江西省临川市第一中学2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷

临川一中2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷 一、填空题（共16分，每空1分） 1．（2分）如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里 　 　 的单位，表示电流做功 　 　 的物理量。 2．（2分）如图甲所示，电蚊拍具有灭蚊和照明功能，简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时，需闭合开关S1，此时电路总电阻为R。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为R′，则R 　 　 （填“大于”、“等于”或“小于”）R′。已知电源电压为4V，通过灯的电流为0.3A，通电10s，灯消耗的电能为 　 　 J。 3．（2分）小明同学观察并记录家中一周前、后电能表的示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，这一周小明家消耗电能 　 　 kW•h，需付电费 　 　 元。 4．（2分）如图是使用“三合一”充电线同时为两部手机和一个充电宝充电。两台手机是 　 　 （填“串联”或“并联”）的，拔掉手机A，手机B的电流将 　 　 （填“变大”“不变”或“变小”）。 5．（2分）如图所示，把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面，使玻璃板刚好和水面接触，然后稍稍用力向上拉玻璃板（玻璃板未离开水面），弹簧测力计的读数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明玻璃分子和水分子间存在 　 　 。 6．（2分）2023年8月29日，华为旗舰手机在未举行发布会的情况下悄然发售，搭载了我国自主研发的新一代麒麟芯片。该芯片主要用到　 　 （选填“半导体”或“超导”）材料制成的。若该手机的电池容量为1000mA•h。额定电压为3.7V，充满电后它存储了　 　 J的能量。 7．（2分）如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图像，若将它们并联接在6V电源的两端，则干路中的电流为 　 　 A；若将它们串联接在9V电源的两端，则电路中的总功率为 　 　 W。 8．（2分）如图是“探究通电导体产生的热量与 　 　 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 　 　 J。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题2分，全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9．（2分）“在物理的花园里，挖呀挖呀挖……”，“物理的花园”里有很多与生活相关的知识，你判断下列估测最接近实际的是（　　） A．教室内节能灯工作时的电流约为4A B．一节新干电池的电压约为3V C．空气炸锅炸薯条时，两端的电压约为220V D．家用空调的额定功率约为100W 10．（2分）在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象，下列解释正确的是（　　） A．炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B．高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C．电水壶烧水时将内能转化为电能 D．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高 11．（2分）如图为电子厂工人戴的防静电手环，手环的线通过金属夹子接地。人体在组装电子元件时会因摩擦而得到电子，防静电手环能及时将人体上多余的电子导向大地。下列说法正确的是（　　） A．摩擦起电过程中创造了电荷 B．摩擦起电过程中电荷总量增多 C．人体因摩擦得到电子带上正电荷 D．电子导向大地的瞬间，电流方向是从大地到人体 12．（2分）如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　） A．甲图线是小灯泡L的I﹣U图像 B．根据定值电阻R的图线可求得其阻值为0.2Ω C．若将灯泡L和定值电阻R串联在3V的电路中，此时灯电阻为2.5Ω D．若将灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为1V的电路中，电路总电流为0.4A （多选）13．（3分）关于如图电路的说法中，不正确的是（　　） A．用该电路可以研究“电流与电压、电阻的关系”，也可以测电阻 B．在研究“电流与电阻关系”时，更换定值电阻后，要控制电压表示数与上次相同 C．在研究“电流与电压、电阻的关系”时，多次实验的目的与测电阻实验相同 D．图中如果两个电表位置互换，闭合开关，两表将均无示数 （多选）14．（3分）每个人是自己健康的第一责任人。外出测体温时，通常使用如图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，其中R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，R的阻值随人体温度变化的关系图象如图丙所示。闭合开关S后，下列对该电路的分析正确的是（　　） A．随着温度的升高，R的阻值变小 B．随着温度的升高，电流表的示数逐渐减小 C．测量人的体温时，电压表示数越大，说明人的体温越高 D．随着温度的降低，电阻R两端的电压逐渐变小 三、计算题（第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分，共22分） 15．（7分）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值为3.4×107J/kg。求： （1）茶沸腾时壶盖被顶起，此过程和热机的 　 　 冲程原理相同。 （2）水吸收的热量是多少？ （3）木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （4）若改用小瓶装的燃气灶将1kg初温为10℃的山泉水加热至100℃，其热效率是25%，则需要消耗多少kg的燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 16．（7分）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W _____ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 （1）R1的阻值。 （2）电火锅在低温挡工作时的电流。 （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 17．