精品解析:江苏省苏州市苏州工业园区景城学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-08-20
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | 苏州工业园区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.47 MB |
| 发布时间 | 2026-08-20 |
| 更新时间 | 2026-08-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59275160.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第一学期阶段练习试卷
九年级物理学科
一、单项选择题(每题2分,共24分)
1. 下列不属于电功的单位的是( )
A. V·A·s B. mA·h C. kW·h D. J
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电功公式,电压单位是V、电流单位是A、时间单位是s,因此是电功的单位,故A不符合题意;
B.mA是电流单位,h是时间单位,是It的单位,不属于电功单位,故B符合题意;
C.kW是功率单位,h是时间单位,由公式可知,是电功单位,故C不符合题意;
D.焦耳(J)是国际单位制中电功的基本单位,故D不符合题意。
故选B。
2. 教室里有9盏相同的灯,分别由3个开关控制(一个开关控制3盏灯),同学们对教室里电灯的连接情况进行了讨论,提出了以下看法,正确的是( )
A. 电灯的亮度相同,所以灯泡都是串联的
B. 同一个开关控制的3只灯是串联的
C. 任意一只灯坏了其他灯还亮,所以灯都是并联
D. 有可能串联,也可能并联
【答案】C
【解析】
【详解】A.灯泡亮度相同不能作为串联的依据,因为并联电路中相同的灯在相等电压下亮度也会相同,故A错误;
B.同一个开关控制的3只灯若为串联,其中一只损坏会导致这3只灯都熄灭,不符合实际使用情况,实际应为并联(开关在3只灯的干路),故B错误;
C.任意一只灯损坏后其他灯仍能发光,说明各灯之间互不影响,这是并联电路的特性,因此灯是并联的(每个开关控制对应3只灯的干路),故C正确;
D.串联电路中用电器相互影响,一只灯损坏会导致整个电路断路,不符合实际使用情况,因此不可能是串联,故D错误。
故选C。
3. 有一种智能门锁,当有人靠近门锁时,按下门锁上按键,灯泡先自动亮起,当主人输入正确的密码后,电动机再启动,门锁打开,下列图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BD. 按照题目要求,按下门上的按键,灯泡先亮,主人输入正确密码,电动机再启动,电路中应该有两个开关。而B、D电路中只有一个开关。故BD不符合题意;
AC. A、C两个电路都有两个开关,但题中要求,按下门锁上的按键,灯泡先亮,再输入密码后,电动机再启动。所以能够满足灯泡先亮,电动机后启动的应该是A, C电路中电动机会先启动。故A符合题意,C不符合题意。
故选A。
4. 以下电路中的电路元件完好,不会烧坏电池的电路有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【详解】烧坏电池是因为电源短路,即导线直接连接电源正负极,此时电路中电阻极小,电流极大。
图1:灯泡只压在电池正极,电路断路,,不会烧坏电池。
图2:导线只接灯泡一个接线柱,电路没有闭合,断路,不会烧坏电池。
图3:导线线头断开,电路不通,断路 ,电池安全。
图4:电流经过灯泡,回到负极,形成完整回路,电池安全。
图5:导线直接连接电源正负极,,由可知电流极大,短路,会烧坏电池。
图6:导线连接灯泡底部金属触点(即电源正极)与电源负极,短路,会烧坏电池。
综上,不会烧坏的有图1、2、3、4,一共4个。
故选 D。
5. 如图所示是一款太阳能智慧路灯杆,它不仅能照明,还有Wi-Fi、视频监控、信息发布、一键报警等功能,手机没电时也可以用它充电。下列说法正确的是( )
A. 路灯杆利用太阳能发电是将电能转换为光能
B. 为手机充电时,手机电池相当于电路中的电源
C. 路上的一排智慧路灯同时亮,同时灭,判断其应串联接入供电网络
D. 智慧灯杆中的芯片不可能用超导材料制成
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能发电是将太阳能转化为电能,故A错误;
B.为手机充电时,手机电池消耗电能,相当于电路中的用电器,故B错误;
C.路灯同时亮灭但互不影响,是并联接入供电网络,由干路开关控制,故C错误;
D.芯片主要由半导体材料制成,超导材料电阻为零,不能用于制作芯片,故D正确。
故选D。
6. 关于电功,下列说法正确的是( )
A. 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C. 电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D. 电功就是电能,两者只是名称不同而已
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流通过电灯做功时,电能转化为内能和光能,故A错误;
BC.电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能,电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少,电流做了多少功就相当于有多少电能转化为其它形式的能,故B错误,C正确;
D.电功是电流做功的过程,电能是能量的一种状态,所以电功不是电能,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表示数不变 B. 电流表A示数变大,电压表示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表示数变小 D. 电压表示数变小,电压表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】由实物图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表V1并联在变阻器两端,测的是变阻器的两端电压,电压表V2测的是电源电压。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,因此电流表示数变大;根据串联分压规律可知,变阻器的两端电压变小,因此电压表V1的示数变小;由于电源电压不变,所以,电压表V2的示数不变。故C正确,ABD错误。
故选C。
8. 对于欧姆定律的公式及推导式,下面说法中正确的是( )
①导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
②当导体两端的电压减小时,即推导式中的分子减小,推出导体的电阻减小
③当流过导体的电流增大时,即推导式中的分母I增大,推出导体的电阻减小
④某段导体的电阻,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
A. ①②③④ B. ②③④ C. ①④ D. ①
【答案】D
【解析】
【详解】①.欧姆定律的内容为导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故①正确;
②③④.导体电阻是导体本身的固有属性,仅由材料、长度、横截面积、温度决定,与两端电压、通过的电流均无关,故②③④错误。
只有①正确,故选D。
9. 连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
【答案】A
【解析】
【详解】A.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流和时间相等,观察到白炽灯泡L1比L2亮,可知两灯实际功率不等,由可知,两灯获得的电压不同,在电流和时间相等,电压不等的情况下,根据,可知此电路可以验证电功与电压大小的关系,故A正确;
B.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,而白炽灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的实际功率比L2大,由可知,L1对应的电压表示数比L2大,故B错误;
