内容正文:
2023-2024学年福州一中九年级(上)电学适应性练习(20231228)
考试范围:第十四章~第十六章;考试时间:90分钟
班级: 姓名: 座号:
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 小芳同学学习物理后整理笔记,错误的是
A. 影响电阻大小的因素有电压、电流、温度
B. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
C. 调节耳机音量的电位器实质是一个变阻器
D. 千瓦时、度、焦耳都可用作电能的单位
【答案】A
【解析】
【详解】A.影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,电阻的大小与电压、电流无关,故A错误,符合题意;
B.据欧姆定律可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B正确,不符合题意;
C.调节耳机音量的电位器实质是一个变阻器,调节电位器可以改变耳机中的电流大小,从而调节音量大小,故C正确,不符合题意;
D. 焦耳是电能的基本单位,千瓦时、度是电能的常用单位,故D正确,不符合题意.
故选A.
2. 图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态。当用带正电的a棒靠近气球时,情景如图乙所示;当用b棒靠近气球时,情景如图丙所示。则( )
A. 气球一定带正电 B. 气球一定不带电
C. b棒一定带正电 D. b棒一定不带电
【答案】A
【解析】
【详解】AB.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;排斥可以确定两物体均带电且同种,但吸引则其中一个可能不带电,也可能两物体带异种。乙图为排斥,则气球与a棒带同种电荷为正电荷,故A正确符合题意 ,B错误,不符合题意;
CD.丙图相互吸引,则b棒可能带正电可能不带电。则CD错误,不符合题意。
故选A。
3. 如图所示的电路,只闭合S1时电压表的示数为U1,电流表的示数为I1;只闭合S2时电压表的示数为U2,电流表的示数为I2;若S1、S2同时闭合,电压表示数为U3.下列关于电流和电压值的大小关系正确的是( )
A. I1=I2;U1=U3>U2 B. I1=I2;U1<U2=U3
C. I1>I2;U1>U2=U3 D. I1=I2;U1=U3<U2
【答案】A
【解析】
【详解】(1)只闭合S1时,两个灯泡串联,电流表测电路中电流,电压表测串联电路两端的总电压,即电源电压,所以电压表示数
(2)只闭合S2时,两个灯泡串联,电流表测电路中电流,电压表只与右边的灯泡并联,即电压表测右边灯泡两端的电压,所以电压表示数
由串联电路的电压规律可知
前面两种情况都是两灯串联,所以两种情况下电路中的电流相等,即
(3)若S1、S2同时闭合,左边的灯泡短路,只有右边的灯泡接入电路,电压表测右边灯泡两端的电压,即电源电压,所以电压表示数
由上分析可知
由(1)、(2)和(3)分析知
故BCD错误,A正确。
故选A。
4. 如图所示,是加油站里必备装置——“静电释放器”的结构图。人在提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电,防止静电火花引起汽油爆炸。下列有关说法正确的是( )
A. “除电”时,人体、圆球、金属杆、导电线与大地连通
B. 金属杆上端的圆球可以用橡胶或玻璃制成
C. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
D. 若人体带有负电,“除电”时,电流方向是从圆球流向大地
【答案】A
【解析】
【详解】AB.“除电”时,人体、圆球、金属杆、导电线与大地连通,将电荷导入大地,故金属杆上端的圆球必须是导体,只有这样才能形成通路,故A正确,B错误;
C.人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中电荷发生转移,故C错误;
D.若人体带有负电,“除电”时,负电荷从人体转移到大地,所以电流的方向是从大地流向圆球,故D错误。
故选A。
5. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示,闭合开关S后一盏灯亮,另一盏灯不亮,一个电表有示数,另一个电表无示数,若故障中出现在其中一个灯泡两端,则故障可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L2断路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2短路
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知,电路中两灯串联连接,并联在灯L2两端的是电压表,另一个是电流表,而一盏灯亮,另一盏灯不亮,这是电路中出现了短路,那么电流表有示数,电压表无示数,所以故障是灯泡L2短路了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. “珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
B. 当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖
C. 遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体
D. 洗衣机的三脚插头坏了,可以找一个两脚插头换上
【答案】B
【解析】
【详解】A.家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且用电器与火线断开连接,防止人发生触电事故,故A不符合题意;