（8分）如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）求电源电压； （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18．（7分）小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次温度。 （1）图甲是小明同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　 　 。 （2）纠正错误后继续实验，加热到2min时，水中温度计的示数如乙图中所示为　 　 ℃； （3）加热2min，水吸收的热量　 　 煤油吸收的热量；（选填“＞”、“＝”或“＜”） （4）实验中当煤油和水吸收相同热量时，通过比较　 　 ，可知物质吸热能力的大小。根据实验数据绘制图像如丙所示，则　 　 的吸热能力强； （5）由实验数据可知，煤油的比热容是　 　 J/（kg•℃）； （6）下列示例中与比热容无关的是　 　 （填字母）。 A.城市建造人工湖来改善气候 B.空调房间里放盆水可以增加湿度 C.用冷水冷却发动机 19．（7分）利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器R1“10Ω 0.6A”和R2“20Ω 1A”，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至 　 　 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，假如故障出在定值电阻或滑动变阻器上，故障可能是 　 　 。 （2）在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图象。由图象可知，选择的滑动变阻器是 　 　 （选填“R1”或“R2”）。 （3）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究。 ①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为 　 　 A。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第 　 　 组数据是拼凑的； ③根据其它三组数据我们可以得出结论为 　 　 ； （4）实验结束后，某同学又设计了只有电流表或电压表测量未知电阻Rx阻值的电路图，其中电源电压U未知但保持不变，定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知，为R0，在以下4个图所示的电路中，测不出Rx阻值的有 　 　 （填符号）；C电路中S、S1闭合，电流表示数为I1，S闭合，S1断开，电流表示数为I2，用与该电路中对应脚标的测量符号写出其表达式Rx＝ 　 　 。 20．（7分）实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清，只能看清小灯泡的额定电压U额＝2.5V，为了测出该小灯泡的额定功率，小明和小王分别设计了两种不同的测量方案，请你帮助完善。 方案一： （1）测量小灯泡电功率的实验原理是：　 　 。 （2）甲图中，闭合开关前，滑片P应位于 　 　 （选填“A”或“B”）端。 （3）当滑动变阻器的滑片位于某位置时，电压表的示数为2.0V，为了测出小灯泡的额定功率，应向 　 　 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片。 （4）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　 W。 方案二： （5）小王同学设计了如图丙所示的电路图，电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S和S1，断开S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②保持R2不变，闭合开关S和S2，断开S1，调节R1，使电压表的示数为 　 　 V； ③　 　 ，接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 　 　 （用U额、R0、U1、U2表示）。 21．（7分）某项目制学习小组想为学校的植物实验箱设计一个高温报警装置，选取到了如下器材：学生电源（电压为6V），热敏电阻R1、滑动变阻器R2、报警器、电压表、电流表、开关、导线若干。设计的过程中他们发现热敏电阻阻值的变化规律未知，于是将整个设计活动拆分为以下的两个任务。 任务一：寻找热敏电阻阻值随温度变化的规律。 （1）现有一温度传感器能准确测量热敏电阻R1在不同情况下的温度，请你设计研究热敏电阻阻值随温度变化规律的实验电路图。（温度传感器不用在图中画出） （2）实验时应收集的物理量有热敏电阻R1两端的电压，通过热敏电阻R1的 　 　 和热敏电阻R1的 　 　 。 （3）学习小组同学通过多次实验得到了如表所示的数据，依据表格中的数据，你能总结出的热敏电阻R1阻值随温度变化的规律是 　 　 。 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 4.0 3.6 3.5 3.0 2.7 2.5 2.4 电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.15 0.16 0.18 0.20 电阻R/Ω 40 30 25 20 17 14 12 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 任务二：设计高温报警装置。 （4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图所示，R为电阻箱，已知图中电源电压为6V不变，报警器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将报警器并联到图中 　 　 （选填“AB”“BC”或“AC”）两端，并设置电阻箱R接入电路的阻值为 　 　 Ω。（不考虑报警器对电路的影响） （5）学习小组同学方案设计的很理想，但手头没有电阻箱，只有题目中所列题材，同学们只能用滑动变阻器（阻值足够大）代替电阻箱完成任务。你认为是否可行？如不可行请说明理由；如果可行请你帮他完成滑动变阻器的调试工作，请说出具体的调试方案。 江西省临川一中2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共4小题） 题号 9 10 11 12 答案 C A D C 二．多选题（共2小题） 题号 13 14 答案 CD AC 一、填空题（共16分，每空1分） 1．（2分）如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里 　电功率　 的单位，表示电流做功 　快慢　 的物理量。 【分析】（1）电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量； （2）电功率的基本单位：瓦特；电功率的常用单位：千瓦，毫瓦。 【解答】解：千瓦是电学里电功率的单位，电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。 故答案为：电功率；快慢。 【点评】本题考查电功率的物理意义和单位，属于基础题。 2．（2分）如图甲所示，电蚊拍具有灭蚊和照明功能，简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时，需闭合开关S1，此时电路总电阻为R。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为R′，则R 　大于　 （填“大于”、“等于”或“小于”）R′。已知电源电压为4V，通过灯的电流为0.3A，通电10s，灯消耗的电能为 　12　 J。 【分析】由图乙可知，只闭合开关S1时，电路为灭蚊网的简单电路；灭蚊网与灯同时工作时，它们并联，根据并联电路的电阻规律可知前、后电路总电阻的关系； 根据W＝UIt求通电10s，灯消耗的电能。 【解答】解：由图乙可知，只闭合开关S1时，电路为灭蚊网的简单电路，电路的总电阻为R； 灭蚊网与灯同时工作时，它们并联，电路的总电阻为R′， 根据并联电路的电阻规律可知，并联电路的总电阻小于任意一个并联电阻的阻值， 故前、后电路总电阻的关系为R大于R′； 并联电路各支路两端的电压相等，故灯两端的电压：UL＝U＝4V， 则通电10s，灯消耗的电能：WL＝ULILt＝4V×0.3A×10s＝12J。 故答案为：大于；12。 【点评】本题考查并联电路的特点和电能的计算，明确电路的连接方式是关键。 3．（2分）小明同学观察并记录家中一周前、后电能表的示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，这一周小明家消耗电能 　41.8　 kW•h，需付电费 　25.08　 元。 【分析】根据一周前和后电能表的示数，求出他家这一周电路消耗的电能，据此求出他家这一周需要付多少电费。 【解答】解：一周前电能表示数为781.51kW•h，一周后电能表示数为823.31kW•h，他家这一周电路消耗的电能为W＝823.31kW•h﹣781.51kW•h＝41.8kW•h，即41.8度，则他家这一周应支付的电费为41.8度×0.6元/度＝25.08元。 故答案为：41.8；25.08。 【点评】此题考查了消耗电能的计算、电费的计算，体现了物理学科与社会生活的紧密联系。 4．（2分）如图是使用“三合一”充电线同时为两部手机和一个充电宝充电。两台手机是 　并联　 （填“串联”或“并联”）的，拔掉手机A，手机B的电流将 　不变　 （填“变大”“不变”或“变小”）。 【分析】电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。 【解答】解：如图所示，使用“三合一”充电线同时为两部手机和一个充电宝充电，两手机互不影响，是并联关系； 并联电路各支路之间互不影响，拔掉手机A，手机B的电流将不变。 故答案为：并联；不变。 【点评】本题考查了串并联电路的辨别、并联电路的电流特点，属于基础题。 5．（2分）如图所示，把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面，使玻璃板刚好和水面接触，然后稍稍用力向上拉玻璃板（玻璃板未离开水面），弹簧测力计的读数将 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明玻璃分子和水分子间存在 　引力　 。 【分析】根据实验现象及分子动理论（分子间存在相互作用的引力和斥力）结合弹簧测力计的示数变化分析解答。 【解答】解：因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。 故答案为：变大；引力。 【点评】本题考查了学生对分子间的作用力的了解和应用，是一道基础题。 6．（2分）2023年8月29日，华为旗舰手机在未举行发布会的情况下悄然发售，搭载了我国自主研发的新一代麒麟芯片。该芯片主要用到　半导体　 （选填“半导体”或“超导”）材料制成的。若该手机的电池容量为1000mA•h。额定电压为3.7V，充满电后它存储了　19980　 J的能量。 【分析】（1）硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料； （2）根据W＝UIt求出电池充满电储存的电能。 【解答】解：芯片是指内含集成电路的硅片，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料； 电池充满电储存的电能为： W＝UIt＝3.7V×1000×10﹣3A×1×3600s＝13320J。 故答案为：半导体；13320。 【点评】本题考查对半导体的认识以及电能的计算，是一道基础题。 7．（2分）如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图像，若将它们并联接在6V电源的两端，则干路中的电流为 　0.9　 A；若将它们串联接在9V电源的两端，则电路中的总功率为 　2.7　 W。 【分析】A、B两电阻并联时，它们两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流； 串联电路中电流相同，串联电路中的总电压等于各用电器电压之和，从图中确定合适的电流，电路中的总功率P＝IU。 【解答】解：将A、B两电阻并联接在U＝6V电源的两端时，UA＝UB＝6V， 由图象可知：IA＝0.3A，IB＝0.6A， 所以干路电流：I＝IA+IB＝0.3A+0.6A＝0.9A。 若将它们串联接在9V电源的两端，因串联电路中电流相同，且串联电路中的总电压等于各用电器电压之和， 则由图象可知，当电路中的电流为I′＝0.3A时，UA+UB＝6V+3V＝9V， 所以此时电路中的总功率：P总＝I′U＝0.3A×9V＝2.7W。 故答案为：0.9；2.7。 【点评】本题考查了串、并联电路的特点，关键是根据图象得出电流与电压的对应值，是一道中档题。 8．（2分）如图是“探究通电导体产生的热量与 　电流　 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 　3　 J。 【分析】（1）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，由控制变量法结合电路分析判断探究目的； （2）根据Q＝I2Rt可求右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量。 【解答】解：由图可知，装置右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I右内+I右外，所以，I左＞I右内，容器内的电阻值都是5Ω，通电相同时间，所以探究通电导体产生的热量与电流大小的关系； 通过左侧容器中电阻丝的电流是0.2A，根据并联电路的电流特点可得， 通过右侧容器中电阻丝的电流是I右内＝I左＝×0.2A＝0.1A， 在1min内产生的热量是Q＝I右内2Rt＝（0.1A）2×5Ω×1×60s＝3J。 故答案为：电流；3。 【点评】本题考查控制变量法和焦耳定律的应用，难度不大。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题2分，全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9．（2分）“在物理的花园里，挖呀挖呀挖……”，“物理的花园”里有很多与生活相关的知识，你判断下列估测最接近实际的是（　　） A．教室内节能灯工作时的电流约为4A B．一节新干电池的电压约为3V C．空气炸锅炸薯条时，两端的电压约为220V D．家用空调的额定功率约为100W 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、教室内节能灯工作时的电流约为0.1A，故A不符合实际； B、一节新干电池的电压约为1.5V，故B不符合实际； C、我国家庭电路的电压为220V，则利用空气炸锅炸薯条时，两端的电压约为220V，故C符合实际； D、家用空调工作时的功率约为1000W，故D不符合实际。 故选：C。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 10．（2分）在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象，下列解释正确的是（　　） A．炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B．高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C．电水壶烧水时将内能转化为电能 D．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高 【分析】（1）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 （2）水的沸点与气压有关；气压越低，沸点越低、气压越高，沸点越高。 （3）用电器工作时将电能转化为其他形式的能。 （4）热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量。 【解答】解：A．炒菜时香气四溢，从锅内扩散到空气中，属于扩散现象，说明香味分子永不停息地做无规则运动，故A正确； B．高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅内部气体压强增大时，水的沸点会升高，从而能让食物更快煮熟，故B错误； C．电水壶烧水时，需要消耗电能，将电能转化为内能，而非内能转化为电能，故C错误； D．“热量”是过程量，只能描述“吸收或放出热量”，不能说物体“含有热量”。刚出锅的馒头很烫，是因为馒头的温度很高，内能很大，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查了扩散现象、沸点与气压的关系、用电器的能量转化的特点及热量的认识。 11．（2分）如图为电子厂工人戴的防静电手环，手环的线通过金属夹子接地。人体在组装电子元件时会因摩擦而得到电子，防静电手环能及时将人体上多余的电子导向大地。下列说法正确的是（　　） A．摩擦起电过程中创造了电荷 B．摩擦起电过程中电荷总量增多 C．人体因摩擦得到电子带上正电荷 D．电子导向大地的瞬间，电流方向是从大地到人体 【分析】不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 【解答】解：A、摩擦起电的本质是电子的转移，并非创造电荷，电荷既不会凭空产生，也不会凭空消失，故A错误； B、摩擦起电是电子的转移，电荷总量保持不变（电荷守恒），因此电荷总量不会增加，故B错误； C、电子带负电荷，人体因摩擦得到电子而带负电荷，故C错误； D、电流方向与电子定向移动的方向相反，当电子导向大地的瞬间，电流方向是从大地到人体，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查摩擦起电并不是创造了电，而是两个物体在摩擦过程中，电子发生了转移。 12．（2分）如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　） A．甲图线是小灯泡L的I﹣U图像 B．根据定值电阻R的图线可求得其阻值为0.2Ω C．若将灯泡L和定值电阻R串联在3V的电路中，此时灯电阻为2.5Ω D．若将灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为1V的电路中，电路总电流为0.4A 【分析】（1）根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，结合甲、乙图线特点可知甲、乙对应的灯泡和定值电阻的I﹣U图像； （2）根据定值电阻的电流、电压数据和欧姆定律求R的阻值； （3）L与R串联时，根据串联电路的电流、电压规律判断通过L的电流和L两端的电压，结合欧姆定律求L的电阻； （4）L与R并联时，根据并联电路的电压规律可知通过L与R的电流，根据并联电路的电流规律可得电路的总电流。 【解答】解：A、根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，由图可知，甲图线是过原点的直线，属于正比例函数图像，乙图线是曲线，不属于正比例函数图像，故甲图线是定值电阻R的I﹣U图像，乙图线是小灯泡L的I﹣U图像，故A错误； B、由图线甲可知，当通过定值电阻的电流为0.2A时，它两端的电压为1V， 根据欧姆定律可得，R的阻值：R＝＝＝5Ω，故B错误； C、L与R串联时，通过它们的电流相等，且电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，由图可知，当通过它们的电流为0.4A时，L与R两端的电压分别为1V和2V，总电压刚好为U＝UL+UR＝3V，符合题意，此时L的电阻：RL＝＝＝2.5Ω，故C正确； D、L与R并联时，各支路两端的电压相等，所以L与R两端的电压均为1V，由图可知通过L与R的电流分别为0.4A和0.2A，根据并联电路的电流规律可得电路的总电流为I总＝IL+IR＝0.4A+0.2A＝0.6A，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查串、并联电路的特点和欧姆定律的应用，根据图像得出相关信息是关键之一。 （多选）13．（3分）关于如图电路的说法中，不正确的是（　　） A．用该电路可以研究“电流与电压、电阻的关系”，也可以测电阻 B．在研究“电流与电阻关系”时，更换定值电阻后，要控制电压表示数与上次相同 C．在研究“电流与电压、电阻的关系”时，多次实验的目的与测电阻实验相同 D．图中如果两个电表位置互换，闭合开关，两表将均无示数 【分析】（1）根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，结合实验目的分析； （2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同； （3）探究电流与电压的关系时，多次测量，是为得出普遍结论，测电阻实验多次测量是为了减小误差； （4）电压表在电路中相当于断路，电流表在电路中相当于导线，电压表串联在电路中时测电源电压。 【解答】解：A、由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压； 探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，测出定值电阻两端的电压和通过的电流，比较电流与电压得出结论，故利用该电路可以研究电流与电压的关系； 探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，测出通过定值电阻的电流，比较电流与电阻得出结论，故利用该电路可以研究电流与电阻的关系； 根据欧姆定律的变形式R＝可知，利用该电路可以测电阻，故A正确； B、根据串联电路的分压原理可知，定值电阻换成大电阻之后，电阻增大，其分得的电压增大，因此更换定值电阻后，要移动滑动变阻器，控制电压表示数与上次相同，即电压表的示数不变，故B正确； C、在“探究电流与电压、电阻的关系”时，多次调节滑动变阻器进行实验，为了得出普遍结论，而测电阻实验多次实验的目的是为了减小误差，二者多次实验目的不同，故C错误； D、将电流表、电压表的位置互换后闭合开关S，电压表串联接入电路中，由于电压表所在电路相当于断路，所以电流表示数为0，此时电压表测量的是电源电压，电压表有示数，故D错误。 故选：CD。 【点评】本题主要研究“电流与电压、电阻的关系，考查实验目的、实验操作、滑动变阻器在电学实验中的具体应用，是一道综合题。 （多选）14．（3分）每个人是自己健康的第一责任人。外出测体温时，通常使用如图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，其中R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，R的阻值随人体温度变化的关系图象如图丙所示。闭合开关S后，下列对该电路的分析正确的是（　　） A．随着温度的升高，R的阻值变小 B．随着温度的升高，电流表的示数逐渐减小 C．测量人的体温时，电压表示数越大，说明人的体温越高 D．随着温度的降低，电阻R两端的电压逐渐变小 【分析】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。根据图丙读出体温越高时R的阻值变化，从而得出总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。 由图丙可知，随着温度的升高，R的阻值逐渐减小，电路的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，电流表示数逐渐增大，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压逐渐增大，即电压表示数越大； 同理可知，随着温度的降低，定值电阻两端的电压逐渐增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压逐渐变小，故AC正确、BD错误。 故选：AC。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用等，从图象中获取有用的信息是关键。 三、计算题（第15小题7分，第16小题7分，第17小题8分，共22分） 15．（7分）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值为3.4×107J/kg。求： （1）茶沸腾时壶盖被顶起，此过程和热机的 　做功　 冲程原理相同。 （2）水吸收的热量是多少？ （3）木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （4）若改用小瓶装的燃气灶将1kg初温为10℃的山泉水加热至100℃，其热效率是25%，则需要消耗多少kg的燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 【分析】（1）茶沸腾时壶盖被顶起，气体的内能转化为壶盖的机械能； （2）由热量公式Q吸＝cm（t﹣t0）可以求出水吸收的热量； （3）由燃烧值公式Q放＝mq可以求出木炭完全燃烧释放的热量； （4）利用热效率公式η＝求出燃气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝mq计算需要燃气的质量。 【解答】解：（1）茶沸腾时壶盖被顶起，气体的内能转化为壶盖的机械能，做功冲程中内能转化为机械能，此过程和热机的做功冲程原理相同。 （2）水吸收的热量。 （3）木炭完全燃烧放出的热量。 （4）燃气完全燃烧放出的热量 消耗燃气的质量。 答：（1）做功； （2）水吸收的热量是3.78×105J； （3）木炭完全燃烧放出的热量是3.4×106J； （4）需要消耗0.036kg的燃气。 【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式的应用，属于基础题目。 16．（7分）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W _____ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 （1）R1的阻值。 （2）电火锅在低温挡工作时的电流。 （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 【分析】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大。分析开关转换时电路的连接，根据串联和并联电路电阻的规律确定不同挡位电路的结构，由R1的阻值； （2）由（1）知，低温挡时R1、R2串联，由串联电路电阻的规律及欧姆定律得出电火锅在低温挡工作时的电流； （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，根据吸热公式得出将水烧开时需吸收的热量，不计热量损失，根据W＝Pt得出水烧开需要的时间。 【解答】解：（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大.由电路图知，当断开S1，S2接1时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为低温挡；当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，为中温挡；当闭合S1，S2接2时，R1、R2并联，电路总电阻最小，功率最大，为高温挡.中温挡时只有R1接入电路，R1的阻值 R1＝＝＝88Ω； （2）由题意可知，R2＝R1＝88Ω，由（1）知，低温挡时R1、R2串联，电火锅在低温挡工作时的电流＝1.25A. （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，则将水烧开时需吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，不计热量损失，，则需要的时间305s。 答：（1）R1的阻值为88Ω； （2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。 【点评】本题为电热综合题，考查电功率公式、串联电阻的规律及吸热公式的运用，关键是确定不同挡位电路的连接。 17．（8分）如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）求电源电压； （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 【分析】（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时通过灯的电流，由欧姆定律计算灯泡L正常发光时的电阻； （2）根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，由于灯泡正常发光，据此可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出R2两端电压，再根据串联电路电压规律求出电源电压； （3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；根据欧姆定律求出R2的电流，再根据电流表A的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定R1中的最大电流，然后求出干路的最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大电功率。 【解答】解：（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯的电流为0.5A，由欧姆定律可得泡L正常发光时的电阻为： RL＝＝＝12Ω； （2）根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，电流表A测量电路电流； 因灯泡正常发光，所以电路中的电流：I＝IL＝0.5A， 由I＝可得，定值电阻R2两端电压：U2＝IR2＝0.5A×20Ω＝10V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL+U2＝6V+10V＝16V； （3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流； 通过R2的电流：I2＝＝＝0.8A， 由于滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，所以，当通过R1的最大电流：I1大＝1A时， 干路电流：I＝I1大+I2＝1A+0.8A＝1.8A＜3A， 因电流表A的量程为0～3A，所以，干路电流最大为：I最大＝I＝1.8A， 则电路允许消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝16V×1.8A＝28.8W。 答：（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω； （2）电源电压为16V； （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为28.8W。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断电路的连接方式和电路的最小总功率是关键。 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18．（7分）小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次温度。 （1）图甲是小明同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　水和煤油的质量不相等　 。 （2）纠正错误后继续实验，加热到2min时，水中温度计的示数如乙图中所示为　27　 ℃； （3）加热2min，水吸收的热量　＝　 煤油吸收的热量；（选填“＞”、“＝”或“＜”） （4）实验中当煤油和水吸收相同热量时，通过比较　升高的温度　 ，可知物质吸热能力的大小。根据实验数据绘制图像如丙所示，则　水　 的吸热能力强； （5）由实验数据可知，煤油的比热容是　2.1×103 J/（kg•℃）； （6）下列示例中与比热容无关的是　B　 （填字母）。 A.城市建造人工湖来改善气候 B.空调房间里放盆水可以增加湿度 C.用冷水冷却发动机 【分析】（1）（3）（4）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （2）根据温度计的分度值读数。 （5）根据绘制的温度随时间变化关系的图象可知，升高40℃水、煤油的加热时间，由转换法可知煤油、水的吸热之比，根据比较吸热能力的方法，确定水的吸热能力强，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出煤油的比热容； （6）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量时，水的温度升高或降低得少；升高或降低相同的温度时，水吸收或放出的热量多。 【解答】解：（1）实验时，要控制水和煤油的质量和初温相等，由图可知，水和煤油的体积相等，而水和煤油的密度不同，所以烧杯中的水和煤油的质量不相等，所以，错误之处是，水和煤油的质量不相等。 （2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，图中温度计示数为27℃。 （3）实验时，用相同酒精灯进行加热，两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热量损失的情况下，放出的热量都被水和煤油吸收，所以，若加热时间相同，则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 （4）当煤油和水吸收相同热量时，通过比较升高的温度来比较物质吸热能力的大小，这用到了转换法。 由图丙可知，加热相同的时间时，煤油和水吸收相同热量，即水升高的温度小于煤油升高的温度，所以水的吸热能力强。 （5）根据绘制的如图乙所示的温度随时间变化关系的图象，升高40℃，水、煤油的加热时间分别为8min和4min，由转换法，煤油、水的吸热之比为1：2，根据比较吸热能力的方法，故可知水的吸热能力强，比热容大；根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则煤油的比热容为： c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）； （6）A．城市建造人工湖来改善气候，是因为水的比热容大，质量相同的水和其他物质相比，吸收或放出相同热量，水的温度变化小，与比热容有关，故A不符合题意； B．空调房间里放盆水可以增加湿度，是水的蒸发现象，与比热容无关，故B符合题意； C．用冷水冷却发动机，是因为水的比热容大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多，与比热容有关，故C不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）水和煤油的质量不相等； （2）27； （3）＝； （4）升高的温度；水； （5）2.1×103； （6）B。 【点评】本题将比较水和煤油的吸热本领的大小，考查转换法和控制变量法及Q＝cmΔt的运用。 19．