精品解析:河北省张家口市桥西区2025-2026学年九年级上学期物理期末统考试题
2026-01-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 张家口市 |
| 地区(区县) | 桥西区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.26 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-03-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56091107.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度第一学期期末学情诊断测试
九年级物理试卷
考生注意:1.本试卷共6页,总分100分,考试时间为90分钟。
2.请务必在答题纸上作答,写在试卷上的答案无效。考试结束,只收答题纸。
3.答卷前,请在答题纸上将姓名、班级、考场、座位号、准考证号填写清楚。
4.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
5.主观题答案须用黑色字迹钢笔、签字笔书写。
6.必须在答题纸上题号所对应的答题区域内作答,超出答题区域的书写,无效。
7.保持卷面清洁、完整。禁止对答题纸恶意折损,涂画,否则不能过扫描机器。
一、单选题(共39分)
1. 下列选项中,正常工作相同时间消耗电能最多的是( )
A. 计算器 B. 电子手表 C. 空调 D. 电风扇
2. “电”已成为日常生活的必需品,懂得一些安全知识是十分必要的,下列做法中符合安全原则的是( )
A. 控制灯的开关装在零线一侧
B. 多个大功率用电器同时使用一个插座
C. 高大的建筑物顶端安装避雷针
D. 使用测电笔时接触笔尖金属体
3. 关于电学知识,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 金属导体容易导电是因为其内部有大量的自由电子
C. 电流的方向就是自由电子移动的方向
D. 由公式可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
4. 科技自立自强是国家发展的战略支撑,某品牌手机采用了具有中国自主知识产权的芯片,因而受到了广泛的关注,关于手机下列说法正确的是( )
A. 制造芯片的主要材料是半导体
B. 随着技术的发展,手机电池对能量的利用率可以达到100%
C. 用正在充电的手机玩游戏是安全的
D. 给手机充电的过程中,是将化学能转化为电能
5. 下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线
B. 磁场对放入其中的磁体有力的作用
C. 小磁针在磁场中某一点静止时N极所指的方向跟该点的磁场方向相反
D. 地球周围存在着磁场,地磁场的两极与地理的两极重合
6. 如图所示是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A. 三孔插座与灯泡是串联的关系
B. 测电笔插入三孔插座的左孔,氖管会发光
C. 当空气开关“跳闸”时,电路中某处一定发生了短路
D. 电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
7. 电磁炮是一种先进武器,我国在该领域已走在了世界前列。它利用了磁场对通电导体有力的作用的物理原理,如图能反映其工作原理的是( )
A. B. C. D.
8. 下列各种说法不正确的是( )
A. 功率大的用电器,电流做的功一定快
B. 两盏白炽灯分别标有“220V,60W”和“36V,60W”,它们工作时,可能亮度不同
C. 白炽灯的明亮程度决定于灯丝实际消耗的功率
D. 标有“220V,40W”的电灯接在110V的电源上,它所消耗的功率是20W
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大,电流表A示数变小
B. 电压表V的示数不变,电流表示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变
D. 电流表A的示数与电流表A1的示数之差不变
10. 小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表四根裸露的金属导体,S代表导体的横截面积)。下列表述正确的( )
A. 灯泡越亮表示接入M、N之间的电阻越大
B. 分别接入B、D两个导体可探究导体的电阻与导体长度的关系
C. 在M、N之间分别接入B、C两个导体,两次电流之比为2∶1
D. 将灯泡换成电流表,没有安全隐患且使得判断更精准
11. 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
12. 如图甲所示的电路中,电源电压不变为9V,两灯的额定电压均为6V,两灯的I-U图像如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器直至其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡不损坏,此时( )
A. L1正常发光
B. 电压表示数为12V
C. 两灯的总功率为7.2W
D. 滑动变阻器的功率为0.3W
13. 为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定,某同学设计了一种烟雾监测装置,其原理电路如图所示R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大,监测装置上的示数也会增大,到超过一定数值时,,装置报警。S闭合后,则( )
A. 当烟雾浓度增大时,电压表与电流表的示数之比不变
B. 该检测装置的电压表没有示数,则电阻R一定被短路
C. 该检测装置是用电压表来显示示数的
D. 当烟雾浓度增大时,电路消耗的总功率增大
二、填空题(共20分)
14. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品,如图所示充电柜中的6个充电宝之间是________(选填“串联”或“并联”)的;充电宝插入柜机充电时,充电宝相当于简单电路中的________。
15. 用如图甲所示实验装置来探究通电螺线管周围磁场。
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图甲所示,说明通电螺线管周围的磁场跟________磁体的磁场相似,图中________(选填“左”或“右”)端是电源的正极;
②对调电源的正负极重复上述实验,发现小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟________有关,断开开关后,小磁针静止时________极指向地理南极。
16. 周小涵用电流表测通过灯泡的电流,闭合开关前电流表的指针偏转情况如图甲所示,下一步应该采取的措施是________;纠正问题后,小涵闭合开关,发现电流表示数又出现如图甲所示情况,原因是________。改正错误后,在实验过程中出现如图乙所示情况,原因是________。
17. 如图是某家庭电路中电能表的表盘,一段时间内,电能表的转盘转了300r,电路消耗的电能为_____,这些电能可以让额定功率为_____的用电器正常工作5h。
18. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S1、S2,若此时甲、乙两表是电压表且指针偏转角度相同,则R1:R2=_________;将甲、乙两表换成电流表,仅闭合开关S1,则甲,乙两表示数之比为_________,R1,R2的电功率之比为_________。
19. 一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将________能转化为电能,驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1V,电流为50mA,若电风扇正常工作了1h,电流做功为________J。
20. 电磁继电器是利用电磁铁来工作的,它是用来控制工作电路的一种________。如图是小红利用光敏电阻和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路,A点应接家庭电路的________线。闭合开关S后电磁铁的上端为________极(选填“N”或“S”)。设计要求是:天暗时灯自动点亮,天亮时L自动熄灭,则的阻值随光照强度的增加而________(选填“增大”或“减小”)。
三、实验探究(共29分)
21. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成闭合电路。
(1)该实验中,通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有________通过;
(2)在选择导体AB的材料时,最好选择________(选填“铜棒”或“铁棒”);
(3)某小组对实验进行完善后,观察并记录数据,可知闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时,电路中会产生感应电流;利用这一原理,人们在生产生活中制成了________;
(4)若在电路中加入保护电阻并将灵敏电流计换成________,则可探究磁场对电流的作用。
22. 在探究“并联电路中电流的特点”的实验中,小明选用两节新干电池,多个规格不同的小灯泡、开关、电流表和若干导线进行实验,设计的电路图如图所示:
表(一)
处电流/A
处电流/A
处电流/A
0.28
0.20
0.48
表(二)
实验次数
处电流/A
处电流/A
处电流/A
1
0.12
0.18
0.30
2
0.14
0.22
0.36
3
0.20
0.30
0.50
(1)在连接电路过程中应保持开关处于________状态。
(2)小明正确连接好电路后,闭合开关,发现灯泡比亮,则灯泡的电阻________(选填“大于”“小于”或“等于”)灯泡的电阻;在实验过程中,突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是________;
(3)按照正确步骤操作进行实验,将电流表接入所在支路中,观察并记录电流表的示数,再将电流表分别接入________处和________处(两空均选填“A”“B”或“C”)。观察并记录电流表的示数,实验数据如表(一)所示,根据表(一)数据可初步得出,并联电路中干路电流与支路电流的关系是:________。
(4)小明想,上述初步结论有偶然性,不可靠,还要用不同的方法进行多次实验,于是和同学讨论了以下三种方案:
方案一:在如图所示的电路中,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
方案二:在如图所示的电路中,只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
方案三:在如图所示的电路中,在一条支路上换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
①以上三种方案,你认为不可行的方案是________;
②小明选择上述可行方案之一,做了三次实验,并将实验数据填入表(二)中,请你根据测量数据判断,小明选择是方案________(选填“一”“二”或“三”)。
23. 小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”,已知四个透明容器内密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察________大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少;这里运用了________(选填“转换”或“等效替代”)法;
(2)通电后透明容器中电阻丝温度升高,它的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的;
(3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与________的关系的;通电一段时间,两U形管中液面高度差如图甲所示,可以得出的结论是________。通电5min,左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为________;
(4)在如图乙所示装置中,某次实验中通电一段时间后发现,图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等,若电路中只有一处故障,则可能是________。
24. 以下为小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验,根据要求回答问题。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电压,若故障发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因可能是________;
(3)小明在排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,可求出所用定值电阻的阻值为________;
(4)小明还利用甲图,分别用、、的定值电阻探究“电流与电阻的关系”,实验过程中把的电阻换成的电阻时,滑动变阻器应向________端滑(选填“A”“B”)。他测量了多组数据,绘制出如图丁所示的图像,分析图像可得出的结论是:当导体两端的电压一定时,________;
(5)小红也利用图甲所示电路图做“伏安法测电阻”的实验,实验中该同学填写的实验数据如表所示。该同学测得的电阻为________Ω;
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.20
0.30
0.40
0.48
(6)小王又利用图甲,将定值电阻换成某灯泡,测该灯泡的电阻,正确连接完电路,检查无误后,闭合开关灯泡不亮,他接下来的操作应该是:________;
【拓展】
(7)完成实验后,另一小组同学还想测量一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率,但缺少电压表,设计了如戊所示电路。电源电压(未知)且保持不变。请完成实验步骤:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A;
②断开开关,用5Ω的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片P________(选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),闭合开关,电流表的示数为0.3A;
③将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表示数为0.9A;
④小灯泡的额定功率为________W。
四、计算题(共12分)
25. 如图所示,图甲为某电饭锅实物图,图乙为其电路原理图,和为电阻不变的电热丝,为总开关,为温控开关。该电饭锅可以通过、两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中,已知的阻值为550Ω,加热挡功率为880W,求:
(1)电饭锅处于加热挡时的电流;
(2)电饭锅处于加热挡时,持续工作15min消耗的电能;
(3)电饭锅保温挡的功率。
26. 如图所示是课外活动时,同学们设计的电子身高体重测量仪的电路简图,测量时人站立的绝缘托盘质量忽略不计,托盘置于一压力传感器上方,传感器不受压力时的电阻为20Ω,其阻值随压力增大而减小:绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已知电源电压恒为18V,定值电阻,滑动变阻器的规格为“240Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程均为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。求:
(1)当开关和均闭合,身高体重测量仪空载时,滑片P处于的下端,求电路消耗的总功率;
(2)当开关闭合,断开时,为保证电路安全工作,求此测量仪能测量的身高的范围。
身高(cm)
130
140
150
160
170
180
190
200
210
(Ω)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
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2025-2026学年度第一学期期末学情诊断测试
九年级物理试卷
考生注意:1.本试卷共6页,总分100分,考试时间为90分钟。
2.请务必在答题纸上作答,写在试卷上的答案无效。考试结束,只收答题纸。
3.答卷前,请在答题纸上将姓名、班级、考场、座位号、准考证号填写清楚。
4.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
5.主观题答案须用黑色字迹钢笔、签字笔书写。
6.必须在答题纸上题号所对应的答题区域内作答,超出答题区域的书写,无效。
7.保持卷面清洁、完整。禁止对答题纸恶意折损,涂画,否则不能过扫描机器。
一、单选题(共39分)
1. 下列选项中,正常工作相同时间消耗电能最多的是( )
A. 计算器 B. 电子手表 C. 空调 D. 电风扇
【答案】C
【解析】
【详解】计算器功率较小,约0.5mW;电子手表功率非常小,约0.01mW;空调功率较大,约1000W;电风扇功率约60W。由于空调在这四种电器中功率最大,根据W=Pt,可以得出在正常工作相同时间的情况下,空调消耗的电能最多。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. “电”已成为日常生活的必需品,懂得一些安全知识是十分必要的,下列做法中符合安全原则的是( )
A. 控制灯的开关装在零线一侧
B. 多个大功率用电器同时使用一个插座
C. 高大的建筑物顶端安装避雷针
D. 使用测电笔时接触笔尖金属体
【答案】C
【解析】
【详解】A.控制灯的开关应安装在火线一侧。因为开关断开时,若装在零线上,灯座仍与火线连通,维修时易触电,故A不符合题意;
B.多个大功率用电器同时使用一个插座,会导致电路电流过大,可能引起导线过热而引发火灾,故B不符合题意;
C.高大的建筑物顶端安装避雷针,可将雷电引入大地,避免雷击损坏建筑物或引发火灾,符合防雷安全原则,故C符合题意;
D.使用测电笔时,应接触笔尾金属体。若接触笔尖,当测电笔接触火线时,人体直接与火线连通,可能发生触电事故,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于电学知识,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 金属导体容易导电是因为其内部有大量的自由电子
C. 电流的方向就是自由电子移动的方向
D. 由公式可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,并不是创造了电荷,在摩擦过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故A错误;
B.金属导体内部有大量的自由电子,当在其两端施加电压时,自由电子很容易发生定向移动从而形成电流,所以金属导体容易导电,故B正确;
C.物理学中规定,电流的方向跟正电荷定向移动的方向相同,跟负电荷(自由电子)定向移动的方向相反,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故D错误。
故选B。
4. 科技自立自强是国家发展的战略支撑,某品牌手机采用了具有中国自主知识产权的芯片,因而受到了广泛的关注,关于手机下列说法正确的是( )
A. 制造芯片的主要材料是半导体
B. 随着技术的发展,手机电池对能量的利用率可以达到100%
C. 用正在充电的手机玩游戏是安全的
D. 给手机充电的过程中,是将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.制造芯片的主要材料是半导体,故A正确;
B.手机电池在工作时,会有部分能量转化为内能等其他形式的能量,因此其能量利用率不可能达到100%,故B错误;
C.充电时手机电池处于工作状态,此时玩游戏会使手机功耗增加,导致电池发热加剧,可能会引发电池鼓包、短路甚至爆炸等危险情况,同时也会影响电池的使用寿命,故C错误;
D.给手机充电的过程中,是将电能转化为化学能,将电能储存起来,故D错误。
故选A。
5. 下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线
B. 磁场对放入其中的磁体有力的作用
C. 小磁针在磁场中某一点静止时N极所指的方向跟该点的磁场方向相反
D. 地球周围存在着磁场,地磁场的两极与地理的两极重合
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,并非真实存在的物质,故A错误;
B.磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生磁力作用,如吸引或排斥,故B正确;
C.小磁针在磁场中某一点静止时,N极所指方向即为该点的磁场方向,并非相反,故C错误;
D.地球周围确实存在磁场,但地磁场的两极与地理的两极并不重合,它们之间存在一个夹角,这个夹角被称为磁偏角。正是因为这个磁偏角的存在,指南针所指的南北方向和地理上的南北方向会有轻微的偏差,故D错误。
故选B。
6. 如图所示是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A. 三孔插座与灯泡是串联的关系
B. 测电笔插入三孔插座的左孔,氖管会发光
C. 当空气开关“跳闸”时,电路中某处一定发生了短路
D. 电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.三孔插座与灯泡互不影响,是并联的关系,故A错误;
B.根据“左零右火、中间接地”的原则连接三孔插座,三孔插座的左孔接的是零线,则试电笔测零线,氖管不会发光,故B错误;
C.空气开关跳闸的原因是电路中电流过大,可能是电路中某一处发生短路,也有可能是家庭电路中用电器总功率过大,故C错误;
D.家庭电路中,有金属外壳的用电器都必须采用三脚插头,当该用电器的三脚插头插入三孔插座时,金属外壳接地,能防止用电器的金属外壳漏电时发生触电事故,故D正确。
故选D。
7. 电磁炮是一种先进武器,我国在该领域已走在了世界前列。它利用了磁场对通电导体有力的作用的物理原理,如图能反映其工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中导体棒通过电流时,会发生运动,说明导体通电后在磁场中受到力的作用,故A符合题意;
B.图中闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B不符合题意;
C.图中实验是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,是利用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
8. 下列各种说法不正确的是( )
A. 功率大的用电器,电流做的功一定快
B. 两盏白炽灯分别标有“220V,60W”和“36V,60W”,它们工作时,可能亮度不同
C. 白炽灯的明亮程度决定于灯丝实际消耗的功率
D. 标有“220V,40W”的电灯接在110V的电源上,它所消耗的功率是20W
【答案】D
【解析】
【详解】A.电功率表示电流做功的快慢,电功率越大,电流做功越快,所以电功率大的用电器,电流做功一定快,故A正确,不符合题意;
B.灯泡的亮度由实际功率决定,若两盏灯在各自的额定电压下工作时,亮度相同;若工作电压不等于各自的额定电压,其实际功率就可能不同,亮度也可能不同,故B正确,不符合题意;
C.白炽灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大,亮度越亮,故C正确,不符合题意;
D.标有“220V,40W”的电灯接在110V的电源上,由可知,当电灯的电阻不变时,它所消耗的电功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
9. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大,电流表A示数变小
B. 电压表V的示数不变,电流表示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变
D. 电流表A的示数与电流表A1的示数之差不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,电阻R1、R2并联,电流表A1测量流经R1的电流,电流表A测量干路电流,电压表测量并联电路的电压,根据并联电路电压特点可知,电源电压不变,则电压表示数不变;滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,连入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过R2的电流变小,R1阻值不变,两端电压不变,通过R1的电流不变,则电流表A1的示数不变,根据并联电路电流特点可知,干路电流变小,则电流表A的示数变小,故AB错误;
C.电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,则电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变,故C正确;
D.电流表A的示数变小,电流表A1的示数不变,因此,电流表A的示数与电流表A1的示数之差变小,故D错误。
故选C。
10. 小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表四根裸露的金属导体,S代表导体的横截面积)。下列表述正确的( )
A. 灯泡越亮表示接入M、N之间的电阻越大
B. 分别接入B、D两个导体可探究导体的电阻与导体长度的关系
C. 在M、N之间分别接入B、C两个导体,两次电流之比为2∶1
D. 将灯泡换成电流表,没有安全隐患且使得判断更精准
【答案】B
【解析】
【详解】A.在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,灯泡越亮表示接入M、N之间的电阻越小,故A错误;
B.B、D两个导体的材料和横截面积相同,长度不同,分别接入B、D两个导体可探究导体的电阻与导体长度的关系,故B正确;
C.B、C两个导体的材料和长度相同,C导体的横截面积是B导体横截面积的2倍,因此B导体的电阻是C导体电阻的2倍,根据可知,电压一定,在M、N之间分别接入B、C两个导体,两次电流之比为1∶2,故C错误;
D.将灯泡换成电流表,如果在M、N之间接入的电阻过小时,会导致电路中电流过大而损坏电流表甚至电源,故D错误。
故选B。
11. 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B正确;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
12. 如图甲所示的电路中,电源电压不变为9V,两灯的额定电压均为6V,两灯的I-U图像如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器直至其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡不损坏,此时( )
A. L1正常发光
B. 电压表示数为12V
C. 两灯的总功率为7.2W
D. 滑动变阻器的功率为0.3W
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L1与L2、滑动变阻器R串联,电压表测两灯泡两端的电压之和。
A. 由题意可知,两灯的额定电压均为6V,从图象可知,两灯泡的额定电流分别为
I1=0.6A
I2=03A
由题可知一个正常发光,另一个不被烧坏,故正常发光的是L2,故A不符合题意;
B. 当电路中电流为0.3A时,L2正常发光,则其两端电压为6V,由图可知,L1两端电压为2V,则电压表示数为
故B不符合题意;
C. 此时两灯的总功率为
故C不符合题意;
D. 由串联电路电压规律,可知滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的功率为
故D符合题意。
故选D。
13. 为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定,某同学设计了一种烟雾监测装置,其原理电路如图所示R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大,监测装置上的示数也会增大,到超过一定数值时,,装置报警。S闭合后,则( )
A. 当烟雾浓度增大时,电压表与电流表的示数之比不变
B. 该检测装置的电压表没有示数,则电阻R一定被短路
C. 该检测装置是用电压表来显示示数的
D. 当烟雾浓度增大时,电路消耗的总功率增大
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流;因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,当有烟雾遮挡射向R的激光时,电路中的总电阻增大,电路中的电流减小;
A.当烟雾浓度增大时,光照强度会减弱,光敏电阻的阻值会变大,电压表与电流表的示数之比为光敏电阻的阻值,因此会增大,故A不符合题意;
B.电压表没有示数,也有可能是R0断路,故B不符合题意;
C.由题可知,光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,监测装置上的示数也会增大;由以上分析可知,光敏电阻的阻值增大时,电路中电流变小,电流表示数变小;由U=IR可知,当电路中电流变小时,R0两端电压减小,由于总电压不变,R两端电压变大,电压表的示数增大,所以监测装置是电压表,故C符合题意;
D.当烟雾浓度增大时,由于电源电压不变,电路中的电流变小,由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(共20分)
14. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品,如图所示充电柜中的6个充电宝之间是________(选填“串联”或“并联”)的;充电宝插入柜机充电时,充电宝相当于简单电路中的________。
【答案】 ①. 并联 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]6个充电宝互不干扰,独立工作,因此它们之间是并联的。
[2]充电宝插入柜机充电时,充电宝消耗电能,相当于简单电路中的用电器。
15. 用如图甲所示实验装置来探究通电螺线管周围的磁场。
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图甲所示,说明通电螺线管周围的磁场跟________磁体的磁场相似,图中________(选填“左”或“右”)端是电源的正极;
②对调电源的正负极重复上述实验,发现小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟________有关,断开开关后,小磁针静止时________极指向地理南极。
【答案】 ①. 条形 ②. 左 ③. 电流方向 ④. S
【解析】
【详解】[1][2]由图可看出,通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似;根据小磁针的指向可知,螺线管的右端是N极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,因此电流由螺线管的左端流入,所以电源的左端是正极。
[3]对调电源的正负极重复上述实验,电流的方向发生了变化,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。
[4]由于地磁的北极在地理南极附近,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,断开开关后,在地磁场的作用下,小磁针静止时S极指向地理南极。
16. 周小涵用电流表测通过灯泡的电流,闭合开关前电流表的指针偏转情况如图甲所示,下一步应该采取的措施是________;纠正问题后,小涵闭合开关,发现电流表示数又出现如图甲所示情况,原因是________。改正错误后,在实验过程中出现如图乙所示情况,原因是________。
【答案】 ①. 调零 ②. 电流表正负接线柱接反了 ③. 选用的电流表的量程太小了
【解析】
【详解】[1]闭合开关前出现图甲的情况,此时电路中没有电流,说明电流表指针没有调零,所以接下来应该对电流表进行调零。
[2]闭合开关后出现图甲的情况,电流表指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
[3]由图乙可知,指针偏转到最右边,且超出了刻度盘上的最大刻度,所以是选用的电流表的量程太小了。
17. 如图是某家庭电路中电能表的表盘,一段时间内,电能表的转盘转了300r,电路消耗的电能为_____,这些电能可以让额定功率为_____的用电器正常工作5h。
【答案】 ①. 0.1 ②. 20
【解析】
【详解】[1]转盘转300转消耗的电能
[2]若用电器正常工作5h,则用电器正常工作的额定功率
18. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S1、S2,若此时甲、乙两表是电压表且指针偏转角度相同,则R1:R2=_________;将甲、乙两表换成电流表,仅闭合开关S1,则甲,乙两表示数之比为_________,R1,R2的电功率之比为_________。
【答案】 ①. 4∶1 ②. 4∶5 ③. 1∶4
【解析】
【详解】[1]由图知道,当闭合开关S1、S2,甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表甲的示数大于电压表乙的示数,此时两电压表指针偏转的幅度相同,所以电压表甲示数是电压表乙示数的5倍,即
根据串联电路的分压原理知道,两电阻的阻值之比为
[2]将甲、乙两电压表更换为电流表,仅闭合开关S1时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的分流规律可得,通过两电阻的电流之比为
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以甲、乙两电流表的示数之比为
[3]由知道,R1,R2的电功率之比为
19. 一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将________能转化为电能,驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1V,电流为50mA,若电风扇正常工作了1h,电流做功为________J。
【答案】 ①.
太阳 ②.
180
【解析】
【详解】[1] 太阳能电池板的核心作用是在太阳光的照射下,将太阳能直接转化为电能,为电风扇提供动力。
[2] 根据电流做功公式 ,电压 ,电流
时间
代入公式得
20. 电磁继电器是利用电磁铁来工作的,它是用来控制工作电路的一种________。如图是小红利用光敏电阻和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路,A点应接家庭电路的________线。闭合开关S后电磁铁的上端为________极(选填“N”或“S”)。设计要求是:天暗时灯自动点亮,天亮时L自动熄灭,则的阻值随光照强度的增加而________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 火 ③. N ④. 减小
【解析】
【详解】[1]电磁继电器本质上是一个可以利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的开关。
[2]家庭电路中,通常将开关和控制装置串联接在火线上以保证安全,故A点应接火线。
[3]根据安培定则,右手握住螺线管,让电流方向与四指弯曲方向一致,大拇指所指的一端为N极,可判断线圈上端为N极。
[4]要实现“天暗灯亮、天亮灯灭”的自动控制,则光敏电阻阻值随光照增强而减小,利用它与继电器的配合,白天时光照强度大,光敏电阻阻值小,电路中电流大,电磁铁磁性强,衔铁被吸下,灯不亮;晚上时光照强度小,光敏电阻阻值大,电路中电流小,电磁铁磁性弱,衔铁未被吸下,灯亮。
三、实验探究(共29分)
21. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成闭合电路。
(1)该实验中,通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有________通过;
(2)在选择导体AB的材料时,最好选择________(选填“铜棒”或“铁棒”);
(3)某小组对实验进行完善后,观察并记录数据,可知闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时,电路中会产生感应电流;利用这一原理,人们在生产生活中制成了________;
(4)若在电路中加入保护电阻并将灵敏电流计换成________,则可探究磁场对电流的作用。
【答案】(1)电流 (2)铜棒
(3) ①. 切割磁感线 ②. 发电机
(4)电源
【解析】
【小问1详解】
该实验中,当电路有电流时,灵敏电流计指针发生偏转,而当电路中没有电流通过时,灵敏电流计指针不发生偏转,所以,通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有电流通过。
【小问2详解】
在选择AB材料时要求是导体且不能被磁化,铁棒易被磁化,会被磁铁吸引,影响实验结果,最好选择铜棒。
【小问3详解】
[1][2]通过分析实验数据可知,在电路闭合时,只有导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针才偏转,说明此时电路中产生电流,由此可知:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应现象,人们利用这一原理制成了发电机。
【小问4详解】
若将灵敏电流计换成电源,则电路中会有电流,通电导体在磁场中会受到力的作用,所以可探究磁场对电流的作用。
22. 在探究“并联电路中电流的特点”的实验中,小明选用两节新干电池,多个规格不同的小灯泡、开关、电流表和若干导线进行实验,设计的电路图如图所示:
表(一)
处电流/A
处电流/A
处电流/A
0.28
0.20
0.48
表(二)
实验次数
处电流/A
处电流/A
处电流/A
1
0.12
0.18
0.30
2
0.14
0.22
0.36
3
0.20
0.30
0.50
(1)在连接电路过程中应保持开关处于________状态。
(2)小明正确连接好电路后,闭合开关,发现灯泡比亮,则灯泡的电阻________(选填“大于”“小于”或“等于”)灯泡的电阻;在实验过程中,突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是________;
(3)按照正确的步骤操作进行实验,将电流表接入所在支路中,观察并记录电流表的示数,再将电流表分别接入________处和________处(两空均选填“A”“B”或“C”)。观察并记录电流表的示数,实验数据如表(一)所示,根据表(一)数据可初步得出,并联电路中干路电流与支路电流的关系是:________。
(4)小明想,上述初步结论有偶然性,不可靠,还要用不同的方法进行多次实验,于是和同学讨论了以下三种方案:
方案一:在如图所示的电路中,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
方案二:在如图所示的电路中,只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
方案三:在如图所示的电路中,在一条支路上换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
①以上三种方案,你认为不可行的方案是________;
②小明选择上述可行方案之一,做了三次实验,并将实验数据填入表(二)中,请你根据测量数据判断,小明选择的是方案________(选填“一”“二”或“三”)。
【答案】(1)断开 (2) ①. 小于 ②. 断路
(3) ①. B ②. C ③. 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
(4) ①. 方案一 ②. 二
【解析】
小问1详解】
在连接电路过程中,为了防止电路连接错误时出现短路等故障,损坏电路元件,应保持开关处于断开状态。
【小问2详解】
[1]由图分析可知,两灯泡并联,并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,即;灯泡亮度由实际功率决定,L1比L2亮,说明L1的实际功率P1大于L2的实际功率P2,即,由,可知灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻。
[2]L2突然熄灭,L1亮度不变,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以故障出在L2所在支路。若L2短路,会造成电源短路,L1也会熄灭,不符合题意;若L2断路,L1所在支路不受影响,仍能正常工作,所以电路可能出现的故障是L2断路。
【小问3详解】
[1][2]要探究并联电路中电流的特点,需测量各支路电流和干路电流。已知电流表先接入L1所在支路,即A处测L1所在支路的电流,接下来,还需要测量L2所在支路和干路电流,即电流表分别接入B处和C处。
[3]从实验数据可初步得出,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即。
【小问4详解】
[1]方案二和三中,换用不同的规格的小灯泡,或者改变电源电压,测出三处的电流,可以得出多组不同的实验数据,故可以得出普遍规律;而方案一中反复断开,闭合开关,测得到的实验数据都是相同的,故不可行,所以不可行的方案是方案一。
[2]由表格数据可知,通过A处和B处的电流都发生了改变,当只改变电源电压时,能实现这种情形,符合题意;而方案三中,只改变其中一条支路上的灯泡,通过另一条支路的电流不会发生改变,不符合题意,所以小明选择的是方案二。
23. 小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”,已知四个透明容器内密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少;这里运用了________(选填“转换”或“等效替代”)法;
(2)通电后透明容器中电阻丝温度升高,它的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的;
(3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与________的关系的;通电一段时间,两U形管中液面高度差如图甲所示,可以得出的结论是________。通电5min,左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为________;
(4)在如图乙所示装置中,某次实验中通电一段时间后发现,图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等,若电路中只有一处故障,则可能是________。
【答案】(1) ①. U形管两侧液面高度差 ②. 转换
(2)做功 (3) ①. 电阻 ②. 当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多 ③. 1︰2
(4)R3断路
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电流通过导体产生热量的多少,不能直接测量,而是通过U形管两侧液面高度差来比较产生热量的多少,这种方法叫转换法。
【小问2详解】
电流流过电阻丝时,将电能转化为电阻丝的内能,这是通过做功的方式改变电热丝的内能的。
【小问3详解】
[1][2]甲装置中,两个阻值不同的电阻串联,通过的电流和通电时间相等,可以探究电阻产生的热量与电阻的关系;通电一段时间,右侧U形管中液面高度差较大,说明右侧电阻产生的热量多,可以得出的结论是:当电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多。
[3]根据可知,通电5min,左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为
【小问4详解】
某次实验中通电一段时间后,发现图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等,若电路中只有一处故障,则可能是R3断路,此时R1、R2串联,通过电阻丝R1、R2的电流相等,由可知,在电阻和通电时间相同时,R1和R2产生的热量相同,密闭空气吸收相同热量后,两侧气体膨胀一样大,所以两侧U形管内液面高度差始终相等。
24. 以下为小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验,根据要求回答问题。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电压,若故障发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因可能是________;
(3)小明在排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,可求出所用定值电阻的阻值为________;
(4)小明还利用甲图,分别用、、的定值电阻探究“电流与电阻的关系”,实验过程中把的电阻换成的电阻时,滑动变阻器应向________端滑(选填“A”“B”)。他测量了多组数据,绘制出如图丁所示的图像,分析图像可得出的结论是:当导体两端的电压一定时,________;
(5)小红也利用图甲所示电路图做“伏安法测电阻”的实验,实验中该同学填写的实验数据如表所示。该同学测得的电阻为________Ω;
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.20
0.30
0.40
0.48
(6)小王又利用图甲,将定值电阻换成某灯泡,测该灯泡的电阻,正确连接完电路,检查无误后,闭合开关灯泡不亮,他接下来的操作应该是:________;
【拓展】
(7)完成实验后,另一小组同学还想测量一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率,但缺少电压表,设计了如戊所示电路。电源电压(未知)且保持不变。请完成实验步骤:
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A;
②断开开关,用5Ω的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片P________(选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),闭合开关,电流表的示数为0.3A;
③将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表示数为0.9A;
④小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1) (2)定值电阻R断路
(3)5 (4) ①. B ②. 电流与电阻成反比 (5)10.1
(6)调节滑动变阻器的滑片位置,观察灯泡的亮度是否发生变化
(7) ①.
保持不动 ②.
0.5
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小,说明它的电阻增大,所以滑动变阻器左下接线柱接入电路,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,且接近电源电压,说明电压表和电源两极之间是通路,故障原因可能是定值电阻R断路。
【小问3详解】
由图丙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,电压表的示数为1.5V,根据欧姆定律,定值电阻的阻值为
【小问4详解】
[1]根据串联分压原理可知,将10Ω电阻换成20Ω电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,即应保持电压表示数不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动。
[2]在探究“电流与电阻的关系”的实验中,我们控制电阻两端的电压不变。从图像中选取几组数据进行分析
可见在电压不变的情况下,电流与电阻的乘积始终为一个定值。因此可得出的结论是:当导体两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
根据得每次的电阻分别为,,,,则的平均电阻为
【小问6详解】
闭合开关电路接通,灯泡不亮可能是电路中的电流太小了,接下来应该调节滑动变阻器的滑片位置,观察灯泡的亮度是否发生变化。
【小问7详解】
[1][2]断开开关,用5Ω的定值电阻替换灯泡,为了求出小灯泡正常发光时滑动变阻器接入的电阻,应保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关,电流表的示数为。根据欧姆定律,此时定值电阻两端电压
滑片移到最左端时,滑动变阻器阻值为0,电路只有5Ω电阻,根据欧姆定律,则此时
根据串联分压规律,代入数据,解得。
小灯泡正常发光时,滑动变阻器电压
小灯泡额定电压
根据功率公式,则额定功率
四、计算题(共12分)
25. 如图所示,图甲为某电饭锅的实物图,图乙为其电路原理图,和为电阻不变的电热丝,为总开关,为温控开关。该电饭锅可以通过、两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中,已知的阻值为550Ω,加热挡功率为880W,求:
(1)电饭锅处于加热挡时的电流;
(2)电饭锅处于加热挡时,持续工作15min消耗的电能;
(3)电饭锅保温挡的功率。
【答案】(1)
4A (2)
(3)
80W
【解析】
小问1详解】
已知,,根据电功率公式,得电饭锅处于加热挡时的电流
【小问2详解】
工作时间
根据电能公式可得,消耗的电能
【小问3详解】
由电路图可知,当开关、都闭合时,电阻被短路,电路中只有工作,此时电路总电阻最小,根据电功率公式及欧姆定律,可推导出,由于电压U不变,电阻R越小,功率P越大,因此电饭锅处于加热挡。由得电阻的阻值
当开关闭合、断开时,电阻和串联,此时电路总电阻最大,根据,功率P最小,因此电饭锅处于保温挡。电路中的总电阻
则保温挡的功率
26. 如图所示是课外活动时,同学们设计的电子身高体重测量仪的电路简图,测量时人站立的绝缘托盘质量忽略不计,托盘置于一压力传感器上方,传感器不受压力时的电阻为20Ω,其阻值随压力增大而减小:绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已知电源电压恒为18V,定值电阻,滑动变阻器的规格为“240Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程均为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。求:
(1)当开关和均闭合,身高体重测量仪空载时,滑片P处于的下端,求电路消耗的总功率;
(2)当开关闭合,断开时,为保证电路安全工作,求此测量仪能测量的身高的范围。
身高(cm)
130
140
150
160
170
180
190
200
210
(Ω)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
【答案】(1)27W;(2)130cm~180cm
【解析】
【详解】解:(1)当开关S1和S2均闭合,身高体重测量仪空载时,滑片P处于R2的下端,此时电路为Rx与R1的并联电路,Rx所在支路的电功率为
R1所在支路的电功率为
电路消耗的总功率为
P总=Px+P1=16.2W+10.8W=27W
(2)当开关S1闭合,S2断开时,此时电路为R2与R1的串联电路,电压表测量R2两端电压,R2连入电路电阻为0时,电压表的示数为0,电路电阻最小,根据欧姆定律可知,此时电流最大,为
没有超过滑动变阻器的规格和电流表的量程,根据表中数据可知,此时测量仪能测量的身高为130cm;当电压表示数为15V时,根据串联电路的分压规律可知,此时R2连入电路电阻最大,电路总电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电流最小,为
电路总电阻
此时R2连入电路电阻为
R2=R总-R1=180Ω-30Ω=150Ω
根据表中数据可知,此时测量仪能测量的身高为180cm;因此,为保证电路安全工作,此测量仪能测量的身高的范围为130cm~180cm。
答:(1)当开关S1和S2均闭合,身高体重测量仪空载时,滑片P处于R2的下端,电路消耗的总功率为27W;
(2)当开关S1闭合,S2断开时,为保证电路安全工作,此测量仪能测量的身高的范围为130cm~180cm。
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