B.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖,防止人触碰到火线发生触电事故,故B符合题意;
C.有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救措施,不能立即用手将他拉离带电体,防止施救者也触电,故C不符合题意;
D.为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,两脚插头没有接地线,所以需要使用三孔插座,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图,开关S闭合后灯L不发光,用测电笔测试电灯两接线处和插座两孔均能使测电笔氖管发光,经检查,保险丝未烧断,则故障是( )
A. 灯丝发生断路 B. 插座发生短路 C. 进户火线断路 D. 进户零线断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.开关闭合后灯不发光,若是灯丝发生断路,用测电笔测试电灯,只有右边接线处发光,左边接线处不发光,测试插座左孔不发光,故A不符合题意;
B.若插座发生短路,则保险丝会烧断,故B不符合题意;
C.若进户火线断路,则用测电笔测试电灯和插座都不会发光,故C不符合题意;
D.若进户零线断路,则灯泡不能形成回路,不发光,但用电灯两接线处及插座两孔都与火线相通,所以测电笔接触接触这些位置都发光,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示,是小静同学观察到自家电能表的情况,下列说法正确的是( )
A. 该电能表在220 V以下的电路中也能正常使用
B. 该电能表正常工作的电流为30A
C. 表盘上示数的含义为:截止目前,电能表共消耗了1469.5kW•h的电能
D. 小静关闭家中其他用电器,只让空调单独工作1min,发现电能表的转盘刚好转了30圈,在这段时间内空调消耗的电能为5.4×104J
【答案】D
【解析】
【详解】A.该电能表应该在220V的电路中使用,故A错误;
B.电能表允许通过的最大电流是30A,故B错误;
C.电能表是测量电路中某段时间内所有用电器所消耗的电能,不是电能表消耗的电能,故C错误;
D.根据表盘上示数的含义可知,每消耗1kW·h的电能转盘转2000圈,转30圈,消耗的电能
kW·h=5.4J
故D正确。
故选D。
10. 灯L1规格为“12V,12W”、灯L2规格为“12V,6W”,忽略灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A. 灯L1比灯L2电阻小,同材料同长度灯L1比灯L2的灯丝细
B. 如两灯串联在12V电路中,两灯泡均不会正常发光,灯L2比灯L1亮
C. 如两灯串联在24V电路中,两灯泡都会正常发光,灯L1与灯L2实际功率之比2∶1
D. 如两灯并联在12V电路中,两灯泡都会正常发光,灯L1与灯L2电流之比1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知,两灯泡的额定电压相等,L1的额定功率较大,根据可知两个电阻大小关系
R1<R2
若灯丝长度、材料均相同,由于电阻的大小与横截面积成反比,所以L1比L2灯丝粗,故A错误;
B.如两灯串联在12V电路中,它们两端的电压都达不到其额定电压12V,所以两灯泡均不会正常发光;两灯串联时,电流相等,因
R1<R2
根据P=I2R可知,灯L2的实际功率较大,灯L2较亮,故B正确;
C.如两灯串联在24V电路中,因为两灯的电阻不相等,所以它们分担的电压并不都是12V,所以两灯都不会正常发光;两个灯泡的电阻分别为
串联电路各处的电流相等,根据P=I2R可得L1与L2的实际功率之比为
P1∶P2=R1∶R2=12Ω∶24Ω=1∶2
故C错误;
D.如两灯并联在12V的电压下,由于并联时各支路两端的电压相等,则灯泡的实际电压与额定电压相等,所以两灯均正常发光;电流之比
故D错误。
故选B。
11. 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中能实现测量阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.S闭合时,被短路,电压表测电源电压;S断开时,与串联,电压表测两端电压,两端电压为
电路电流为
则,故A符合题意;
B.无论S断开还是闭合,电压表均并联在电源两端,只能测得电源电压,无法分别获得两端电压和通过的电流,故无法求出,故B不符合题意;
C.S接1时,电路为的简单电路,电压表测电源电压;S接2时,与串联,电压表测两端电压,两端电压为
电路电流为
则,故C符合题意;
D.S接1时,电路为的简单电路,电压表测电源电压;S接2时,与串联,电压表测两端电压,电路电流为
两端电压为
则,故D符合题意。
故选ACD。
12. 学完电路知识后,同学们热情很高,争相设计电路,如图是同学们设计出来的四个电路,你认为可以达到目的电路是( )
A. 抢答器电路:选择哪一个答案就按哪一个按钮(相当于闭合开关),对应的灯就亮
B. 坐位体前屈电路:学生成绩越高(向右的F越大),电流表的示数越大
C. 保密室电路:只有两道门都关上了(相当于开关闭合),值班室的灯才会亮
D. 卫生间照明灯和换气扇电路:照明和换气扇的工作互不影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路图中,两个开关断开,灯泡都不发光,上面开关闭合,下面灯泡发光,下面开关闭合,两只灯泡都发光,不能达到目的,故A不符合题意;
B.坐位体前屈电路中,当向右的F越大时,滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路的电流不变,因此电流表示数不变,不能达到目的,故B不符合题意;
C.由保密室电路可知,两道门都关上,即两个开关都闭合时,灯才会亮,说明两个开关相互影响,不能独立控制灯的亮与灭,因此两开关应串联,能达到目的,故C符合题意;
D.由电路图可知,照明灯和换气扇并联,灯可以独立工作,但是换气扇不能单独工作,互相影响,不能达到目的,故D不符合题意。
故选C。
13. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B. 电炉丝通过导线连接到电路里,电炉丝热得发红而导线几乎不发热,可以用图甲解释
C. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D. 图乙中,通电一段时间后左右两侧容器内电阻产生的热量之比是1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A.U形管液面高度变化反映密闭空气体积变化,即气体热胀冷缩,故A正确,不符合题意;
B.电炉丝与导线串联,电流和通电时间相同,电炉丝电阻远大于导线电阻,由可知,图甲两电阻串联,电流相同,电阻不同,可解释此现象,故B正确,不符合题意;
C.图乙中右侧容器外并联电阻,使通过左右容器内电阻的电流不同,电阻相同,可探究热量与电流大小的关系,故C正确,不符合题意;
D.图乙中右侧容器外并联一个电阻,根据并联电路电流规律,通过左侧容器电阻的电流是通过右侧容器电阻电流的2倍,即
左侧容器中电阻产生热量
右侧容器中电阻产生热量
则
即热量之比为,故D错误,符合题意。
故选D。
14. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示,图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的滑片在A点与B点时,电路的总功率之比是1∶2
B. 电源电压为10V
C. 滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W
D. 电路消耗的最大电功率为7.2W
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R0与R串联。
A.由图乙可知,滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为,,变阻器消耗的电功率均为,因电源的电压不变,所以由P=UI可知,两种情况下电路的总功率之比
故A错误;
B.滑片位于a点和b点时,由 可得,两种情况下变阻器接入电路中的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电源的电压
代入数据
解得
,
故B错误;
C.滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率:
当R=R0=10Ω时,滑动变阻器的电功率最大,则最大值
故C正确;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总功率最大,
故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 如图所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=10Ω.宇宇同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.3 A,则电源电压U=________ V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是________ V.
【答案】 ①. 6 ②. 2
【解析】
【详解】由电路图可知,当电流表并联在R1两端时,R2、R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R2+R3)=0.3A;
电流表换成了电压表时,三电阻串联,电压表测R1两端的电压,此时电路中的电流:
=0.2A,
电压表的示数:
U1==0.2A.
16. 如图所示,为某可调高度台灯及用于调光的电位器结构图,b与金属滑片P相连,则电位器是通过改变电阻片接入电路中的__________来改变其接入电路中的电阻,欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将接线柱b与__________(选填“a”或“c”)接入电路.
【答案】 ①. 长度 ②. c
【解析】
【详解】[1]电位器是通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。
[2]使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,故接b、c两个接线柱。
17. 甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中,电源电压恒定不变,只闭合开关S,小灯泡L的实际功率为1.8W,则此时小灯泡L的电阻为______Ω;再闭合开关S1,电阻R在1min内产生的热量为______J。
【答案】 ①. 5 ②. 54
【解析】
【详解】[1]闭合开关S,只有灯泡接入电路,在图甲可知,此时灯泡两端电压为3V,通过灯泡的电流为0.6A,则灯泡电阻为
[2] 再闭合开关S1,则灯泡和电阻R并联,根据并联电路电压规律可知,电阻R两端电压为
由图甲可知,此时通过电阻R的电流为0.3A,则定值电阻R的阻值为
电阻R在1min内产生的热量
18. 如图所示,某充电宝有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是_______联。一块手机用锂电池,上面标明电压为5V,容量12000mA·h,它充满电后大约储存了________J电能。
【答案】 ①. 并 ②.
【解析】
【详解】因两个输出端可单独或同时为手机充电,工作时互不影响,故连接方式为并联。锂电池充满电后储存的电能为
19. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=________;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=________。
【答案】 ①. 2︰3 ②. 2︰5
【解析】
【分析】
【详解】[1]由电路图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测R2两端电压,两表的示数之比
U甲∶U乙=5∶3
设R2两端两端电压为3U,则R1两端电压为
5U-3U=2U
两电阻串联,电阻阻值之比
[2]由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流,两表示数之比
20. 已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是________V,两灯并联使用,电路最大电流是________A。
【答案】 ①. 8 ②. 0.9
【解析】
【分析】
【详解】[1]根据图像可知,甲灯两端电压为额定电压6V时,甲的额定电流为0.5A;乙灯两端电压为额定电压3V时,乙的额定电流为0.6A;因为串联电路中电流处处相等,所以两灯串联时,电路中的最大电流
I=I甲=0.5A
此时甲灯正常发光(其电压为6V),由图像可知,当通过乙灯泡的电流为0.5A时,乙灯泡两端电压为2V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电路两端允许加的最大电压
U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V
[2]因为并联电路两端电压相等,所以并联电路两端的最大电压为3V,由图像可知,甲乙两端电压为3V时
I甲′=0.3A,I乙′=0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,所以干路允许通过的最大电流
I并=I甲′+I乙′=0.3A+0.6A=0.9A
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 在如图所示电路中的“〇”内,填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时,使两电阻并联.
( )
【答案】
【解析】
【详解】读图可知,若上面“〇”中为电压表,下面的“〇”中为电流表,或“〇”中都为电压表时,开关S闭合后R2被短路,若“〇”中都为电流表,则发生电源短路,是不允许的,因此要使两电阻并联,必须使电路中有两条电流的路径,则只有上面“〇”中为电流表,下面的“〇”中为电压表时,电路恰好是两电阻的并联电路,如图所示.
22. 如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件。请你用笔画线来代替导线,将它们正确地接入电路中。
【答案】
【解析】
【分析】考查了开关、插座的接法。
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法,上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 如图所示,取口香糖锡纸,剪成如图乙的条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间最窄处先开始冒烟起火。
(1)这个实验演示的是电路什么故障的危害?
(2)请从物理学的角度解释锡纸条的中间部分为什么先起火?
【答案】(1)
短路 (2)
锡纸条中间最窄处横截面积小,电阻较大;锡纸条各处电流相等,通电时间相同,根据焦耳定律,电阻越大,电流产生的热量越多,使中间最窄处温度先达到着火点,因此先起火。
【解析】
【小问1详解】
锡属于导体,将锡纸条的两端分别接在电池的正负极上,电流不经过用电器,直接从电源正极流回负极,形成电源短路,短路时电流过大,会产生大量的热,易引发危险,因此该实验演示的是短路故障的危害。
【小问2详解】
略
五、实验探究题:本大题共5小题,共27分。
24. 小明在探究“串联电路中电压的规律”时,设计了图甲所示的电路图,并进行了如下的实验:
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来的操作是______;
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现只有一盏灯发光且电压表示数为电源电压,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是______;
(3)排除故障后,小明进行实验并收集了数据记录在下表中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
小明分析数据后,得到了两个结论:
①在串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压;
②在串联电路中,各用电器两端电压相等;
你认为小明的两个结论中______(选填“①”或“②”)是错误的,造成这种错误的原因是______;另外,小明的设计方案还存在一个不足之处是只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性;
(4)小明在测L2两端的电压时,为了节省时间,电压表所接的B接点不动,只将A点导线改接到C点上,这个方法______(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是______。
【答案】 ①. 调零 ②. L2短路 ③. ② ④. 两个灯泡规格相同 ⑤. 不能 ⑥. 电压表正负接线柱接反了
【解析】
【详解】(1)[1]由图知,连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,即电压表指针没有指在零刻度线上,则应将电压表指针调零。
(2)[2]由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压。①若L1断路,两灯均不发光,不符合题意;若L1短路,灯L2发光,电压表没有示数,不符合题意;②若L2断路,整个电路断路,两灯均不发光,不符合题意;若L2短路,灯L1发光,电压表有示数,符合题意;故可能是灯L2短路。
(3)[3][4]在串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压,小明的两个结论中②是错误的,之所以得出“在串联电路中,各用电器两端电压相等”是因为选用的两小个灯泡规格相同,应使用规格不同的灯泡多次测量,得到普遍规律。
(4)[5][6]已测量出L1的电压,则电压表与A点相连的为电压表的正接线柱,只断开A点,并把接线改接到C点上,不能测量出L2两端电压,因为此时电压表正负接线柱接反了。
25. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟________(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________的关系,其结论是________.
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
【答案】 ①. 小亮 ②. A、C ③. 导体的长度 ④. 当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 ⑤. 三
【解析】
【详解】(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确;
(2)[2]要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验.
(3)[3]A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系.
[4]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大.
(4)[5] 猜想三导体的电阻可能与导体的材料有关.所以只有一根电阻丝,不能改变材料,故不能研究猜想三。
26. 如图甲的电路,探究电流与电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变。实验用的电阻阻值分别是25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。滑动变阻器的规格为0~50Ω。
(1)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有______表有示数(选填“电流”或“电压”);
(2)为了用上所用的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变;
(3)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值;
(4)扬扬同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片 控制电压表示数,根据图中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,扬扬同学选取电阻的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 电压 ②. 1.5 ③. 右 ④. 20 ⑤. 10
【解析】
【详解】(1)[1]如果将电流表和电压表互换位置,由于电压表的阻值极大,此时电路相当于断路电流为0,电压表在测量电源电压,则此时电压表有示数,电流表没有示数。
(2)[2]根据串联电路的规律和分压原理,当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路中的阻值最大,此时电压表示数最小。此时电压表的示数
利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持1.5V。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端电压不变,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,由分压原理应增大连滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片右移动,使电压表恢复到原来的值。
(4)[4][5]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像可知,除了定值电阻为20Ω的外,其他电流与电阻的之积为3V,故阻值为20Ω的定值电阻,连入电路时未移动滑片。由串联电路的规律与欧姆定律,这时变阻器的电阻
滑动变阻器两端电压
根据串联电路的分压原理,定值电阻的阻值
这次实验之前的那一次实验,扬扬同学选取电阻的阻值为10Ω。
27. 课外兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材:电源,两个量程均为的电流表A1、A2,一个已知阻值的定值电阻,一个滑动变阻器,开关,导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量阻值的方法。
(1)连接好电路,闭合开关S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到_________(选填“a”或“b”)端。
(2)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图所示,电流表A1的读数为__________,电流表A2的读数为__________。根据两电流表读数可得出被测电阻__________。
(3)考虑到电流表有内阻,该方法测出的阻值与的真实值相比偏_________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)b (2) ①. 0.3A ②. 0.5A ③. 6
(3)大
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即b端。
【小问2详解】
两电流表的量程均为,分度值为,所以电流表A1、A2的示数分别为,,电流表A1测通过电阻的电流,电流表A2测干路电流,所以通过电阻的电流为
电阻两端的电压为
电阻两端的电压
所以电阻的阻值为
【小问3详解】
考虑电流表的内阻时,电阻两端的电压等于待测电阻两端的电压与电流表A1两端的电压之和,因此计算时所取用的两端电压的测量值大于其真实值,而电流值准确,由可知此时测出的电阻与真实值相比偏大。
28. 小明在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱(阻值范围0~9999Ω)、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)甲图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正。
(2)在实验过程中,小明调节电阻箱,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a,如图乙,可知该小灯泡额定功率为________W,此电路的数据__________(选填“能”或“不能”)研究导体中的电流与电压的关系。
(3)小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电阻两端电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的,你认为这一处的错误是____________。
(4)实验完成后,小明还想测量另一个额定电压为的小灯泡的电功率,但电压表出现故障不能使用,于是他设计了如图丙所示的电路,已知定值电阻的阻值为,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,____________。
②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I。
③小灯泡额定功率的表达式为____________(用、I和表示)。
【答案】(1) (2) ①. 0.75 ②. 不能
(3)两曲线交点处灯泡与电阻箱的电压之和明显大于电源电压
(4) ①. 使电流表示数为 ②.
【解析】
【小问1详解】
在“测定小灯泡电功率”的实验中,开关、电流表,小灯泡及电阻箱串联,电压表并联到小灯泡两端,可将开关与小灯泡相连的导线去掉,将小灯泡左侧接线柱与电源负极相连即可,据此作图。
【小问2详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙中曲线a可知,当灯泡电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,可知该小灯泡额定功率为
小灯泡的U-I图像是一条曲线,说明小灯泡的电阻发生了变化,而研究导体中的电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,所以此电路的数据不能研究导体中的电流与电压的关系。
【小问3详解】
串联电路的总电压等于各部分电压之和。图乙中曲线a与曲线b的交点处,小灯泡与电阻箱两端的电压都大于2V,它们的电压之和大于4V,明显大于电源电压, 所以这一处是错误的。
【小问4详解】
①闭合S、S1,断开S2,小灯泡与电阻R0并联,电流表测量R0的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为,小灯泡正常发光;
②闭合S、S2,断开S1,小灯泡与电阻R0并联,电流表测量干路电流,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I,则通过小灯泡的电流为
③则小灯泡额定功率的表达式为
六、计算题:本大题共3小题,共23分。
29. 标有“6V 3W ”的小灯泡L与额定功率为6W的电阻器R按如图的电路连接,闭合开关S时,灯L正常发光,且电流表示数为0.75A.求:
(1)电阻器 R 的阻值;
(2)整个电路消耗的实际功率.
【答案】(1)24Ω; (2)4.5W
【解析】
【详解】试题分析:(1)灯L正常发光,通过灯泡的电流
通过电阻器 R的电流I2=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A
电阻器 R 的阻值
(2)整个电路消耗的实际功率P=UI=6V×0.75A=4.5W
考点:欧姆定律的应用、电功率的计算
30. 图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中为加热管,为限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下表是该电热水壶的铭牌。请解答下列问题:
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定加热功率
968W
保温功率
最大容量
1.5L
(1)电热水壶处于加热状态时,通过加热管的电流为多少?
(2)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若,则电热水壶的保温功率为多少?
(3)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作且处于加热状态,他观察到家里电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则晚上烧水时电热水壶的实际电压为多少?(不考虑电阻的变化)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
、、都闭合,被短路,只有工作,为加热状态;根据表格可知额定电压,额定加热功率,由得,通过加热管的电流
【小问2详解】
、闭合,断开,与串联,为保温状态;由得,的阻值
电路总电阻
电路的电流
电热水壶的保温功率
【小问3详解】
由图乙可知,消耗的电,电能表的转盘转,电热水壶处于加热状态,仅工作,内电热水壶消耗的电能
工作时间
电热水壶的实际功率
由得,实际电压
31. 如图所示,电源电压24V保持不变,定值电阻R1=24Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电压表量程用0~15V,电流表量程用0~3A,小灯泡L的规格为“12W 1A”,不计灯丝电阻受温度的影响。求:
(1)小灯泡L的电阻为多少Ω?
(2)闭合全部开关,R2的滑片滑到最左端时,电路的总功率为多少W?
(3)仅闭合S1,电流表量程换用0~0.6A,在保证电路安全的前提下,R2的阻值范围?
【答案】(1)12Ω;(2)33.6W;(3)4Ω~28Ω
【解析】
【详解】解:(1)由题意知灯小灯泡L的功率为12W 时其两端电压为
由欧姆定律之小灯泡L的电阻为
(2)闭合全部开关,R2的滑片滑到最左端时,小灯泡L被短路,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联接入电路,由并联电路电压特点得
通过R1电流
通过R2电流
所以电路的总功率为
(3)由电路图知仅闭合S1,小灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路,电流表量程换用0~0.6A,在保证电路安全的前提下,电路中的最小电阻
R2的最小阻值
电压表量程用0~15V,在保证电路安全的前提下定值电阻R1两端最小电压
根据串联分压规可得
即
解之得
答:(1)小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)闭合全部开关,R2的滑片滑到最左端时,电路的总功率为33.6W;
(3)仅闭合S1,电流表量程换用0~0.6A,在保证电路安全的前提下,R2的阻值范围4Ω~28Ω。
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2023-2024学年福州一中九年级(上)电学适应性练习(20231228)
考试范围:第十四章~第十六章;考试时间:90分钟
班级: 姓名: 座号:
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 小芳同学学习物理后整理笔记,错误的是
A. 影响电阻大小的因素有电压、电流、温度
B. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
C. 调节耳机音量的电位器实质是一个变阻器
D. 千瓦时、度、焦耳都可用作电能的单位
2. 图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态。当用带正电的a棒靠近气球时,情景如图乙所示;当用b棒靠近气球时,情景如图丙所示。则( )
A. 气球一定带正电 B. 气球一定不带电
C. b棒一定带正电 D. b棒一定不带电
3. 如图所示的电路,只闭合S1时电压表的示数为U1,电流表的示数为I1;只闭合S2时电压表的示数为U2,电流表的示数为I2;若S1、S2同时闭合,电压表示数为U3.下列关于电流和电压值的大小关系正确的是( )
A. I1=I2;U1=U3>U2 B. I1=I2;U1<U2=U3
C. I1>I2;U1>U2=U3 D. I1=I2;U1=U3<U2
4. 如图所示,是加油站里必备装置——“静电释放器”的结构图。人在提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电,防止静电火花引起汽油爆炸。下列有关说法正确的是( )
A. “除电”时,人体、圆球、金属杆、导电线与大地连通
B. 金属杆上端的圆球可以用橡胶或玻璃制成
C. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
D. 若人体带有负电,“除电”时,电流方向是从圆球流向大地
5. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
6. 如图所示,闭合开关S后一盏灯亮,另一盏灯不亮,一个电表有示数,另一个电表无示数,若故障中出现在其中一个灯泡两端,则故障可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L2断路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2短路
7. “珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
B. 当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖
C. 遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体
D. 洗衣机的三脚插头坏了,可以找一个两脚插头换上
8. 如图,开关S闭合后灯L不发光,用测电笔测试电灯两接线处和插座两孔均能使测电笔氖管发光,经检查,保险丝未烧断,则故障是( )
A. 灯丝发生断路 B. 插座发生短路 C. 进户火线断路 D. 进户零线断路
9. 如图所示,是小静同学观察到自家电能表的情况,下列说法正确的是( )
A. 该电能表在220 V以下的电路中也能正常使用
B. 该电能表正常工作的电流为30A
C. 表盘上示数的含义为:截止目前,电能表共消耗了1469.5kW•h的电能
D. 小静关闭家中其他用电器,只让空调单独工作1min,发现电能表的转盘刚好转了30圈,在这段时间内空调消耗的电能为5.4×104J
10. 灯L1规格为“12V,12W”、灯L2规格为“12V,6W”,忽略灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A. 灯L1比灯L2电阻小,同材料同长度灯L1比灯L2的灯丝细
B. 如两灯串联在12V电路中,两灯泡均不会正常发光,灯L2比灯L1亮
C. 如两灯串联在24V电路中,两灯泡都会正常发光,灯L1与灯L2实际功率之比2∶1
D. 如两灯并联在12V电路中,两灯泡都会正常发光,灯L1与灯L2电流之比1∶2
11. 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中能实现测量阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
12. 学完电路知识后,同学们热情很高,争相设计电路,如图是同学们设计出来的四个电路,你认为可以达到目的电路是( )
A. 抢答器电路:选择哪一个答案就按哪一个按钮(相当于闭合开关),对应的灯就亮
B. 坐位体前屈电路:学生成绩越高(向右的F越大),电流表的示数越大
C. 保密室电路:只有两道门都关上了(相当于开关闭合),值班室的灯才会亮
D. 卫生间照明灯和换气扇电路:照明和换气扇的工作互不影响
13. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B. 电炉丝通过导线连接到电路里,电炉丝热得发红而导线几乎不发热,可以用图甲解释
C. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D. 图乙中,通电一段时间后左右两侧容器内电阻产生的热量之比是1∶2
14. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示,图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的滑片在A点与B点时,电路的总功率之比是1∶2
B. 电源电压为10V
C. 滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W
D. 电路消耗的最大电功率为7.2W
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 如图所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=10Ω.宇宇同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.3 A,则电源电压U=________ V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是________ V.
16. 如图所示,为某可调高度台灯及用于调光的电位器结构图,b与金属滑片P相连,则电位器是通过改变电阻片接入电路中的__________来改变其接入电路中的电阻,欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将接线柱b与__________(选填“a”或“c”)接入电路.
17. 甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中,电源电压恒定不变,只闭合开关S,小灯泡L的实际功率为1.8W,则此时小灯泡L的电阻为______Ω;再闭合开关S1,电阻R在1min内产生的热量为______J。
18. 如图所示,某充电宝有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是_______联。一块手机用锂电池,上面标明电压为5V,容量12000mA·h,它充满电后大约储存了________J电能。
19. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=________;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=________。
20. 已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是________V,两灯并联使用,电路最大电流是________A。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 在如图所示电路中的“〇”内,填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时,使两电阻并联.
( )
22. 如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件。请你用笔画线来代替导线,将它们正确地接入电路中。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 如图所示,取口香糖锡纸,剪成如图乙的条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间最窄处先开始冒烟起火。
(1)这个实验演示的是电路什么故障的危害?
(2)请从物理学的角度解释锡纸条的中间部分为什么先起火?
五、实验探究题:本大题共5小题,共27分。
24. 小明在探究“串联电路中电压的规律”时,设计了图甲所示的电路图,并进行了如下的实验:
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来的操作是______;
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现只有一盏灯发光且电压表示数为电源电压,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是______;
(3)排除故障后,小明进行实验并收集了数据记录在下表中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
小明分析数据后,得到了两个结论:
①在串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压;
②在串联电路中,各用电器两端电压相等;
你认为小明的两个结论中______(选填“①”或“②”)是错误的,造成这种错误的原因是______;另外,小明的设计方案还存在一个不足之处是只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性;
(4)小明在测L2两端的电压时,为了节省时间,电压表所接的B接点不动,只将A点导线改接到C点上,这个方法______(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是______。
25. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟________(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________的关系,其结论是________.
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
26. 如图甲的电路,探究电流与电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变。实验用的电阻阻值分别是25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。滑动变阻器的规格为0~50Ω。
(1)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有______表有示数(选填“电流”或“电压”);
(2)为了用上所用的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变;
(3)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值;
(4)扬扬同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片 控制电压表示数,根据图中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,扬扬同学选取电阻的阻值为______Ω。
27. 课外兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材:电源,两个量程均为的电流表A1、A2,一个已知阻值的定值电阻,一个滑动变阻器,开关,导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量阻值的方法。
(1)连接好电路,闭合开关S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到_________(选填“a”或“b”)端。
(2)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图所示,电流表A1的读数为__________,电流表A2的读数为__________。根据两电流表读数可得出被测电阻__________。
(3)考虑到电流表有内阻,该方法测出的阻值与的真实值相比偏_________(选填“大”或“小”)。
28. 小明在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱(阻值范围0~9999Ω)、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)甲图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正。
(2)在实验过程中,小明调节电阻箱,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a,如图乙,可知该小灯泡额定功率为________W,此电路的数据__________(选填“能”或“不能”)研究导体中的电流与电压的关系。
(3)小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电阻两端电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的,你认为这一处的错误是____________。
(4)实验完成后,小明还想测量另一个额定电压为的小灯泡的电功率,但电压表出现故障不能使用,于是他设计了如图丙所示的电路,已知定值电阻的阻值为,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,____________。
②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I。
③小灯泡额定功率的表达式为____________(用、I和表示)。
六、计算题:本大题共3小题,共23分。
29. 标有“6V 3W ”的小灯泡L与额定功率为6W的电阻器R按如图的电路连接,闭合开关S时,灯L正常发光,且电流表示数为0.75A.求:
(1)电阻器 R 的阻值;
(2)整个电路消耗的实际功率.
30. 图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中为加热管,为限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下表是该电热水壶的铭牌。请解答下列问题:
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定加热功率
968W
保温功率
最大容量
1.5L
(1)电热水壶处于加热状态时,通过加热管的电流为多少?
(2)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若,则电热水壶的保温功率为多少?
(3)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作且处于加热状态,他观察到家里电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则晚上烧水时电热水壶的实际电压为多少?(不考虑电阻的变化)
31. 如图所示,电源电压24V保持不变,定值电阻R1=24Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电压表量程用0~15V,电流表量程用0~3A,小灯泡L的规格为“12W 1A”,不计灯丝电阻受温度的影响。求:
(1)小灯泡L的电阻为多少Ω?
(2)闭合全部开关,R2的滑片滑到最左端时,电路的总功率为多少W?
(3)仅闭合S1,电流表量程换用0~0.6A,在保证电路安全的前提下,R2的阻值范围?
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