C.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,故C错误;
D.L1两端的电压比L2大,通过两灯的电流相等,根据可知,L1的电阻大于L2的电阻,两灯规格不相同,故D错误。
故选A。
10. 如图甲所示是测体温用的额温枪,图乙是它的工作电路原理示意图。R是热敏电阻,用以感知人体温度,其阻值与温度的关系如图丙,为定值电阻,显示仪由电压表改装而成,在测量体温时,下列说法中正确的是( )
A. 显示仪的示数会随被测者体温的升高而减小
B. 热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大
C. 电池长时间使用后,测相同温度,显示仪示数变小
D. 若将换为阻值更小的电阻,测相同温度时,显示仪示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据图丙可知,热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小,被测者温度升高时,热敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,由可知,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,故AB错误;
C.长时间使用后电源电压降低,电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,测相同温度时,两端的电压变小,即显示仪示数变小,故C正确;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将更换为阻值更小的电阻,由串联电路分压特点可知,两端分得的电压变小,因此显示仪示数会变小,故D错误。
故选C。
11. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是
A. 电压表对应的是图线② B. 电压满足
C. 的最大阻值小于的阻值 D. 电路的最大总功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑片在最右端时,接入电路的阻值为零,因此此时电压表示数为零,由图像可得,图线②反映电压表示数随电流的变化,图线①反映电压表示数随电流的变化,故A错误;
B.从图乙可以看出,电路中电流为时,电压表示数为,电压表示数为,根据串联电路的电压规律可知,电源电压
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电压表测量电源电压,此时的示数为,所以
故B正确;
C.从图乙可以看出,电路中电流最小时为,此时滑动变阻器两端的电压要大于两端的电压,根据分压原理,滑动变阻器的最大阻值要大于的阻值,故C错误;
D.由图可知,当电路中电流为时,电流是最大的,则最大功率为
故D错误。
故选B。
12. 中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,煎中药时需要先用武火让汤药中的水快速减少。小明受此启发,用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻(阻值不随温度变化)设计了煎药壶电路,其中为总开关,电源电压为。闭合开关,能实现如表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度/℃
温控开关
壶内水量
水量开关
电路总功率
煎煮方式
闭合
>0.2
闭合
800
武火
断开
>0.2
闭合
800
武火
断开
≤0.2
断开
50
文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. “武火”加热时,通过的电流约为
C. 若壶内水量小于0.2 L,煎药壶工作时一定无法进行“武火”加热
D. 加热电阻的阻值是
【答案】D
【解析】
【详解】A.武火状态下,无论是闭合还是断开,只要闭合,加热功率都为800W,说明和互不影响,二者是并联关系,故A错误;
BD.武火时功率为800W,若此时接入电路会导致串联分压使加热电阻功率达不到800W,故电路只有加热电阻正常工作,通过的电流为0,故B错误; 根据电功率公式可得,故D正确;
C.当温度低于60℃、水量小于0.2L时,温控开关是闭合的,可单独接通所在支路,实现800W的武火加热,故C错误;
故选D。
二、填空题(每题1分,共28分)
13. 台湾是我国领土不可分割的一部分,中国台湾地区家庭电路的电压为中国大陆地区的一半,为___________V。一节常用的干电池的电压是___________V。
【答案】 ①.
110 ②.
1.5
【解析】
【详解】中国大陆家庭电路电压为,由题意可知中国台湾地区家庭电路电压
一节常用干电池电压为。
14. 如图所示电阻箱的示数为___________,该电阻箱的最大电阻是___________
【答案】 ①.
1258 ②.
9999
【解析】
【详解】[1]由电阻箱的读数规则是:将每个旋钮对准的数字,乘以其下方对应的倍率,再将所有结果相加,所以,电阻箱的示数为
[2]当各旋钮均调至最大数字9时,电阻箱阻值最大,为
15. 如表是部分用电器的电流值,若电器1表示的是电子手表,则其单位应为___________;若电器2或电器3中有一个是电饭煲,则应该是电器___________
电器1
电器2
电器3
1
0.2 A
3 A
【答案】 ①.
微安## ②.
3
【解析】
【详解】电子手表工作电流极小,数值为1时对应的电流单位为微安;
电饭煲正常工作电流约为3A,故为电器3。
16. 如图所示的电能表,其应该___________(选填“串联”或“并联”)安装在电路上。若安装时此表示数为零,则从安装电能表后到现在为止,用电器已消耗了___________J的电能,电能表转盘已转了___________r(圈)。
【答案】 ①.
串联 ②.
③.
【解析】
【详解】电能表应串联安装在电路中;
消耗的电能为
由电能表参数可知,转盘转数为
17. 华为手机拥有反向无线充电的技术。将华为手机甲置于手机乙上,就能用手机乙给手机甲充电,此时的甲手机相当于电路中的___________,乙手机的能量转化主要是___________。
【答案】 ①.
用电器 ②.
化学能转化为电能
【解析】
【详解】由电路各元件的作用可知,充电时手机甲消耗电能,故相当于电路中的用电器;
因手机乙对外供电时其内部电池放电,故能量转化为化学能转化为电能。
18. 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,此时电路总电阻为。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为,则___________(选填“大于”“等于”或“小于”)。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。
【答案】 ①. 大于 ②. 12
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S1,只有灭蚊网工作,此时电路的总电阻为,当同时闭合开关S1、S2时,灭蚊网与灯是并联的,此时电路的总电阻为,故R大于;
[2]根据W=UIt可知,通电10s,灯消耗的电能为
19. 如图所示,开关断开,、闭合时,灯、 ______联;要使两灯串联应闭合开关 _______,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关______。
【答案】 ①. 并 ②. S2 ③. 、
【解析】
【详解】[1]开关断开,、闭合时,电流可以分别经过两只灯泡,彼此互不影响都能发光,是并联的。
[2]当只闭合开关S2时,电流从电源正极流出经过开关S2、灯L2、L1回到电源负极,只有一条电流路径,两灯串联。
[3]当闭合开关、时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关、。
20. 在如图所示的电路中,电源电压。电压表量程为,电流表A量程为,量程为,闭合开关S,电压表的示数为___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数与电流表示数的比值___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全,连入电路的阻值最小为___________。
【答案】 ①.
6 ②.
不变 ③.
2.4
【解析】
【详解】[1]与并联,电压表测电源电压,故电压表示数为。
[2]电流表测支路电流,由欧姆定律可知,电压表示数与示数的比值等于的阻值,为定值电阻,故滑片移动时比值不变。
[3]的电流为
未超过电流表量程,因此电流表是安全的,电压表示数恒为,未超过电压表量程,电压表是安全的;干路允许的最大电流为,由并联电路电流规律,的最大电流为
则连入电路的最小阻值为
21. 万用表也称为万能表,现在最流行的有机械指针式的和数字式,如图所示是机械指针式,它除了可以测量电压和电流外,还可以测量电阻,在测量电阻时,应该以___________(选填“上”、“中”或“下”)端刻度线进行读数,此时读数是___________,从右到左仔细观察表盘示数,发现刻度线是不均匀的,则刚刚的读数应___________(选填“偏大”或“偏小”),它测___________(选填“大”或“小”)电阻时更准确。
【答案】 ①. 上 ②. 13 ③. 偏小 ④. 小
【解析】
【详解】机械万用表的电阻专用刻度是最上方的、反向标注(右端为0Ω,左端为无穷大)的刻度线,因此测电阻时以上端刻度线读数。
指针指向10和15之间,分度值为1Ω,读数为13Ω。
电阻刻度从右到左越来越密集、分布不均匀,我们按均匀刻度估读时,估读值会比实际刻度代表的阻值偏小。
指针指在表盘中间附近的区域时,电阻刻度的疏密程度最均匀、分度清晰、分度值小,测量误差更小,中间刻度对应的电阻较小,因此测小的电阻时结果更准确。
22. 小宸从废旧的恒温箱里拆卸下一个完好的热敏电阻,并利用图甲电路测出该热敏电阻在不同温度下的阻值,寻找其阻值随温度变化的规律,其中电源电压为是热敏电阻。
(1)小宸往容器中添加不同温度的水,根据实验原理:___________,测出Rt在不同温度下的电阻值;分析数据,得出了阻值与温度的变化关系为(都是常数,且);
(2)小宸从以上实验得到启发,利用热敏电阻设计电路,把电流表改装成温度表(此时室内气压为1标准大气压):
①图甲中,他用开关替换电压表,得到如图乙所示电路。为了保证电路安全,先将滑动变阻器滑片P移到b端,闭合,移动滑片P使电流表满偏,此时滑动变阻器的阻值为R,之后保持滑片P位置不再移动;
②断开,向容器中加入适量100℃的沸水,闭合并记录电流值,接着观察温度计,示数每下降5℃,就记录此时温度和对应的电流,水温降到一定温度后不再自然下降,原因是:___________,此时可加入适量冰块使水继续降温,直至0℃,然后断开。请用给定的字母写出电流与温度的关系式___________(用题中出现过合适的字母表示);
③根据记录的和,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。请在图丙中标出此温度表表盘以及的大致对应位置___________。
【答案】(1)
(2) ①. 水和外界环境达到热平衡 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
本实验需要测量热敏电阻Rt的阻值,利用伏安法,通过电压表测出其两端的电压Ut,电流表测出通过的电流I,根据欧姆定律变形得到电阻的计算公式,即为实验原理。
【小问2详解】
当水温下降到和环境温度相同时,两者之间没有温度差,水不能继续向外放热,温度不再自然降低;
当只闭合时,电路中热敏电阻与滑动变阻器串联,根据欧姆定律求得电路中的电流为
第(1)问中已知阻值与温度的变化关系,代入求得电流与温度的关系式为
温度t越高,Rt越大,电路中的电流越小,电流表表盘右侧电流大,对应的温度低,左侧电流小对应高温,故电流表最右侧标记,最左侧标记;是一次函数,但由电流与温度的关系式可知,电流和温度不是线性关系,温度越高,电流减小的速度越慢,因此应标记在中间靠左侧。
三、解答题(共48分)
23. 按照题目要求作图
(1)根据电流方向,在图的方框内填入电源和电表的元件符号,使之构成并联电路。
(2)下图为调速吊扇的模拟电路,当顺时针旋转电位器的旋钮(滑片)时,电动机的扇叶转得更慢,请在下图中用笔画线代替导线完成电路连接,要求;导线不能交叉。
(3)如图所示是一个塔式吊车玩具。闭合开关,吊臂中的电动机M工作,拉动细线吊起物体A,同时塔顶的灯发光。某次闭合开关时,电动机M不工作,灯L也不发光。排查故障时发现,导线与电动机的连接处接触不良。电动机和灯是如何连接的?请补全电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
并联电路需要两条独立电流路径,若左侧方框为电源且上方为正极,电流从正极流出后会分为两条支路:一条经过右侧灯泡、开关S回到电源负极,另一条经过中间方框、下方灯泡回到电源负极;电流表相当于导线,完全符合并联电路要求。
【小问2详解】
电位器要和电动机串联才能改变电路电流,顺时针旋转滑片时风扇变慢,说明此时电路电阻变大:顺时针转滑片时,a到滑片之间的电阻丝长度变长,电阻增大,电路电流减小,电动机转速变慢,选择a、b接线柱连入电路,依次连接各元件构成串联电路。
【小问3详解】
故障为电动机连接处接触不良,此时闭合开关电动机和灯都不工作,说明一处断路整个电路都没有电流,电路为串联电路,据此作图。
24. 如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为20Ω,当开关S闭合时,电压表测得的电压为,电流表测得电流为0.1 A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电阻两端的电压;
(3)电路的总功率
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合,与串联,
由欧姆定律,得
【小问2详解】
开关S闭合,已知
由欧姆定律,得
【小问3详解】
开关S闭合,与串联,
电路的总功率
25. 如图所示为某品牌电火锅的简化电路图,为阻值一定的电热丝。当只闭合开关时,电火锅为“低温”挡,此时电功率为440 W;当只闭合开关时,为“中温”挡,此时电路中的电流为;当都闭合时,为“高温”挡,可快速加热。求:
(1)电热丝的阻值多大?
(2)“中温”挡工作5 min,电火锅消耗了多少度电?
(3)处于“高温”挡工作时,整个电路中的电流多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
只闭合时,电路为的简单电路,由欧姆定律得
【小问2详解】
中温挡为只闭合的状态,中温挡功率
工作时间,消耗电能
【小问3详解】
当只闭合开关时,通过的电流
、都闭合时,与并联,为高温挡。
并联电路各支路独立工作,的电流与中温挡时相同,即,由并联电路电流规律得总电流
26. 如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5 V,0.3 A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5 V,流过的最大电流不超过0.3 A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端。
(1)小明在闭合开关前,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为___________;上述问题纠正后,小明正确操作测出了的电压,在测两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法;电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答:___________________________;
(2)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为),突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列原因供小明选择,你认为可能的是___________
A.一盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列三种器材:
A.规格仍为“2.5 V,0.3 A”的灯泡: B.符合要求的电压表; C.符合要求的电流表;
从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不合适的有___________(填器材前的字母代号),理由是:_______________________________________________________
(3)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
AB两端电压
BC两端电压
AC两端电压
2.50
2.50
5.00
根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:
A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
B.串联电路中各部分两端的电压相等。请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:
①_______________________________________________;
②_______________________________________________。
【答案】(1) ①. 电压表没有调零 ②. 不能,改接后电压表的正负接线柱接反了
(2) ①. A ②. C ③. 当电流表并联在灯泡两端时,可能会造成该灯泡短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯,甚至烧坏电流表。
(3) ①. 实验中选用了两个规格完全相同的小灯泡,样本特殊,得出“各部分电压相等”的结论不具有普遍性 ②. 只进行了一次实验,只测出了一组数据,实验结论具有偶然性,没有多次测量寻找普遍规律
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前电压表指针不在零刻度,是使用前没有进行调零;
原本测电压时A接电压表正接线柱、B接负接线柱,改接后电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表的使用规则。
【小问2详解】
把两盏灯串联起来接入电路中,若其中一盏灯断路后,另一个灯泡也不发光,即原来正常发光的两盏灯同时熄灭。两灯都正常发光,则每个灯的电压为2.5V,根据串联电路电压的规律,电源电压为5V,若其中一盏灯泡短路后,另一盏灯泡仍然发光,并且更亮,不会同时熄灭,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
A.将规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡L与原来两个灯泡中的任一个并联,若现在的灯泡L和串联在电路中的灯泡都发光,则说明与现在灯泡L并联的原灯泡断路;若两灯都不发光,则是没有与L并联的另一个原灯泡断路了,可判断出故障所在,故A不符合题意;
B.将电压表与其中任一个灯泡并联,若电压表有示数,则说明与电压表并联的灯断路了;若电压表无示数,则说明没有与电压表并联的灯泡断路了,可判断出故障所在,故B不符合题意;
C.若将符合要求的电流表与其中任一灯泡并联,因电流表电阻很小,相当于一根导线,与电流表并联的这个灯泡短路,因电源电压(5V)大于灯的额定电压,有可能损坏另一灯泡,C不适用,故C符合题意。
即不适用的有C,因为当电流表并联在灯泡两端时,可能会造成该灯泡短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯,甚至烧坏电流表。
【小问3详解】
探究类实验,需要选用不同规格的器材、多次实验,才能得到普遍适用的结论,本次实验的设置存在明显的局限性。
27. 在“探究电流与电压、电阻关系”实验中,小熊准备有:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电流表(测量范围为0-0.6 A)、电压表(测量范围为0-3 V)、“40Ω1 A”的滑动变阻器。电源电压恒为3 V。根据图甲设计的电路进行实验。
实验一、探究电流与电压的关系
(1)根据图甲设计的电路,小熊将5Ω的电阻接入电路,闭合开关前滑片应该置于___________(选填“A”或“B”)端。
(2)故障排除后继续实验,移动滑片P,作出U-I图线如图乙所示,得到的结论是__________________________,实验中改变R两端电压多次实验的目的是__________________________;
实验二:探究电流与电阻的关系
(3)小熊将五个电阻,随机选取一个接入电路,继续探究电流与电阻的关系。他每次控制定值电阻两端的电压恒为1 V。他用电阻完成实验后,保持滑片的位置不动。断开开关,换上了另一个电阻,闭合开关电流表的示数显示为0.15 A,由此可知他换上的电阻是___________Ω,为了将电阻两端的电压恢复到1 V,应将滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小熊将定值电阻接入电路后,发现不管如何调节滑动变阻器,始终无法使电压表示数达到1 V。他仔细思考,只需串联一个阻值至少是___________Ω的电阻即可完成这次实验;
(5)小熊在实验室发现了许多能够提供恒定电流大小的特制电源——恒流源,他利用原有器材及恒流源设计了如图丙所示电路。为保证五个定值电阻分别接入电路后其两端电压均仍为1 V,则选择恒流源时,可以选择电流范围为___________的恒流源。
【答案】(1)A (2) ①. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ②. 避免偶然性,得到普遍规律
(3) ①. 10 ②. A
(4)10 (5)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,滑动变阻器需调到最大阻值处保护电路。图甲中滑动变阻器滑片移到A端时接入电路的阻值最大,因此置于A端。
【小问2详解】
图乙中的图像是一条过原点直线,说明电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
本实验中多次实验是为了避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的结论。
【小问3详解】
用5Ω电阻实验时,控制定值电阻电压为1V,电路电流
滑动变阻器分压为
此时滑动变阻器接入阻值
换电阻后滑片位置不动、电流为0.15A,总电阻
因此新接入的定值电阻
此时10Ω电阻两端电压为
高于要控制的1V,需要增大滑动变阻器的电压来降低定值电阻两端电压,因此要将滑片向A端移动,增大滑动变阻器接入的阻值。
【小问4详解】
当接入25Ω电阻、要让它两端电压为1V时,电路电流
总电阻需要达到
现有25Ω定值电阻和最大40Ω的滑动变阻器,因此至少需要额外串联的电阻阻值为
【小问5详解】
如图丙,定值电阻和变阻器并联。定值电阻为时,通过定值电阻的电流为
定值电阻为时,通过定值电阻的电流为
通过变阻器的最小电流为
滑动变阻器规格为“ 1A”,所以通过变阻器的最大电流为1A。由于电源电流不变,故定值电阻的电流越大,变阻器的电流就越小,则电路最大电流
最小电流
所以选择恒流源时,可以选择电流范围为的恒流源。
28. 小吴同学要测定额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻。他选择了一些器材进行实验,其中电源电压为恒定,滑动变阻器上标有“”字样。
(1)小吴连成了图甲所示的电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,向左移动滑片,发现电流表示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。经检查发现电路中有一根导线连接错误。请在该导线上打“×”,并画出正确的连线___________。
(2)纠正错误后,小吴继续进行实验,调节滑动变阻器的滑片,当___________时,读出此时电流表示数,示数如图乙所示,小灯泡正常发光时电阻为___________。
(3)完成实验后,小吴还想探究“导体中的电流与电阻的关系”,他选取了的定值电阻,利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制定值电阻两端的电压范围是___________。
(4)小吴同学认为可以通过两个滑动变阻器组成如图所示的电路也可以探究“导体中的电流与电阻的关系”,他的方法是通过改变滑片的位置改变的阻值,并且移动滑片保持电压表示数不变。你认为此方法是否也能得出电流与电阻的定量关系?若能,写出电流与电阻的关系,若不能,说出你的理由。____________________________________________________。
【答案】(1) ①. 不变 ②.
(2) ①. 电压表的示数为3.8V ②. 10
(3)
(4)不能;理由是滑动变阻器的阻值无法准确读出,无法得到接入电路的电阻的准确数值,因此无法得出电流与电阻的定量关系。
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电压表串联在电路中,电压表的内部电阻阻值很大,通过电路的电流很小,闭合开关,向左移动滑片,发现电流表示数不变;
电流表应与灯泡串联,电压表与灯泡并联,在连接灯泡左侧接线柱与电源负极的导线上打“×”,连接灯泡左侧接线柱与电压表“15”接线柱即可。
【小问2详解】
要让额定电压3.8V的小灯泡正常发光,必须调节滑片,使小灯泡两端电压等于其额定电压3.8V,此时读出的电流才是灯泡的额定电流;
电流表示数为0.38A。根据欧姆定律,小灯泡正常发光的电阻
【小问3详解】
当电阻为40Ω,变阻器的阻值为20Ω,此时电阻两端的电压最小;此时电路中电流
最小电压
当滑动变阻器电压为0时,定值电阻电压最大,等于电源电压,即6V,故定值电阻两端电压范围是。
【小问4详解】
探究电流与电阻的定量关系,需要准确知道每次实验中定值电阻的具体阻值,才能记录数据、归纳“电压一定时,电流与电阻成反比”的定量规律。本实验中用滑动变阻器替代定值电阻,但滑动变阻器无法直接读出自身接入电路的精确阻值,缺少电阻的准确测量值,因此无法得到电流与电阻的定量关系。
29. 探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
小强从网上看到:同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,可节省10%的电能。为了验证这种说法的可靠性,小强利用家中的电能表进行了测算。
(1)实验器材:电能表、____________________;
(2)测试步骤:
①____________________________________________;
②观察到电能表此时的示数为____________________;
③打开空调,将制冷温度设定为,待其正常工作后,数出电能表的转盘在内转过的圈数;
④将制冷温度调为,待其正常工作后,数出电能表的转盘在_____min内转过的圈数。
(3)根据测量得到的数据和电能表上的参数,只需得到___________,(用表示)即可得出结论。
【答案】(1)秒表 (2) ①. 关闭家中其他所有用电器,只让被测空调接入电路工作 ②. ③. 10
(3)
【解析】
【小问1详解】
实验需要测量相同时间内空调的耗电量,除了用电能表计量电能,还需要计时工具来控制两次测量的时长一致,因此补充秒表。
【小问2详解】
本实验要单独测量空调的耗电量,必须排除其他用电器的电能消耗干扰,因此要断开家中其余所有用电器,仅保留待测空调工作;
图中电能表示数为2014.1kW·h;
本实验用到控制变量法,前一次测量是统计10min内的转盘转数,为保证两次工作时长相同,本次也需要统计10min内的转数。
【小问3详解】
电能表转盘转数和消耗的电能成正比,相同时间内,26℃时空调耗电对应转数,28℃时对应转数,节省电能的比例就是
只需该值等于10%就验证了题目说法。
30. 小明家预购置一部新能源汽车。他了解到,某品牌汽车将搭载先进的“刀2”技术,有望帮助纯电车的续航顺利突破1000 km。于是小明查阅了关于第二代刀片电池的相关信息:“刀片电池是一种新型的磷酸铁锂电池,第二代刀片电池在技术上进行了多项优化和升级。采用了新型风液混合均温散热系统,以更好地控制电池包的温度,降低发热概率。能量密度从第一代的提升至第二代的,提升幅度高达35%。这一提升有望显著提高纯电动车的续航水平……”
什么是电池能量密度?它的提升对汽车续航有多大影响?小明展开了项目式学习。
【项目任务】提高电池能量密度对续航的影响
【子任务一】了解电池能量密度
电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标,指电池充满电时储存的电能与其质量的比值。高能量密度的电池在相同重量下能提供更多的电能。不同类型的电池具有不同的能量密度。电池能量密度还受到其材料体系的影响。此外,材料压实密度、碳含量和活性物质百分比、电解液、电池制造工艺、温度和压力等环境因素,都会影响电池能量密度。
(1)阅读上文,写出电池能量密度的文字表达式___________。
【子任务二】比较电池的能量密度
小明发现他的遥控车有两种不同的充电电池:镍氢电池(充满电时电压为1.2 V)和锂离子电池(充满电时电压为3.7 V),他设计了以下方案比较两者的能量密度:
①将两种电池充满电,分别与相同规格的小灯泡、开关、导线连接,如图所示;
②用秒表记录小灯泡能工作的时间;
③根据,可知小灯泡工作的时间与消耗的电能成正比,求出时间和电池质量之比,即可比较几种电池能量密度。
(2)请你写出小明的实验方案存在的不合理之处;___________。
(3)小红在此基础上,添加了电压表和电流表。实验中收集到的数据如下:
电池种类
电压表示数
电流表示数
灯泡工作时间
电池总质量
锂离子电池
3.7 V
0.3 A
200 min
38 g
镍氢电池
2.4 V
0.24 A
500 min
50 g
通过计算,能量密度较大的是___________。小红认为小明的实验需要耗时太长,请你写出一个减少耗时的有效措施:_______________________________________。
【子任务三】电池能量密度的提升对续航的影响
(4)小明查阅到一款电车相关参数见表,还了解到汽车在行驶时,除了受到地面的摩擦力,还会受到空气阻力,该款汽车在常温常压下,在车速时,空气阻力的大小与汽车行驶速度的平方成正比,如图所示。请结合以上信息,计算在满电状态下,该汽车用第二代刀片电池比起第一代刀片电池,在水平沥青道路(摩擦力约为总重力的0.015倍)上,以最高时速匀速行驶,理论上最多能增加续航___________km。(保留一位小数,不计零件之间的摩擦)
总质量
1.5 t
电池能量密度
140 W·h/kg
电池质量
300 kg
最高续航
600 km
最大功率
160 kW
【答案】(1)
(2)接在两种电池上时,小灯泡不能正常工作,灯泡的实际功率不同
(3) ①. 锂离子电池 ②. 电路中并联多个相同的灯泡
(4)184.6
【解析】
【小问1详解】
电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标,指电池充满电时储存的电能与其质量的比值,文字表达式为
【小问2详解】
接在两种电池上时,小灯泡的工作电压不同,小灯泡不能正常工作,灯泡的实际功率不同,不能用相同时间消耗相同的电能来比较能量密度。
【小问3详解】
锂离子电池的能量密度为
镍氢电池的能量密度为
故能量密度较大的是锂离子电池。
实验需要耗时太长,为减少耗时可增大电路的总功率,有效措施是在电路中并联多个灯泡,使电路的总电流增大,由可知,电路的总功率增大,在消耗电能不变时,由可知,耗时缩短。
【小问4详解】
由题意可知,当车速大于或等于5m/s时,空气的阻力与汽车行驶速度的平方成正比,则以最高时速行驶时,
由图可得,,
受到空气的阻力,则
则空气阻力为
摩擦力
汽车匀速行驶时牵引力为
第二代刀片电池充满电时储存的电能
第一代刀片电池充满电时储存的电能
该汽车用第二代刀片电池比用第一代刀片电池理论上最多能增加续航:
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2025-2026学年第一学期阶段练习试卷
九年级物理学科
一、单项选择题(每题2分,共24分)
1. 下列不属于电功的单位的是( )
A. V·A·s B. mA·h C. kW·h D. J
2. 教室里有9盏相同的灯,分别由3个开关控制(一个开关控制3盏灯),同学们对教室里电灯的连接情况进行了讨论,提出了以下看法,正确的是( )
A. 电灯的亮度相同,所以灯泡都是串联的
B. 同一个开关控制的3只灯是串联的
C. 任意一只灯坏了其他灯还亮,所以灯都是并联
D. 有可能串联,也可能并联
3. 有一种智能门锁,当有人靠近门锁时,按下门锁上按键,灯泡先自动亮起,当主人输入正确的密码后,电动机再启动,门锁打开,下列图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
4. 以下电路中的电路元件完好,不会烧坏电池的电路有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5. 如图所示是一款太阳能智慧路灯杆,它不仅能照明,还有Wi-Fi、视频监控、信息发布、一键报警等功能,手机没电时也可以用它充电。下列说法正确的是( )
A. 路灯杆利用太阳能发电是将电能转换为光能
B. 为手机充电时,手机电池相当于电路中的电源
C. 路上的一排智慧路灯同时亮,同时灭,判断其应串联接入供电网络
D. 智慧灯杆中的芯片不可能用超导材料制成
6. 关于电功,下列说法正确的是( )
A. 电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B. 电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C. 电流做了多少功,就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D. 电功就是电能,两者只是名称不同而已
7. 如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表示数不变 B. 电流表A示数变大,电压表示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表示数变小 D. 电压表示数变小,电压表示数变大
8. 对于欧姆定律的公式及推导式,下面说法中正确的是( )
①导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
②当导体两端的电压减小时,即推导式中的分子减小,推出导体的电阻减小
③当流过导体的电流增大时,即推导式中的分母I增大,推出导体的电阻减小
④某段导体的电阻,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
A. ①②③④ B. ②③④ C. ①④ D. ①
9. 连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
10. 如图甲所示是测体温用的额温枪,图乙是它的工作电路原理示意图。R是热敏电阻,用以感知人体温度,其阻值与温度的关系如图丙,为定值电阻,显示仪由电压表改装而成,在测量体温时,下列说法中正确的是( )
A. 显示仪的示数会随被测者体温的升高而减小
B. 热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大
C. 电池长时间使用后,测相同温度,显示仪示数变小
D. 若将换为阻值更小的电阻,测相同温度时,显示仪示数变大
11. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是
A. 电压表对应的是图线② B. 电压满足
C. 的最大阻值小于的阻值 D. 电路的最大总功率为
12. 中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,煎中药时需要先用武火让汤药中的水快速减少。小明受此启发,用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻(阻值不随温度变化)设计了煎药壶电路,其中为总开关,电源电压为。闭合开关,能实现如表所示的功能,下列关于此电路的分析正确的是( )
温度/℃
温控开关
壶内水量
水量开关
电路总功率
煎煮方式
闭合
>0.2
闭合
800
武火
断开
>0.2
闭合
800
武火
断开
≤0.2
断开
50
文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. “武火”加热时,通过的电流约为
C. 若壶内水量小于0.2 L,煎药壶工作时一定无法进行“武火”加热
D. 加热电阻的阻值是
二、填空题(每题1分,共28分)
13. 台湾是我国领土不可分割的一部分,中国台湾地区家庭电路的电压为中国大陆地区的一半,为___________V。一节常用的干电池的电压是___________V。
14. 如图所示电阻箱的示数为___________,该电阻箱的最大电阻是___________
15. 如表是部分用电器的电流值,若电器1表示的是电子手表,则其单位应为___________;若电器2或电器3中有一个是电饭煲,则应该是电器___________
电器1
电器2
电器3
1
0.2 A
3 A
16. 如图所示的电能表,其应该___________(选填“串联”或“并联”)安装在电路上。若安装时此表示数为零,则从安装电能表后到现在为止,用电器已消耗了___________J的电能,电能表转盘已转了___________r(圈)。
17. 华为手机拥有反向无线充电的技术。将华为手机甲置于手机乙上,就能用手机乙给手机甲充电,此时的甲手机相当于电路中的___________,乙手机的能量转化主要是___________。
18. 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,此时电路总电阻为。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为,则___________(选填“大于”“等于”或“小于”)。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。
19. 如图所示,开关断开,、闭合时,灯、 ______联;要使两灯串联应闭合开关 _______,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关______。
20. 在如图所示的电路中,电源电压。电压表量程为,电流表A量程为,量程为,闭合开关S,电压表的示数为___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数与电流表示数的比值___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全,连入电路的阻值最小为___________。
21. 万用表也称为万能表,现在最流行的有机械指针式的和数字式,如图所示是机械指针式,它除了可以测量电压和电流外,还可以测量电阻,在测量电阻时,应该以___________(选填“上”、“中”或“下”)端刻度线进行读数,此时读数是___________,从右到左仔细观察表盘示数,发现刻度线是不均匀的,则刚刚的读数应___________(选填“偏大”或“偏小”),它测___________(选填“大”或“小”)电阻时更准确。
22. 小宸从废旧的恒温箱里拆卸下一个完好的热敏电阻,并利用图甲电路测出该热敏电阻在不同温度下的阻值,寻找其阻值随温度变化的规律,其中电源电压为是热敏电阻。
(1)小宸往容器中添加不同温度的水,根据实验原理:___________,测出Rt在不同温度下的电阻值;分析数据,得出了阻值与温度的变化关系为(都是常数,且);
(2)小宸从以上实验得到启发,利用热敏电阻设计电路,把电流表改装成温度表(此时室内气压为1标准大气压):
①图甲中,他用开关替换电压表,得到如图乙所示电路。为了保证电路安全,先将滑动变阻器滑片P移到b端,闭合,移动滑片P使电流表满偏,此时滑动变阻器的阻值为R,之后保持滑片P位置不再移动;
②断开,向容器中加入适量100℃的沸水,闭合并记录电流值,接着观察温度计,示数每下降5℃,就记录此时温度和对应的电流,水温降到一定温度后不再自然下降,原因是:___________,此时可加入适量冰块使水继续降温,直至0℃,然后断开。请用给定的字母写出电流与温度的关系式___________(用题中出现过合适的字母表示);
③根据记录的和,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。请在图丙中标出此温度表表盘以及的大致对应位置___________。
三、解答题(共48分)
23. 按照题目要求作图
(1)根据电流方向,在图的方框内填入电源和电表的元件符号,使之构成并联电路。
(2)下图为调速吊扇的模拟电路,当顺时针旋转电位器的旋钮(滑片)时,电动机的扇叶转得更慢,请在下图中用笔画线代替导线完成电路连接,要求;导线不能交叉。
(3)如图所示是一个塔式吊车玩具。闭合开关,吊臂中的电动机M工作,拉动细线吊起物体A,同时塔顶的灯发光。某次闭合开关时,电动机M不工作,灯L也不发光。排查故障时发现,导线与电动机的连接处接触不良。电动机和灯是如何连接的?请补全电路图。
24. 如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为20Ω,当开关S闭合时,电压表测得的电压为,电流表测得电流为0.1 A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电阻两端的电压;
(3)电路的总功率
25. 如图所示为某品牌电火锅的简化电路图,为阻值一定的电热丝。当只闭合开关时,电火锅为“低温”挡,此时电功率为440 W;当只闭合开关时,为“中温”挡,此时电路中的电流为;当都闭合时,为“高温”挡,可快速加热。求:
(1)电热丝的阻值多大?
(2)“中温”挡工作5 min,电火锅消耗了多少度电?
(3)处于“高温”挡工作时,整个电路中的电流多大?
26. 如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5 V,0.3 A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5 V,流过的最大电流不超过0.3 A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端。
(1)小明在闭合开关前,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为___________;上述问题纠正后,小明正确操作测出了的电压,在测两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法;电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答:___________________________;
(2)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为),突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列原因供小明选择,你认为可能的是___________
A.一盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列三种器材:
A.规格仍为“2.5 V,0.3 A”的灯泡: B.符合要求的电压表; C.符合要求的电流表;
从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不合适的有___________(填器材前的字母代号),理由是:_______________________________________________________
(3)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
AB两端电压
BC两端电压
AC两端电压
2.50
2.50
5.00
根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:
A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
B.串联电路中各部分两端的电压相等。请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:
①_______________________________________________;
②_______________________________________________。
27. 在“探究电流与电压、电阻关系”实验中,小熊准备有:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电流表(测量范围为0-0.6 A)、电压表(测量范围为0-3 V)、“40Ω1 A”的滑动变阻器。电源电压恒为3 V。根据图甲设计的电路进行实验。
实验一、探究电流与电压的关系
(1)根据图甲设计的电路,小熊将5Ω的电阻接入电路,闭合开关前滑片应该置于___________(选填“A”或“B”)端。
(2)故障排除后继续实验,移动滑片P,作出U-I图线如图乙所示,得到的结论是__________________________,实验中改变R两端电压多次实验的目的是__________________________;
实验二:探究电流与电阻的关系
(3)小熊将五个电阻,随机选取一个接入电路,继续探究电流与电阻的关系。他每次控制定值电阻两端的电压恒为1 V。他用电阻完成实验后,保持滑片的位置不动。断开开关,换上了另一个电阻,闭合开关电流表的示数显示为0.15 A,由此可知他换上的电阻是___________Ω,为了将电阻两端的电压恢复到1 V,应将滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小熊将定值电阻接入电路后,发现不管如何调节滑动变阻器,始终无法使电压表示数达到1 V。他仔细思考,只需串联一个阻值至少是___________Ω的电阻即可完成这次实验;
(5)小熊在实验室发现了许多能够提供恒定电流大小的特制电源——恒流源,他利用原有器材及恒流源设计了如图丙所示电路。为保证五个定值电阻分别接入电路后其两端电压均仍为1 V,则选择恒流源时,可以选择电流范围为___________的恒流源。
28. 小吴同学要测定额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻。他选择了一些器材进行实验,其中电源电压为恒定,滑动变阻器上标有“”字样。
(1)小吴连成了图甲所示的电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,向左移动滑片,发现电流表示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。经检查发现电路中有一根导线连接错误。请在该导线上打“×”,并画出正确的连线___________。
(2)纠正错误后,小吴继续进行实验,调节滑动变阻器的滑片,当___________时,读出此时电流表示数,示数如图乙所示,小灯泡正常发光时电阻为___________。
(3)完成实验后,小吴还想探究“导体中的电流与电阻的关系”,他选取了的定值电阻,利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制定值电阻两端的电压范围是___________。
(4)小吴同学认为可以通过两个滑动变阻器组成如图所示的电路也可以探究“导体中的电流与电阻的关系”,他的方法是通过改变滑片的位置改变的阻值,并且移动滑片保持电压表示数不变。你认为此方法是否也能得出电流与电阻的定量关系?若能,写出电流与电阻的关系,若不能,说出你的理由。____________________________________________________。
29. 探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
小强从网上看到:同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,可节省10%的电能。为了验证这种说法的可靠性,小强利用家中的电能表进行了测算。
(1)实验器材:电能表、____________________;
(2)测试步骤:
①____________________________________________;
②观察到电能表此时的示数为____________________;
③打开空调,将制冷温度设定为,待其正常工作后,数出电能表的转盘在内转过的圈数;
④将制冷温度调为,待其正常工作后,数出电能表的转盘在_____min内转过的圈数。
(3)根据测量得到的数据和电能表上的参数,只需得到___________,(用表示)即可得出结论。
30. 小明家预购置一部新能源汽车。他了解到,某品牌汽车将搭载先进的“刀2”技术,有望帮助纯电车的续航顺利突破1000 km。于是小明查阅了关于第二代刀片电池的相关信息:“刀片电池是一种新型的磷酸铁锂电池,第二代刀片电池在技术上进行了多项优化和升级。采用了新型风液混合均温散热系统,以更好地控制电池包的温度,降低发热概率。能量密度从第一代的提升至第二代的,提升幅度高达35%。这一提升有望显著提高纯电动车的续航水平……”
什么是电池能量密度?它的提升对汽车续航有多大影响?小明展开了项目式学习。
【项目任务】提高电池能量密度对续航的影响
【子任务一】了解电池能量密度
电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标,指电池充满电时储存的电能与其质量的比值。高能量密度的电池在相同重量下能提供更多的电能。不同类型的电池具有不同的能量密度。电池能量密度还受到其材料体系的影响。此外,材料压实密度、碳含量和活性物质百分比、电解液、电池制造工艺、温度和压力等环境因素,都会影响电池能量密度。
(1)阅读上文,写出电池能量密度的文字表达式___________。
【子任务二】比较电池的能量密度
小明发现他的遥控车有两种不同的充电电池:镍氢电池(充满电时电压为1.2 V)和锂离子电池(充满电时电压为3.7 V),他设计了以下方案比较两者的能量密度:
①将两种电池充满电,分别与相同规格的小灯泡、开关、导线连接,如图所示;
②用秒表记录小灯泡能工作的时间;
③根据,可知小灯泡工作的时间与消耗的电能成正比,求出时间和电池质量之比,即可比较几种电池能量密度。
(2)请你写出小明的实验方案存在的不合理之处;___________。
(3)小红在此基础上,添加了电压表和电流表。实验中收集到的数据如下:
电池种类
电压表示数
电流表示数
灯泡工作时间
电池总质量
锂离子电池
3.7 V
0.3 A
200 min
38 g
镍氢电池
2.4 V
0.24 A
500 min
50 g
通过计算,能量密度较大的是___________。小红认为小明的实验需要耗时太长,请你写出一个减少耗时的有效措施:_______________________________________。
【子任务三】电池能量密度的提升对续航的影响
(4)小明查阅到一款电车相关参数见表,还了解到汽车在行驶时,除了受到地面的摩擦力,还会受到空气阻力,该款汽车在常温常压下,在车速时,空气阻力的大小与汽车行驶速度的平方成正比,如图所示。请结合以上信息,计算在满电状态下,该汽车用第二代刀片电池比起第一代刀片电池,在水平沥青道路(摩擦力约为总重力的0.015倍)上,以最高时速匀速行驶,理论上最多能增加续航___________km。(保留一位小数,不计零件之间的摩擦)
总质量
1.5 t
电池能量密度
140 W·h/kg
电池质量
300 kg
最高续航
600 km
最大功率
160 kW
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