江西省师范大学附属中学2025-2026学年九年级上学期 物理期末复习实验题模拟练习卷(适用人教版)
2026-01-24
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内容正文:
江西省师范大学附属中学2025-2026学年九年级上学期
物理期末复习实验题模拟练习卷(适用人教版)
一、内能
1.蓄冷剂是食品运输和保鲜的重要降温试剂。现有两种蓄冷剂,为了探究它们的蓄冷效果,小昕首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标记A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体,在相同的容器①、②中分别加入质量为500g且温度相同的水,再将A、B袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。小洋通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是小洋记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化图像.已知、
(1)蓄冷剂B属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(2),蓄冷剂分子运动剧烈程度 (选填“变大”“变小”或“不变”),蓄冷剂 (选填“A”或“B”)比热容更大;
(3),水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为 (选填“从水到蓄冷剂”或“从蓄冷剂到水”);
(4),容器①中水的温度降低,若热量全部被蓄冷剂吸收,经过计算,该过程蓄冷剂A吸收的热量为 J;
(5)如果你是商家,给荔湾区客户配送雪糕时,你会选择蓄冷剂 (选填“A”或“B”),理由是 .(仅从物理学的角度分析)
二、内能的利用
2.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是50g,烧杯内的液体质量和初温也相同
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时要观察液体的温度变化量比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度时间图像(如上图戊),由图像可看出液体a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容。
3.【项目提出】制作简易热机模型
【项目分析】①热机的工作原理是什么?②热机包含哪些主要装置?
【项目实施】
①制作叶轮:取一个空易拉罐,剪下一块圆形片,再将圆形金属片剪成螺旋桨的形状.最后,在中心钻孔,用铁丝穿过小孔,如图甲;
②组装“汽轮机”:在另一个易拉罐盖旁打个孔,倒出饮料后往其内部装入半罐水,如图乙;用铁丝制作支架,最后组装器材,如图丙,该“汽轮机”属于 (选填“内燃机”或“外燃机”);
③“汽轮机”工作:点燃固体酒精,加热易拉罐中的水直至沸腾,当孔周围出现大量的“白气”时,再将叶轮移到正对孔的位置。该“汽轮机”工作时,图丙中的水蒸气的 能转化为叶轮的 能,这是通过 方式改变水蒸气能量。
【展示交流】
①小昕发现,该“汽轮机”工作时,叶轮转动断断续续,根据这一现象,请你提出一条改进措施: ;
②小昕改进问题后,叶轮能持续稳定转动,但速度慢,小阳提议用干抹布覆盖储水罐顶部,尝试后叶轮转动速度变快,该操作提高了“汽轮机”的 。
A.燃料热值 B.输出功率 C.输出效率
三、电流和电路
4.小红正在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,电源电压可调。
(1)根据图甲所示的电路图,连接图乙实物图电路,检查发现有一根导线接错了,请找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现只有灯发光且两电流表示数都如图丙所示,其读数为 A,出现这个现象的原因可能是灯 (选填“短路”和“断路”)。
(3)解决上述问题后,通过改变电源电压值测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电流表A示数I/A
0.15
0.24
0.32
0.40
0.48
0.55
电流表示数
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
先正常发光的灯泡是 ,此时另一个灯泡两端的电压为 V,通过另一个灯泡的电流为 A。
5.按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时,观察到验电器的两片金属箔张开,其原因是 (选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。
(2)图乙中,电能表的示数为 。
(3)用笔画线代替导线,将图丙各元件正确连入电路,要求开关只控制灯泡。
四、电压和电阻
6.小轩利用如图甲所示电路探究“串联电路的电压规律”,实验中电源电压不变。
(1)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”);
(2)闭合开关后,小轩发现电压表指针如图乙所示,出现这种情况的原因是 ;
(3)在某次测量L1的电压后,小轩保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点并改接到C连接点上,她 (选填“能”或“不能”)测量出L2两端电压;
(4)多次实验测得数据如下表所示,分析数据可知:在串联电路中,用电器两端的电压和电源两端的电压关系是 (用U1、U2和U表示)。
实验次数
L1两端电压U1/N
L2两端电压U2/N
L1与L2两端总电压U/N
1
1.5
1.5
3.0
2
1.2
1.8
3.0
3
1.1
1.9
3.0
7.如图所示“影响导体电阻大小的因素”实验装置,可供选择的几种导体,分别用、、、四个字母代表,导体的横截面积
(1)为验证电阻的大小与长度的关系,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果将和两电阻丝分别接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的 有关;
(2)由实物图可知,通过观察 来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确;
(3)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是( )
A.将电阻丝拉长后接入电路 B.将电阻丝对折后接入电路
C.减小通过电阻丝的电流 D.增大电阻丝两端的电压
五、欧姆定律
8.某学习小组在做“探究电流与电阻的关系”实验中,采用了如图(a)所示电路。电源电压为4.5V,另有四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻。
(1)闭合开关,移动滑片P的过程中,观察到电压表无示数,电流表示数有明显变化。已知导线、电表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻R ;
(2)排除故障后,接入5Ω的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片Р使电压表示数为2.4V,记录电流表示数。断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻,此时应向 移动滑片Р才可以达到实验要求;
(3)更换其他电阻重复上述实验,并将实验数据记录在表格中。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.48
0.24
0.16
0.12
(4)根据表格中记录的数据,在图(b)中用描点法画出通过导体的电流Ⅰ与导体的电阻R的关系图像 ;
(5)分析上述实验数据可得: 。
9.实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rₓ的阻值。
(1)连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 端,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过此次测得Rₓ的阻值为 Ω
(2)实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量了电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻最后求出Rₓ,本实验多次测量的目的是为了( )(选填字母)
A.寻找规律 B.求平均值减小误差
(3)小雷取下Rₓ,保持其他元件不变,依次换上15Ω、20Ω、25Ω、30Ω四个定值电阻继续实验,采用“伏安法”各测量一次,把每个定值电阻两端的电压和通过的电流在U-I坐标系中描点,得到了图丙中甲、乙、丙、丁四点,其中 点是阻值为30Ω的点
(4)若实验中电压表损坏,小雷又添加一个已知阻值为R₀的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,同样测出了未知电阻Rₓ的阻值,请将实验步骤补充完整
①保持开关S₂断开,闭合开关S、S₁,读出并记录电流表示数I₁
②断开开关S₁,闭合开关S、S₂,读出并记录电流表示数I₂
③处理实验数据,则得 (用I₁、I₂和R₀表示)。
10.在“用电流表和电压表测电阻”实验中,器材有:学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器滑片的位置是否正确 ;(选填“正确”或“错误”)
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,由该组数据初步计算的阻值为 ;通过调节滑动变阻器,测得多组电压值和电流值,最后算出的电阻平均值,这样做的目的是 ;
(3)另一个实验小组只有电压表和定值电阻,他们设计了如图丙所示的电路并进行了以下操作来测量的阻值。
①闭合开关S、,电压表的示数为;
②闭合开关S,断开开关,电压表的示数为;
③阻值的表达式: 。
11.“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验。器材有学生电源、阻值分别为、、的定值电阻、标有“ 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线将图乙中的实物图补充完整;
(2)将的电阻接入电路,学生电源电压调至6V,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若故障出现在或上,则发生的故障是 ,排除故障,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电流表的示数如图丙所示为 A;断开开关,只将定值电阻由更换为,闭合开关,应该向 调节滑片,直至电压表示数仍为2V;
(3)当换用电阻后,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终无法达到2V。请写出你的解决方案: 。
12.如图甲,是实验小组做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。(要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数、电压表示数为 V、则故障可能为小灯泡断路。
(3)排除故障后进行实验、移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/
1
1.0
0.16
2
0.20
3
2.0
0.22
4
2.5
0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图乙所示、为 V;
②小灯泡正常发光时的电阻为 ;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是 。
(4)小宇发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关。若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是 。
【拓展】
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻的阻值。实验器材:电阻、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图丙所示的电路,用以下步骤测的阻值:
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数(未超过电流表的测量范围);
③写出的表达式: (用字母、、表示)。
13.为了探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”,小石选择以下器材进行实验:电压可调节的电源,此时输出电压为4.5V,规格为“ 1A”的滑动变阻器,已调零的电压表(量程为)和电流表(量程为),阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。
(1)小石主要操作步骤如下:
①如图所示连接电路,将的定值电阻接入电路中。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,将和记录在表格中。
②断开开关,将电路中的定值电阻更换为,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使 ,读出电流表的示数,将和记录在表格中。
③仿照步骤②,更换不同的定值电阻继续进行实验。
④当小石将电路中的定值电阻更换为后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法完成实验。
(2)在不改变电路连接和实验器材的前提下,为了完成六次实验且保证电路安全,通过计算说明可采取的措施(一种即可)。
14.小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,其电源电压为4.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器RP铭牌为“20Ω,2A”。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器滑片滑至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)调节。
(4)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;小灯泡的电阻非定值,这是因为灯丝的电阻受 的影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1 ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡 ,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为I1;(已知小灯泡的额定电流为I1)
②断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为I2;
③小灯泡正常发光时的电阻为 (用R0、R1、I1和I2表示)。
六、电功和电功率
15.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
实验思路:
(1)为了比较电流通过导体时产生的热量,烧瓶A、B内应装初温和 相同的煤油;
(2)在实验中,通过观察 来比较电流产生的热量多少;
实验过程:
(3)将一个电阻与烧瓶B内电阻并联的作用是 ,通电一段时间后,观察到烧瓶A的温度计示数升得高;
实验结论:
(4)说明在通电时间和电阻相同的情况下,通过导体的 越大,导体产生的热量越多。
16.小洋找到以下器材(如图1甲)制作一盏简易调光台灯
【项目分析】
小洋查找资料后发现,白炽灯由于电光转化效率低,市面上逐渐被电光转化效率高的LED灯所替代。
(1)额定功率为40W的白炽灯发光效率为10%,则有用功率 W,额外功率 W;
(2)LED灯的发光效率约80%,额定功率为 W的LED灯正常工作时亮度与上述白炽灯相同(可看作:白炽灯、LED灯相同时间放出的光能相同).因此,从节能的角度考虑,小洋应选 (选填“LED灯”或“小灯泡”)制作台灯;
【项目实施】
(3)小洋想把电位器接入电路中,请你用笔画线代替导线,帮小洋在图乙中接好电路(要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗)。
(4)根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片应转到 (填“A”“D”或“C”)端.小洋闭合开关后,发现小灯泡不亮,小洋接下来的操作应该是 。
【展示交流】如图2乙是小洋自制的台灯。
17.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为3.2V,电源电压为6V。
(1)图甲中实物图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整(要求:图中滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗);
(2)正确连接电路后,发现电压表与电流表均有示数,移动滑片电压表示数不变,则电路中出现的故障是 ;
(3)改正故障后,改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W,实验中多次测量的目的是 ;
(4)当小灯泡正常发光时,保持滑片位置不动,对小灯泡吹气、发现电压表示数逐渐变小为2.5V、电流表示数逐渐变大为0.5A,说明吹气加快了灯丝表面空气流速,加快其散热速度。由此推断,灯丝的电阻大小与 有关。吹气过程中小灯泡的功率变化情况是 (选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”);
(5)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=1.44P1,则以下关于额定电压U0与此次工作时的实际电压U1的数值关系、你认为最有可能的是( )(填字母);
A.U0=1.2U1 B.U0=1.4U1 C.U0=1.5U1
(6)莉莉取来一个LED灯(正常发光时的电阻约为100)将其与上述的小灯泡并联在1.5V的电源两端,闭合开关、发现LED灯亮而小灯泡发光微弱。由此她终于想到了国家大力提倡使用LED灯来替代白炽灯的原因是: (请从能量转化的角度分析)。
18.小石想探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关”,组装了如图所示的实验装置。其中甲、乙是两个完全相同的烧瓶,烧瓶内分别装有阻值恒为和的电热丝,且,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口。加热过程中热损失忽略不计。主要实验步骤如下:
①将甲乙两烧瓶内装入质量、初温均相同的煤油;
②滑动变阻器的滑片移至适当位置,闭合开关,记录甲、乙瓶中温度计的示数;
③通电3min后,再次记录两个烧瓶中温度计的示数;
④利用计算出甲、乙烧瓶中煤油的温度变化量和,并将的值记录在表格中;
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)实验中用 来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)实验测得,可以得到的结论是 。
(3)小石仅将另一种质量、初温与甲瓶相同的未知液体替换乙烧瓶内的煤油,通电3min后,若观察到乙烧瓶中温度计示数变化小于,则可判断该液体的比热容 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年1月24日初中物理作业》参考答案
1.(1)晶体
(2) 变大 B
(3)从水到蓄冷剂
(4)
(5) B B的比热容更大,能吸收更多热量,蓄冷效果更好
【难度】0.65
【知识点】热传递的条件和方向、不同物质的吸热本领、熔化和凝固的图像、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】(1)蓄冷剂B在熔化过程的图像有一段水平线段,即温度保持不变,属于晶体。
(2)[1] 阶段,蓄冷剂温度升高,分子热运动剧烈程度变大。
[2]由图乙可知,相同时间内吸收相同热量时,A的温度升高更快。根据,质量相同、吸热相同时,温度变化小的比热容更大,因此蓄冷剂B的比热容更大。
(3)蓄冷剂刚从冰箱取出时温度低于水,热量会从温度较高的水传递给温度较低的蓄冷剂。
(4)水放出的热量为
热量全部被蓄冷剂A吸收,因此
(5)B是晶体,熔化时温度保持不变,能为雪糕提供更稳定的低温环境;且B的比热容更大,相同质量下能吸收更多热量,蓄冷效果更好,故应选择蓄冷剂B。
2.(1) 甲乙 甲丙
(2)小于
【难度】0.65
【知识点】比较不同燃料的热值大小、不同物质的吸热本领
【详解】(1)[1]根据单一变量原则,要比较不同燃料的热值,除燃料种类不同外,其它条件应相同,应选择甲乙两图进行实验。
[2]要比较不同物质的比热容,除物质的种类不同外,其它条件应相同,应选择甲丙两图进行实验。
(2)结合图戊可知,升高相同的温度,液体b所需的加热时间大于液体a所需的加热时间,由加热时间越长吸收热量越多可知,两液体质量相同,根据公式,则液体a的比热容小于液体b的比热容。
3. 外燃机 内 机械 做功 增大酒精灯火焰或增加水量、用密封性更好的容器 B
【难度】0.65
【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机的种类、能量的转化
【详解】[1]汽轮机”类型 该“汽轮机”属于外燃机。它是通过外部加热水产生水蒸气来推动叶轮转动的,燃料在装置外部燃烧,符合外燃机的特点。
[2][3][4]水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,这是通过做功方式改变水蒸气能量的。水蒸气推动叶轮转动时,自身的内能减少,转化为叶轮的机械能,这个过程是通过做功的方式来实现能量转化的。
[5]增大酒精灯火焰或增加水量、用密封性更好的容器,以持续产生稳定的水蒸气,让叶轮转动更平稳。
[6]用干抹布覆盖储水罐顶部,减少了热量散失,使水蒸气的内能更集中地转化为叶轮的机械能,从而加快了叶轮转速,提升了输出功率。AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(1)
(2) 0.24 断路
(3) 2.5 0.18
【难度】0.4
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、电流表的量程及读数、并联电路的电流规律、并联电路的电压规律及应用
【详解】(1)由图甲分析电流从电源正极出来经过电流表A之后、在电流表A1之前分支,所以电流应该在电流表A1的正接线柱上分支,所以电流表A1负接线柱到L2的这根线接错了。应将L2接电流表A1负接线柱的导线改接到电流表A1的正接线柱。如图所示:
(2)[1]由图丙可知电流表测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
[2]由图分析电流表A测总电流,A1测L1的电流,电路正常情况下电流表A的示数大于A1的示数;闭合开关后,灯L1发光,L2不发光,且两表的示数相同说明两个电流表串联,原因是L2断路。若L2短路,则与L2并联的L1也会短路,L1不能发光,电流表A1也被短路,电流表A1示数为0。
(3)[1][2][3]灯正常发光时要达到它的额定电流。根据并联电路中电流特点和表格数据分析可知,灯L1达到额定电流0.3A时,此时灯泡L2的电流为
此时L2还没达到正常发光状态,所以先正常发光的灯泡是L1;因为L1和L2并联,由图乙可知L1的额定电压为2.5V,所以L2此时的电压等于L1的额定电压为
5.(1)同种
(2)1038.5
(3)
【难度】0.65
【知识点】家庭电路作图、验电器的构造和原理、电能表的作用和读数
【详解】(1)验电器的两片金属箔片与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后带有同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两片金属箔片张开。
(2)图乙中,电能表的单位是kW·h,最后一位是小数位,则电能表的示数为1038.5kW·h。
(3)为保障用电安全,开关应接在火线与灯泡之间,故火线进入开关,零线直接接入灯泡的螺旋套;开关只控制灯泡,三孔插座独立工作,三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则接入电路,即插座的左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
6.(1)断开
(2)电压表的正负接线柱接反了
(3)不能
(4)
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关后,小轩发现电压表指针左偏,说明电压表的正负接线柱接反了。
(3)只断开A连接点,并改接到C连接点上,这会导致电压表正负接线柱接反,指针反偏,无法测量出L2两端的电压
(4)根据图丙数据可知
分析表格数据可知,灯泡L1、L2两端的电压之和等于两个灯泡两端的总电压,可得结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即。
7.(1) �� 、�� 材料
(2)电流表示数
(3)A
【难度】0.65
【知识点】探究电阻大小与导体长度的关系、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系、转换法
【详解】(1)[1]探究电阻大小与长度的关系,根据控制变量法,要控制导体的材料和横截面积相同,长度不同。由已知, 且 ��、��材料都是镍铬合金,长度不同,所以应选用编号为��、��两根电阻丝进行实验。
[2]��和��两电阻丝长度相同,横截面积相同,材料不同( ��是镍铬合金,��是锰铜),接入电路后电流表示数不同,说明电阻不同,由此可初步得到的结论是:电阻的大小与导体的材料有关。
(2)因为通过灯泡亮度判断电阻变化不够精确,而电流表可以精确测量电流大小,在电源电压不变时,电阻变化会引起电流变化,所以通过观察电流表示数来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确。
(3)A. 将电阻丝拉长后接入电路,电阻丝长度变长,横截面积变小,根据影响电阻大小的因素,材料和温度相同时,长度越长、横截面积越小,电阻越大,所以该方法可使电阻丝接入电路的阻值变大,故A正确;
B. 将电阻丝对折后接入电路,电阻丝长度变短,横截面积变大,电阻会变小,故B错误;
C. 电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流大小无关,减小通过电阻丝的电流,电阻丝的阻值不变,故C错误;
D. 电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压大小无关,增大电阻丝两端的电压,电阻丝的阻值不变,故D错误。
故选A。
8. 短路 右 见解析
【难度】0.65
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)[1]闭合开关,移动滑片P的过程中,电流表示数有明显变化,说明电路是通路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(2)[2]根据串联电路的分压原理可知,用10Ω电阻替换5Ω电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
(4)[3]根据表格数据描点画出图像,如下图所示:
(5)[4]由表中数据可知电流和电阻的乘积,即电压表的示数为UV=I1R1=0.48A×5Ω=2.4V
电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数保持不变,可以得到在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
9.(1) 右
(2)B
(3)丙
(4)
【难度】0.65
【知识点】电阻伏安特性曲线的理解和应用、单安法测电阻、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)[1]为保护电路,防止电路中的电流过大,闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,因此应将滑动变阻器的滑片置于最右端。
[2]由图乙可知,电流表的测量范围为,分度值为,电流为,测得的阻值为
(2)多次测量了电压及电流的值,计算出多个电阻值,求电阻的平均值,减小误差,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)分别将甲、乙、丙、丁与原点连线,画出四条倾斜的直线,如图所示:
根据可知,电阻越大,图像的倾斜程度越大,其中丙点是阻值为的点。
(4)①保持开关断开,闭合开关、,与并联,电流表测支路电流,为,两端的电压为,根据并联电路的电压规律可知,电源电压
②断开开关,闭合开关、,与并联,电流表测干路电流,为,只改变了电流表测量的位置,则通过的电流为
③处理实验数据,则得
10.(1) 断开 正确
(2) 5 减小误差
(3)
【难度】0.65
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、单伏法测电阻
【详解】(1)[1][2]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于阻值最大处,故滑片的位置正确。
(2)[1]电压表选用小量程。分度值为0.1V,示数为1.5V。由该组数据初步计算
[2]通过调节滑动变阻器,测得多组电压值和电流值,最后算出的电阻平均值,这样做的目的是减小误差。
(3)闭合开关S、,电路为R0的简单电路,电压表测量电源电压,电压表的示数为;闭合开关S,断开开关,R0、Rx串联,电压表测量定值电阻两端的电压。电压表的示数为;根据欧姆定律可知电路电流
根据串联电路的电压特点及欧姆定律可知阻值的表达式
11.(1)
(2) 滑动变阻器RP断路 0.4 右
(3)调节电源电压,使其最大不超过5V
【难度】0.65
【知识点】 探究电流与电阻的关系、用电压表检测电路故障、用滑动变阻器控制电阻两端的电压
【详解】(1)[1]根据图甲电路图,电压表应与定值电阻并联,实验中控制定值电阻R两端电压为2V,故电压表选择0~3V量程,如图所示:
(2)[1]闭合开关后,电流表、电压表均无示数,电路可能出现断路。若故障只出现在Rp或R,则可能是滑动变阻器断路,因为如果R断路,电压表会有示数(测电源电压),而现在两表均无示数,所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通。
[2]由图丙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[3]R两端的电压UR与滑动变阻器Rp两端的电压UR之比为
由于串联电路的分压关系可知,R与Rp之比为
即当定值电阻更换更大阻值时,滑动变阻器接入电路的阻值相应变大,才可使电压表示数保持不变,故滑片应向右端移动。
(3)根据串联分压原理,当,滑动变阻器接入阻值最大,滑动变阻器最大阻值为30Ω,故
解得U=5V
所以调节电源电压,使其最大不超过5V。
12.(1)
(2)3
(3) 1.5 10 小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值
(4)小灯泡的实际功率、小灯泡亮度
(5)
【难度】0.65
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、单安法测电阻、伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故变阻器的右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)连接好电路,闭合开关后,若小灯泡断路,电流表无示数,此时电压表与电流表、开关、滑动变阻器串联接在电源两端,电压表两个接线柱与电源两极连通,电压表的示数等于电源电压为3V。
(3)[1]图乙电压表选用的测量范围是0~3V,分度值为0.1V,此时电压表示数为1.5V。
[2]由题意知小灯泡的额定电压为2.5V,根据表格数据可知当小灯泡正常发光时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为
[3]小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值。
(4)若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,还要体现灯泡的亮度是否随灯泡的实际功率而变化,实验表格中还需添加的两列表头是小灯泡的实际功率、小灯泡亮度。
(5)①闭合开关S,移动滑片P到B端,Rx与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R0,记下电流表示数,电源总电压可表达为……①
②移动滑片P至A端,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,记下电流表示数(未超过电流表的测量范围),电源总电压可表达为……②
解①②两式可得的表达式为
13.(1)电压表的示数仍为2.5V
(2)将定值电阻两端的电压控制在2.7V~3V范围内
【难度】0.4
【知识点】 探究电流与电阻的关系、串联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。所以步骤②中,断开开关,将电路中的定值电阻更换为10Ω,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数仍为2.5V,读出电流表的示数,将R和I记录在表格中。
(2)由图可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路中最大电流为0.6A,电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
根据串联电路电压的规律,电源电压,定值电阻两端的电压要保持不变,则滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的分压原理可得,即
当定值电阻,滑动变阻器接入最大阻值时,假设能完成实验,则
解得
即为完成实验,定值电阻两端的最小电压为2.7V, 故在不改变电路连接和实验器材的前提下,为顺利完成六次实验,定值电阻两端的电压需要控制在2.7V~3V范围内。
14.(1)A
(2)小灯泡断路
(3)右
(4) 10 温度
(5)大于
(6) 正常发光即通过的电流为
【难度】0.4
【知识点】欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、电阻伏安特性曲线的理解和应用
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处即应该将滑动变阻器滑片滑至A端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,说明电压表串联在电路中了,则电路故障可能是小灯泡断路。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,小于小灯泡的额定电压,则要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向右调节减小分压。
(4)[1]多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由图像可知,小灯泡的I−U图像不是直线,说明小灯泡的电阻不是定值,这是因为温度对小灯泡的电阻有影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,假设图甲中滑片向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器分压变小,则灯泡分得的电压变大,由图像可知电路中电流变大,说明电路的总电阻变小,而电流变大时灯丝温度升高,灯泡电阻会增大,由电阻串联的规律可得 R总=R滑+RL
则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小,则这两个量的大小关系是ΔR1大于ΔR2。
(6)[1][2]另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡正常发光即通过的电流为,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为;(已知小灯泡的额定电流为)
断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为;两次的电源电压相等,即(R1+R灯)=(R1+R0),整理得小灯泡正常发光时的电阻为:R灯=
15.(1)质量
(2)温度计示数变化
(3)使通过烧瓶内电阻丝的电流不同
(4)电流
【难度】0.65
【知识点】设计探究电流热效应的实验原理和电路图、探究电流产生的热量与电流的关系
【详解】(1)为探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关,根据控制变量法,应控制两瓶中煤油的初温和质量相等。
(2)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量被煤油吸收,使煤油的温度升高,即温度计示数变化反映产生热量多少。
(3)将一个电阻与烧瓶B内电阻并联,B瓶内电阻处在支路中,A瓶内电阻处在干路,根据并联电路电流规律可知,通过两瓶内电阻的电流不同,即可探究电热与电流的关系。
(4)由实验可知,一段时间后,A瓶内温度计示数较高,则A瓶内电阻产生的热量较多,所以可得出结论,在通电时间和电阻相同的情况下,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多。
16.(1) 4 36
(2) 5 LED灯
(3)
(4) A 移动滑片,观察灯泡是否发光
【难度】0.65
【知识点】了解各种用电器使用时的能量转化、电功率P=UI及推导式的简单计算、电位器的原理及使用、额定电压与额定功率
【详解】(1)[1]有用功率
[2]由
额外功率
(2)[1]设LED灯的额定功率为,要与40W白炽灯亮度相同,即两者的有用功率相等,则LED灯的额定功率
[2]从节能角度,应选择LED灯。相同亮度下,LED灯功率更小,相同工作时间更省电。
(3)要满足顺时针旋转滑动片时灯泡变暗,滑动变阻器接入电路中的电阻应变大,应选择B、C连入电路,且需与灯泡串联。如图所示:
(4)[1]闭合开关前,滑片应转到A端,使接入电路的电阻最大,起到保护电路的作用。
[2]闭合开关后灯泡不亮,最常见的原因是电位器接入电阻过大,导致电流太小,灯泡实际功率不足而不发光,因此接下来的操作:移动滑片,观察灯泡是否发光(若仍不亮,再检查电路连接或电源)。
17.(1)
(2)滑动变阻器被短路
(3) 1.28 寻求普遍规律
(4) 温度 一直变大
(5)A
(6)见解析
【难度】0.4
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗,说明电路中电流变小,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,小灯泡的额定电压为3.2V,则电压表应选择大量程与灯泡并联,作图如下:
(2)正确连接电路后,发现电压表与电流表均有示数,说明电路为通路,移动滑片电压表示数不变,说明电压表没有起到变阻的作用,则电路中出现的故障可能是滑动变阻器被短路。
(3)[1]如图乙所示,灯泡电压为3.2V时,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为
[2]实验中多次测量的目的是探究灯泡亮度与其实际功率的关系,寻求普遍规律。
(4)[1][2]吹气加快了灯丝表面空气流速,加快其散热速度,灯丝温度降低,发现电压表示数逐渐变小、电流表示数逐渐变大,根据可知灯泡电阻变小。根据,电压减小,电流增大,但由于电流增大的幅度更大,所以灯泡的电功率变化情况是一直变大。
(5)由,则有,设灯泡电阻不变,始终为,根据则有
解得,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(6)从能量转化角度看,LED灯的电能转化为光能的效率更高,而小灯泡的电能大部分转化为内能,只有少部分转化为光能。因此,国家提倡使用LED灯是因为其能量转化效率高,更节能。
18.(1)温度计示数的变化量
(2)在电流和通电时间相同的情况下,导体电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)大于
【难度】0.65
【知识点】探究电流产生热量与电阻的关系、设计探究电流热效应的实验原理和电路图、不同物质的吸热本领
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少无法直接测量,由于烧瓶内装有质量、初温均相同的煤油,电流通过导体产生的热量越多,煤油吸收的热量就越多,温度计示数变化量就越大,所以可通过温度计示数的变化量来间接反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)两个电阻丝串联在电路中,通过它们的电流和通电时间相同,且,实验测得,说明乙瓶中电阻产生的热量多,由此可得:在电流和通电时间相同的情况下,导体电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)根据公式,在质量m和吸收热量Q相同的情况下,温度变化量与比热容c成反比。因为替换液体后,通电时间相同,乙容器内电阻产生的热量相同,液体质量相同,未知液体温度变化小,未知液体的比热容大,故该液体的比热容大于煤油的比热容。
答案第1页,共2页
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