（7分）利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器R1“10Ω 0.6A”和R2“20Ω 1A”，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至 　A　 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，假如故障出在定值电阻或滑动变阻器上，故障可能是 　R断路　 。 （2）在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图象。由图象可知，选择的滑动变阻器是 　R2 （选填“R1”或“R2”）。 （3）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究。 ①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为 　0.4　 A。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第 　4　 组数据是拼凑的； ③根据其它三组数据我们可以得出结论为 　电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比　 ； （4）实验结束后，某同学又设计了只有电流表或电压表测量未知电阻Rx阻值的电路图，其中电源电压U未知但保持不变，定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知，为R0，在以下4个图所示的电路中，测不出Rx阻值的有 　AD　 （填符号）；C电路中S、S1闭合，电流表示数为I1，S闭合，S1断开，电流表示数为I2，用与该电路中对应脚标的测量符号写出其表达式Rx＝ 　R0 。 【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处；电流表指针无偏转，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表与电源连通，据此分析； （2）根据图丙所示的电流I随电压U变化的图像，由欧姆定律结合最小电流计算滑动变阻器的最大值，据此选择； （3）根据电流表的量程和分度值读数；结合最大电阻与欧姆定律计算滑动变阻器的电阻分析； 根据数据分析结论； （4）测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。 【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处的A端；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表与电源连通，原因可能是电阻R断路； （2）根据图丙知，最小电流为0.12A，定值电阻的电压为U'＝U﹣U小＝3V﹣0.6V＝2.4V； 滑动变阻器的最大电阻R大＝＝＝20Ω；故选择的是R2； （3）电流表的量程是0﹣0.6A，分度值0.02A，故读数为0.4A； 根据数据知，电压U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V保持不变，根据串联分压规律知，电压保持不变，电压之比不变，则电阻之比不变，因而当定值电阻最大时，滑动变阻器的电阻最大，故25Ω：R＝2V：（4V﹣2V）； 解得R＝25Ω；而滑动变阻器的最大值为20Ω，故不是实验测量的结果，故第4组数据是编造的； 根据表格数据电流与电阻乘积保持为2V不变，说明电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比； （4）A．两电阻串联，电压表测R0两端的电压，滑动变阻器处于最大阻值处时可以测出两端的电压，电源电压未知，不能确定待测电阻的电压，故无法计算电阻，故A符合题意； B．两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流分别为I1和I2，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式，U＝I1（Rx+R0）＝I2Rx，据此可以计算出待测电阻。故B不符合题意； C．当开关S1闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压，U＝I1R0； 当S1断开时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，U＝I2（Rx+R0），解得Rx＝R0； 故C不符合题意； D．当开关S2闭合或断开时，电压表始终测电源的电压，无法得出Rx两端的电压，测不出Rx的阻值，故D符合题意。 故选：AD。 故答案为： （1）A；R断路； （2）R2； （3）0.4；4；电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；B； （4）AD；R0。 【点评】本题考查欧姆定律的探究与特殊方法测电阻阻值问题，要测电阻阻值，需要测出待测电阻两端电压与通过电阻电流，分析清楚图示电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。 20．（7分）实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清，只能看清小灯泡的额定电压U额＝2.5V，为了测出该小灯泡的额定功率，小明和小王分别设计了两种不同的测量方案，请你帮助完善。 方案一： （1）测量小灯泡电功率的实验原理是：　P＝UI　 。 （2）甲图中，闭合开关前，滑片P应位于 　A　 （选填“A”或“B”）端。 （3）当滑动变阻器的滑片位于某位置时，电压表的示数为2.0V，为了测出小灯泡的额定功率，应向 　B　 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片。 （4）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　 W。 方案二： （5）小王同学设计了如图丙所示的电路图，电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S和S1，断开S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②保持R2不变，闭合开关S和S2，断开S1，调节R1，使电压表的示数为 　2.5　 V； ③　保持R1不变（滑片的位置不动）　 ，接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 　　 （用U额、R0、U1、U2表示）。 【分析】（1）测小灯泡的电功率实验原理是P＝UI。 （2）闭合开关前，为保护电路，滑片应移至最大阻值处。 （3）灯在额定电压下正常发光，2.0V小于额定电压2.5V，根据串联电路电压的规律及分压原理分析。 （4）根据电流表选用“0～0.6A”量程确定分度值读数，根据实验原理得出小灯泡的额定功率。 （5）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电流表的情况下，采用等效替代法进行测量；故将灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡两端电压，通过移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为额定电压2.5V时，灯正常发光； 保持R2滑片不动，通过开关的转换，使滑动变阻器R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，调节滑动变阻器R1，使电压表示数为仍为2.5V，根据等效替代法，此时滑动变阻器R1的阻值与灯泡正常发光时的阻值相等； 为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻，将R2的滑片P先调至最左端，再将R2的滑片P调至最右端，分别记下电压表的示数，根据分压原理求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，然后利用P＝求出灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）小灯泡的电功率等于其两端电压与通过的电流的乘积，因此实验原理是P＝UI。 （2）闭合开关前，滑片应移至最大阻值处，以保护电路。甲图中滑动变阻器接了B接线柱，所以滑片移至A端时，接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 （3）当前电压表示数（2.0V）小于额定电压（2.5V），需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压规律，应减小滑动变阻器的阻值（减小其分压），因此滑片应向B端移动（靠近B接线柱，接入电阻变小）。 （4）图乙中电流表选用“0～0.6A”量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。小灯泡的额定功率 P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W （5）步骤①中，R2的分压使灯泡两端电压为2.5V；步骤②中，保持R2不变，通过调节R1使电压表示数仍为2.5V，此时R1的阻值与灯泡的正常工作时电阻相等（等效替代法）。 步骤③中，保持R1不变，调节R2的滑片：当R2滑片在最左端时，R2接入阻值为0，电压表测电源电压U1；当R2滑片在最右端时，R2接入最大阻值R0，此时R1与R0串联，电压表测R1的电压U2。根据串联分压：，解得。即灯泡正常工作时的电阻RL＝R1。 则小灯泡额定功率的表达式： P额＝。 故答案为：（1）P＝UI； （2）A； （3）B； （4）0.75； （5）2.5；保持R1不变（滑片的位置不动）；。 【点评】本题是测量小灯泡额定功率的实验，考查了测量的常规方法及测量电功率的特殊方法，综合性强，难度大。 21．（7分）某项目制学习小组想为学校的植物实验箱设计一个高温报警装置，选取到了如下器材：学生电源（电压为6V），热敏电阻R1、滑动变阻器R2、报警器、电压表、电流表、开关、导线若干。设计的过程中他们发现热敏电阻阻值的变化规律未知，于是将整个设计活动拆分为以下的两个任务。 任务一：寻找热敏电阻阻值随温度变化的规律。 （1）现有一温度传感器能准确测量热敏电阻R1在不同情况下的温度，请你设计研究热敏电阻阻值随温度变化规律的实验电路图。（温度传感器不用在图中画出） （2）实验时应收集的物理量有热敏电阻R1两端的电压，通过热敏电阻R1的 　电流　 和热敏电阻R1的 　温度　 。 （3）学习小组同学通过多次实验得到了如表所示的数据，依据表格中的数据，你能总结出的热敏电阻R1阻值随温度变化的规律是 　热敏电阻的阻值随温度的升高而减小　 。 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 4.0 3.6 3.5 3.0 2.7 2.5 2.4 电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.15 0.16 0.18 0.20 电阻R/Ω 40 30 25 20 17 14 12 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 任务二：设计高温报警装置。 （4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图所示，R为电阻箱，已知图中电源电压为6V不变，报警器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将报警器并联到图中 　BC　 （选填“AB”“BC”或“AC”）两端，并设置电阻箱R接入电路的阻值为 　50　 Ω。（不考虑报警器对电路的影响） （5）学习小组同学方案设计的很理想，但手头没有电阻箱，只有题目中所列题材，同学们只能用滑动变阻器（阻值足够大）代替电阻箱完成任务。你认为是否可行？如不可行请说明理由；如果可行请你帮他完成滑动变阻器的调试工作，请说出具体的调试方案。 【分析】（1）电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线组成电路，电压表并联咋热敏电阻两端。 （2）通过热敏电阻的电流、温度和它两端的电压都要收集。 （3）根据表格中的数据分析得出结论。 （4）根据串联电路的分压原理进行分析。 （5）根据欧姆定律进行分析和计算。 【解答】解：（1）由题可知，要寻找热敏电阻阻值随温度变化的规律，必须要知道各温度下热敏电阻阻值，根据伏安法测电阻的原理，实验中还需要电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干，组成串联电路，电压表并在热敏电阻两端，电路图如下： 。 （2）要寻找热敏电阻阻值随温度变化的规律，必须要知道各温度下热敏电阻阻值，根据伏安法测电阻的原理，需要用电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测热敏电阻的电流，再根据计算出各温度下的阻值大小，故还需要收集温度。 （3）由表格中的数据可以看出，热敏电阻R1阻值随温度变化的规律是热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 （4）利用热敏电阻R1设计的高温报警装置，温度过高时电压超过4V而报警，根据图像知，温度过高，热敏电阻的阻值减小，分得的电压减小，故不能接在热敏电阻两端，应该接在电阻箱两端，即BC。 此时热敏电阻与电阻箱的电压之比为（6V﹣4V）：4V＝1：2； 根据串联电阻之比等于电压之比，故电阻之比为； 热敏电阻在30℃时为25Ω，故电阻箱的电阻为R＝50Ω。 （5）将R2和电流表与电源串联，调节滑片使电流表示数等于0.12A，此时滑动变阻器的电阻为；保持滑片位置不动并接入电路中替代电阻箱。 故答案为：（1）； （2）电流；温度； （3）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小； （4）BC；50； （5）可行；保持滑片位置不动并接入电路中替代电阻箱。 【点评】本题考查的是动态电路的分析，知道热敏电阻的特性，会利用欧姆定律和串联电路的特点进行分析。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $