精品解析：江苏省昆山市葛江中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷

初三物理学科随堂练习 一、选择题 1. 物理源于生活，又服务于生活。下列对生活中常见的数据估测符合实际的是（　　） A. 我国家庭电路的电压是380V B. 一节干电池电压为2V C. 空调工作的电流约为5A D. 写字台灯工作的电流约为5A 2. 对一确定的导体，其电阻所表示的意义是（　　） A. 加在导体两端的电压越大，则电阻越大 B. 导体的电阻与电压成正比与电流成反比 C. 导体电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比 D. 导体中电流越小则电阻越大 3. 小德家记录7月初电能表示数为，电能表的部分参数及8月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 电能表是测量用电器电功率的仪表 B. 小德家7月初至8月初消耗的电能是 C. 电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用 D. 若电能表指示灯在10min内闪250次，则电路中所有用电器的总功率为1kW 4. 如图所示， 电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为6V， 电流表示数为0.6A，断开S2后，电压表示数变为2V，则R2的电阻和电源电压分别是 A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V 5. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，在此过程中（ ） A. 电流表A的示数变大，电压表的示数变大 B. 电流表A的示数变大，电压表的示数变小 C. 电压表的示数与电流表A的示数之比不变 D. 电压表的示数与电流表A的示数之比变大 6. 如图所示，手机充电器在插座上未给手机充电时，内部也有电流通过。若我国每天有4×108个充电器在插座上，每个充电器每天未给手机充电的平均时间为20h，平均实际功率为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，电源电压6V保持不变，甲、乙两个小灯泡分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样（假设灯丝电阻不变）。当开关S闭合后，两灯均能发光，下列判断正确的是（　　） A. 若①③为电压表、②为电流表，电压表①的示数比③大 B. 若①③为电压表、②为电流表，甲灯的实际功率与乙灯小 C. 若①③为电流表、②为电压表，电流表①的示数比③小 D. 若①③为电流表、②为电压表，甲灯的实际功率比乙灯大 8. 如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（ ） A. L1、L2都短路 B. L1、L2都断路 C. L1短路且L2断路 D. L1断路且L2短路 9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表（由电表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。下列分析正确的是（ ） A. 油量表用电压表改装 B. 油箱内的油增加，电表指针向左偏转 C. 油量表的刻度值从左往右是逐渐减小的 D. 油量表的零刻度线与电表零刻度线不重合 10. 小明受“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列说法正确的是（　　） A. 显示仪表是由电流表改装的 B. 温度降低时，的电功率一定变大 C. 温度降低时，电路总功率一定变大 D. 温度升高时，两端电压变化量与流过它电流变化量之比变大 11. 在如图甲所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P在a端和b端之间移动时，定值电阻两端的电压也随之变化。如图乙是两端的电压随变化的关系图象。则下列说法中，不正确的是（　　） A. 的阻值是 B. 该电路的最大功率为3.6W C. 电源电压为6V D. P在b端时，电阻的功率为0.1W 12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A. 乙灯的实际功率一定是60W B. 将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C. 若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较暗 D. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 二、填空题 13. 如图所示电路中，当闭合开关______时，灯L1、L2串联；当闭合开关______时，灯L1、L2并联；通过控制三个开关，灯L1______（能/不能）单独发光。 14. 如图所示是电路图中的一部分，若通过导线cd电流为0.1A，导线cd电流方向图中已标明，则导线ab的电流方向为___________（选填“a→b”或“b→a”），大小为___________A。 15. 如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡标有“”，白炽灯泡标有“6V；3W”，R的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关时，灯泡______更亮。只闭合开关时，R的功率为______W，通电电路消耗的总电能为______J。 16. 标有“甲灯泡与“”的乙灯泡，若以并联方式接入电路中，若让两盏灯正常工作，则电源电压为________V；若以串联方式接入电路中（忽略灯泡电阻变化），且保证电路安全，则甲乙灯泡消耗的电功率为________。 17. 小明在“制作模拟调光灯”活动中设计了图甲电路，电阻丝粗细均匀，灯泡标有“10V”字样。闭合开关后，滑片从最左端A滑到最右端B的过程中，灯泡的关系图像（实线部分）如图乙，电阻丝AB的阻值不随温度变化。则灯泡的额定功率为______W。当灯泡实际功率为1.2W时，电阻AB连入电路的阻值为______。 18. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为______V；当滑片置于b点时，与R消耗的功率之比为______。 19. （1）某同学连接的电路如图所示，他所用的电源是三节新干电池串联组成的电池组，当他将开关闭合时，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为_________V。当他将开关断开后电压表的示数为_________V。 （2）如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由4个发光二极管并联组成，每个发光二极管正常工作时的电流为0.03A，它的能量由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表所示。 LED两端电压/V 2 2.4 3.2 LED灯的颜色 红 黄 蓝 ①这种LED手电筒正常工作时的总电流_________A； ②图乙是一个LED与60Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为3.5V保持不变，闭合开关S，毫安表读数为0.025A，此时LED灯发出_________颜色的光。 20. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。由图乙所示图像分析可知，R1阻值为_____Ω，滑动变阻器R2移到中点时电压表的示数为___V。 21. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后。移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从变为，同时观察到电流表的示数变化，示数从0.5A变化到1A，则的阻值为______，的功率变化量为______W。 22. 如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干。要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围______V≤U≤______V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为______Ω的滑动变阻器。 三、解答题 23. （1）如图所示，请将电位器连入右侧电路中，要求逆时针旋转旋片P时，灯泡变暗； （2）为了外婆的安全与方便，小云妈妈网购了一款人体感应灯。这种灯只有在光线暗、有人靠近时才会自动发光，人离开时自动关闭。请在图中画出该灯工作原理的电路图； （3）在如图电路中，填入适当电流表或电压表的符号，使闭合开关S后灯和均能发光。 24. 如图所示电路中，灯泡L的规格为“”，闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为。求： （1）通过灯泡L的电流； （2）电阻R的电功率； （3）通电，电路消耗的电能。 25. 如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V，3.6W”字样（忽略温度变化对灯丝电阻的影响），滑动变阻器Rx，标有“200Ω，1.25A”字样，定值电阻R0阻值为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，求： （1）小灯泡的电阻。 （2）只闭合开关S、S1，小灯泡恰好正常发光，求电源电压。 （3）只闭合开关S、S2，在保证电路元件安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的电阻范围。 26. 如图所示电路，，，当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.6A；当开关、、都闭合时，电流表示数为2A，且灯泡正常发光。忽略温度对灯泡电阻的影响，求： （1）电源电压； （2）灯泡正常发光时的电功率； （3）当开关闭合，、断开时，工作5min电路消耗的电能。 四、实验探究题 27. 在“探究串联电路中电流的特点”实验中，如图所示，把两个灯泡串联起来接到电源上，把电流表先后接入电路中A、B、C各点，测量其电流。 （1）在连接电路时，开关应该处于_________状态。 （2）连接好电路后，小乐用开关“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是______________________________。 （3）小乐换上多组两个规格___________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，测量各点的电流，看看是否有相同的关系，其目的是_______________________。 28. 小武用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压恒为，定值电阻分别为、、、，滑动变阻器的规格为“”。 （1）请按照图甲电路图将图乙实物图连接完整（要求：滑片向左滑动电流表示数变大）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最___________端（填“左”或“右”）。 （3）他先用10Ω的定值电阻进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，换接其他定值电阻，直接闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数，他换用的定值电阻是___________Ω。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表示数始终无法达到2V，为了完成实验，下列方案可行的是___________（填字母代号）。 A．更换电压表 B．换用电压为6V的电源 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 （4）调整方案后继续实验，该同学根据实验数据绘制如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：在电压一定时，电流与电阻成___________比。 29. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（　　）（填字母；单选）。 A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_______V。 （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是________Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路，却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由：________。 （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V； ②只闭合开关S、，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为________（提示：表达式中的数字需带单位）。 30. 请阅读以下材料并回答问题： 学习了电学知识后，小秋对水果电池和发光二极管都非常感兴趣，如图甲所示，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”与电压表连接在一起，电压表示数为0.3V。小秋了解到：发光二极管具有单向导电性，其电学符号与正负极：，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“-”极流入时二极管不能发光。 （1）若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，由于发光二极管具有___________性，要使二极管发光，金属片___________（选填“A”或“B”）要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光，要想让二极管的亮度变强，小秋的操作是___________。 （2）妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图中的___________（填字母）。 A. B. C. D. 31. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践——研究制作风速仪 【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？ 【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，为的定值电阻，为压力传感器，无风时受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给，的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。 同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。 风速 2 4 6 10 12 16 24 风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360 【进行实验】迎风板是一块面积为的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。 【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 （1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是______。 A. 风吹动风杯说明风具有能量 B. 转轴中使用轴承可减小摩擦 C. 风杯用密度小的材料制成 D. 能在60m/s风速下正常工作 （2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗______J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为______mA。 （3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①______，所测的风速＝______m/s； ②恒流源提供______A的恒定电流； ③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要______（增大/减小）______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理学科随堂练习 一、选择题 1. 物理源于生活，又服务于生活。下列对生活中常见的数据估测符合实际的是（　　） A. 我国家庭电路的电压是380V B. 一节干电池电压为2V C. 空调工作的电流约为5A D. 写字台灯工作的电流约为5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．我国家庭电路的电压为220V，380V我国工业用电的三相交流电电压，故A不符合题意； B．一节新干电池的电压为1.5V，故B不符合题意； C．空调工作时的电功率一般为1000W左右，家庭电路电压为220V，由可知，空调工作时的电流为 与5A较为接近，故C符合题意； D．写字台灯工作的电流非常的小，约为，故D不符合题意。 故选C。 2. 对一确定的导体，其电阻所表示的意义是（　　） A. 加在导体两端的电压越大，则电阻越大 B. 导体的电阻与电压成正比与电流成反比 C. 导体电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比 D. 导体中电流越小则电阻越大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，故ABD不符合题意； C．欧姆定律的变形公式，只能表示在数值上电阻等于导体两端的电压与通过的电流之比，故C符合题意。 故选C。 3. 小德家记录7月初电能表示数为，电能表的部分参数及8月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 电能表是测量用电器电功率的仪表 B. 小德家7月初至8月初消耗的电能是 C. 电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用 D. 若电能表指示灯在10min内闪250次，则电路中所有用电器的总功率为1kW 【答案】C 【解析】 【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误； B．小德家7月初至8月初消耗的电能，故B错误； C．电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故C正确； D．电路中所有用电器消耗的电能 时间 总功率 故D错误。 故选C。 4. 如图所示， 电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为6V， 电流表示数为0.6A，断开S2后，电压表示数变为2V，则R2的电阻和电源电压分别是 A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V 【答案】B 【解析】 【详解】闭合开关S1、S2，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端电压，也就是电源电压为6V。 R1的电阻 断开开关S2，R1与R2串联，此时电路电流 R2两端电压 U2=U-U1=6V-2V=4V R2的阻值 故选B。 5. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，在此过程中（ ） A. 电流表A的示数变大，电压表的示数变大 B. 电流表A的示数变大，电压表的示数变小 C. 电压表的示数与电流表A的示数之比不变 D. 电压表的示数与电流表A的示数之比变大 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，与串联，电流表A测电路电流，电压表测两端电压，电压表测两端电压。滑片P向右移动，接入电路的阻值变小。电路总电阻 ，因变小，故变小。电路电流 ，因电源电压不变，变小，故变大，即电流表A示数变大。示数 ，因变大，不变，故变大。示数 ，因不变，变大，故变小。 AB．电流表A示数变大，示数变大，示数变小，故AB不符合题意； C． 根据欧姆定律可知，因为定值电阻阻值不变，故示数与A示数之比不变，故C符合题意； D． 根据欧姆定律可知，因变小，故示数与A示数之比变小，故D不符合题意。 故选 C。 6. 如图所示，手机充电器在插座上未给手机充电时，内部也有电流通过。若我国每天有4×108个充电器在插座上，每个充电器每天未给手机充电的平均时间为20h，平均实际功率为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】全国一天因此浪费的电能约为。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7. 如图所示，电源电压6V保持不变，甲、乙两个小灯泡分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样（假设灯丝电阻不变）。当开关S闭合后，两灯均能发光，下列判断正确的是（　　） A. 若①③为电压表、②为电流表，电压表①的示数比③大 B. 若①③为电压表、②为电流表，甲灯的实际功率与乙灯小 C. 若①③为电流表、②为电压表，电流表①的示数比③小 D. 若①③为电流表、②为电压表，甲灯的实际功率比乙灯大 【答案】C 【解析】 【详解】由可得，甲灯的电阻 乙灯的电阻 A．①③为电压表，②为电流表，两灯串联，由可知，乙灯两端的电压比甲灯小，故A错误； B．①③为电压表，②为电流表，两灯串联，由可知，乙灯的功率比甲灯大，故B错误； C．①③为电流表，②为电压表，两灯泡并联，两灯电压相等，，根据可知，通过甲灯的电流比乙灯小，故C正确； D．①③为电流表，②为电压表，两灯泡并联，，根据可知，甲灯的功率比乙灯小，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（ ） A. L1、L2都短路 B. L1、L2都断路 C. L1短路且L2断路 D. L1断路且L2短路 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关，该电路为串联电路，灯泡不亮，说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V，若故障是由两灯引起的；当N接A时，电压表有示数且接近3V，说明L1可能断路；N接B时，电压表有示数且接近3V，说明此段电路有可能断路。若L1短路，则电压表无示数；若L2短路，则L1能亮；因此判断为L1断路，L2短路。 故选D。 9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表（由电表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。下列分析正确的是（ ） A. 油量表用电压表改装 B. 油箱内的油增加，电表指针向左偏转 C. 油量表的刻度值从左往右是逐渐减小的 D. 油量表的零刻度线与电表零刻度线不重合 【答案】D 【解析】 【详解】A．油量表串联在电路中，是由电流表改装而成的，故A错误； B．油箱内的油增加，浮标上升，杠杆左端上升右端下降，滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由可知电路电流增大，电表指针向右偏转，故B错误； C．由B分析可知，油面越高，电流越大，指针越向右偏，故油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的，故C错误； D．当油箱内无油时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，设为，此时电路电流，因电源电压，总电阻，故，电表指针不指在零刻度线，即油量表的零刻度线与电表零刻度线不重合，故D正确。 故选D。 10. 小明受“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列说法正确的是（　　） A. 显示仪表是由电流表改装的 B. 温度降低时，的电功率一定变大 C. 温度降低时，电路总功率一定变大 D. 温度升高时，两端电压变化量与流过它电流变化量之比变大 【答案】C 【解析】 【详解】A． 由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误； B． R1的功率表达式为 由上式可知，当R1>R2时，随温度降低，R1变小，的值变小，P1变大，当R1<R2时，随温度降低，R1变小，的值变大，P1变小，故B错误； C． 温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C正确； D． 温度升高时，R1两端电压变化量与R2两端电压变化量相等，流过R1电流变化量与流过R2电流变化量相等，R2的电流变化量表达式为 则有 即两端电压变化量与流过它电流变化量之比等于R2，是定值，故D错误。 故选C。 11. 在如图甲所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P在a端和b端之间移动时，定值电阻两端的电压也随之变化。如图乙是两端的电压随变化的关系图象。则下列说法中，不正确的是（　　） A. 的阻值是 B. 该电路的最大功率为3.6W C. 电源电压为6V D. P在b端时，电阻的功率为0.1W 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由图乙可知，当R2​=0时，R1​两端的电压为U=6V，即电源电压U=6V。当R2​=20Ω时，R1​两端的电压为2V。根据串联电路的电压特点，此时R2​两端的电压U2​=U−U1​=6V−2V=4V 根据串联电路的电流特点，由可得电路中的电流为 所以 故A错误，符合题意，C正确，不符合题意； B．当滑片在a端时，总电阻最小，电路消耗的功率最大，电路的最大功率 故B正确，不符合题意； D．根据图象分析当滑片P在b端时的情况。从图象中可以看出，当R2​=50Ω时（即滑片在b端时），R1​两端的电压为U1​=1V。由于串联电路中电流处处相等，可以根据欧姆定律计算出电路中的电流为 利用电功率的公式P=UI得R1​的功率为P1​=U1​I=1V×0.1A=0.1W 故D正确，不符合题意。 故选A。 12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（设小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A. 乙灯的实际功率一定是60W B. 将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C. 若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较暗 D. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，乙灯的额定功率是60W，在不同电压下实际功率不同，乙灯的实际功率不一定是60W，故A错误； B．由灯泡的铭牌可知，乙灯的额定电压是220V，乙灯的额定功率为60W，将乙灯接入110V电路，实际电压是额定电压的一半，根据可知，电阻不变，电功率变为原来的，它的实际功率为 故B错误； C．根据可知，两灯泡的额定电压相同，甲的额定电功率小，则甲灯泡的电阻大，串联时，电路中电流是相等的，根据P=I2R可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此串联时，甲灯较亮，乙灯较暗，故C正确； D．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，但不知通电时间，根据W=Pt可知无法比较两灯消耗电能的大小关系，故D错误。 故选C。 二、填空题 13. 如图所示电路中，当闭合开关______时，灯L1、L2串联；当闭合开关______时，灯L1、L2并联；通过控制三个开关，灯L1______（能/不能）单独发光。 【答案】 ①. S2 ②. S1和S3 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]如图所示，只闭合开关S2时，电流只有一条路径，此时灯L1、L2串联。 [2]如图所示，当闭合S1、S3时，此时电流路径有两条，灯L1、L2并联，S1在L1所在支路，S3在干路。 [3]闭合开关S1，电路是断路，灯L1不能发光；只闭合开关S2时，此时灯L1、L2串联，灯L1不能独立发光；只闭合开关S3，是灯L2的简单电路，只有灯L2发光，灯L1不能发光；当闭合S1、S3时，灯L1、L2并联，灯泡L1才能发光，而此时灯泡L2也发光，所以在并联电路中灯泡L1也无法独立发光；只闭合开关S2、S3时，L1被短路，L1不发光；当闭合S1、S2时，电源被短路，L1不发光；当三个开关都闭合，电源被短路，L1不发光。所以，通过控制三个开关，灯L1不能单独发光。 14. 如图所示是电路图中的一部分，若通过导线cd电流为0.1A，导线cd电流方向图中已标明，则导线ab的电流方向为___________（选填“a→b”或“b→a”），大小为___________A。 【答案】 ①. b→a ②. 0.56 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，电流表的“0.6A”处为正极，电流经电流表后与通过导线cd电流一起通过导线ba，即该处为并联关系，所以导线ab的电流方向为b→a；根据并联电路的电流关系可知，干路电流等于各支路电流之和，由电流表可知，示数为0.46A，所以干路电流为 15. 如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡标有“”，白炽灯泡标有“6V；3W”，R的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关时，灯泡______更亮。只闭合开关时，R的功率为______W，通电电路消耗的总电能为______J。 【答案】 ①. ②. 0.4 ③. 72 【解析】 【详解】[1]忽略温度对灯丝电阻的影响，由欧姆定律得，的电阻为 由得，的电阻为 只闭合时，两灯泡串联，串联电路的电流处处相等，且。根据可知，的实际功率大，故小灯泡更亮。 [2]只闭合开关时，和R串联，则电路中的电流为 故R的功率为 [3]只闭合开关时，电路中的电流，电源电压，通电电路消耗的总电能为 16. 标有“甲灯泡与“”的乙灯泡，若以并联方式接入电路中，若让两盏灯正常工作，则电源电压为________V；若以串联方式接入电路中（忽略灯泡电阻变化），且保证电路安全，则甲乙灯泡消耗的电功率为________。 【答案】 ①. 12 ②. 1∶2 【解析】 【详解】[1]已知甲灯泡标有“12V　6W”，乙灯泡标有“12V　3W”，其中“12V” 是灯泡的额定电压。在并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压。要让两盏灯正常工作，电源电压应等于它们的额定电压，所以电源电压为12V。 [2]根据两灯泡的规格可得两灯泡的电阻分别为 若以串联方式接入电路中，根据串联电流规律可知，两灯泡的电流相等，则甲乙灯泡消耗的电功率之比为 17. 小明在“制作模拟调光灯”活动中设计了图甲电路，电阻丝粗细均匀，灯泡标有“10V”字样。闭合开关后，滑片从最左端A滑到最右端B的过程中，灯泡的关系图像（实线部分）如图乙，电阻丝AB的阻值不随温度变化。则灯泡的额定功率为______W。当灯泡实际功率为1.2W时，电阻AB连入电路的阻值为______。 【答案】 ①. 4 ②. 20 【解析】 【详解】[1]当滑片在最右端B时，电阻丝连入电路阻值为0，灯泡两端电压等于电源电压。由图乙可知灯泡最大电压为10V，故电源电压。灯泡额定电压为10V，由图乙得额定电流为0.4A，额定功率为 [2]由图乙可知，当灯泡两端电压、通过电流时，实际功率 符合题意。因灯泡与电阻丝串联，故电阻丝两端电压 串联电路电流处处相等，故电阻丝连入电路的阻值 18. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为______V；当滑片置于b点时，与R消耗的功率之比为______。 【答案】 ①. 6 ②. 1:5 【解析】 【详解】[1]R0与R串联，V1测R0两端电压，V2测R两端电压。定值电阻电压随电流增大而增大，故上升图线对应V1的示数变化，下降图线对应V2的示数变化。 由串联电路电压规律得 [2]滑片在b点时滑动变阻器接入电阻最大，电路电流最小为0.5A。因串联电路电流处处相等，由可知，R0与R的功率之比等于两端电压之比 19. （1）某同学连接的电路如图所示，他所用的电源是三节新干电池串联组成的电池组，当他将开关闭合时，电压表的示数为2V，则L1两端的电压为_________V。当他将开关断开后电压表的示数为_________V。 （2）如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由4个发光二极管并联组成，每个发光二极管正常工作时的电流为0.03A，它的能量由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表所示。 LED两端电压/V 2 2.4 3.2 LED灯的颜色 红 黄 蓝 ①这种LED手电筒正常工作时的总电流_________A； ②图乙是一个LED与60Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为3.5V保持不变，闭合开关S，毫安表读数为0.025A，此时LED灯发出_________颜色的光。 【答案】（1） ①. 2.5 ②. 4.5 （2） ①. 0.12 ②. 红 【解析】 【小问1详解】 三节干电池的电压为4.5V，电压表测L2两端的电压，，则L1两端的电压为 开关断开后，电压表直接接电源两端，故电压表示数为电源电压，即4.5V。 【小问2详解】 发光二极管并联，则总电流为 定值电阻两端的电压为 LED两端的电压为 由表格可知，当LED两端的电压为2V时，LED灯的颜色为红色。 20. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。由图乙所示图像分析可知，R1阻值为_____Ω，滑动变阻器R2移到中点时电压表的示数为___V。 【答案】 ①. 10 ②. 3 【解析】 【详解】[1]当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路中电流最大，此时电压表示数为零，电流表示数为0.6A，故电源电压 当滑动变阻器滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，此时电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，根据串联电路中的电压规律可得 联立两式可得 代入数据解得 [2]根据上述分析可求得电源电压 滑动变阻器R2的最大阻值 当滑动变阻器R2的滑片移到中点时，滑动变阻器的阻值为10Ω，电路中的电流 故电压表的示数 21. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后。移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从变为，同时观察到电流表的示数变化，示数从0.5A变化到1A，则的阻值为______，的功率变化量为______W。 【答案】 ①. 8 ②. 6 【解析】 【详解】[1]据图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流。由串联电路电压特点，定值电阻R0电压的改变量与滑动变阻器电压的改变量相同；串联电路中电流处处相等，则滑片移动过程中定值电阻R0的电压改变量 定值电阻R0的电流改变量 由得，定值电阻R0的电压改变量为 则定值电阻R0的阻值为 [2]由得，R0的功率变化量为 22. 如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干。要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围______V≤U≤______V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为______Ω的滑动变阻器。 【答案】 ①. 2 ②. 3 ③. 45 【解析】 【详解】[1][2]定值电阻两端电压取最小值时应为15Ω的电阻接入电路中时的最小电压，此时滑动变阻器最大电阻接入电路，由串联分压，电压之比等于电阻之比可知 Umin︰U滑=15Ω︰30Ω 且 Umin+U滑=U=6V 解得Umin=2V；电路中最大电流为0.6A，同时定值电阻阻值为5Ω时定值电阻取最大电压 Umax=IR=0.6A×5Ω=3V [3]定值电阻两端电压值为1.5V时，由串联分压，电源电压等于各用电器电压之和可知滑动变阻器电压 U'滑=U-U定=6V-1.5V=4.5V 由电压之比等于电阻之比可知，当定值电阻阻值为15Ω时滑动变阻器需最大电压，且满足 U定︰U'滑=15Ω︰R滑 解得R滑=45Ω 三、解答题 23. （1）如图所示，请将电位器连入右侧电路中，要求逆时针旋转旋片P时，灯泡变暗； （2）为了外婆的安全与方便，小云妈妈网购了一款人体感应灯。这种灯只有在光线暗、有人靠近时才会自动发光，人离开时自动关闭。请在图中画出该灯工作原理的电路图； （3）在如图电路中，填入适当电流表或电压表的符号，使闭合开关S后灯和均能发光。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 逆时针旋转旋片时，灯泡变暗，说明逆时针旋转时，电位器连入电路的电阻变大，故将AB两接线柱串联接入了电路，有效部分为AB两接线柱间的长度。据此电路连接如图。 【小问2详解】 由题知，要求灯只有在光线暗、有人体靠近时才会自动发光，在人离开时自动关闭，说明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡，即光敏开关和人体感应器、灯泡三者串联，据此连接电路图如图所示。 【小问3详解】 由图可知，如果两圆圈中同时是电压表，则闭合开关后，灯泡L1会发光，灯泡L2断路不发光； 如果两圆圈中同时是电流表，电路会发生短路，灯泡、会被短路不发光； 如果上面圆圈中是电流表，下面圆圈中是电压表，则闭合开关后，灯泡L1会发光，灯L2短路不发光； 如果上面圆圈中是电压表，下面圆圈中是电流表，则闭合开关后，两灯并联，均能发光，符合题意，如图所示。 24. 如图所示电路中，灯泡L的规格为“”，闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为。求： （1）通过灯泡L的电流； （2）电阻R的电功率； （3）通电，电路消耗的电能。 【答案】（1）0.5A （2）6W （3）1080J 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S，灯泡和电阻R并联，电流表测干路电流。此时灯泡正常发光，则通过灯泡L的电流 【小问2详解】 根据并联电流规律，电阻R的电流 则电阻R的电功率 【小问3详解】 通电，电路消耗的电能 25. 如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V，3.6W”字样（忽略温度变化对灯丝电阻的影响），滑动变阻器Rx，标有“200Ω，1.25A”字样，定值电阻R0阻值为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，求： （1）小灯泡的电阻。 （2）只闭合开关S、S1，小灯泡恰好正常发光，求电源电压。 （3）只闭合开关S、S2，在保证电路元件安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的电阻范围。 【答案】（1）10Ω （2）18V （3）20Ω～50Ω 【解析】 【小问1详解】 由可得小灯泡的额定电流 由欧姆定律可得小灯泡的电阻 【小问2详解】 只闭合开关S、S1时，定值电阻R0与小灯泡串联，当小灯泡恰好正常发光时，小灯泡两端的电压，通过小灯泡的电流为，定值电阻R0两端的电压 根据串联电路中电压的规律可得，电源电压 【小问3详解】 由图可知，只闭合S、S2时，灯L与滑动变阻器Rx串联，电流表测电路中电流，电压表测变阻器Rx两端的电压。滑动变阻器Rx上标有“200Ω 1.25A”的字样，电流表A的量程为0～3A，灯泡的额定电流为0.6A，因串联电路中电流处处相等，则为了保护电路的安全，电路中的最大电流为I最大＝I额＝0.6A，此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则此时滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最小电阻 因为电压表的量程为0～15V，电源电压为18V，则滑动变阻器两端的最大电压，根据串联分压可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，则此时小灯泡两端的实际电压 通过小灯泡的实际电流 通过滑动变阻器的电流 此时滑动变阻器接入电路的最大阻值 故滑动变阻器Rx能接入电路的阻值范围为20Ω～50Ω。 26. 如图所示电路，，，当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.6A；当开关、、都闭合时，电流表示数为2A，且灯泡正常发光。忽略温度对灯泡电阻的影响，求： （1）电源电压； （2）灯泡正常发光时的电功率； （3）当开关闭合，、断开时，工作5min电路消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合、和断开时，与串联，电流表测串联电路电流。总电阻 电源电压 【小问2详解】 、、都闭合时，被短路，与灯泡并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光时两端电压等于电源电压。通过的电流 通过灯泡的电流 灯泡正常发光时的电功率 【小问3详解】 闭合、和断开时，与灯泡串联。灯泡电阻 电路的总电阻 电路中的电流 工作时间 电路消耗的电能 四、实验探究题 27. 在“探究串联电路中电流的特点”实验中，如图所示，把两个灯泡串联起来接到电源上，把电流表先后接入电路中A、B、C各点，测量其电流。 （1）在连接电路时，开关应该处于_________状态。 （2）连接好电路后，小乐用开关“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是______________________________。 （3）小乐换上多组两个规格___________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，测量各点的电流，看看是否有相同的关系，其目的是_______________________。 【答案】（1）断开 （2）电流表的正负接线柱接反了 （3） ①. 不同 ②. 多次测量避免偶然性 【解析】 【小问1详解】 连接电路时，开关必须断开，防止短路损坏元件，保护电路。 【小问2详解】 电流表指针偏向零刻度左侧，说明电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出，正负接线柱接反。 【小问3详解】 选用规格不同的小灯泡多次实验，防止只用相同灯泡得出的结论具有偶然性，多次测量让实验结论具有普遍性，适用于所有串联电路。 28. 小武用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压恒为，定值电阻分别为、、、，滑动变阻器的规格为“”。 （1）请按照图甲电路图将图乙实物图连接完整（要求：滑片向左滑动电流表示数变大）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最___________端（填“左”或“右”）。 （3）他先用10Ω的定值电阻进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，换接其他定值电阻，直接闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数，他换用的定值电阻是___________Ω。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表示数始终无法达到2V，为了完成实验，下列方案可行的是___________（填字母代号）。 A．更换电压表 B．换用电压为6V的电源 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 （4）调整方案后继续实验，该同学根据实验数据绘制如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：在电压一定时，电流与电阻成___________比。 【答案】（1） （2）右 （3） ①. 5 ②. C （4）反 【解析】 【28题详解】 题中要求滑片P向左滑时电流表示数变大，则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中，将滑动变阻器的C接线柱接在定值电阻左端，同时将电压表负接线柱接在定值电阻右端。据此作图。 【29题详解】 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处，即最右端； 【30题详解】 [1]探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，换接其他定值电阻，直接闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，说明接入电路的电压减小，根据串联分压可知，接入电路的阻值减小，所以更换的是的定值电阻。 [2]A．更换电压表，并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值，因此该方法不可行，故A错误； B．换用电压为6V的电源，定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器两端电压为 根据串联分压原理得 即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当换成电阻后，解得大于滑动变阻器的最大阻值，因此该方法不可行，故B错误； C．定值电阻R两端电压，滑动变阻器两端电压 根据串联分压原理得 所以当R换成电阻后，滑动变阻器阻值要调成，才能保证定值电阻两端电压为2V不变；而滑动变阻器的最大阻值，要保持定值电阻R两端电压不变，可以在开关与滑动变阻器之间串联一个的电阻，使滑动变阻器的阻值和串联电阻的总电阻为，则滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表示数就可以达到2V，故C正确。 故选C。 【31题详解】 由图丙可知，电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，由此可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 29. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是连接完整的实验电路。 （1）连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，两表均无示数，则故障可能是（　　）（填字母；单选）。 A. 小灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关，继续实验，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_______V。 （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻约是________Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路，却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由：________。 （4）实验过程中发现原来电流表已损坏，为了测量该小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丁所示的电路（已知电源电压为U，为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①只闭合开关S、，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V； ②只闭合开关S、，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为________（提示：表达式中的数字需带单位）。 【答案】（1）D （2）1.8 （3） ①. 10 ②. 见解析 （4） ①. U-2.5 ②. 【解析】 【小问1详解】 闭合开关,发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路为断路，现电压表无示数，说明与电压表串联的元件有断路，即故障可能是滑动变阻器断路，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 当电压表的示数如图乙所示时，电压表选择小量程，分度值为0.1V，其读数为1.8V。 【小问3详解】 [1]由图丙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻 [2]探究电流与电压关系时，应该保持电阻不变。但灯丝电阻会随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用此装置探究。 【小问4详解】 [1][2]实验步骤： ①只闭合开关S、S1，其余断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-2.5V； ②只闭合开关S、S2，其余断开，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③在步骤①中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0和滑动变阻器两端总电压，调节滑动变阻器使电压表示数为U-2.5V时，灯泡正常发光； 在步骤②中，灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器仍串联，保持滑动变阻器的滑片不动，电压表测定值电阻R0两端电压为U1，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流 则灯泡的额定功率 30. 请阅读以下材料并回答问题： 学习了电学知识后，小秋对水果电池和发光二极管都非常感兴趣，如图甲所示，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”与电压表连接在一起，电压表示数为0.3V。小秋了解到：发光二极管具有单向导电性，其电学符号与正负极：，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“-”极流入时二极管不能发光。 （1）若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，由于发光二极管具有___________性，要使二极管发光，金属片___________（选填“A”或“B”）要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光，要想让二极管的亮度变强，小秋的操作是___________。 （2）妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图中的___________（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 单向导电 ②. B ③. 多个柠檬串联做电池 （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由电压表的连接方法知，电流必须从其正接线柱流入，从负接线柱流出，故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极，与电压表负接线柱相连的是电源的负极。又因为二极管具有单向导电性，所以金属片A应接二极管的正极，金属片B应接二极管的负极。 [3]要想让二极管的亮度变强，可以增大电源电压，如用多个柠檬串联做电池。 【小问2详解】 因为二极管具有单向导电性，当电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出时，二极管将电路接通；当电流从二极管的负接线柱流入时，二极管在电路中处于断开状态；根据题意可知，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，所以两二极管并联，且红发光二极管的正接线柱在P端，负接线柱在Q端，发绿光二极管的正接线柱在Q端，负接线柱在P端，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 31. 阅读短文，回答问题。 跨学科实践——研究制作风速仪 【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？ 【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，为的定值电阻，为压力传感器，无风时受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给，的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。 同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。 风速 2 4 6 10 12 16 24 风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360 【进行实验】迎风板是一块面积为的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。 【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 （1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是______。 A. 风吹动风杯说明风具有能量 B. 转轴中使用轴承可减小摩擦 C. 风杯用密度小的材料制成 D. 能在60m/s风速下正常工作 （2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗______J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为______mA。 （3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①______，所测的风速＝______m/s； ②恒流源提供______A的恒定电流； ③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要______（增大/减小）______。 【答案】（1）D （2） ①. 576 ②. 14 （3） ①. 20 ②. 8 ③. 1.2 ④. 减小 ⑤. 0.025 【解析】 【小问1详解】 A．风是流动的空气，能够使风杯转动，说明风可以对外做功，因此风具有能量，故A正确，不符合题意； B．变滑动摩擦为滚动摩擦可以有效减小摩擦，故B正确，不符合题意； C．为了让风杯吹风后容易转动，应该减小装置的质量，因此应该使用密度较小的材料制作风杯，故C正确，不符合题意； D．由表中参数可知，杯式风速仪的量程为0.4~50m/s，当风速为60m/s时，已经超过了风速仪的量程，杯式风速仪无法正常工作，故D错误，符合题意。 故选D。 【小问2详解】 [1]由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为，所以正常工作最多消耗的电能 [2]输出电流信号范围是4~20mA，杯式风速仪的量程为0.4~50m/s，由于在测量范围内电流随风速增大而均匀增大，风速变化量与电流变化量的比值不变，设输出的电流信号为,则，解得：。 【小问3详解】 [1]根据乙图可知，电阻和并联，简易风速仪中电流表的示数为，此时电压表示数为,可求的阻值为 [2]由丙图可知，时对应的压力，迎风板受到的压强为 由风压与风速的关系分析可知风压与风速的关系为 代入数据有 解得： 当时， 解得： [3]根据乙图可知，电阻和并联，简易风速仪中电流表的示数为，此时电压表示数为，通过电阻的电流为 则恒流源提供的电流 [4]用此简易风速仪测量的风速，由风压与风速的关系可知，对应的风压为，若迎风板的面积仍然为，则迎风板所受压力 由图丙可知，此时压敏电阻的阻值为 因为电源为恒流源，结合前面的解析可知干路电流为，设此时电源电压为,由欧姆定律和并联电路中的电流特点可知 解得： 通过压敏电阻的电流 大于电流表的量程，所以为了保证电路的安全，测量的风速时，通过压敏电阻的电流最大为，由并联电路的电流特点可得，此时通过的电流 因通过两支路的电流相等，此时压敏电阻的阻值与定值电阻的阻值相等 由图丙可知，此时迎风板所受压力为 则此时迎风板的面积为 所以面积应该减小。 [5]减小值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $