”)更适合作电暖器导热液体;
(3)为了比较酒精和煤油的热值,我们选择甲、乙两图进行实验,本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少;为了控制变量,我们应该在燃烧 (选填“相同时间”或“相同质量的燃料”)后读取温度计示数;
(4)当两种燃料完全燃烧尽后,所得实验数据如下表所示:
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽时水的温度/℃
燃料的热值/
1
15
35
2
15
25
根据数据计算:燃料2的热值为 ;
(5)实验后,根据数据计算出的燃料的热值比实际的热值 (选填“大”或“小”)。
8.(江西省景德镇市2024-2025学年九年级上学期物理一检试题)在“探究物质的比热容”的实验中,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内分别为水和另一种液体甲,水和液体甲的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)组装实验器材时,应该 (选填“从上往下”或“从下往上”);
(2)小明同学通过控制 (选填“加热相同时间”或“升高相同温度”)来实现水和液体甲吸收相同的热量;
(3)若水和液体甲吸收相同的热量后,升高的温度之比为,则液体甲的比热容为 (水的比热容为);
(4)如图丙所示是某沿海城市和某内陆城市的年气温变化曲线。从图像可以看出,曲线甲表示的是 (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。
(5)小明为了比较两种燃料的热值,采用如图乙所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,忽略热量损失。
①实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 (选填“相同时间”或“燃料燃尽时”)水升高的温度比较燃料燃烧放出热量的多少;
②小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图像,则可初步判断燃料 的热值更大。
9.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期末)在跨学科实践课上,某小组围绕“制作内燃机还是外燃机模型”进行了探究,最终完成了简易热机模型的设计与制作。
【项目提出】
简易热机模型的类型探究——内燃机与外燃机的比较与选择。
【项目分析】
(1)热机的原理
如图(a),将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体的内能转化为塞子的 能。此实验基本展示了热机的工作原理。
(2)热机的分类
外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水变成 ,推动活塞做功。
内燃机:燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中 的原理相同。
【项目实施】
(3)制作简易内燃机模型
如图(c),在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变 ,此过程与四冲程内燃机 冲程的能量转化相同。
【评价交流】
若喷入酒精少,实验效果差;喷入酒精多,易引发瓶口及塑料杯燃烧,存在安全隐患。
综合安全性与可操作性的考虑,同学们最终选择了制作外燃机模型。
10.(24-25九年级上·江苏镇江·期末)如图1,甲、乙、丙中的实验装置完全相同,燃料质量均为5g,烧杯内液体质量和初温相同。燃料完全燃尽的过程中,液体升高的温度随时间变化关系图线如图2所示。
(1)为比较液体a、b比热容,应选择 两装置进行实验,实验中液体和液体吸收热量的多少是通过 来反映的;由图2可知:液体和液体的比热容的大小关系为 (选填“>”或“<”)。
(2)为比较不同燃料的热值,根据图2中信息,分析步骤如下:
①由图2可知:在5 min时间内,甲装置中液体升高的温度是,乙装置中液体升高的温度是;
②经过分析可知:燃料1和燃料2燃烧相同的时间,燃料1放出的热量多,因此燃料1热值更大:
上述分析中错误的步骤是 (选填“①”或“②”),正确分析计算可得出燃料1和燃料2的热值之比 。(不计加热过程中的热损失)
三、电流和电路
11.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)小明同学所在的实验小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)注意:连接电路的过程中,开关必须 。
(2)图(甲)是他们设计的实验电路图,实验中需要测量A、B、C三点的电流。图(乙)是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是对应电路图中 (选“A”“B”或“C”)点的电流。
(3)小明同学要测量通过L2的电流,只需将图(乙)中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图(丙)所示,则电流表的示数为 A。
(4)该小组另一位同学测出一组A、B、C三点的电流,数据如下表所示。
点电流/A
点电流/A
点电流/A
分析表中数据,该同学得出如下结论:
①并联电路中,干路中的电流等于 。
②并联电路中,各支路电流相等。
(5)小组内交流讨论后,一致认为该同学结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的普遍规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡进行实验。
12.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)小龙利用图甲所示电路“探究并联电路电流规律”。
(1)连接电路前,小龙发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。
(2)图丙是小龙连接好的电路,此时电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流。
(3)下表是小龙用电流表分别测出图甲中A、B、C三处的电流值。由表中数据初步得出,IA、IB、IC三者之间的关系为 。(写表达式)
测量位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(4)为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是_______。
A.更换电流表再测几组电流值
B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
13.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末)小龙利用图甲所示电路“探究并联电路电流规律”。
(1)连接电路前,小龙发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。
(2)小龙连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(3)图丙是小龙连接好的电路,此时电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流。
(4)下表是小龙用电流表分别测出图甲中A、B、C三处的电流值。由表中数据初步得出,IA、IB、IC三者之间的关系为 。(写表达式)
测量位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(5)为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是_______。
A.更换电流表再测几组电流值 B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
14.(25-26九年级上·重庆·期末)如图甲、乙所示,生活物理实验室的同学进行了如下实验:
(1)露露用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的a、b两种物质加热,以比较a、b两种物质吸热能力的大小,并绘制了如图丙所示的温度与加热时间的关系图像。
①用相同的酒精灯加热,目的是使两种物质在相同的时间内吸收的热量相等。实验中通过比较 来反映a、b两种物质吸收热量的多少。在两种物质吸收的热量相同时,可以通过比较 (前两空均选填“加热时间”或“温度变化”)来判断水和煤油吸热能力的强弱;
②根据图丙可知,吸热本领更强的是 (选填“a”或“b”);
(2)小爽在探究并联电路中电流规律的实验。
①小爽用图甲所示的电路图来探究并联电路中电流的特点,需要测量A、B、C三处的电流;连接好电路后,第1次实验时,测得A处的电流如图乙所示,为 A;
②更换灯泡,多次实验,将测量结果记录在下表中,分析表格中的数据,得出的结论是:并联电路中, (用含有IA、IB和IC的式子表示);
序号
处的电流
处的电流
处的电流
③小爽想用更简便的方式比较并联电路中各支路电流的大小,设计了如图丙所示的电路:只闭合开关S1,测出L2中的电流I2,只闭合开关S2测出L1中的电流I1,比较I1和I2的大小。请你评估:他的方案是 (填“可行”或“不可行”)的。
15.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)为了探究并联电路中的电流规律,小恒同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;连好电路闭合开关,发现电流表指针反转,原因是 。
(2)纠正错误后,小恒连接了如图乙所示的电路,闭合开关,电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“干路”)的电流。小恒要测量通过L2的电流,只需将如图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电源的正极上。
(3)小恒用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3,其中测电流I1时,电流表的示数如图丙所示,示数为 A。
(4)为了使实验结论更具普遍性,接下来的操作是更换 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡,多次进行实验。
(5)完成相关操作后记录的实验数据如表所示,分析表中数据可知并联电路的电流规律为 (用表中的物理量符号表示)。
实验序号
电流I1/A
电流I2/A
电流I3/A
1
0.20
0.44
2
0.20
0.32
0.52
3
0.36
0.22
0.58
四、电压电阻
16.(25-26九年级上·广西南宁·月考)按要求完成下列填空;
(1)小明利用如图甲所示的实验电路探究“并联电路电流规律”。实验中,应选择两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;实验中进行多次测量的目的是 。(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)
(2)如图乙是小颜自制的简易调光灯,当B夹子向左移动时,灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越 。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔因带同种电荷相互 而张开。
17.(25-26九年级上·广东广州·期末)小伟同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据电路图,请在图乙中用笔画线表示导线将实物图连接完整。
(2)连接好电路后,小伟同学闭合开关s,发现灯L不亮,电压表有示数且接近电源电压,但电路中各处均接触良好。于是他提出上述现象可能是由于该电路中出现了以下某种情况,其中可能的情况是______(填写字母)。
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
(3)小智同学认为只需要用一根导线并联在电阻R两端,根据灯泡能否发光即可进一步确定原因。请从实验的可行性和安全性考虑,判断此操作方案是否合理? 。请说明你的理由: 。
18.(25-26九年级上·广西南宁·期末)科技文化节期间,学校开展“跨学科实践”小组作品展示活动,以下是三个小组的创新实验项目,请完成相关问题:
项目一:自制简易热机:
(1)如甲图所示,向易拉罐内部注入半罐水,将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐平放在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶,点燃酒精灯,观察到水沸腾后有“白气”喷出,风扇转动,这是由于水蒸气的 转化为风扇的 (均选填“内能”或“机械能”)。
项目二:自制盐水电池:
(2)如乙图所示,在烧杯中加入盐水,将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中。用电压表测量电压,该盐水电池电压为 V。该盐水电池正极是 (选填“锌片”或“铜片”)。
项目三:自制简易调光台灯:
(3)将小灯泡与如丙图所示的电位器串联接入电路,通过旋转电位器旋钮改变接入电路中的电阻,从而调节灯泡亮度。可选择电位器a、b、c三个接线端中的 两个接线柱连入电路中,可使顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮。小明同学提出:“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你帮他说明原因:
19.(25-26九年级上·广东深圳·期末)兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①可能与溶液的浓度有关;
②可能与溶液的质量有关;
③可能与溶液中两金属片间的距离有关;
为了验证猜想,他们设计了两种方案,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)选择方案 更好,因为 ;
(2)将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想 (选填序号)。
(3)将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置,若≠(选填“=”或“≠”),由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与 有关;
(4)将两金属片插入溶液更深些,发现电流表示数发生了变化,由此可以提出猜想:食盐溶液导电性能可能与 有关。
20.(24-25九年级上·四川雅安·期末)小聪用图甲所示电路探究串联电路电压的规律。为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)为了防止偶然因素带来的影响,小聪决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压
方案二:改变小灯泡的规格
小聪将测得的三组数据记录在表中,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案 (选填“一”或“二”)进行的。由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压 ;
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
2
4
6
(3)小聪的同学认为:用一个电压表分别测ab、bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,他设计了图乙所示的电路。他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压。这种设计思路是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,小聪选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,设计了如图丙所示的电路。连接好电路后闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值将 (选填“变大”或“变小”),小灯泡亮度将 (选填“变亮”或“变暗”)。按照实验规范进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略 (选填“大”或“小”),可能的原因是 (选填字母符号)。
A.导线有电阻 B.电压表读数误差
五、欧姆定律
21.(2025年陕西省西安市部分学校中考模拟物理试题)在测量标有2.5V小灯泡电阻的实验中,图-1是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”。再用笔画线把它改接到正确的位置上;
(2) 开关前,应将滑片移到滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是 (写出一种可能即可);
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如表:
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻
11.4
10.0
7.1
4.2
当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图-2所示为 ,则此时小灯泡的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由: 。
22.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图甲所示是测量未知电阻的实验电路,请完成下列问题。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)该实验的原理是 ;闭合开关后,滑片应当向 (选填“左”或“右”)移动,这样做的目的是 ;
(3)当电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,算得的阻值为 Ω,重复以上实验步骤;
(4)如图丙所示为另外一种测的电路图。电源两端电压不变,为定值电阻。实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关,记录电压表示数为;
②再闭合开关,记录电压表示数为;
③则 。
23.(25-26九年级上·广东深圳·期末)兴趣小组用如图甲所示装置“探究电流与电压的关系”,其中电源为6V的学生电源(电压恒定),滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
乙
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大) ;
(2)正确连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表,用它查找故障,保持开关闭合,将电压表的正接线柱接在电源正极,负接线柱分别接在电路中的各接线柱,得到以下信息,则故障可能是 ;
导线接触接线柱
C
D
E
F
G
H
I
电压表示数(V)
0
0
0
0
6
6
6
(3)排除故障后,闭合开关,多次改变滑片位置,记录实验数据如乙所示,根据表中数据可归纳得出结论: ;
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,兴趣小组又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路,按规范的实验步骤进行操作,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ;
②实验中,学生电源损坏,用新干电池串联的电池组替代,若要完成上述实验,5只电阻都要用到,则干电池组最多不能超过 节。
24.(江西省景德镇市2024-2025学年九年级上学期物理一检试题)如图甲是坤坤“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)坤坤根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,坤坤先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,闭合开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时应该向 (选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,正确的操作是:先将滑动变阻器的滑片移至 处,再 ,进行实验;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是图中的________。
A. B. C. D.
25.(内蒙古自治区呼和浩特市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题)小明利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,已知电源电压为4.5 V且保持不变,实验用到5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻进行实验,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)他在连接电路时(图乙)接错了一根导线,请在这根导线上打“×”,并用笔划线代替导线画出正确的接法;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_______(填字母);
A.电阻R断路 B.电流表断路 C.滑动变阻器短路 D.电阻R短路
(3)排除故障后,小明在探究“电流与电压关系”时,先将阻值为10Ω的电阻接入电路进行实验,当电压表示数为2.0 V时,电流表示数如图丙所示 A,完成实验后得到了下表中的数据。对数据进行分析后得出实验初步结论是 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.16
0.25
(4)接下来小明又对“电流与电阻关系”进行探究,完成第一组实验后,断开开关,改接另一个定值电阻后,继续进行了以下四步操作:①闭合开关②将滑动变阻器的滑片移到最右端③记录电流表示数④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。以上操作顺序最合理的是_______;
A.①②③④ B.①②④③ C.②①④③ D.②①③④
(5)小明继续随机选取定值电阻进行实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁(实验中各电路元件完好,读数、记录均正确),小明根据图丁中的数据分析发现他进行的五次实验中,有一次实验时忘记调节滑动变阻器滑片就直接进行了读数,请你判断:阻值为 Ω的定值电阻连入电路时,小明未调节滑动变阻器使电压表示数一定。并判断使用该定值电阻的前一次实验中所使用定值电阻的阻值为 Ω。
六、电功率
26.(25-26九年级上·海南·期末)小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路,要求:向右移动滑片P,灯泡变亮。
(2)连接好电路闭合开关后,灯泡不亮,电压表和电流表均偏转,则下一步操作应该是__________。
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.更换电池 D.移动滑片P
(3)根据测得的数据绘制的通过小灯泡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)利用图甲中器材和电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
(5)另外一组的小聪设计了一种测量定值电阻阻值的电路,如图丙所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为,电源电压未知且不变。实验步骤如下;
①断开开关,闭合开关,记录电压表的示数。② 断开开关,闭合开关 ,记录电压表的示数。得到待测电阻阻值的表达式: (用表示)。
27.(25-26九年级上·重庆·期末)小明和瑶瑶测量定值电阻的阻值大小,实验电路图如图甲所示。
次数
(1)小明同学发现图甲电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上;
(2)本实验的原理是 ,本实验要多次测量取平均值,是为了 ;
(3)闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是滑动变阻器 ;
(4)小明处理好上述故障后,继续实验,记录了如表所示的数据,可知的阻值为 (结果保留1位小数);
(5)测量结束后,瑶瑶想测量额定电压为“2.5V”的灯泡的额定功率,将图甲电路中替换成后,闭合开关,调节滑片,当电压表的示数如图乙所示,为了让灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(6)瑶瑶根据所测得数据绘制了灯泡的图像,如图丙所示,灯泡的额定功率为 。若加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,其实际功率为,流过灯泡的电流为额定电流的一半时,其实际功率为,则P1 P2(选填“>;”、“<;”或“=”)。
28.(24-25九年级上·安徽蚌埠·期末)学习完“焦耳定律”后,某兴趣小组设计了利用电热粗略测量某液体比热容的电路(如图),和为发热电阻且,其中一种液体为水,另一种为待测液体,假设实验过程中不计热量散失。
(1)保障相同时间内水与待测液体吸收相同热量,应选用 (选填“甲”或“乙”)图装置。
(2)实验时,选用初温和 (选填“体积”或“质量”)相等的水和待测液体;
(3)在(2)的基础上,已知水和待测液体的初温都为,通电一段时间后,两液体的温度分别为、,请写出该待测液体的比热容的表达式 (水的比热容为);
(4)按以上步骤正确实验,发现始终,可判断两种液体的比热容大小关系是 (选填“”、“”或“”);
(5)若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体,进行同时对比,可以探究电流产生的热量与 的关系。
29.(24-25九年级上·黑龙江七台河·期末)实验室里,小明想观察小射灯额定电压为的发光情况,他用导线直接把小射灯接到两节铅蓄电池串联而成的电源两端,刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了。
(1)导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 额定电压。小明换了一只新的同规格的小射灯,并选择了标有“”字样的滑动变阻器及其它相应实验器材,准备完成“测量小灯泡电功率”的实验,查阅说明书知道小射灯的电阻约为后,小明就着手连接了部分电路如图甲。
(2)小明连接的电路中有错误,请用笔在错误处划“”标明。
(3)错误改正后,请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整 。根据你所连的电路图判断,在实验前滑片的位置应该放在 端。
(4)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,经检查是由于某根导线断了造成的。如果给你图乙的电路进行检测,检测时你应该将图甲中的开关处于 状态,然后将两只鳄鱼夹分别夹在每一根导线的两端,若检验灯发光说明被检测导线 选填“断了”或“没断”。
物理量
1
2
3
4
(5)更换掉断了的导线闭合开关,将变阻器滑片移到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是 W。
(6)小明正确接连又进行了三次实验并将数据处理后填入了下表。分析实验数据发现:灯丝电阻越来越小,这是因为 。
(7)小明查找资料时发现有一种热敏电阻的阻值具有和灯丝电阻随温度变化规律相反的性质。他设法找到了这种热敏电阻代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑片调到适当位置,设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应将图甲中 表的表盘改装成测温装置的刻度盘。
30.(25-26九年级上·广东深圳·期末)小明家的智能床头灯可以自动打开和调节亮度,好奇的他打算制作一个智能床头灯的模拟电路,来探究灯泡亮度和功率的关系。
实验器材:学生电源(电压为6V),电压表,电流表,导线若干,开关,额定电压为2.5V的小灯泡,已知阻值的定值电阻若干,滑动变阻器三只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A),R3(50Ω 0.5A)。
(1)小明连接好如图甲的电路后,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,发现小灯泡亮度随电功率变大而变亮,同时小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化关系的图像,如图乙,他选择的滑动变阻器是 ;
(2)小灯泡的额定功率为 W;
(3)电流表在使用过程中坏掉了,为了测量小灯泡的额定电功率,小明选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丙所示的电路进行实验,步骤如下:
①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片使电压表示数为2.5V;
②再将S2拨到触点1, ,读出电压表示数为U;
③小灯泡额定电功率P额= (用测量量和已知量表示)。
七、生活用电
31.(2025九年级下·全国·专题练习)现代家庭中家用电器日益增多,安全用电是一个十分突出的问题。家庭电路中“超负荷”时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。
(1)如图甲所示,用电器R接在电压为220V的电源上,电路中还有额定电流为10A的保险丝。保险丝是由电阻 (选填“大”或“小”)、熔点 (选填“高”或“低”)的铅锑合金制成的;家庭电路中“超负荷”时电路中 过大,超过了保险丝的额定值,保险丝熔断,切断电路。
(2)图乙是空气开关的原理图,M是电磁铁,N是衔铁,电磁铁利用电流的 效应工作,电流越大,磁性越 (选填“强”或“弱”),吸引衔铁的力越 (选填“大”或“小”),力足够大时,可以使衔铁转动,闸刀在弹簧S的弹力作用下被拉起,自动切断电路,起到保险作用。
(3)小明在检查家庭电路、排除安全隐患时发现家中的老式楼房里没有安装地线。小明认为,零线在户外就已经和大地相连,把图丙中a孔与b点连接起来,就可以将a孔接地了。如果按小明的说法连接,当c点出现断路时,将带有金属外壳的用电器的插头插入插座后,带来的安全隐患是( )(填字母)。
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时,外壳才带电,人接触外壳易触电
32.(25-26九年级下·全国·单元测试)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。如表所示是人体电阻的数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗的电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔丝。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间的电阻
手与脚之间的电阻
手与塑料鞋底之间的电阻
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流为 A。
(2)如图所示,一个人赤脚站在地上,由于不小心,将潮湿的手接触相线,发生触电事故,则通过人体的电流是 A。此时熔丝 (选填“会”或“不会”)熔断,原因 。
(3)根据表格中的数据写一条生活中用电应该注意的事项: 。
33.(25-26九年级上·广东江门·月考)按要求完成实验。
(1)小郭做“比较水和食用油吸热能力”的实验。实验中小郭应控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相同。用相同规格的加热器加热食用油和水,小郭可通过比较相同加热时间内 来判断水和食用油吸热能力的大小,这里用到的是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)如图是小李家的电能表,将一台额定功率为的电暖气单独接入电路中,正常工作,电能表上的示数将变为 ;
(3)如图甲为小马家的部分电路,闭合开关,灯泡不亮。小马想利用测电笔来检测电路的故障,如图乙所示的两种使用方法中正确的是 (填字母);在如图甲所示的电路中,小马正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点,发现只有点氖管不发光,则可能存在的故障是 。
34.(25-26九年级下·全国·随堂练习)小丽用所学知识探究家庭电路。
(1)如图甲所示,当小丽用正确方法把完好的测电笔插入连接正确的有电的三孔插座中时,测电笔的氖管不发光。测电笔接触了__________。
A.相线 B.中性线 C.保护线
(2)小丽家电脑的三脚插头和三孔插座如图乙所示。请判断插头的②号脚应接__________。
A.相线 B.中性线 C.保护线
(3)已知小丽家中仅有两盏电灯在工作,若图乙中与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中,家中的两盏灯就立即熄灭,且空气开关断开,则电路中__________。
A.用电器总功率过大 B.三脚插头短路 C.两灯的灯丝发生断路
35.(25-26九年级上·吉林长春·期末)学习了电现象知识后,老师指导同学们进行了如图所示的科学探究。
(1)甲图:静电拖把上的除尘纸摩擦能够带电,从而吸附灰尘,说明带电体具有 的性质;
(2)乙图:没给玻璃芯柱加热前,灯泡不发光;当给玻璃心柱加热,玻璃心柱发黄变红时,灯泡发光了。这个实验说明该玻璃心柱的电阻随温度的升高而 ;
(3)丙图:某油量表的工作原理如图所示,由 表改造的油量表。
(4)丁图:小明想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座,图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡,则虚线框A内应接 。
八、电与磁
36.(25-26九年级上·北京朝阳·期末)
(1)研究磁体周围磁场的方向时,在条形磁体周围放置一些小磁针,如图甲所示,其中A处小磁针的 端为N极。在条形磁体上面放一块玻璃板,在玻璃板上撒一些铁屑,轻轻敲打玻璃板,如图乙所示,磁化后的铁屑有规则地排列起来,反映出条形磁体的磁场在这一平面上的分布。我们用磁感线形象地描述磁场的分布和方向,在图丙中B点的磁场方向指向 。(本题均选填“左”或“右”)
(2)探究通电螺线管外部磁场的方向时,发现其磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。根据图丁中的电流方向,可知通电螺线管的 端是N极。
37.(25-26九年级上·北京海淀·期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。
(1)将螺线管连入电路中,在板面上均匀地撒上一些铁屑,闭合开关并轻敲板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映 (选填“磁场方向”或“磁场分布”);
(2)将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示,可判断出通电螺线管的右端为 极(选填“N”或“S”);
(3)请用箭头标出图丙中A点的电流方向。
38.(2025·陕西西安·模拟预测)请完成下列填空。
(1)如图-1,①是根据测得的实验数据绘制了水的温度随加热时间变化的图像,则由图像可知水的沸点是 ;②是另一组器材完成实验后,绘制的水的温度随加热时间变化的图像,则两个图像不同的原因可能是 。
(2)如图-2,小红用力向横管B内吹气,竖管A内液面会 (选填“保持不变”“上升”或“下降”)。
(3)利用如图-3所示装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”“b”之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)
39.(25-26九年级上·海南·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,这种实验方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)当闭合开关后,电磁铁乙的上端是 极(选填“N”或“S”);
(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁吸引大头针的个数 (选填“增多”或“减少”),说明电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”);
(4)实验发现:电流一定时,线圈匝数越 ,电磁铁磁性越强。
40.(25-26九年级上·北京朝阳·期末)小阳用如图所示的装置进行实验,在图甲所示的装置中,当金属棒向左运动时,灵敏电流计的指针偏转;当金属棒向右运动时,灵敏电流计的指针向另一个方向偏转。当金属棒竖直向上、向下运动时,灵敏电流计的指针不动。在图乙所示的装置中,当带有发光二极管(LED)的线圈全部在磁场中水平运动时,LED不发光;当线圈由磁场内(外)向磁场外(内)水平运动时,LED发光。
(1)上述两组实验说明:只有闭合电路的 导体在磁场中做 磁感线运动,电路中才能产生感应电流。
(2)以上述现象为工作原理,制成了______。
A.电磁起重机 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
41.(2025年陕西省西安市部分学校中考模拟物理试题)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时,通过观察 判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,水平放置蹄形磁体,使导体从图示位置向左运动,电路中 (选填“无”或“有”)感应电流产生;若保持导体不动,要产生感应电流,可以进行的操作是 ;
(3)为了进一步探究电动机的工作原理,可将此装置中的灵敏电流计换成 。
42.(25-26九年级上·海南·期末)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图I所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后,做了以下两个实验(如图II所示)。
(1)由图I可知,通过观察吸引大头针数目多少来判断磁性强弱,该研究方法为 ;
(2)图I中把电磁铁甲和乙串联起来是为了探究磁性的强弱与 (选填“电流大小”、“匝数多少”)有关。
(3)小华用图II的甲装置进行了如下的操作:①让导体AB静止在磁场中;②让导体AB在磁场中左右运动;③让导体AB在磁场中沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流计指针发生偏转的是 (填序号);
(4)在图II的乙装置实验中,当开关闭合时,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动,下列措施不可行的是____________(填字母)。
A.调换电源正负极 B.调换磁体N、S极 C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
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期末复习实验题精选(13-20章)
一、内能
1.(24-25九年级上·重庆大足·期末)为比较水和煤油的吸热本领,某实验小组进行了如下的实验探究。
(1)实验中,需要选择两个 (选填“相同”或“不同”)规格的电加热器来加热水和煤油,加热前,一个烧杯中加入200mL的水,从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油(煤油密度为);
(2)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的,这种方法叫做 ;
(3)实验中,每隔一段时间记录一次温度,整个实验操作无误。图甲中,图线 (填字母)可以反映煤油的温度随时间的变化规律,煤油的比热容为 ;
(4)另一实验小组用相同的器材进行实验,根据实验数据绘制的图像,如图乙所示,发现乙图像中AB段与OC段相互平行,分析产生这种现象的原因可能是ma mb(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 相同 250
(2) 加热时间 转换法
(3) a
(4)>
【详解】(1)[1]实验中,为了使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同,由转换法,需要选择两个相同规格的电加热器来加热水和煤油。
[2]由控制变量法,应选取相同质量的水和煤油。水的体积为
由可得,水的质量为
所以煤油的质量为
煤油的密度为
所以煤油的体积为
(2)[1][2]由于选择两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。由转换法,故加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。
(3)[1]加热时间为10s时,两物质吸收热量和质量相同,a对应的温度变化比b的温度变化大,由可知,,故a可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
[2]水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。故
则煤油的比热容
(4)根据题意可知,在相同时间内a和b的温度变化量,并且两者相同时间内吸收热量相同,由可知,在的条件下,可得。
2.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)夏天的午后,小明看到一辆重型卡车在长时间行驶后,司机师傅正在向轮胎上喷水来帮助降温,这引发了他的思考:为什么水很快就可以使轮胎降温?不同物体吸热效果一样吗?针对这一问题,小明在两个相同的容器中分别装入初温相同的水和煤油,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,两个烧杯中液体的 ;可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)某时刻,温度计的示数如图乙所示为 ℃;
(3)根据实验数据绘制图像如图丙所示,则 的吸热能力强,小明想制作一个暖手袋,他应选 作为供热物质装入暖手袋中(使用过程中温度不容易降低)。
【答案】(1) 质量相等 加热时间
(2)27
(3) 水 水
【详解】(1)[1][2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,因此在烧杯中分别装入质量相等的两种液体;通过比较加热时间判断两种液体吸收热量的多少。
(2)乙图温度计分度值为1℃,示数为27℃。
(3)[1][2]由图丙可知,加热相同的时间时,煤油和水吸收相同热量,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强,应用水作为供热物质取暖。
3.(贵州省部分市县联考2024-2025学年九年级上学期期末理综物理试题)在探究“物质吸热规律”的实验中:
(1)取 质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示)。
(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热时间1min吸收的热量为Q,经过实验得到了以下两组数据:
液体名称
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
吸收的热量
水
200
20
27
1
Q
27
35
1
Q
35
42
1
Q
煤油
200
20
35
1
Q
35
51
1
Q
51
66
1
Q
从表中的数据可以得到:
①相同质量的水或者煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是 的;
②相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是 的。
(3)由(2)中①、②两个结论发现,不同物质吸热的本领大小不同,为了描述物质吸热本领大小,引入了一个物理量,它就是 。
【答案】(1)相同
(2) 相同 不同
(3)比热容
【详解】(1)本实验目的是探究吸热能力与物质种类是否有关,根据控制变量法,要选取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中。
(2)[1]从表中数据可知,质量均为200g的水,每吸收热量为Q时,升高的温度均为7℃或8℃,质量均为200g的煤油,每吸收热量为Q时,升高的温度均为15℃或16℃,所以可得出结论:相同质量的水或煤油,吸收相同的热量后升高的温度几乎是相同的。
[2] 200g的煤油每吸收热量为Q时,升高的温度均为15℃或16℃,与水不一样,故可得出结论:相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是不同的。
(3)综合上述结论可知,不同物质的吸热本领大小不相同,为了描述物质吸热本领大小,物理学中引入了一个物理量,它就是比热容,比热容越大,吸热本领越强。
4.(江苏省无锡市经开区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题)如图甲、乙所示是探究不同物质吸热升温本领的实验装置。小明在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的A、B两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行实验,实验数据如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
A
20
24.1
28
32
36
B
20
22
24
26.1
28
分析实验数据可知:升高相同的温度,A液体吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B液体吸收的热量;进而可知, (选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;在物理学中,我们用 来描述物质的这种特性。
【答案】 小于 B 比热容
【详解】[1][2]由表格数据可知,温度均从20℃升高到28℃,A液体需要加热2min,B液体需要加热4min,实验中用相同的酒精灯加热,加热方式相同,单位时间吸收的热量相同,所以A液体吸收的热量小于B吸收的热量,进而可知,B液体的吸热能力更强。
[3]在物理学中,我们用比热容这一物理量来描述物质的吸热能力。
5.(内蒙古自治区呼和浩特市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题)某学习小组为探究“太阳照射条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大”的原因,设计了如图甲所示装置。
(1)在完全相同的两只箱子中装入初温和 相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,可以用 来反映吸收热量的多少;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子温度随时间变化图像如图乙所示,可知:在质量、吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度 (选填“高”或“低”),说明 的吸热能力强;
(3)通过实验探究可知“太阳照射条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大”的原因是水和沙土相比,水的 (写出物理量名称)较大,请你写出一个应用水这种特性的事例: 。
【答案】(1) 质量 加热时间长短
(2) 高 水
(3) 比热容 冬季暖气中用水作为传热介质
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,所以在完全相同的两只箱子中装入初温和质量相同的水和沙子。
[2]用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,根据转换法,可以用加热时间长短来反映吸收热量的多少。
(2)[1]由水和沙子温度随时间变化图像可知,在质量、吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度高。
[2]根据比较吸热能力的方法,说明了水的吸热能力强。
(3)[1]内陆地区多沙土,沿海地区多水。由于水的比热容比沙土大,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,沙土的温度变化更大。因此,内陆地区的昼夜温差比沿海地区大。
[2]水的比热容大的应用事例有:冬季暖气中用水作为传热介质(或用水冷却汽车发动机等)。
二、内能的利用
6.(25-26九年级上·内蒙古通辽·期末)跨学科实践:制作简易汽轮机模型。
热机对人类文明发展起着重要的推动作用,同学们提出了制作简易汽轮机模型的想法。
(1)如图所示,在易拉罐内部装入约半罐 (选填“水”或“细沙”),将一根吸管插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,吸管的一端对准小风扇的扇叶。
(2)实验时,将易拉罐下面的酒精灯点燃,当有 (选填“热空气”或“水蒸气”)持续喷出时,扇叶就不断转动起来。
(3)此工作过程的能量转化情况为:化学能 机械能。
(4)在测试过程中同学们发现,需要加热很长的时间扇叶才开始转动,这可能是因为罐内的水 (选填“太多”或“太少”)。
【答案】(1)水
(2)水蒸气
(3)内能
(4)太多
【详解】(1)要持续产生大量水蒸气,因此易拉罐内部应注入水。
(2)汽轮机主要利用水蒸气来推动叶轮。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有水蒸气喷出时,扇叶就转动起来。
(3)此工作过程的能量转化情况为:酒精的化学能转化为水和水蒸气的内能,水蒸气的内能再转化为扇叶的机械能。
(4)加热很长时间扇叶才开始转动,说明将水加热至沸腾需要的热量多,即水的质量大。
7.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)实验中应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装实验器材;为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择乙、丙两图进行实验。实验时通过比较 (选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)来判断吸热的多少;
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图丁可知, (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。 (选填“水”或“煤油”)更适合作电暖器导热液体;
(3)为了比较酒精和煤油的热值,我们选择甲、乙两图进行实验,本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少;为了控制变量,我们应该在燃烧 (选填“相同时间”或“相同质量的燃料”)后读取温度计示数;
(4)当两种燃料完全燃烧尽后,所得实验数据如下表所示:
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽时水的温度/℃
燃料的热值/
1
15
35
2
15
25
根据数据计算:燃料2的热值为 ;
(5)实验后,根据数据计算出的燃料的热值比实际的热值 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1) 自下而上 加热时间
(2) 水 煤油
(3) 温度计示数的变化量 相同质量的燃料
(4)
(5)小
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,同时温度计的玻璃泡在完全浸没的同时不碰到杯底或杯壁,要自下而上安装实验装置。
[2]为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择乙、丙两图进行实验。实验中,用相同的热源加热,相同时间内水和煤油吸热相同,根据转换法,可以通过比较加热时间来判断吸热的多少。
(2)[1]由图丁可知,质量相同的水和煤油升高相同的温度时,水被加热的时间较长,说明水吸收的热量较多,水的吸热能力更强。
[2]由图丁可知,加热相同时间,吸收相同热量,煤油升高的温度多。所以煤油更适合作电暖器导热液体,可以使得房间迅速升温。
(3)[1][2]为了比较酒精和煤油的热值,我们选择甲、乙两图进行实验,根据控制变量法,燃烧等质量的燃料后读取温度计示数,通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少,液体升高的温度越高,液体吸收的热量越多,燃料放出热量越多。
(4)由表可知,燃料1和燃料2加热的水升高的温度之比为,则水吸收热量之比为,所以燃料1和燃料2放出热量之比为,燃料1和燃料2质量相同,根据,热值和放热成正比,所以燃料1和燃料2热值之比为,所以燃料2的热值为
(5)由于存在热损失,燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,且燃料不能完全燃烧,所以根据数据计算出的燃料的热值比实际的热值小。
8.(江西省景德镇市2024-2025学年九年级上学期物理一检试题)在“探究物质的比热容”的实验中,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内分别为水和另一种液体甲,水和液体甲的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)组装实验器材时,应该 (选填“从上往下”或“从下往上”);
(2)小明同学通过控制 (选填“加热相同时间”或“升高相同温度”)来实现水和液体甲吸收相同的热量;
(3)若水和液体甲吸收相同的热量后,升高的温度之比为,则液体甲的比热容为 (水的比热容为);
(4)如图丙所示是某沿海城市和某内陆城市的年气温变化曲线。从图像可以看出,曲线甲表示的是 (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。
(5)小明为了比较两种燃料的热值,采用如图乙所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,忽略热量损失。
①实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 (选填“相同时间”或“燃料燃尽时”)水升高的温度比较燃料燃烧放出热量的多少;
②小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图像,则可初步判断燃料 的热值更大。
【答案】(1)从下往上
(2)加热相同时间
(3)
(4)内陆
(5) 质量 燃料燃尽时 b
【详解】(1)实验时要用酒精灯火焰的外焰加热,应先调整铁夹的位置,使石棉网处于适当的高度,方便用外焰加热,因此应从下往上安装。
(2)使用相同的加热装置给液体加热,在相同的时间内提供的热量相等;所以我们可以通过控制加热相同时间来实现水和液体甲吸收相同的热量。
(3)若相同质量的水和液体甲吸收相同的热量后,升高的温度之比为1∶2,则比热容之比为
则液体甲的比热容为
(4)内陆沙石多,比热容小,温度变化幅度大,沿海水多比热容大,温度变化幅度小,从图像可以看出,曲线甲温度变化幅度更大,说明甲地比热容较小,因此甲地应是内陆城市的年气温变化曲线。
(5)①[1][2]如乙图所示,比较两种燃料的热值,实验中应控制燃料燃烧的质量、水的初温和质量相同,当燃料燃尽时,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
②[1][2]由图乙可知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,故b的热值大。
9.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期末)在跨学科实践课上,某小组围绕“制作内燃机还是外燃机模型”进行了探究,最终完成了简易热机模型的设计与制作。
【项目提出】
简易热机模型的类型探究——内燃机与外燃机的比较与选择。
【项目分析】
(1)热机的原理
如图(a),将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体的内能转化为塞子的 能。此实验基本展示了热机的工作原理。
(2)热机的分类
外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水变成 ,推动活塞做功。
内燃机:燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中 的原理相同。
【项目实施】
(3)制作简易内燃机模型
如图(c),在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变 ,此过程与四冲程内燃机 冲程的能量转化相同。
【评价交流】
若喷入酒精少,实验效果差;喷入酒精多,易引发瓶口及塑料杯燃烧,存在安全隐患。
综合安全性与可操作性的考虑,同学们最终选择了制作外燃机模型。
【答案】 机械 水蒸气 甲 小 做功
【详解】[1]将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体对塞子做功,瓶内气体的内能减小,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能,此实验基本展示了热机的工作原理。
[2]外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水吸收热量,汽化成气态的水蒸气,水蒸气推动活塞做功,水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
[3]图(b)中甲燃料燃烧,产生高温高压气体,气体对风车做功,将内能转化为风车的机械能,推动风车转动,图b中乙燃料燃烧,给水加热,水吸收热量,汽化成高温的水蒸气,水蒸气对风车做功,将内能转化为风车的机械能,推动风车转动,因此内燃机燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中甲的原理相同。
[4][5]在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,酒精燃烧,将化学能转化为内能,内能转化为塑料杯的机械能,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变小。四冲程内燃机的吸气和排气冲程没有能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,因此此过程与四冲程内燃机做功冲程的能量转化相同。
10.(24-25九年级上·江苏镇江·期末)如图1,甲、乙、丙中的实验装置完全相同,燃料质量均为5g,烧杯内液体质量和初温相同。燃料完全燃尽的过程中,液体升高的温度随时间变化关系图线如图2所示。
(1)为比较液体a、b比热容,应选择 两装置进行实验,实验中液体和液体吸收热量的多少是通过 来反映的;由图2可知:液体和液体的比热容的大小关系为 (选填“>”或“<”)。
(2)为比较不同燃料的热值,根据图2中信息,分析步骤如下:
①由图2可知:在5 min时间内,甲装置中液体升高的温度是,乙装置中液体升高的温度是;
②经过分析可知:燃料1和燃料2燃烧相同的时间,燃料1放出的热量多,因此燃料1热值更大:
上述分析中错误的步骤是 (选填“①”或“②”),正确分析计算可得出燃料1和燃料2的热值之比 。(不计加热过程中的热损失)
【答案】(1) 甲、丙 加热时间 <
(2) ② 5:4
【详解】(1)[1]比较液体 a、b 比热容,应控制热源相同,液体质量和初温相同,改变液体种类,所以应选择甲、丙两装置进行实验。
[2]实验中,相同的加热装置,加热时间越长,液体吸收的热量越多,所以液体a和液体b吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
[3] 由图2可知,在加热相同时间时,液体a升高的温度比液体b大,根据公式在质量m和吸收热量Q相同的情况下,温度变化量越小,比热容c越大,所以。
(2)[1][2]比较不同燃料的热值,应控制燃料质量相同,当燃料全部燃烧完后,比较质量相同的同种液体温度上升的示数来比较放热的多少,5min内燃料2没有完全燃烧,无法进行比较。燃料2在第12min全部燃烧,燃料全部燃烧,甲装置中液体a升高的温度,乙装置中液体a升高的温度。不计热损失,有,即,两种燃料热值之比
三、电流和电路
11.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)小明同学所在的实验小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)注意:连接电路的过程中,开关必须 。
(2)图(甲)是他们设计的实验电路图,实验中需要测量A、B、C三点的电流。图(乙)是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是对应电路图中 (选“A”“B”或“C”)点的电流。
(3)小明同学要测量通过L2的电流,只需将图(乙)中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图(丙)所示,则电流表的示数为 A。
(4)该小组另一位同学测出一组A、B、C三点的电流,数据如下表所示。
点电流/A
点电流/A
点电流/A
分析表中数据,该同学得出如下结论:
①并联电路中,干路中的电流等于 。
②并联电路中,各支路电流相等。
(5)小组内交流讨论后,一致认为该同学结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的普遍规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡进行实验。
【答案】(1)断开
(2)C
(3) a 0.3
(4)各支路电流之和
(5)不相同
【详解】(1)为了保护电路,连接电路的过程中,开关必须断开。
(2)由图乙可知,电流表接在干路,在电源负极一侧,此时电流表测量的是C处的电流。
(3)[1]要测量通过L2的电流,电流表应与L2在支路上串联,只需将图乙中导线a与灯泡L2左端相连的一端移动到电流表的负接线柱上即可。
[2]如图丙,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)分析表格数据
可得结论为:并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
(5)为了使得到的实验结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡,多次测量,寻找普遍规律。
12.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)小龙利用图甲所示电路“探究并联电路电流规律”。
(1)连接电路前,小龙发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。
(2)图丙是小龙连接好的电路,此时电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流。
(3)下表是小龙用电流表分别测出图甲中A、B、C三处的电流值。由表中数据初步得出,IA、IB、IC三者之间的关系为 。(写表达式)
测量位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(4)为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是_______。
A.更换电流表再测几组电流值
B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
【答案】(1)电流表未调零
(2)L1和L2
(3)
(4)B
【详解】(1)由图乙可知,闭合开关前,电流表指针偏向零刻度线的左侧,说明在使用前,电流表指针没有校零。
(2)由图丙可知,电流表接在干路上,故此时电流表测量的是通过L1和L2的电流。
(3)由表中数据初步得出,通过C处的电流等于通过A处的电流与通过B处的电流之和,即。
(4)仅凭一组实验数据得出的结论具有偶然性,因此为了得到具有普遍性的结论,应更换不同规格的小灯泡再测几组电流值。故选B。
13.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末)小龙利用图甲所示电路“探究并联电路电流规律”。
(1)连接电路前,小龙发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。
(2)小龙连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(3)图丙是小龙连接好的电路,此时电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流。
(4)下表是小龙用电流表分别测出图甲中A、B、C三处的电流值。由表中数据初步得出,IA、IB、IC三者之间的关系为 。(写表达式)
测量位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(5)为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是_______。
A.更换电流表再测几组电流值 B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
【答案】(1)电流表指针没有调零
(2)断开
(3)和
(4)
(5)B
【详解】(1)连接电路前,电流表指针未指在零刻度线,说明使用前没有进行调零操作。
(2)连接电路时,断开开关可以防止电路短路或电流过大,保护电路元件。
(3)图丙中,电流表接在干路中,测量的是和的总电流。
(4)表格中,
三者关系为,即在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)为了得出普遍规律,需要更换不同规格的灯泡,改变支路电流,进行多次实验,避免实验结论的偶然性。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
14.(25-26九年级上·重庆·期末)如图甲、乙所示,生活物理实验室的同学进行了如下实验:
(1)露露用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的a、b两种物质加热,以比较a、b两种物质吸热能力的大小,并绘制了如图丙所示的温度与加热时间的关系图像。
①用相同的酒精灯加热,目的是使两种物质在相同的时间内吸收的热量相等。实验中通过比较 来反映a、b两种物质吸收热量的多少。在两种物质吸收的热量相同时,可以通过比较 (前两空均选填“加热时间”或“温度变化”)来判断水和煤油吸热能力的强弱;
②根据图丙可知,吸热本领更强的是 (选填“a”或“b”);
(2)小爽在探究并联电路中电流规律的实验。
①小爽用图甲所示的电路图来探究并联电路中电流的特点,需要测量A、B、C三处的电流;连接好电路后,第1次实验时,测得A处的电流如图乙所示,为 A;
②更换灯泡,多次实验,将测量结果记录在下表中,分析表格中的数据,得出的结论是:并联电路中, (用含有IA、IB和IC的式子表示);
序号
处的电流
处的电流
处的电流
③小爽想用更简便的方式比较并联电路中各支路电流的大小,设计了如图丙所示的电路:只闭合开关S1,测出L2中的电流I2,只闭合开关S2测出L1中的电流I1,比较I1和I2的大小。请你评估:他的方案是 (填“可行”或“不可行”)的。
【答案】(1) 加热时间 温度变化 a
(2) 0.26 不可行
【详解】(1)[1]选用相同酒精灯加热,可使酒精灯在相同时间内释放的热量相同,那么a、b两物质在相同时间内吸收热量就相同,利用到了转换法,通过加热时间间接反映a、b吸热多少。
[2]实验中用相同的酒精灯加热,当它们吸收相同热量时,通过比较a、b升高的温度来判断它们吸热能力的强弱。
[3]当两物体质量相等、初温相等、吸收相同热量时,温度变化小的,吸热本领更强,故a物体吸热本领更强。
(2)[1]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,图中示数为0.26A。
[2]由表格数据可知,C处的电流等于A、B两处电流之和,得出并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即并联电路中,
[3]只闭合S1,电流表与L2串联,与电流表上面接线柱相连的为电流表的正接线柱,只闭合S2时,电流表与L1串联,则电流从电流表负接线柱流入了,因此他的方案是不可行的。
15.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)为了探究并联电路中的电流规律,小恒同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;连好电路闭合开关,发现电流表指针反转,原因是 。
(2)纠正错误后,小恒连接了如图乙所示的电路,闭合开关,电流表测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“干路”)的电流。小恒要测量通过L2的电流,只需将如图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电源的正极上。
(3)小恒用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3,其中测电流I1时,电流表的示数如图丙所示,示数为 A。
(4)为了使实验结论更具普遍性,接下来的操作是更换 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡,多次进行实验。
(5)完成相关操作后记录的实验数据如表所示,分析表中数据可知并联电路的电流规律为 (用表中的物理量符号表示)。
实验序号
电流I1/A
电流I2/A
电流I3/A
1
0.20
0.44
2
0.20
0.32
0.52
3
0.36
0.22
0.58
【答案】(1) 断开 电流表正负接线柱接反了
(2) 干路 b
(3)0.24
(4)不同
(5)
【详解】(1)[1]连接电路时开关必须断开,防止电路连接过程中出现短路,导致电源、电流表等元件被烧坏。
[2]电流表指针反转的原因:电流表正负接线柱接反了,电流表要求电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出,接反后指针会反向偏转,无法正常测量电流,还可能损坏电流表。
(2)[1]图乙中,电流从电源正极流出后,经过电流表分为两条支路,其中一条经过,另一条经过,因此电流表测量的是干路的电流。
[2] 电流表要测量的电流,需让电流表与串联。将导线b的一端改接到电源正极后,电流表就会与形成串联支路,从而测量的电流。
(3)图丙中电流表接的是接线柱,分度值为;指针指在的位置,故电流表的读数为。
(4)如果只用相同规格的小灯泡做实验,得到的电流数据会具有特殊性,无法得出普遍适用的规律;更换不同规格的小灯泡多次实验,能避免实验偶然性,让结论更具普遍性。
(5)分析表中数据发现三次实验都是,因此可得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和的结论,即。
四、电压电阻
16.(25-26九年级上·广西南宁·月考)按要求完成下列填空;
(1)小明利用如图甲所示的实验电路探究“并联电路电流规律”。实验中,应选择两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;实验中进行多次测量的目的是 。(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)
(2)如图乙是小颜自制的简易调光灯,当B夹子向左移动时,灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越 。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔因带同种电荷相互 而张开。
【答案】(1) 不同 寻找普遍规律
(2) 变亮 小
(3) 负 排斥
【详解】(1)[1]探究并联电路电流规律的实验中,为了避免结论的偶然性,应选择规格不同的小灯泡。
[2]多次更换不同规格灯泡,进行多次实验,目的是寻找普遍规律。
(2)[1]当夹子B向左移动时,铅笔芯连入电路的部分变短,铅笔芯连入电路的阻值变小,电路中电流变大,灯泡亮度变亮。
[2]实验中加热铅笔芯发现灯泡亮度变亮,说明加热铅笔芯使电路中电流变大,使铅笔芯电阻变小,所以铅笔芯温度越高,电阻越小。
(3)[1]毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒能够得到电子,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
[2]用该橡胶棒接触验电器,验电器金属箔片因带同种电荷互相排斥而张开。
17.(25-26九年级上·广东广州·期末)小伟同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据电路图,请在图乙中用笔画线表示导线将实物图连接完整。
(2)连接好电路后,小伟同学闭合开关s,发现灯L不亮,电压表有示数且接近电源电压,但电路中各处均接触良好。于是他提出上述现象可能是由于该电路中出现了以下某种情况,其中可能的情况是______(填写字母)。
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
(3)小智同学认为只需要用一根导线并联在电阻R两端,根据灯泡能否发光即可进一步确定原因。请从实验的可行性和安全性考虑,判断此操作方案是否合理? 。请说明你的理由: 。
【答案】(1)
(2)D
(3) 不合理 见详解
【详解】(1)根据电路图甲,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电阻R两端。连接方法: 将电源正极连接到开关的一端,开关另一端连接到灯泡L的右端接线柱。 灯泡L的左端接线柱连接到电阻R的右端接线柱。 电压表的负接线柱接电阻R的左端。如图所示:
(2)A.灯L短路,灯不亮,但电压表测电源电压,此时电路中有电流,电压表有示数。故A不符合题意;
B.灯L断路,整个电路断开,电压表无示数,故B不符合题意;
C.电阻R短路,电压表被短路,无示数,故C不符合题意;
D.电阻R断路,电压表串联在电路中,测电源电压,电路中没有电流通过,灯L不亮。故D符合题意。
故选D。
(3)[1][2]若原故障为电阻R断路,用导线并联在R两端时,电路会恢复通路,灯泡发光;但如果原故障是灯L短路,用导线并联在R两端会导致电源短路,电流过大,可能烧坏电源,存在安全隐患。因此,该方案在安全性上存在风险,不合理。
18.(25-26九年级上·广西南宁·期末)科技文化节期间,学校开展“跨学科实践”小组作品展示活动,以下是三个小组的创新实验项目,请完成相关问题:
项目一:自制简易热机:
(1)如甲图所示,向易拉罐内部注入半罐水,将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐平放在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶,点燃酒精灯,观察到水沸腾后有“白气”喷出,风扇转动,这是由于水蒸气的 转化为风扇的 (均选填“内能”或“机械能”)。
项目二:自制盐水电池:
(2)如乙图所示,在烧杯中加入盐水,将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中。用电压表测量电压,该盐水电池电压为 V。该盐水电池正极是 (选填“锌片”或“铜片”)。
项目三:自制简易调光台灯:
(3)将小灯泡与如丙图所示的电位器串联接入电路,通过旋转电位器旋钮改变接入电路中的电阻,从而调节灯泡亮度。可选择电位器a、b、c三个接线端中的 两个接线柱连入电路中,可使顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮。小明同学提出:“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你帮他说明原因:
【答案】(1) 内能 机械能
(2) 0.6 铜片
(3) a、b 见解析
【详解】(1)[1][2]酒精灯加热水,水的内能增加,水沸腾后喷出的水蒸气推动扇叶转动,是将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
(2)[1]由图乙可知,电压表选用的量程为0~3V,分度值0.1V,指针指在0.6V处,故电压为0.6V。
[2]电压表指针正向偏转,说明电流从正接线柱流入,因此与电压表正接线柱相连的铜片是正极。
(3)[1]要使顺时针旋转旋钮时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小。由图丙可知,当接入a、b时,顺时针旋转旋钮,滑片向a移动,接入电阻丝长度变短,电阻变小,故连入电路中的是a、b两个接线柱。
[2]串联一个定值电阻能防止电位器接入电阻较小时,电路中的电流过大烧坏灯泡,对灯泡起到保护的作用。
19.(25-26九年级上·广东深圳·期末)兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①可能与溶液的浓度有关;
②可能与溶液的质量有关;
③可能与溶液中两金属片间的距离有关;
为了验证猜想,他们设计了两种方案,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)选择方案 更好,因为 ;
(2)将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想 (选填序号)。
(3)将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置,若≠(选填“=”或“≠”),由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与 有关;
(4)将两金属片插入溶液更深些,发现电流表示数发生了变化,由此可以提出猜想:食盐溶液导电性能可能与 有关。
【答案】(1) 一 电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化
(2)①
(3)溶液中两金属片间的距离
(4)金属片插入溶液中的深度
【详解】(1)[1][2]电流表的示数能更准确地反映食盐溶液的导电性能的变化,选择方案一更好。
(2)a、b分别插入甲、乙所示位置,盐水的质量和金属片的距离不变,盐水的浓度不同,可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关,可探究猜想①。
(3)金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时,溶液的浓度相同,质量也相等,溶液中两点间的距离不相等,若≠,说明食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
(4)两金属片插入溶液更深些,发现电流表示数发生了变化,由此,可以提出一个可探究的科学问题是:食盐溶液的导电性能与两金属片插入液体的深度有关。
20.(24-25九年级上·四川雅安·期末)小聪用图甲所示电路探究串联电路电压的规律。为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)为了防止偶然因素带来的影响,小聪决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压
方案二:改变小灯泡的规格
小聪将测得的三组数据记录在表中,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案 (选填“一”或“二”)进行的。由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压 ;
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
2
4
6
(3)小聪的同学认为:用一个电压表分别测ab、bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,他设计了图乙所示的电路。他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压。这种设计思路是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,小聪选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,设计了如图丙所示的电路。连接好电路后闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值将 (选填“变大”或“变小”),小灯泡亮度将 (选填“变亮”或“变暗”)。按照实验规范进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略 (选填“大”或“小”),可能的原因是 (选填字母符号)。
A.导线有电阻 B.电压表读数误差
【答案】(1)断开
(2) 一 之和
(3)错误
(4) 变大 变暗 大 A
【详解】(1)实验中为了保护电路安全,连接电路时,开关要断开。
(2)[1]由表可知,电源电压不同,且各用电器两端始终平分电源电压,说明实验中采用更换电源的方式进行多次实验,即运用了方案一。
[2]分析表格数据,每组数据中都满足各用电器两端电压之和等于电源电压,因此可得结论为:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和。
(3)正确测量完L1的电压后,再闭合开关S和S2,测L2的电压时,导致电压表的正负接线柱接反,因此无法测量出L2两端的电压。这种设计思路是错误的。
(4)[1][2]图中向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值将变大,电路中的电流会变小,因此灯泡的亮度会变暗。
[3][4]由于导线内部有电阻,也会分电压,因此电压表V的示数总是比电压表V1和电压表 V2的示数之和略大一点。故选A。
五、欧姆定律
21.(2025年陕西省西安市部分学校中考模拟物理试题)在测量标有2.5V小灯泡电阻的实验中,图-1是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”。再用笔画线把它改接到正确的位置上;
(2) 开关前,应将滑片移到滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是 (写出一种可能即可);
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如表:
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻
11.4
10.0
7.1
4.2
当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图-2所示为 ,则此时小灯泡的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由: 。
【答案】(1)
(2) 闭合 左
(3)小灯泡断路
(4) 0.18 8.3
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)用伏安法测小灯泡的电阻,需要用电压表与小灯泡并联测其两端电压,用电流表与之串联测其电流,所以原图需要改正,如图所示:
(2)[1][2]为保护电路,在接通电路即闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最大阻值处,图中滑动变阻器连接的是右下接线柱,则需将滑片置于最左端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,说明与电压表并联的小灯泡断路导致电压表与电流表串联接入电路,所以故障原因可能是小灯泡断路。
(4)[1]由图可知,电流表选用的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,读出其示数为0.18A。
[2]此时小灯泡电阻为
(5)由表中数据可知,小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,所以取平均值做小灯泡的电阻是毫无意义的。
22.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图甲所示是测量未知电阻的实验电路,请完成下列问题。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)该实验的原理是 ;闭合开关后,滑片应当向 (选填“左”或“右”)移动,这样做的目的是 ;
(3)当电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,算得的阻值为 Ω,重复以上实验步骤;
(4)如图丙所示为另外一种测的电路图。电源两端电压不变,为定值电阻。实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关,记录电压表示数为;
②再闭合开关,记录电压表示数为;
③则 。
【答案】(1)断开
(2) 右 改变定值电阻两端的电压
(3) 0.4 5
(4)
【详解】(1)连接电路时,为了防止电路短路损坏元件,开关应处于断开状态。
(2)[1]实验通过电压表测量未知电阻两端电压,通过电流表测量通过未知电阻的电流,再根据求出未知电阻的阻值,故该实验的原理是公式。
[2][3]连接电路时要求滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,所以滑片最初在最左端,闭合开关后应向右滑动,这样做的目的是改变定值电阻两端的电压。
(3)由乙图可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.4A,即电流表示数为0.4A。已知电压表示数,则
(4)①闭合开关S,断开开关时,电阻和电阻串联,此时电压表测两端的电压,即为,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流
②再闭合开关,此时被短路,电压表测电源电压,因为电源电压为,根据串联电路电压知识可知,两端的电压为
所以未知电阻的阻值为
23.(25-26九年级上·广东深圳·期末)兴趣小组用如图甲所示装置“探究电流与电压的关系”,其中电源为6V的学生电源(电压恒定),滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
乙
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大) ;
(2)正确连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表,用它查找故障,保持开关闭合,将电压表的正接线柱接在电源正极,负接线柱分别接在电路中的各接线柱,得到以下信息,则故障可能是 ;
导线接触接线柱
C
D
E
F
G
H
I
电压表示数(V)
0
0
0
0
6
6
6
(3)排除故障后,闭合开关,多次改变滑片位置,记录实验数据如乙所示,根据表中数据可归纳得出结论: ;
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,兴趣小组又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路,按规范的实验步骤进行操作,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ;
②实验中,学生电源损坏,用新干电池串联的电池组替代,若要完成上述实验,5只电阻都要用到,则干电池组最多不能超过 节。
【答案】(1)
(2)电流表断路
(3)当电阻一定时,电流与电压成正比
(4) 定值电阻两端的电压 5
【详解】(1)要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大,即滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以,应把滑动变阻器的A接线柱接入电路,电路连接如图所示:
(2)保持开关闭合,将电压表的正接线柱接在电源正极,负接线柱分别接在电路中的C、D、E、F各接线柱,均无示数,说明电压表未与电源接通,负接线柱分别接在电路中的G、H、I各接线柱,电压表的示数等于电源电压,说明电压表与电源接通,且测量电源电压。则故障可能是电流表断路。
(3)根据表中数据可知
可归纳得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)[1]图丙中阴影部分为长方形,其面积等于IR,根据可知,阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。
[2]实验中要保证定值电阻两端电压不变,根据表格数据可知定值电阻两端的电压为
根据串联分压原理可知,当定值电阻阻值越大时,分得的电压越大,则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大,才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时,根据图丙可知电路中电流为0.1A,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,此时滑动变阻器两端的电压为
此时电源电压为
一节干电池电压为1.5V,因此干电池组最多不能超过5节。
24.(江西省景德镇市2024-2025学年九年级上学期物理一检试题)如图甲是坤坤“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)坤坤根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,坤坤先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为 V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,闭合开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时应该向 (选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,正确的操作是:先将滑动变阻器的滑片移至 处,再 ,进行实验;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是图中的________。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2) 2 变大 右 阻值最大 闭合开关
(3)C
【详解】(1)由图可知,滑动变阻器与定值电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,可将定值电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:
(2)[1]由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.4A。根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
[2][3]因探究电流与电阻的关系的实验时,保持电阻两端的电压为2V不变,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,根据串联分压规律可知,定值电阻分得的电压将变大,即电压表示数变大;此时应增大滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理,需要增大滑动变阻器连入电路中的阻值,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V。
[4][5]同组同学认为他在实验操作上不规范,为保护电路,正确的操作是先将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,再闭合开关进行实验。
(3)当定值电阻两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,在图像中应是反比例图像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
25.(内蒙古自治区呼和浩特市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题)小明利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,已知电源电压为4.5 V且保持不变,实验用到5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻进行实验,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)他在连接电路时(图乙)接错了一根导线,请在这根导线上打“×”,并用笔划线代替导线画出正确的接法;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_______(填字母);
A.电阻R断路 B.电流表断路 C.滑动变阻器短路 D.电阻R短路
(3)排除故障后,小明在探究“电流与电压关系”时,先将阻值为10Ω的电阻接入电路进行实验,当电压表示数为2.0 V时,电流表示数如图丙所示 A,完成实验后得到了下表中的数据。对数据进行分析后得出实验初步结论是 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.16
0.25
(4)接下来小明又对“电流与电阻关系”进行探究,完成第一组实验后,断开开关,改接另一个定值电阻后,继续进行了以下四步操作:①闭合开关②将滑动变阻器的滑片移到最右端③记录电流表示数④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。以上操作顺序最合理的是_______;
A.①②③④ B.①②④③ C.②①④③ D.②①③④
(5)小明继续随机选取定值电阻进行实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁(实验中各电路元件完好,读数、记录均正确),小明根据图丁中的数据分析发现他进行的五次实验中,有一次实验时忘记调节滑动变阻器滑片就直接进行了读数,请你判断:阻值为 Ω的定值电阻连入电路时,小明未调节滑动变阻器使电压表示数一定。并判断使用该定值电阻的前一次实验中所使用定值电阻的阻值为 Ω。
【答案】(1)
(2)A
(3) 0.2 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)C
(5) 20 5
【详解】(1)由乙图可知,此时电压表串联在电路中,电流表与定值电阻串联,而由图甲可知,需将电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联,如图所示:
(2)由甲图可知,电阻与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测电阻两端的电压,闭合开关,电流表几乎没有示数,说明出现断路的情况,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明电阻R断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[1][2]由图丙可知,电流表的测量范围为,分度值为,电流表示数为。
由数据可知,
在误差允许范围内,电压与电流的比值是一个定值,对数据进行分析后得出实验初步结论是电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)更换定值电阻后,为保护电路,第一步需将滑动变阻器滑片移到最大阻值处(即最右端),对应步骤②;接着闭合开关(步骤①);由于探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变,所以要移动滑片到合适位置调节电压(步骤④);最后记录电流表示数(步骤③)。故正确顺序为②①④③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(5)[1]由图丙画出的电流与电阻关系图像可知,除定值电阻为外,电流与电阻之积为均为不变,所以阻值为的定值电阻连入电路时未移动滑片。
[2]由图丙可知,接入的定值电阻时,电路中的电流为,则定值电阻两端的电压
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的阻值为
由定图像可知,除定值电阻为外,电流与电阻之积为均为不变,则前一次滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的电流
由于串联电路的电流相等,定值电阻的电流也为,由图丁可知,使用该定值电阻的前一次实验中所使用定值电阻的阻值为。
六、电功率
26.(25-26九年级上·海南·期末)小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路,要求:向右移动滑片P,灯泡变亮。
(2)连接好电路闭合开关后,灯泡不亮,电压表和电流表均偏转,则下一步操作应该是__________。
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.更换电池 D.移动滑片P
(3)根据测得的数据绘制的通过小灯泡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)利用图甲中器材和电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
(5)另外一组的小聪设计了一种测量定值电阻阻值的电路,如图丙所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为,电源电压未知且不变。实验步骤如下;
①断开开关,闭合开关,记录电压表的示数。② 断开开关,闭合开关 ,记录电压表的示数。得到待测电阻阻值的表达式: (用表示)。
【答案】(1)
(2)D
(3)0.625
(4)不能
(5)
【详解】(1)滑动变阻器要串联在电路中,连接时要采取“一上一下”的方式,向右移动滑片P,灯泡变亮说明滑动变阻器的右下端要接入电路,据此连接电路,如图所示:
(2)连接好电路闭合开关后,灯泡不亮,电压表和电流表均偏转,说明电路是通的,只是电流比较小,灯泡实际功率较小导致不亮,下一步操作应该是移动滑片P,让灯泡亮起来,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)由图乙知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,故小灯泡的额定功率
(4)在探究电流与电压的关系实验时要保持定值电阻不变,由图乙知小灯泡的电阻在变化,故利用图甲中器材和电路不能探究电流与电压的关系。
(5)断开开关S2,闭合开关S、S1,两电阻串联,电压表测量Rx两端的电压,记录电压表的示数U1,即Rx两端的电压;断开开关S1,闭合开关S、S2,两电阻仍串联,电压表测量电源电压,记录电压表的示数U2,即电源电压U=U2;R0两端的电压为
此时电路的电流为
则Rx阻值为
27.(25-26九年级上·重庆·期末)小明和瑶瑶测量定值电阻的阻值大小,实验电路图如图甲所示。
次数
(1)小明同学发现图甲电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上;
(2)本实验的原理是 ,本实验要多次测量取平均值,是为了 ;
(3)闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是滑动变阻器 ;
(4)小明处理好上述故障后,继续实验,记录了如表所示的数据,可知的阻值为 (结果保留1位小数);
(5)测量结束后,瑶瑶想测量额定电压为“2.5V”的灯泡的额定功率,将图甲电路中替换成后,闭合开关,调节滑片,当电压表的示数如图乙所示,为了让灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(6)瑶瑶根据所测得数据绘制了灯泡的图像,如图丙所示,灯泡的额定功率为 。若加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,其实际功率为,流过灯泡的电流为额定电流的一半时,其实际功率为,则P1 P2(选填“>;”、“<;”或“=”)。
【答案】(1)
(2) 减小误差
(3)断路
(4)5.1
(5)右
(6) 0.75 >
【详解】(1)实验中电流表应串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[1]实验中需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,根据得出定值电阻的阻值,故实验原理是。
[2]本实验要多次测量取平均值,是为了求平均值,减小误差。
(3)闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,说明电路断路,且电压表和电流表均未和电源接通,电路故障可能是滑动变阻器断路。
(4)根据欧姆定律可知
可知的阻值为
(5)电压表选用小测量范围,分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,若想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑片P向右端移动。
(6)[1]由图丙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为
[2]根据实际功率,由图丙可知,I和U所围成的矩形的面积的大小就等于小灯泡的实际功率,加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,其实际功率为,流过灯泡的电流为额定电流的一半时,其实际功率为,从图中可以看出。
28.(24-25九年级上·安徽蚌埠·期末)学习完“焦耳定律”后,某兴趣小组设计了利用电热粗略测量某液体比热容的电路(如图),和为发热电阻且,其中一种液体为水,另一种为待测液体,假设实验过程中不计热量散失。
(1)保障相同时间内水与待测液体吸收相同热量,应选用 (选填“甲”或“乙”)图装置。
(2)实验时,选用初温和 (选填“体积”或“质量”)相等的水和待测液体;
(3)在(2)的基础上,已知水和待测液体的初温都为,通电一段时间后,两液体的温度分别为、,请写出该待测液体的比热容的表达式 (水的比热容为);
(4)按以上步骤正确实验,发现始终,可判断两种液体的比热容大小关系是 (选填“”、“”或“”);
(5)若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体,进行同时对比,可以探究电流产生的热量与 的关系。
【答案】(1)乙
(2)质量
(3)
(4)
(5)电阻
【详解】(1)实验中,要保障相同时间内水与待测液体吸收相同的热量,两个电热丝串联,且电阻相同,由可知,串联电路通过它们的电流与通电时间相同,两个电阻丝产生的热量相同,使两液体吸热相同,应选乙图装置。
(2)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的两种不同液体。
(3)水的初温是t0,末温是t水,水吸收的热量
液体吸收的热量与水吸收的热量相同,即
所以液体的比热容
(4)按以上步骤正确实验,发现始终,则
可判断两种液体的比热容大小关系为
(5)甲图两装置中两电阻的阻值不同,且两电阻串联,串联电路中电流处处相等,若在甲图装置的两个烧瓶中放入完全相同的液体,进行同时对比,可以探究电流产生的热量与电阻的关系。
29.(24-25九年级上·黑龙江七台河·期末)实验室里,小明想观察小射灯额定电压为的发光情况,他用导线直接把小射灯接到两节铅蓄电池串联而成的电源两端,刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了。
(1)导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 额定电压。小明换了一只新的同规格的小射灯,并选择了标有“”字样的滑动变阻器及其它相应实验器材,准备完成“测量小灯泡电功率”的实验,查阅说明书知道小射灯的电阻约为后,小明就着手连接了部分电路如图甲。
(2)小明连接的电路中有错误,请用笔在错误处划“”标明。
(3)错误改正后,请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整 。根据你所连的电路图判断,在实验前滑片的位置应该放在 端。
(4)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,经检查是由于某根导线断了造成的。如果给你图乙的电路进行检测,检测时你应该将图甲中的开关处于 状态,然后将两只鳄鱼夹分别夹在每一根导线的两端,若检验灯发光说明被检测导线 选填“断了”或“没断”。
物理量
1
2
3
4
(5)更换掉断了的导线闭合开关,将变阻器滑片移到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是 W。
(6)小明正确接连又进行了三次实验并将数据处理后填入了下表。分析实验数据发现:灯丝电阻越来越小,这是因为 。
(7)小明查找资料时发现有一种热敏电阻的阻值具有和灯丝电阻随温度变化规律相反的性质。他设法找到了这种热敏电阻代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑片调到适当位置,设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应将图甲中 表的表盘改装成测温装置的刻度盘。
【答案】(1)大于
(2)
(3) 左
(4) 断开 没断
(5)
(6)灯丝电阻受温度的影响
(7)电压
【详解】(1)因电源是两节蓄电池组成,则电源电压为
所以将额定电压为的小射灯直接接入电压为6V的电源上,则因实际电压大于额定电压而被烧坏。
(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器,如图所示:
(3)[1]将电压表与灯泡并联,滑动变阻器按照一下一上的原则连接电路如图所示:
[2]电路连好后,因滑动变阻器右端的电阻接入电路,为了保护电路,应将滑动变阻器的电阻调至最大处,即滑片处于左端。
(4)[1]为防止甲图中的电源烧坏检验灯,检测时要将甲图中的开关断开。
[2]若导线的两个接头之间的电路连通时,就能使检验灯亮,说明检测导线没断
(5)观察电流表可知,电流表的量程为,分度值为,则示数为,所以额定功率为
(6)由表中数据知,灯泡电阻R随灯泡功率P的减小而减小,这是因为:灯丝电阻受温度的影响,随灯泡功率的减小,灯丝温度越来越低,灯丝电阻变小。
(7)将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,热敏电阻温度升高,电阻变大,热敏电阻分压变大,电压表的示数变大,电路中的电流会变小,电流表的示数变小,若要满足温度升高时测温装置的示数变大,应选电压表。
30.(25-26九年级上·广东深圳·期末)小明家的智能床头灯可以自动打开和调节亮度,好奇的他打算制作一个智能床头灯的模拟电路,来探究灯泡亮度和功率的关系。
实验器材:学生电源(电压为6V),电压表,电流表,导线若干,开关,额定电压为2.5V的小灯泡,已知阻值的定值电阻若干,滑动变阻器三只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A),R3(50Ω 0.5A)。
(1)小明连接好如图甲的电路后,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,发现小灯泡亮度随电功率变大而变亮,同时小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化关系的图像,如图乙,他选择的滑动变阻器是 ;
(2)小灯泡的额定功率为 W;
(3)电流表在使用过程中坏掉了,为了测量小灯泡的额定电功率,小明选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丙所示的电路进行实验,步骤如下:
①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片使电压表示数为2.5V;
②再将S2拨到触点1, ,读出电压表示数为U;
③小灯泡额定电功率P额= (用测量量和已知量表示)。
【答案】(1)
(2)0.625
(3) 保持滑动变阻器的滑片位置不变
【详解】(1)由图乙可知,灯泡正常发光时,电压为2.5V时,电流为0.25A,则此时滑动变阻器阻值为
为方便调节,变阻器最大阻值也不能太大,所以选择的滑动变阻器是。
(2)由图乙可知,灯泡正常发光时,电压为2.5V时,电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(3)[1][2]①闭合开关S1,将S2拨到触点2,灯泡、和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,移动滑片使电压表示数为2.5V,则灯泡正常发光;
②再将S2拨到触点1,保持滑动变阻器的滑片位置不变,连接方式不变,电压表改测灯泡和总电压,读出电压表示数为U,根据串联电压规律,电压为;
③灯泡的额定电流为,则小灯泡额定电功率为
七、生活用电
31.(2025九年级下·全国·专题练习)现代家庭中家用电器日益增多,安全用电是一个十分突出的问题。家庭电路中“超负荷”时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。
(1)如图甲所示,用电器R接在电压为220V的电源上,电路中还有额定电流为10A的保险丝。保险丝是由电阻 (选填“大”或“小”)、熔点 (选填“高”或“低”)的铅锑合金制成的;家庭电路中“超负荷”时电路中 过大,超过了保险丝的额定值,保险丝熔断,切断电路。
(2)图乙是空气开关的原理图,M是电磁铁,N是衔铁,电磁铁利用电流的 效应工作,电流越大,磁性越 (选填“强”或“弱”),吸引衔铁的力越 (选填“大”或“小”),力足够大时,可以使衔铁转动,闸刀在弹簧S的弹力作用下被拉起,自动切断电路,起到保险作用。
(3)小明在检查家庭电路、排除安全隐患时发现家中的老式楼房里没有安装地线。小明认为,零线在户外就已经和大地相连,把图丙中a孔与b点连接起来,就可以将a孔接地了。如果按小明的说法连接,当c点出现断路时,将带有金属外壳的用电器的插头插入插座后,带来的安全隐患是( )(填字母)。
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时,外壳才带电,人接触外壳易触电
【答案】(1) 大 低 电流
(2) 磁 强 大
(3)A
【详解】(1)[1][2][3]保险丝工作原理是利用了电流的热效应,当电路中电流过大时,保险丝会迅速熔断,起到保护电路的作用,所以根据焦耳定律,保险丝应该选择电阻大的材料制成;同时为了尽快能够熔断,应该选择熔点较低的材料制成;;家庭电路中“超负荷”指的是电路中的电流过大,如果超过了保险丝的额定值,保险丝就会熔断;
(2)[1][2][3]电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失,利用了电流的磁效应;影响电磁铁磁性因素主要有:电流的强弱、线圈的匝数等,且电流越大、匝数越多,磁性越强,从而吸引衔铁的力越大;
(3)ABCD.a孔接地,通过三孔插头连接金属用电器的外壳,金属外壳如果漏电,地线把人体短路,不会发生触电事故,若a孔与b点连接起来,当闭合开关,外壳会带电,人接触外壳相当于与火线相连,会发生触电事故,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故选A。
32.(25-26九年级下·全国·单元测试)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。如表所示是人体电阻的数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗的电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔丝。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间的电阻
手与脚之间的电阻
手与塑料鞋底之间的电阻
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流为 A。
(2)如图所示,一个人赤脚站在地上,由于不小心,将潮湿的手接触相线,发生触电事故,则通过人体的电流是 A。此时熔丝 (选填“会”或“不会”)熔断,原因 。
(3)根据表格中的数据写一条生活中用电应该注意的事项: 。
【答案】(1)5
(2) 0.025 不会 通过熔丝的电流未达到熔丝的熔断电流
(3)不要用潮湿的手去触摸用电器
【详解】(1)由得,通过用电器R的电流
因此,只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流为5A。
(2)[1]潮湿的手接触相线,此时手与脚之间的电阻
则通过人体的电流
[2][3]熔丝的额定电流是10A,由题可知通过熔丝的电流等于通过R的电流与人体的电流之和,小于10A,此时电流未达到熔丝的熔断电流,所以熔丝不会熔断。
(3)从表中数据可知,潮湿时人体电阻大幅减小,易发生触电,因此不要用潮湿的手触摸电器或者开关,避免在潮湿的环境中接触带电体等。
33.(25-26九年级上·广东江门·月考)按要求完成实验。
(1)小郭做“比较水和食用油吸热能力”的实验。实验中小郭应控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相同。用相同规格的加热器加热食用油和水,小郭可通过比较相同加热时间内 来判断水和食用油吸热能力的大小,这里用到的是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)如图是小李家的电能表,将一台额定功率为的电暖气单独接入电路中,正常工作,电能表上的示数将变为 ;
(3)如图甲为小马家的部分电路,闭合开关,灯泡不亮。小马想利用测电笔来检测电路的故障,如图乙所示的两种使用方法中正确的是 (填字母);在如图甲所示的电路中,小马正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点,发现只有点氖管不发光,则可能存在的故障是 。
【答案】(1) 质量 升高的温度 转换法
(2)8010.6
(3) B 段断路
【详解】(1)[1]在探究“不同物质吸热能力”的实验中,根据控制变量法可知,要控制水和食用油的质量和初温相同。
[2][3]实验中,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,是通过比较水和食用油升高的温度来判定它们吸热能力的大小。这里用容易测量的温度升高值表示不易直接观测的吸热能力,使用的是转换法。
(2)电暖气正常工作,消耗的电能为
由图读数,电能表此时的示数为,电暖气正常工作后,电能表上的示数将变为
(3)[1]使用测电笔时,手指要按住金属笔尾,用笔尖接触被测的导线,手不能接触笔尖以防触电。两种使用方法中正确的是B。
[2]如图甲所示的电路中,正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点,发现只有点氖管不发光,说明、、三点都与火线连通,所以可能存在的故障是段断路。
34.(25-26九年级下·全国·随堂练习)小丽用所学知识探究家庭电路。
(1)如图甲所示,当小丽用正确方法把完好的测电笔插入连接正确的有电的三孔插座中时,测电笔的氖管不发光。测电笔接触了__________。
A.相线 B.中性线 C.保护线
(2)小丽家电脑的三脚插头和三孔插座如图乙所示。请判断插头的②号脚应接__________。
A.相线 B.中性线 C.保护线
(3)已知小丽家中仅有两盏电灯在工作,若图乙中与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中,家中的两盏灯就立即熄灭,且空气开关断开,则电路中__________。
A.用电器总功率过大 B.三脚插头短路 C.两灯的灯丝发生断路
【答案】(1)B
(2)A
(3)B
【详解】(1)当被测导线是相线时,测电笔内的高值电阻会限制电流通过,微弱电流经人体流入大地,与电源构成闭合电路,氖管就会发光。根据三孔插座的接线规则,左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线,现三孔插座接线正确且通电,图中小丽用正确方法把完好的测电笔插入左孔时,测电笔的氖管不发光,说明接触的是中性线。故选填B。
(2)根据三孔插座的接线规则,插头的②号脚位于右侧,插入三孔插座时与②孔相通,因此应该接相线,故选填A。
(3)与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中,家中的两盏灯就立即熄灭,且空气开关断开。空气开关断开是由于电路中电流过大造成的,而电流过大可能是用电器总功率过大或者短路导致。根据题意可知,电路中仅有两盏电灯在工作,且电脑不属于大功率用电器,因此电路故障的原因是短路,故选填B。
35.(25-26九年级上·吉林长春·期末)学习了电现象知识后,老师指导同学们进行了如图所示的科学探究。
(1)甲图:静电拖把上的除尘纸摩擦能够带电,从而吸附灰尘,说明带电体具有 的性质;
(2)乙图:没给玻璃芯柱加热前,灯泡不发光;当给玻璃心柱加热,玻璃心柱发黄变红时,灯泡发光了。这个实验说明该玻璃心柱的电阻随温度的升高而 ;
(3)丙图:某油量表的工作原理如图所示,由 表改造的油量表。
(4)丁图:小明想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座,图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡,则虚线框A内应接 。
【答案】(1)吸引轻小物体
(2)减小
(3)电流
(4)灯泡
【详解】(1)带电体具有吸引轻小物体的性质,静电拖把上的除尘纸摩擦带电,可以吸附轻小的灰尘。
(2)玻璃芯柱与灯泡串联,没给玻璃芯柱加热前,灯泡不发光,说明此时玻璃芯柱的电阻较大,灯泡没有电流通过;当给玻璃芯柱加热,玻璃芯柱发黄变红时,灯泡发光了,电路处于通路状态,说明此时玻璃芯柱电阻减小,因此说明该玻璃芯柱的电阻随温度的升高而减小。
(3)由图可知R与R0串联,油量表串联在电路中,为电流表。
(4)开关应接在灯与相线之间,因此开关应接在B虚线框内,灯泡接在A虚线框内。
八、电与磁
36.(25-26九年级上·北京朝阳·期末)
(1)研究磁体周围磁场的方向时,在条形磁体周围放置一些小磁针,如图甲所示,其中A处小磁针的 端为N极。在条形磁体上面放一块玻璃板,在玻璃板上撒一些铁屑,轻轻敲打玻璃板,如图乙所示,磁化后的铁屑有规则地排列起来,反映出条形磁体的磁场在这一平面上的分布。我们用磁感线形象地描述磁场的分布和方向,在图丙中B点的磁场方向指向 。(本题均选填“左”或“右”)
(2)探究通电螺线管外部磁场的方向时,发现其磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。根据图丁中的电流方向,可知通电螺线管的 端是N极。
【答案】(1) 左 右
(2)左
【详解】(1)[1][2]因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知条形磁铁的右端为N极,左端为S极,由图知,小磁针左侧为N极;人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向,画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作磁感线,在磁体的外部,磁感线是从N极出来,回到S极的,故B点的磁场方向向右。
(2)电流从螺线管的右端流入,根据安培定则,用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。可知螺线管的左侧是N极。
37.(25-26九年级上·北京海淀·期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。
(1)将螺线管连入电路中,在板面上均匀地撒上一些铁屑,闭合开关并轻敲板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映 (选填“磁场方向”或“磁场分布”);
(2)将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示,可判断出通电螺线管的右端为 极(选填“N”或“S”);
(3)请用箭头标出图丙中A点的电流方向。
【答案】(1)磁场分布
(2)N
(3)
【详解】(1)铁屑在磁场中会被磁化,排列成线条状,从而直观显示出磁场的分布情况,但无法直接反映磁场方向。
(2)小磁针静止时N极指向与该点磁场方向一致。图丙中螺线管右侧小磁针的N极向右,说明螺线管外部的磁场从右端出发、向左回到左端,因此右端为N极。
(3)螺线管右端为N极,根据安培定则(右手螺旋定则):右手握住螺线管,大拇指指向N极(右),四指弯曲方向即为电流方向。因此,螺线管外侧的导线(A 点处)电流方向向下,如图所示:
38.(2025·陕西西安·模拟预测)请完成下列填空。
(1)如图-1,①是根据测得的实验数据绘制了水的温度随加热时间变化的图像,则由图像可知水的沸点是 ;②是另一组器材完成实验后,绘制的水的温度随加热时间变化的图像,则两个图像不同的原因可能是 。
(2)如图-2,小红用力向横管B内吹气,竖管A内液面会 (选填“保持不变”“上升”或“下降”)。
(3)利用如图-3所示装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”“b”之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)
【答案】(1) 99 水的质量不同
(2)上升
(3)电源
【详解】(1)[1]水在沸腾时温度保持不变,由水的温度随加热时间变化的图像可知,图像中保持水平对应的温度即为水的沸点,即水的沸点是。
[2]两组器材完成实验后绘制的图像不同,原因可能是水的质量不同。水的质量越大,需要吸收的热量更多,达到沸点所需时间越长。
(2)根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小。当小红用力向横管内吹气时,竖管上端空气流速变大,压强变小,而周围大气压不变,水在管内外压强差的作用下会上升,故竖管内液面会上升。
(3)研究“磁场对电流的作用”时,需要有电流通过导体,使导体在磁场中受力,所以需要电源提供电流,应在“”“”之间接入电源。
39.(25-26九年级上·海南·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,这种实验方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)当闭合开关后,电磁铁乙的上端是 极(选填“N”或“S”);
(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁吸引大头针的个数 (选填“增多”或“减少”),说明电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”);
(4)实验发现:电流一定时,线圈匝数越 ,电磁铁磁性越强。
【答案】(1)转换法
(2)N
(3) 减少 弱
(4)多
【详解】(1)电磁铁磁性强弱无法直接观察,实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫转换法。
(2)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,电流从电磁铁乙的下端流入,上端流出,所以四指顺着电流方向,大拇指指向上端,故电磁铁乙的上端是N极。
(3)电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路总电阻增大,电流减小,通过电磁铁甲的电流减小,磁性变弱,吸引的大头针数量减少。
(4)由图可知,甲、乙电磁铁串联,电流相同,甲的线圈匝数比乙多,甲吸引的大头针数量比乙多,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
40.(25-26九年级上·北京朝阳·期末)小阳用如图所示的装置进行实验,在图甲所示的装置中,当金属棒向左运动时,灵敏电流计的指针偏转;当金属棒向右运动时,灵敏电流计的指针向另一个方向偏转。当金属棒竖直向上、向下运动时,灵敏电流计的指针不动。在图乙所示的装置中,当带有发光二极管(LED)的线圈全部在磁场中水平运动时,LED不发光;当线圈由磁场内(外)向磁场外(内)水平运动时,LED发光。
(1)上述两组实验说明:只有闭合电路的 导体在磁场中做 磁感线运动,电路中才能产生感应电流。
(2)以上述现象为工作原理,制成了______。
A.电磁起重机 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
【答案】(1) 一部分 切割
(2)D
【详解】(1)[1][2]甲装置中,金属棒左右运动时切割磁感线,灵敏电流计指针偏转(有感应电流);金属棒竖直上下运动时没有切割磁感线(运动方向与磁感线方向平行),指针不动(无感应电流);
乙装置中,线圈全部在磁场内水平运动时不切割磁感线,LED不发光;线圈进出磁场时切割磁感线,LED发光;两组实验共同说明:只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中才能产生感应电流。
因此产生感应电流必须有三个条件:①电路必须闭合;②导体是闭合电路的一部分;③导体要在磁场中做切割磁感线的运动。
(2)题中实验现象的原理是电磁感应现象——闭合电路的一部分导体切割磁感线时,导体中会产生感应电流。
AB.电磁起重机、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,利用通电导体产生的磁场来工作,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,需要电源供电,故C不符合题意;
D.发电机的工作原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,故D符合题意。
故选D。
41.(2025年陕西省西安市部分学校中考模拟物理试题)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时,通过观察 判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,水平放置蹄形磁体,使导体从图示位置向左运动,电路中 (选填“无”或“有”)感应电流产生;若保持导体不动,要产生感应电流,可以进行的操作是 ;
(3)为了进一步探究电动机的工作原理,可将此装置中的灵敏电流计换成 。
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2) 有 左右移动蹄形磁体
(3)电源
【详解】(1)实验中,灵敏电流计指针偏转,则说明电路中有感应电流;灵敏电流计指针不偏转,则说明电路中没有感应电流。故实验中,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就有感应电流产生,这就是电磁感应现象。闭合开关,导体AB向左运动,导体AB在磁场中做切割磁感线运动,电路中有感应电流。
[2]若保持导体不动,要产生感应电流,左右移动蹄形磁体,导体AB也在磁场中做切割磁感线运动,也会产生感应电流。所以可以进行的操作是:左右移动蹄形磁体。
(3)将灵敏电流计换成电源,通过给磁场中的导体提供电流,观察磁场对通电导体的作用,探究电动机的工作原理。
42.(25-26九年级上·海南·期末)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图I所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后,做了以下两个实验(如图II所示)。
(1)由图I可知,通过观察吸引大头针数目多少来判断磁性强弱,该研究方法为 ;
(2)图I中把电磁铁甲和乙串联起来是为了探究磁性的强弱与 (选填“电流大小”、“匝数多少”)有关。
(3)小华用图II的甲装置进行了如下的操作:①让导体AB静止在磁场中;②让导体AB在磁场中左右运动;③让导体AB在磁场中沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流计指针发生偏转的是 (填序号);
(4)在图II的乙装置实验中,当开关闭合时,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动,下列措施不可行的是____________(填字母)。
A.调换电源正负极 B.调换磁体N、S极 C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
【答案】(1)转换法
(2)匝数多少
(3)②
(4)C
【详解】(1)这个实验里,电磁铁的磁性强弱是看不见、摸不着的,我们通过观察它能吸引多少枚大头针来间接判断磁性强弱——吸引的大头针越多,说明磁性越强。这种把不易直接观察的物理量,转换为容易观察的现象的研究方法,叫做转换法。
(2)图I中,电磁铁甲和乙是串联在电路里的,这意味着通过它们的电流大小是相等的。而甲、乙两个电磁铁的线圈匝数明显不同,所以这个实验的目的是探究:在电流相同的情况下,电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系。
(3)这是电磁感应现象的实验,产生感应电流必须同时满足两个条件:电路是闭合的;一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
①导体AB静止→不切割磁感线→无电流→指针不偏转;
②导体AB左右运动→切割磁感线→有电流→指针偏转;
③导体AB上下运动→运动方向与磁感线平行→不切割→无电流→指针不偏转。
所以只有操作②能使电流计指针偏转。
(4)这是通电导体在磁场中受力运动的实验,导体的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定:
A.只改变电流方向(A选项:调换电源正负极)→受力方向改变→导体向右运动,故A正确,不符合题意;
B.只改变磁场方向(B选项:调换磁体N、S极)→受力方向改变→导体向右运动,故B正确,不符合题意;
C.同时改变电流方向和磁场方向(C选项)→两个因素同时反向,受力方向不变→导体仍然向左运动,故C错误,符合题意。
故选C。
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