考前强化:期中常考易错题 复习满分专题 2026-2027学年上海沪科五四版九年级上学期
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内容正文:
考前强化:期中常考易错题 九年级上期中复习满分专题 上海沪科五四版
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解热值和比热容两个特性量,能区分它们与质量、温度无关
· 掌握热机四冲程判断及飞轮转数与做功次数的换算
· 会判断摩擦起电中电子转移方向和电流方向
· 能识别串并联电路,熟练运用串并联电流电压规律
· 掌握欧姆定律,会进行动态电路和多状态电路计算
📚 知识梳理
☆ 1.热值与比热容
热值q:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,单位J/kg(固体液体)或J/m³(气体),是燃料特性,与质量、燃烧是否充分无关
比热容c:单位质量某种物质温度升高1℃吸收的热量,单位J/(kg·℃),是物质特性,与质量、温度、吸放热多少无关;水的比热容大,用作冷却剂
吸热公式Q吸=cmΔt,放热公式Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体)
热传递条件:温度差;热传递方向:高温到低温;热传递传递的是内能不是温度
概念辨析例题:一瓶煤油倒出一半,剩下的煤油( )A.比热容减半,热值减半 B.比热容不变,热值减半 C.比热容减半,热值不变 D.比热容和热值都不变
解析:比热容和热值都是物质/燃料的特性,只与种类和状态有关,与质量、体积、是否燃烧无关。倒出一半后物质种类不变,所以两个量都不变。
☆ 2.热机与热机效率
四冲程:吸气→压缩(机械能→内能)→做功(内能→机械能)→排气,一个工作循环活塞往复2次、飞轮转2圈、对外做功1次
热机效率η=W有用/Q放×100%,热机效率总小于1(有热量散失、机械摩擦)
提高热机效率途径:使燃料充分燃烧、减少各种热量散失、保证良好润滑
能量转化:燃料燃烧化学能→内能→做功冲程内能→机械能
概念辨析例题:汽油机飞轮转速3000r/min,则1s内对外做功多少次?完成多少个冲程?
解析:3000r/min=50r/s,飞轮每秒转50圈。每2圈一个工作循环做功1次,所以每秒做功25次;每个循环4个冲程,共100个冲程。
☆ 3.电荷与电路基础
摩擦起电实质:电子转移。得到电子带负电,失去电子带正电;不是创造了电荷
电荷间作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体还能吸引不带电的轻小物体
电流方向规定:正电荷定向移动的方向为电流方向;金属导体中实际移动的是自由电子(负电荷),电流方向与电子移动方向相反
电路三种状态:通路(正常接通)、断路(断开)、短路(电源两极直接被导线连通,会烧坏电源)
概念辨析例题:A带正电,B不带电,用金属棒连接A和B,则( )A.正电荷从A流向B B.电子从B流向A C.电流方向从B到A D.A张角变大
解析:金属导体中正电荷(原子核)不移动,移动的是自由电子。B不带电,A带正电缺电子,所以B的电子流向A。电流方向规定为正电荷移动方向,与电子移动方向相反,所以电流方向从A到B。A得到电子后正电荷减少,张角变小。
☆ 4.串并联规律与欧姆定律
串联:电流处处相等I=I₁=I₂;总电压等于各部分电压之和U=U₁+U₂;总电阻等于各电阻之和R=R₁+R₂
并联:干路电流等于各支路电流之和I=I₁+I₂;各支路两端电压相等U=U₁=U₂;总电阻倒数等于各电阻倒数之和
欧姆定律:I=U/R,变形U=IR、R=U/I;R是导体本身性质,与U、I无关
动态电路分析:先判断串并联→明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→定值电阻电压变化→滑动变阻器电压变化
概念辨析例题:R₁=10Ω、R₂=20Ω串联接6V电源,求电路电流和R₁两端电压。
解析:串联总电阻R=R₁+R₂=30Ω,电流I=U/R=6V/30Ω=0.2A。串联电流处处相等,R₁两端电压U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V。
📋 知识总结表
核心概念
定义/公式
注意事项
热值q
Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体)
燃料特性,与质量、燃烧程度无关
比热容c
Q吸=cmΔt
物质特性,水的c大常用于冷却剂
热机效率η
η=W有用/Q放×100%
总小于1,等于30%意味着30%能量用来做有用功
电流方向
正电荷定向移动方向
金属中实际是电子移动,方向相反
串联电路
I处处相等,U=U₁+U₂
只有一条电流路径
并联电路
I=I₁+I₂,U处处相等
有多条电流路径,各支路独立
⚠️ 核心考点
【考点1】热值与比热容计算(第1-5题)
· 热值和比热容都是特性量,与质量无关——看到「倒出一半」不要选减半
· Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体),注意气体用体积V
· Q吸=cmΔt,Δt是温度变化量不是末温
· 热传递条件:温度差;热传递传递的是内能不是温度
1.(2025秋•浦东新区校级月考)汽油的热值为4.6×107J/kg,则燃烧2kg的汽油放出的热量不可能为( )
A.4.8×107J B.9.2×107J C.5.8×107J D.9.8×107J
2.(2025秋•浦东新区校级期中)小明暑假跟妈妈到海边度假,发现早上的时候海水和沙滩都很凉,到了中午海水的温度变化不大,而沙子却变得“烫脚”,开学后学习了热学的相关知识,知道了其中的“奥秘”。
(1)为了描述不同物质吸放热的性质,物理学中引入了________ 这一物理量。如图是某公司设置在海底的一个数据中心,它运行时产生的热量被水吸收,可以很好地解决冷却降温的问题,这是利用了水的________ 较大的特点。通常情况下,与相同质量的其他物质相比,在升高相同的温度时,水吸收的热量较_____ (选填“多”或“少”),冷却效果较好。
(2)煤油的比热容为2.1×103焦/(千克•℃),它的单位读作____________ ,它表示质量为1千克的煤油,温度______________ ,_______________ 为2.1×103焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的_____ ;
A.质量
B.温度
C.热量
D.比热容
(4)甲、乙两种燃料的热值之比为2:1,这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为1:4,那么它们的质量之比为_____ 。
A.1:2
B.2:1
C.8:1
D.1:8
3.(2026秋•越秀区校级月考)学校食堂普遍使用煤气灶烹饪食物。
(1)烹饪食物是利用煤气在燃烧时把化学能转化为 _____ 能,当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 _______ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)在锅给食物加热的过程中,锅减少的能量为E1,食物增加的能量为E2,则E1_____ E2(选填“>”、“=”或“<”);
(3)食堂做一次饭用了10m3的煤气,则煤气完全燃烧产生的热量为 ____________ J(煤气的热值为3.9×107J/m3)。
4.(2026秋•江门校级月考)甲、乙两种不同的燃料,质量分别为1kg、2kg,两燃料完全燃烧后放出的热量如下图所示,则甲燃料的热值_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)乙燃料的热值;乙燃料的热值为____________ J/kg;相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,释放的热量之比为________ 。
5.(2025秋•松江区月考)干木柴、焦炭和无烟煤的热值如图所示的柱状图,判断下列观点,正确的说法打“√”,错误的打“×”。
(1)在完全燃烧的条件下,无烟煤放出的热量最多(_____ );
(2)0.5kg焦炭的热值小于1kg焦炭的热值(_____ );
(3)完全燃烧0.5kg焦炭放出的热量大于燃烧1kg干木柴放出的热量(_____ )。
【考点2】热机与热机效率(第6-10题)
· 四冲程判断:看气门开闭和活塞运动方向;压缩冲程机械能→内能,做功冲程内能→机械能
· 飞轮转数换算:r/min先转r/s,除以2得做功次数,乘4得冲程数
· 热机效率η=W有用/Q放,效率总小于1
· 综合计算:先Q放=mq求总放热,再W有用=ηQ放,最后求牵引力或阻力
6.(2025秋•金山区校级期中)热机广泛应用在社会生活的各个方面,推动了社会的发展。
(1)某品牌汽车汽油机的能量流向如图1所示,可知,该汽油机的效率为________ ;汽车行驶一段路程后,消耗了一部分汽油,剩下的汽油的热值_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图2所示,是汽油机四冲程工作中的_______ 冲程。下列场景中,能量转化情况与之相似的场景是_____ 。
(3)汽油机的飞轮1s内转60圈,在1s内汽油机对外做功的次数及完成的冲程个数为_____ 。
A.30次,120个
B.15次,120个
C.60次,60个
D.15次,60个
7.(2026秋•和平区校级月考)甲、乙两台汽油机使用相同的汽油,若在同一时间内,甲、乙两汽油机做的有用功之比为3:2,甲的效率是25%,乙的效率是20%,则在同样的时间内,甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为________ 。若甲汽油机的飞轮转速为3000r/min,气缸在做功冲程中每次做功400J,则每秒钟对外做功___________ 。
8.(2026秋•顺庆区校级月考)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料完全燃烧产生的热量为__________ J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为45kW。此时该发动机的效率是_______ %。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
9.(2026秋•献县校级月考)汽车是现代生活中常见的一种交通工具,如图所示是某汽车汽油机的能流图(假设燃料完全燃烧),由图可知该汽油机的效率是_______ %。该汽车在一段公路上行驶的过程中,发动机做的有用功为5.52×107J,汽油的热值为4.6×107J/kg,则该过程汽车消耗_____ kg的汽油。
10.(2025秋•普陀区月考)如图为转子发动机,其采用三角转子代替传统活塞,当转子转动时,吸气、压缩、做功和排气四个冲程在其周围的空间里同时进行。
(1)将内能转化为机械能的是四个冲程中的_______ 冲程。
(2)一辆搭载转子发动机的汽车匀速行驶时,牵引力做功4.6×106J,消耗汽油0.4kg(q汽油=4.6×107J/kg)。
①求汽油完全燃烧后放出的热量Q放;
②求该发动机的效率η。
【考点3】电荷与电流方向(第11-14题)
· 摩擦起电实质:电子转移,得电子带负电,失电子带正电;不是创造电荷
· 验电器原理:同种电荷相互排斥;带电量减少则张角变小
· 电流方向规定为正电荷定向移动方向;金属中实际是电子移动,方向相反
· 避雷针/静电喷涂题:判断电流方向时看正电荷移动方向
11.(2026秋•和平区校级月考)如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是( )
A.验电器金属箔张开是因为它们带异种电荷
B.验电器A得到电子,A金属箔张角变大
C.验电器A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔张角变小
D.此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
12.(2026春•西安期末)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
B.玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑,碎纸屑不会被吸引
D.玻璃棒接触金属球后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
13.(2026秋•托克逊县月考)避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成_______ (通路、短路、断路),此时空气是_____ 体。物理学中规定__________ 移动的方向为电流的方向,则云层若带正电,电流的方向是___________ (选填“从云层到大地”或者“从大地到云层”)。
14.(2026秋•工农区校级月考)用气球与头发摩擦一会,发现头发与气球互相吸引了,这是_________ 现象,之后用这个气球可以去吸引别人的头发这是因为________________ 。
【考点4】串并联识别与电流规律(第15-19题)
· 识别串并联:看电流路径条数,一条是串联多条是并联
· 开关通断分析:逐个开关判断闭合/断开时的电流路径变化
· 短路判断:导线直接连电源两极是电源短路,会烧坏电源
· 并联电流表读数:干路表用大量程,支路表用小量程;干路电流=支路电流之和
15.(2026秋•沙坪坝区校级月考)在如图的电路中,通过L1、L2、L3的电流分别是I1、I2、I3,电流表示数为I,以下说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,L1和L2发光,L1和L2并联
B.只闭合开关S2时,L1和L2发光,I1=I2=I
C.只闭合开关S3时,L1和L3发光,I1=I3<I
D.闭合所有开关时,L1、L2和L3发光,I=I1+I2+I3
16.(2026秋•玉田县校级月考)如图甲所示的电路,当只闭合开关S3时,电流表A1的示数为0.1A;当只闭合开关S1、S2时,电流表A2的示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.5A。求:
(1)只闭合开关S3时,通过灯泡L1的电流是________ A;
(2)只闭合开关S1、S2时,通过灯泡L2的电流是_________ A,通过灯泡L1的电流是_________ A。
17.(2026秋•河东区校级月考)如图所示,只闭合开关 _______ L1与L2串联;不能同时闭合的开关是 _____________ 。
18.(2026秋•和平区校级月考)请根据图甲所示的实物电路画出对应的电路图。如果闭合开关后,电流表A1、A2的示数均为图乙所示,那么通过小灯泡L1、L2的电流分别是__________ 、__________ 。
19.(2025秋•茂南区校级期中)如图甲所示的电路,当开关闭合后,两块电流表的示数均如图乙所示,求:
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(必要文字说明)
(2)通过小灯泡L2的电流大小。
(3)通过小灯泡L1的电流大小。
【考点5】欧姆定律与动态电路(第20-28题)
· 先判串并联→明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻→总电流→定值电阻电压→滑动变阻器电压
· 串联分压:电阻越大分得电压越大;并联分流:电阻越大支路电流越小
· 多状态电路:每种开关状态画等效图,列方程组求解
· 电表量程安全:滑动变阻器取值范围要同时考虑电流表和电压表量程
20.(2026•静海区二模)如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 _______ (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 ________ (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
21.(2026•郏县二模)如图所示电路是简易电子秤的原理图,电源电压为4.5V保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻。当闭合开关S后,在秤盘中放入物体,所称量的物体质量越大,滑片向下移动的距离也越大,电压表的示数就会 _______ (选填“越大”或“越小”);当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 _________ A。
22.(2026•武威一模)如图所示的电路中,若只闭合开关S1、S3,此时电流表A1与A2的示数之比为5:3,若只闭合开关S2,则电阻R1与R2两端的电压之比为________ 。
23.(2025秋•南充期末)如图所示,当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:3;当S断开,甲,乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=________ ,R1:R2=________ 。
24.(2026•芜湖模拟)如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2=30Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.3A。用阻值为10Ω的定值电阻R3替换R2,电流表的示数变为0.5A,则R1的阻值为 _______ Ω。
25.(2026秋•沙坪坝区校级月考)如图所示为一套低压防潮加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V,两段加热电阻R1、R2串联,其中R1=20Ω。装置正常工作时,电压表示数为4V,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2的阻值。
26.(2025秋•左云县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,R2=20Ω,R3=40Ω。当闭合开关S、S1,断开S2时,电流表的示数为0.6A。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电流表的示数为0.4A。求;
(1)电源电压。
(2)电阻R1。
(3)闭合开关S、S1、S2时,电流表的示数。
27.(2026•邯郸校级一模)如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω,1A”字样,电压表接“0~15V”量程。闭合开关S,将滑片P移到某一位置时,电流大小为0.6A。求:
(1)此时R1两端的电压。
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值。
(3)若用电阻R3来替换R1,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的R3的阻值有哪些。
28.(2025秋•固镇县期末)如图甲所示是电阻R1、R2的I﹣U图像,请根据图像中的信息进行计算:
(1)R1、R2的阻值;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,求此时的电源电压;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),求此时电流表的示数。
【考点6】电学实验与作图(第29-30题)
· 伏安法测电阻:电压表并在定值电阻两端,电流表串联,滑动变阻器一上一下接
· 探究电流与电压关系:滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压
· 电路连接注意:导线不交叉,电表正进负出,量程选择合适
29.(2025秋•龙岗区期末)小明发现爸爸开启燃油模式用车时,油量表示数逐渐变小。他设计了能反馈油量变化的电路,若用电压表作为油量表,请将其接入电路的相应位置。
30.(2025秋•滨海新区期中)用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照图1所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接;
(2)根据实验需求,在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
💯 课后巩固
31.(2026•闵行区一模)小华和妈妈在厨房一起做饭。
(1)汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为分子在不停地做________ 运动;
(2)为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁_____ ;
(3)用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为____________ J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(4)高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点_____ 。
A.升高
B.不变
C.降低
(5)高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的_______ 能;
(6)小华想知道“1个标准大气压下,将温度为20℃、质量为1kg的水,全部加热为100℃的水蒸气所吸收的热量”。他查到c水=4.2×103J/(kg•℃),解答如下:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。____________________ 。
32.(2025秋•黄浦区期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度Δt。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
33.(2025秋•长宁区校级月考)某款新型汽车,其专用1.5L发动机的热效率高达43%,此车型100km油耗为4.4L(质量为3kg),汽油热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)4.4L汽油完全燃烧,可释放多少热量Q;
(2)专用1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W;
(3)此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。
34.(2025秋•松江区月考)全球汽车保有量在迅速增长,截至2024年底,我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t,汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,我国每年可以节约多少燃油?(写出计算的数学式及计算结果)
35.(2026秋•和平区校级月考)橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于_______ 电子而带负电(选填“得到”或“失去”)。如图所示,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时,两片金属箔会带上电,使金属箔张开,金属箔能张开说明了_____________ 。
36.(2026秋•高新区校级月考)有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。
喷出后的涂料之所以会越来越分散的原因是 _____________ ;当雾状涂料被均匀喷涂在金属球上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是 _______ (填“向上”或“向下”)。
37.(2025秋•上蔡县校级月考)如图甲所示的电路中,当开关S闭合后,两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示,求:
(1)电流表A1和A2所接的测量范围;
(2)通过灯泡L1的电流;
(3)通过灯泡L2的电流。
38.(2025秋•大余县期中)小明探究“串联电路电压的特点”,按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示。
①求:电源电压是多少V?
②求:灯泡L1和L2的电压分别是多少V?
39.(2025秋•金牛区期末)如图所示,电源电压U恒为4.5V,灯泡L额定电压为2.5V,正常工作时的电阻RL=10Ω,滑动变阻器R1上标有“10Ω;1A”字样,定值电阻R2=20Ω,电压表选用0~3V量程,电流表选用0~0.6A量程。
(1)闭合开关S、S2,断开开关S1,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,求电流表的示数。
(2)闭合开关S、S1,断开开关S2,求电压表的最大示数。
40.(2025•汉中二模)如图所示是“探究电流与电压的关系”实验电路,其中有两根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:电压表测定值电阻R两端的电压,滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,导线不得交叉。
💡 复习建议
·热值和比热容都是物质特性,与质量、体积、温度无关——看到「倒出一半」「用掉一部分」不要选减半;水的比热容最大,常用作冷却剂
·热机四冲程判断先看气门开闭和活塞方向:两气门都关闭活塞上行是压缩冲程(机械能→内能),活塞下行是做功冲程(内能→机械能);飞轮每转2圈完成一个工作循环做功1次
·摩擦起电实质是电子转移:得电子带负电、失电子带正电;电流方向规定为正电荷定向移动方向,与金属中实际自由电子移动方向相反,别搞混
·动态电路分析按「先判串并联→再明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻→总电流→定值电阻电压→滑动变阻器电压」顺序;串联分压电阻越大电压越大,并联各支路电压相等互不影响
·电路图识别先数电流路径条数:一条路径是串联,多条是并联;导线直接连电源两极是电源短路会烧坏电源;电流表必须串联、电压表必须并联,注意正负接线柱不要接反
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考前强化:期中常考易错题 九年级上期中复习满分专题 上海沪科五四版
参考答案与试题解析
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解热值和比热容两个特性量,能区分它们与质量、温度无关
· 掌握热机四冲程判断及飞轮转数与做功次数的换算
· 会判断摩擦起电中电子转移方向和电流方向
· 能识别串并联电路,熟练运用串并联电流电压规律
· 掌握欧姆定律,会进行动态电路和多状态电路计算
📚 知识梳理
☆ 1.热值与比热容
热值q:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,单位J/kg(固体液体)或J/m³(气体),是燃料特性,与质量、燃烧是否充分无关
比热容c:单位质量某种物质温度升高1℃吸收的热量,单位J/(kg·℃),是物质特性,与质量、温度、吸放热多少无关;水的比热容大,用作冷却剂
吸热公式Q吸=cmΔt,放热公式Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体)
热传递条件:温度差;热传递方向:高温到低温;热传递传递的是内能不是温度
概念辨析例题:一瓶煤油倒出一半,剩下的煤油( )A.比热容减半,热值减半 B.比热容不变,热值减半 C.比热容减半,热值不变 D.比热容和热值都不变
解析:比热容和热值都是物质/燃料的特性,只与种类和状态有关,与质量、体积、是否燃烧无关。倒出一半后物质种类不变,所以两个量都不变。
☆ 2.热机与热机效率
四冲程:吸气→压缩(机械能→内能)→做功(内能→机械能)→排气,一个工作循环活塞往复2次、飞轮转2圈、对外做功1次
热机效率η=W有用/Q放×100%,热机效率总小于1(有热量散失、机械摩擦)
提高热机效率途径:使燃料充分燃烧、减少各种热量散失、保证良好润滑
能量转化:燃料燃烧化学能→内能→做功冲程内能→机械能
概念辨析例题:汽油机飞轮转速3000r/min,则1s内对外做功多少次?完成多少个冲程?
解析:3000r/min=50r/s,飞轮每秒转50圈。每2圈一个工作循环做功1次,所以每秒做功25次;每个循环4个冲程,共100个冲程。
☆ 3.电荷与电路基础
摩擦起电实质:电子转移。得到电子带负电,失去电子带正电;不是创造了电荷
电荷间作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体还能吸引不带电的轻小物体
电流方向规定:正电荷定向移动的方向为电流方向;金属导体中实际移动的是自由电子(负电荷),电流方向与电子移动方向相反
电路三种状态:通路(正常接通)、断路(断开)、短路(电源两极直接被导线连通,会烧坏电源)
概念辨析例题:A带正电,B不带电,用金属棒连接A和B,则( )A.正电荷从A流向B B.电子从B流向A C.电流方向从B到A D.A张角变大
解析:金属导体中正电荷(原子核)不移动,移动的是自由电子。B不带电,A带正电缺电子,所以B的电子流向A。电流方向规定为正电荷移动方向,与电子移动方向相反,所以电流方向从A到B。A得到电子后正电荷减少,张角变小。
☆ 4.串并联规律与欧姆定律
串联:电流处处相等I=I₁=I₂;总电压等于各部分电压之和U=U₁+U₂;总电阻等于各电阻之和R=R₁+R₂
并联:干路电流等于各支路电流之和I=I₁+I₂;各支路两端电压相等U=U₁=U₂;总电阻倒数等于各电阻倒数之和
欧姆定律:I=U/R,变形U=IR、R=U/I;R是导体本身性质,与U、I无关
动态电路分析:先判断串并联→明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→定值电阻电压变化→滑动变阻器电压变化
概念辨析例题:R₁=10Ω、R₂=20Ω串联接6V电源,求电路电流和R₁两端电压。
解析:串联总电阻R=R₁+R₂=30Ω,电流I=U/R=6V/30Ω=0.2A。串联电流处处相等,R₁两端电压U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V。
📋 知识总结表
核心概念
定义/公式
注意事项
热值q
Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体)
燃料特性,与质量、燃烧程度无关
比热容c
Q吸=cmΔt
物质特性,水的c大常用于冷却剂
热机效率η
η=W有用/Q放×100%
总小于1,等于30%意味着30%能量用来做有用功
电流方向
正电荷定向移动方向
金属中实际是电子移动,方向相反
串联电路
I处处相等,U=U₁+U₂
只有一条电流路径
并联电路
I=I₁+I₂,U处处相等
有多条电流路径,各支路独立
⚠️ 核心考点
【考点1】热值与比热容计算(第1-5题)
· 热值和比热容都是特性量,与质量无关——看到「倒出一半」不要选减半
· Q放=mq(固液)或Q放=Vq(气体),注意气体用体积V
· Q吸=cmΔt,Δt是温度变化量不是末温
· 热传递条件:温度差;热传递传递的是内能不是温度
1.(2025秋•浦东新区校级月考)汽油的热值为4.6×107J/kg,则燃烧2kg的汽油放出的热量不可能为( )
A.4.8×107J B.9.2×107J C.5.8×107J D.9.8×107J
【考点】固体和液体的热值计算.
【答案】D
【分析】根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量,据此分析。
【解答】解:完全燃烧2kg汽油释放的热量为:
,
此值为理论最大值,实际燃烧时可能因不完全燃烧,导致放出的热量低于这个值,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查热量的计算,基础题。
2.(2025秋•浦东新区校级期中)小明暑假跟妈妈到海边度假,发现早上的时候海水和沙滩都很凉,到了中午海水的温度变化不大,而沙子却变得“烫脚”,开学后学习了热学的相关知识,知道了其中的“奥秘”。
(1)为了描述不同物质吸放热的性质,物理学中引入了 比热容 这一物理量。如图是某公司设置在海底的一个数据中心,它运行时产生的热量被水吸收,可以很好地解决冷却降温的问题,这是利用了水的 比热容 较大的特点。通常情况下,与相同质量的其他物质相比,在升高相同的温度时,水吸收的热量较 多 (选填“多”或“少”),冷却效果较好。
(2)煤油的比热容为2.1×103焦/(千克•℃),它的单位读作 焦每千克摄氏度 ,它表示质量为1千克的煤油,温度 升高(或降低)1℃ , 吸收(或放出)的热量 为2.1×103焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的 B ;
A.质量
B.温度
C.热量
D.比热容
(4)甲、乙两种燃料的热值之比为2:1,这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为1:4,那么它们的质量之比为 D 。
A.1:2
B.2:1
C.8:1
D.1:8
【考点】固体和液体的热值计算;热传递的方向与条件;温度、内能、热量的关系;比热容的概念.
【答案】(1)比热容;比热容;多;(2)焦每千克摄氏度;升高(或降低)1℃;吸收(或放出)的热量;不变;(3)B;(4)D。
【分析】(1)不同物质在温度变化时吸收或放出的热量是不同的,为了描述不同物质吸放热的这种性质,物理学中引入了比热容这一物理量;水的比热容较大(即水的吸热能力较强),和其他物质相比,在质量和升高相同的温度时,水吸收的热量较多,冷却效果较好;
(2)在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度;单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容;
比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小与物质的种类、所处状态有关,而与质量、体积、吸放热多少没有关系;
(3)发生热传递的条件是两个物体的温度不同;
(4)根据Q放=mq求出它们的质量之比。
【解答】解:(1)不同物质在温度变化时吸收或放出的热量是不同的,为了描述不同物质吸放热的这种性质,物理学中引入了比热容这一物理量;水的比热容较大(即水的吸热能力较强),和其他物质相比,在质量和升高相同的温度时,水吸收的热量较多,冷却效果较好,因此可以很好的解决数据中心冷却降温的问题;
(2)煤油的比热容为2.1×103焦/(千克•℃),读作2.1×103焦每千克摄氏度;它表示质量为1千克的煤油温度升高1℃吸收的热量为2.1×103J;
比热容是物质的特性,与物体的质量、温度变化、吸收热量多少无关,一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将不变;
(3)发生热传递的条件是两个物体的温度不同,故甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,说明它们具有相同的温度,故选:B;
(4)甲、乙两种燃料的热值之比为2:1,完全燃烧放出的热量之比为1:4,由公式Q放=mq可知,它们的质量之比为:
,
故选:D。
故答案为:(1)比热容;比热容;多;(2)焦每千克摄氏度;升高(或降低)1℃;吸收(或放出)的热量;不变;(3)B;(4)D。
【点评】本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。
3.(2026秋•越秀区校级月考)学校食堂普遍使用煤气灶烹饪食物。
(1)烹饪食物是利用煤气在燃烧时把化学能转化为 内 能,当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)在锅给食物加热的过程中,锅减少的能量为E1,食物增加的能量为E2,则E1 > E2(选填“>”、“=”或“<”);
(3)食堂做一次饭用了10m3的煤气,则煤气完全燃烧产生的热量为 3.9×108 J(煤气的热值为3.9×107J/m3)。
【考点】气体的热值计算;燃料燃烧时的能量转化;燃料热值的影响因素.
【答案】(1)内;减小;(2)>;(3)3.9×108。
【分析】(1)燃料燃烧化学能转化为内能;温度降低时,散失的热量更多,燃料的利用率减小;
(2)在锅给食物加热的过程中,存在热量散失;
(3)根据Q放=Vq求出煤气完全燃烧产生的热量。
【解答】解:(1)煤气在燃烧时把化学能转化为内能;用来加热的热量与燃料完全燃烧放出的燃料比叫燃料的利用率,当气温下降导致更多热量散失到空气中时,用来加热的热量减小,所以燃料的利用率减小;
(2)在锅给食物加热的过程中,由于热量散失,锅减少的能量为E1大于食物增加的能量为E2,即E1>E2;
(3)煤气完全燃烧产生的热量:Q放=Vq=10m3×3.9×107J/m3=3.9×108J。
故答案为:(1)内;减小;(2)>;(3)3.9×108。
【点评】本题主要考查了能量的转化、以及燃料完全燃烧放热公式,属于热学常考题目,难度不大。
4.(2026秋•江门校级月考)甲、乙两种不同的燃料,质量分别为1kg、2kg,两燃料完全燃烧后放出的热量如下图所示,则甲燃料的热值 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙燃料的热值;乙燃料的热值为 1.5×107 J/kg;相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,释放的热量之比为 4:3 。
【考点】固体和液体的热值计算.
【答案】大于;1.5×107;4:3。
【分析】(1)根据q分别求出甲、乙的热值并比较大小;
(2)知道燃料的热值关系和质量关系,利用Q放=qm求出燃料完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解:甲、乙两种不同的燃料,质量分别为1kg、2kg,由图可知,甲燃料完全燃烧后放出的热量是2×107J,乙燃料完全燃烧后放出的热量是3×107J;
则甲的热值为:
,
乙的热值为:
,
所以甲燃料的热值大于乙燃料的热值;
相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,释放的热量之比为:
。
故答案为:大于;1.5×107;4:3。
【点评】本题考查了热值的概念、燃料完全燃烧放热公式的应用,属于基础题目。
5.(2025秋•松江区月考)干木柴、焦炭和无烟煤的热值如图所示的柱状图,判断下列观点,正确的说法打“√”,错误的打“×”。
(1)在完全燃烧的条件下,无烟煤放出的热量最多( × );
(2)0.5kg焦炭的热值小于1kg焦炭的热值( × );
(3)完全燃烧0.5kg焦炭放出的热量大于燃烧1kg干木柴放出的热量( √ )。
【考点】固体和液体的热值计算;燃料热值的影响因素.
【答案】(1)×;(2)×;(3)√。
【分析】热值是燃料本身的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与质量大小、燃烧程度无关;燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量、热值、燃烧程度等有关,利用利用Q放=mq计算燃料完全燃烧放出的热量。
【解答】解:(1)燃料燃烧放出热量的多少与燃料的热值、燃料的质量有关,只根据热值无法判定放出热量的多少,故(1)错误;
(2)热值的大小与质量无关,0.5kg焦炭与1kg焦炭的热值相等,故(2)错误;
(3)由图可知,焦炭的热值大于干木柴热值的2倍,根据Q放=mq可知,完全燃烧0.5kg焦炭放出的热量大于燃烧1kg干木柴放出的热量,故(3)正确。
故答案为:(1)×;(2)×;(3)√。
【点评】本题考查了对热值特性的理解、燃料燃烧放出热量的影响因素,属于基础知识。
【考点2】热机与热机效率(第6-10题)
· 四冲程判断:看气门开闭和活塞运动方向;压缩冲程机械能→内能,做功冲程内能→机械能
· 飞轮转数换算:r/min先转r/s,除以2得做功次数,乘4得冲程数
· 热机效率η=W有用/Q放,效率总小于1
· 综合计算:先Q放=mq求总放热,再W有用=ηQ放,最后求牵引力或阻力
6.(2025秋•金山区校级期中)热机广泛应用在社会生活的各个方面,推动了社会的发展。
(1)某品牌汽车汽油机的能量流向如图1所示,可知,该汽油机的效率为 30% ;汽车行驶一段路程后,消耗了一部分汽油,剩下的汽油的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图2所示,是汽油机四冲程工作中的 压缩 冲程。下列场景中,能量转化情况与之相似的场景是 B 。
(3)汽油机的飞轮1s内转60圈,在1s内汽油机对外做功的次数及完成的冲程个数为 A 。
A.30次,120个
B.15次,120个
C.60次,60个
D.15次,60个
【考点】热机的效率公式与计算;四冲程的能量转化;做功的次数;冲程的个数;燃料热值的影响因素.
【答案】(1)30%;不变;(2)压缩;B;(3)A。
【分析】(1)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,结合图中数据分析;
燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关;
(2)根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程;汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;
(3)四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。
【解答】解:(1)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用机械能所占比例为:100%﹣32%﹣30%﹣8%=30%,即该汽油机的效率为30%;
燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,因此剩下的汽油的热值不变;
(2)由图2可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能;
A、水蒸气将活塞顶出,此时水蒸气的内能转化机械能,与图2所示汽油机对应冲程不同,故A错误;
B、钻木取火,是将机械能转化为内能,与图2所示汽油机对应冲程类似,故B正确;
C、晒太阳取暖,是通过热传递的方式改变人的内能,与图2所示汽油机对应冲程不同,故C错误;
D、暖手宝通电发热,是将电能转化为内能,与图2所示汽油机对应冲程不同,故D错误;
故选:B;
(3)汽油机的飞轮1s内转60圈,因一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功一次,所以,该汽油机每秒可以做功30次,完成120个冲程,故选:A。
故答案为:(1)30%;不变;(2)压缩;B;(3)A。
【点评】本题考查了热机的工作特点、能量转化以及热值的影响因素,基础题。
7.(2026秋•和平区校级月考)甲、乙两台汽油机使用相同的汽油,若在同一时间内,甲、乙两汽油机做的有用功之比为3:2,甲的效率是25%,乙的效率是20%,则在同样的时间内,甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为 6:5 。若甲汽油机的飞轮转速为3000r/min,气缸在做功冲程中每次做功400J,则每秒钟对外做功 1×104J 。
【考点】热机的效率公式与计算;做功的次数;热值的简单计算.
【答案】6:5;1×104J。
【分析】(1)已知甲、乙两汽油机做的有用功之比为3:2,甲的效率与乙的效率分别为25%,20%,根据热机效率公式可求出甲、乙两机消耗的总能量之比,即汽油质量之比;
(2)内燃机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,且知道每次做功的多少,进而算出每秒钟对外做的功。
【解答】解:已知热机效率公式η,那么Q放;
两台汽油机使用相同的汽油,设汽油的热值为q,已知:Q放=mq,
所以m,
那么甲、乙两台汽油机在t时间内消耗的汽油质量之比为:
;
飞轮每秒转数n50r/s,
每秒做功次数N25次,
每秒对外做功W=NW=25×400J=1×104J。
故答案为:6:5;1×104J。
【点评】此题主要考查的是学生对热机的工作特点、热机效率、热值计算公式的理解和掌握,关键是公式及其变形的灵活应用。
8.(2026秋•顺庆区校级月考)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料完全燃烧产生的热量为 6×103 J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为45kW。此时该发动机的效率是 30 %。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【考点】固体和液体的热值计算;热机的效率公式与计算.
【答案】6×103;30。
【分析】根据密度公式结合空燃比求出一次做功消耗汽油的质量,利用Q放=mq求出一次做功汽油完全燃烧放出的热量;根据发动机的转速求出1min内发动机做功的次数,据此求出1min内汽油完全燃烧放出的热量;
根据W=Pt求出汽车1min内输出的机械功,利用η100%求出该发动机的效率。
【解答】解:某总排量为2.0L的发动机,一次做功吸入混合气的质量为:,
一次做功消耗汽油的质量为:
,
一次做功燃料完全燃烧产生的热量为:
;
当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,1min内发动机对外做功次数为:
,
1min内燃料完全燃烧总放热为:
;
1min内发动机输出有用功为:
,
发动机的效率为:
。
故答案为:6×103;30。
【点评】本题考查了热机效率、功和热量的计算,属于基本公式的应用。
9.(2026秋•献县校级月考)汽车是现代生活中常见的一种交通工具,如图所示是某汽车汽油机的能流图(假设燃料完全燃烧),由图可知该汽油机的效率是 30 %。该汽车在一段公路上行驶的过程中,发动机做的有用功为5.52×107J,汽油的热值为4.6×107J/kg,则该过程汽车消耗 4 kg的汽油。
【考点】热机的效率公式与计算.
【答案】30;4。
【分析】(1)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,结合图中数据分析;
(2)根据η求出燃料完全燃烧放出的热量,利用Q放=mq求出该过程汽车消耗汽油的质量。
【解答】解:热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用机械能所占比例为:100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%,即该汽油机的效率为30%;
燃料完全燃烧放出的热量为:
,
该过程汽车消耗汽油的质量为:
。
故答案为:30;4。
【点评】本题考查热量的计算,主要有燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。
10.(2025秋•普陀区月考)如图为转子发动机,其采用三角转子代替传统活塞,当转子转动时,吸气、压缩、做功和排气四个冲程在其周围的空间里同时进行。
(1)将内能转化为机械能的是四个冲程中的 做功 冲程。
(2)一辆搭载转子发动机的汽车匀速行驶时,牵引力做功4.6×106J,消耗汽油0.4kg(q汽油=4.6×107J/kg)。
①求汽油完全燃烧后放出的热量Q放;
②求该发动机的效率η。
【考点】热机的效率公式与计算;四冲程的能量转化;固体和液体的热值计算.
【答案】(1)做功;
(2)①汽油完全燃烧后放出的热量为1.84×107J;
②该发动机的效率为25%。
【分析】(1)在做功冲程中,是内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能;
(2)①根据Q放=mq求出汽油完全燃烧后放出的热量;
②根据η100%求出该发动机的效率。
【解答】解:(1)在做功冲程中将内能转化为机械能;
(2)①汽油完全燃烧后放出的热量为:
Q放=mq汽油=0.4kg×4.6×107J/kg=1.84×107J;
②该发动机的效率为:
η100%100%=25%。
答:(1)做功;
(2)①汽油完全燃烧后放出的热量为1.84×107J;
②该发动机的效率为25%。
【点评】本题考查了热机效率和热量的计算,属于基本公式的应用。
【考点3】电荷与电流方向(第11-14题)
· 摩擦起电实质:电子转移,得电子带负电,失电子带正电;不是创造电荷
· 验电器原理:同种电荷相互排斥;带电量减少则张角变小
· 电流方向规定为正电荷定向移动方向;金属中实际是电子移动,方向相反
· 避雷针/静电喷涂题:判断电流方向时看正电荷移动方向
11.(2026秋•和平区校级月考)如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是( )
A.验电器金属箔张开是因为它们带异种电荷
B.验电器A得到电子,A金属箔张角变大
C.验电器A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔张角变小
D.此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
【考点】验电器的原理;电流的方向.
【答案】D
【分析】(1)验电器的原理是同种电荷相互排斥;
(2)金属箔片上的电荷量越少,排斥力越小;
(3)金属导体中自由电子定向移动,正电荷不移动;
(4)物理中规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
【解答】解:A、验电器金属箔张开是因为带同种电荷相互排斥,故A不符合题意;
B、A带正电,B不带电,连接后B中自由电子流向A,A得到电子,所带电荷量减少,金属箔张角变小,故B不符合题意;
C、金属导体中自由电子定向移动,正电荷不移动,故C不符合题意;
D、物理中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,本题中电子从B定向移动到A,电子带负电,负电荷定向移动的反方向就是电流方向,因此瞬时电流方向是从A到B,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题考查了验电器的原理、电流方向的判断等知识点,是一道综合题,难度不大。
12.(2026春•西安期末)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
B.玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑,碎纸屑不会被吸引
D.玻璃棒接触金属球后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
【考点】电荷间的相互作用;摩擦起电的实质;验电器的原理.
【答案】A
【分析】电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移;失去电子的物体带正电,得电子的物体带负电。
用摩擦的方法可以使物体带电;带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:A.验电器的金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥,故A正确;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故B错误;
C.带电体能吸引轻小物体,摩擦后的丝绸带电,靠近碎纸屑,纸屑会被吸引,故C错误;
D.丝绸摩擦后的玻璃棒因缺少电子带正电,与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来,使金属箔片失去电子而带正电,故玻璃棒和金属箔上的电荷电性相同,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了摩擦起电和电荷间的作用规律等,属于基础题。
13.(2026秋•托克逊县月考)避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成 通路 (通路、短路、断路),此时空气是 导 体。物理学中规定 正电荷定向 移动的方向为电流的方向,则云层若带正电,电流的方向是 从云层到大地 (选填“从云层到大地”或者“从大地到云层”)。
【考点】导体与绝缘体的概念;电流的方向.
【答案】通路;导;正电荷定向;从云层到大地。
【分析】接通的电路属于通路;
容易导电的物体叫导体;
电流方向的规定:以正电荷定向移动的方向叫电流的方向,据此解答即可。
【解答】解:空气被击穿后,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,此时空气能够导电,是导体。
根据电流方向的规定可知,若云层带正电,正电荷从云层流向大地,因此电流的方向是从云层到大地。
故答案为:通路;导;正电荷定向;从云层到大地。
【点评】本题考查了电路的状态、导体、电流方向的规定等知识,属于基础题。
14.(2026秋•工农区校级月考)用气球与头发摩擦一会,发现头发与气球互相吸引了,这是 摩擦起电 现象,之后用这个气球可以去吸引别人的头发这是因为 带电体能够吸引轻小物体 。
【考点】摩擦起电的现象;物体带电现象.
【答案】摩擦起电;带电体能够吸引轻小物体。
【分析】利用摩擦的方式使物体带电,属于摩擦起电;
带电体的性质是能吸引轻小物体。
【解答】解:气球和头发摩擦后,气球和头发带上异种电荷,异种电荷相互吸引,这现象叫摩擦起电。与头发摩擦过的气球能吸引别人的头发,是因为带电的物体能够吸引不带电的轻小物体。
故答案为:摩擦起电;带电体能够吸引轻小物体。
【点评】本题考查了摩擦起电和带电体的性质,属于基础题。
【考点4】串并联识别与电流规律(第15-19题)
· 识别串并联:看电流路径条数,一条是串联多条是并联
· 开关通断分析:逐个开关判断闭合/断开时的电流路径变化
· 短路判断:导线直接连电源两极是电源短路,会烧坏电源
· 并联电流表读数:干路表用大量程,支路表用小量程;干路电流=支路电流之和
15.(2026秋•沙坪坝区校级月考)在如图的电路中,通过L1、L2、L3的电流分别是I1、I2、I3,电流表示数为I,以下说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,L1和L2发光,L1和L2并联
B.只闭合开关S2时,L1和L2发光,I1=I2=I
C.只闭合开关S3时,L1和L3发光,I1=I3<I
D.闭合所有开关时,L1、L2和L3发光,I=I1+I2+I3
【考点】串联电路中的电流规律;电路的三种状态;串联和并联的概念与辨析.
【答案】B
【分析】(1)各用电器首尾顺次连接,电路只有一条电流路径的连接方式是串联,串联电路中电流处处相等;
(2)各用电器首首相连、尾尾相连,电路有多条电流路径的连接方式是并联。
【解答】解:A、只闭合开关S1时,电路断路,L1和L2不发光,故A错误;
B、只闭合开关S2时,L1和L2串联,均发光,I1=I2=I,故B正确;
C、只闭合开关S3时,L1和L3串联,均发光,I1=I3=I,故C错误;
D、闭合所有开关时,电源短路,L1、L2和L3不发光,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电路连接方式的判断、串联电路电流关系的应用。
16.(2026秋•玉田县校级月考)如图甲所示的电路,当只闭合开关S3时,电流表A1的示数为0.1A;当只闭合开关S1、S2时,电流表A2的示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.5A。求:
(1)只闭合开关S3时,通过灯泡L1的电流是 0.1 A;
(2)只闭合开关S1、S2时,通过灯泡L2的电流是 0.26 A,通过灯泡L1的电流是 0.24 A。
【考点】电流表的读数;运用并联电路中的电流规律计算.
【答案】(1)0.1;(2)0.26;0.24。
【分析】(1)只闭合开关S3时,灯泡L1与L2串联,电流表A1测电路中的电流;
(2)只闭合开关S1、S2时,灯泡L1与L2并联,电流表A2 测通过L2的电流,电流表A1测干路电流,根据并联电路电流特点分析回答。
【解答】解:(1)只闭合开关S3时,灯泡L1与L2串联,电流表A1测电路中的电流;因串联电路中各处的电流相等,所以通过灯泡L1的电流为0.1A;
(2)只闭合开关S1、S2时,灯泡L1与L2并联,电流表A2测通过L2的电流,电流表A1测干路电流;由图乙可知,电流表A2选用小测量范围,分度值为0.02A,其示数为0.26A,即通过灯泡L2的电流为0.26A,根据并联电路电流特点可知,通过灯泡L1的电流I1=I﹣I2=0.5A﹣0.26A=0.24A。
故答案为:(1)0.1;(2)0.26;0.24。
【点评】本题考查了电流表读数和并联电路电流特点,基础题。
17.(2026秋•河东区校级月考)如图所示,只闭合开关 S2 L1与L2串联;不能同时闭合的开关是 S1、S2和S3 。
【考点】串联和并联的概念与辨析;电路的三种状态.
【答案】S2;S1、S2和S3。
【分析】串联电路中各用电器首尾相接,只有一条电流的流通路径;并联电路中电流各用电器并列连接,有多条流通路径。
【解答】解:如图所示:当只闭合开关S2,灯L1、L2首尾相连组成串联电路;当开关S1、S2和S3同时闭合,会造成电源短路,烧毁电源。
故答案为:S2;S1、S2和S3。
【点评】本题主要考查对串联、并联电路的了解:在分析判断时可从电源的正极或从负极开始,依据串并联电路的连接特点,按照电流的流向分析。
18.(2026秋•和平区校级月考)请根据图甲所示的实物电路画出对应的电路图。如果闭合开关后,电流表A1、A2的示数均为图乙所示,那么通过小灯泡L1、L2的电流分别是 1.36A 、 0.34A 。
【考点】根据实物图画电路图;电流表的读数.
【答案】;1.36A;0.34A。
【分析】(1)分析实物图,得出两灯的连接方式,以及开关、电流表的位置,据此画出对应的电路图。
(2)当只闭合开关时,两灯泡并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测灯L2的电流;电流表A1、A2的示数均如图乙所示,根据并联电路的电流规律确定选用的量程读出其示数,由并联电路的电流特点求出流过小灯泡L1上的电流。
【解答】解:(1)由实物图知,两灯并联,开关S、电流表A2在干路上,灯L2、电流表A1在一条支路,灯L1单独一条支路,电路图如图所示:
(2)当闭合开关时,两灯泡并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测灯L2的电流,电流表A1、A2的示数均如图乙所示,由并联电路的电流规律可知,电流表A2选择0~3A的量程,分度值为0.1A,由指针位置可知其示数为1.7A,即干路的电流I=1.7A;电流表A1测灯L2的电流,电流表A1选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,则通过小灯泡L2的电流I2=0.34A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流过灯泡L1的电流:I1=I﹣I2=1.7A﹣0.34A=1.36A。
故答案为:;1.36A;0.34A。
【点评】本题考查根据实物图画电路图、并联电路特点的应用,读出两个电流表的示数是关键。
19.(2025秋•茂南区校级期中)如图甲所示的电路,当开关闭合后,两块电流表的示数均如图乙所示,求:
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(必要文字说明)
(2)通过小灯泡L2的电流大小。
(3)通过小灯泡L1的电流大小。
【考点】运用并联电路中的电流规律计算;电流表的读数.
【答案】(1)电流表A1、A2的示数分别是1.2A、0.24A;
(2)通过小灯泡L2的电流大小为0.24A;
(3)通过小灯泡L1的电流大小为0.96A。
【分析】由图甲可知,小灯泡L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流。根据两表指针的位置和并联电路的电流规律判断两表所选用的量程,并读数,进一步求通过小灯泡L1的电流。
【解答】解:(1)由图甲可知,小灯泡L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流;
两块电流表的示数均如图乙所示,即两块电流表指针偏转角度相同,说明电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,其示数为1.2A;
电流表A2选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A;
(2)电流表A2测通过L2的电流,故通过小灯泡L2的电流为0.24A;
(3)根据并联电路电流规律可知,通过小灯泡L1的电流为:
I1=I﹣I2=1.2A﹣0.24A=0.96A。
答:(1)电流表A1、A2的示数分别是1.2A、0.24A;
(2)通过小灯泡L2的电流大小为0.24A;
(3)通过小灯泡L1的电流大小为0.96A。
【点评】本题考查并联电路的电流规律,正确判断电流表的量程是关键。
【考点5】欧姆定律与动态电路(第20-28题)
· 先判串并联→明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻→总电流→定值电阻电压→滑动变阻器电压
· 串联分压:电阻越大分得电压越大;并联分流:电阻越大支路电流越小
· 多状态电路:每种开关状态画等效图,列方程组求解
· 电表量程安全:滑动变阻器取值范围要同时考虑电流表和电压表量程
20.(2026•静海区二模)如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 串联 (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
【考点】生活中的滑动变阻器;滑动变阻器的使用.
【答案】串联;顺时针。
【分析】电位器实质就是滑动变阻器,滑动变阻器使用时应与用电器串联使用;使用时是靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,从而改变与之串联的用电器的电流大小。
【解答】解:由题意知,电位器实质就是一个滑动变阻器,应与灯串联使用;当将b、c接线柱接入电路,可知接入电路中的电阻丝是滑片到c接线柱之间的部分,为使灯变亮,应使接入的电阻丝的长度变短,即将滑片顺时针旋动即可。
故答案为:串联;顺时针。
【点评】本题考查了电位器(滑动变阻器)的原理、使用方法,属于基础题。
21.(2026•郏县二模)如图所示电路是简易电子秤的原理图,电源电压为4.5V保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻。当闭合开关S后,在秤盘中放入物体,所称量的物体质量越大,滑片向下移动的距离也越大,电压表的示数就会 越大 (选填“越大”或“越小”);当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 0.15 A。
【考点】欧姆定律的应用.
【答案】越大;0.15。
【分析】由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化,根据U=IR可判断定值电阻R0两端的电压的变化,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的电压的变化,即电压表示数的变化;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,根据串联电路电压规律可求出定值电阻R0两端的电压,根据欧姆定律可求出通过定值电阻R0的电流,即为电流表的示数。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据R总=R0+R滑可知,电路中的总电阻越大,根据I可知,当电源电压不变时,电路中的电流越小,根据U0=I0R0可得,定值电阻R0两端的电压越小,根据U=U0+U滑可知,滑动变阻器两端的电压越大,即电压表示数越大;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,即滑动变阻器两端的电压U滑=3V,
定值电阻R0两端的电压U0=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,
通过定值电阻R0的电流I00.15A,即电流表的示数为0.15A。
故答案为:越大;0.15。
【点评】本题主要考查欧姆定律的应用,串联电路电流、电压、电阻规律的应用,属于简单的动态电路计算题,难度中等。
22.(2026•武威一模)如图所示的电路中,若只闭合开关S1、S3,此时电流表A1与A2的示数之比为5:3,若只闭合开关S2,则电阻R1与R2两端的电压之比为 3:2 。
【考点】欧姆定律的多状态计算;串并联的比例计算.
【答案】3:2。
【分析】只闭合开关S1、S3,R1、R2并联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,根据电流表示数之比与并联电路电流规律可得R1与R2的电流之比,再由并联电路电压规律与欧姆定律可得出R1与R2的电阻之比;只闭合开关S2,电阻R1与R2串联,根据串联电路特点与欧姆定律可求出电阻R1与R2两端的电压之比。
【解答】解:由电路图可知,若只闭合开关S1、S3,R1、R2并联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,此时电流表A1与A2的示数之比为5:3,由并联电路电流特点可知,通过R1与R2的电流之比;
并联电路各支路两端的电压相等,故U1=U2
由可得R1与R2的电阻之比;
若只闭合开关S2,电阻R1与R2串联,因为串联电路中各处电流相等,故通过两电阻的电流I1′=I2′
电阻R1与R2两端的电压之比。
故答案为:3:2。
【点评】本题考查欧姆定律的多状态计算,根据题意分析正确等效电路是答题的关键。
23.(2025秋•南充期末)如图所示,当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:3;当S断开,甲,乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= 2:5 ,R1:R2= 2:3 。
【考点】串并联的比例计算;欧姆定律的应用.
【答案】2:5;2:3
【分析】(1)由电路图可知,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,再根据并联电路的电流特点求出两表示数之比。
【解答】解:
(1)当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=5:3,
所以,R1、R2两端的电压之比:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I可得,两电阻的阻值之比:
;
(2)当S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R1、R2两支路的电流之比:
,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两表示数之比:
。
故答案为:2:5;2:3。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
24.(2026•芜湖模拟)如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2=30Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.3A。用阻值为10Ω的定值电阻R3替换R2,电流表的示数变为0.5A,则R1的阻值为 15 Ω。
【考点】欧姆定律的应用.
【答案】15。
【分析】图中两个电阻并联,电流表测量干路中的电流;
根据并联电路的特点和欧姆定律列出干路电流的表达式,解方程组计算 R1的阻值。
【解答】解:图中两个电阻并联,电流表测量干路中的电流;
闭合开关后,电流表的示数为0.3A。根据并联电路的特点和欧姆定律知,I;即0.3A;
阻值为10Ω的定值电阻R3替换R2,电流表的示数变为0.5A,根据并联电路的特点和欧姆定律知,I';即0.5A;
解得U=3V;R1=15Ω。
故答案为:15。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律,属于中档题。
25.(2026秋•沙坪坝区校级月考)如图所示为一套低压防潮加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V,两段加热电阻R1、R2串联,其中R1=20Ω。装置正常工作时,电压表示数为4V,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2的阻值。
【考点】欧姆定律的应用.
【答案】(1)通过R1的电流为0.2A;
(2)R2的阻值为40Ω。
【分析】(1)R1、R2串联,电压表测R1两端电压,根据欧姆定律求出通过R1的电流;
(2)根据串联电路电压规律求出R2两端的电压,利用欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解:(1)R1、R2串联,电压表测R1两端电压为4V,则通过R1的电流为:
I10.2A;
(2)根据串联电路电压规律可知,R2两端的电压为U2=U﹣U1=12V﹣4V=8V,则R2的阻值为:
R240Ω。
答:(1)通过R1的电流为0.2A;
(2)R2的阻值为40Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,基础题。
26.(2025秋•左云县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,R2=20Ω,R3=40Ω。当闭合开关S、S1,断开S2时,电流表的示数为0.6A。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电流表的示数为0.4A。求;
(1)电源电压。
(2)电阻R1。
(3)闭合开关S、S1、S2时,电流表的示数。
【考点】欧姆定律的多状态计算.
【答案】(1)电源电压12V;
(2)电阻R1阻值为10Ω;
(3)电流表的示数为0.9A。
【分析】(1)当闭合开关S、S1,断开S2时,电阻R1被短路,电路变为只有电阻R2的简单电路,电流表测量R2的电流,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电阻R1和R2串联,根据欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻规律得出电阻R1的阻值;
(3)当闭合开关S、S1、S2时,电阻R1被短路,电阻R2和R3并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的电压规律与欧姆定律求出电流表示数。
【解答】解:(1)当闭合开关S、S1,断开S2时,电阻R1被短路,电路变为只有电阻R2的简单电路,电流表测量R2的电流,电源电压为U=IR2=0.6A×20Ω=12V;
(2)当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电阻R1和R2串联,电流表测量串联电路的电流,此时电流I1=0.4A,电路的总电阻为,
电阻R1的阻值为R1=R总﹣R2=30Ω﹣20Ω=10Ω;
(3)当闭合开关S、S1、S2时,电阻R1被短路,电阻R2和R3并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的电压规律,可知U1=U2=U=12V,
电阻R2的电流为
电阻R3的电流为
根据并联电路的电流规律,干路电流为I总=I2+I3=0.6A+0.3A=0.9A。
答:(1)电源电压12V;
(2)电阻R1阻值为10Ω;
(3)电流表的示数为0.9A。
【点评】本题考查欧姆定律的多状态计算,是一道能力提升题。
27.(2026•邯郸校级一模)如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω,1A”字样,电压表接“0~15V”量程。闭合开关S,将滑片P移到某一位置时,电流大小为0.6A。求:
(1)此时R1两端的电压。
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值。
(3)若用电阻R3来替换R1,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的R3的阻值有哪些。
【考点】欧姆定律的应用.
【答案】(1)此时R1两端的电压是3.6V;
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值是30Ω。
(3)若用电阻R3来替换R1,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍求满足要求的R3的阻值为9Ω或25Ω。
【分析】由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)当电流表示数为1A时,根据欧姆定律求出R1两端的电压,
(2)根据串联电路特点结合电压表的量程分析定值电阻的电阻,结合欧姆定律计算电流和滑动变阻器的阻值;
(3)用电阻R3来替换R1后,由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流,则电路中的最大电流可能为1A、可能为,电路的最小电流可能为(即变阻器接入阻值最大为50Ω时),或(即电压表满偏时);根据电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍得出等式,然后结合电压表的量程分情况讨论得出答案。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当电流表示数I=0.6A时,由I可得,R1两端的电压U1=IR1=0.6A×6Ω=3.6V,
(2)为保证电压表安全,最大为15V,定值电阻的电压为U1=U﹣U2=18V﹣15V=3V;
此时电路中的电流I0.5A<0.6A,电流表安全;
滑动变阻器的最大值,R230Ω;
(3)用电阻R3来替换R1后,由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为1A,
则电路中的最大电流可能为变阻器允许通过的最大电流1A、可能为(即变阻器接入阻值为0时),
电路的最小电流可能为(即变阻器接入阻值最大为50Ω时),也可能为(即电压表满偏时),
因电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,则有以下几种情况:
①电路中的最大电流为1A,最小电流为时,则有:
1A=3,
解得:R3=4Ω,
则电压表的最大示数:
U2大=I小R2大A×50Ω≈16.7V>15V,故此种情况不可能;
②电路中的最大电流为1A,最小电流为时,则有:
1A=3,
解得:R3=9Ω,
则电压表的最大示数:
U2大=U﹣I小R3=18VA×9Ω=15V,此种情况可能;
③电路中的最大电流为,最小电流为时,则有:3;解得:R3=25Ω,
电路中的最大电流和最小电流分别为:
I大0.72A<1A,I小A,
则电压表的最大示数:
U2大=I小R3A×50Ω=12V,此种情况可能;
④电路中的最大电流为,最小电流为时,是6倍关系,此种情况不可能;
综上可知,R3的阻值为9Ω或25Ω。
答:(1)此时R1两端的电压是3.6V;
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值是30Ω。
(3)若用电阻R3来替换R1,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍求满足要求的R3的阻值为9Ω或25Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确地判断出电路的最大和最小电流的可能值是解题的基础,会利用电流表的量程判断R3可能值是难点。
28.(2025秋•固镇县期末)如图甲所示是电阻R1、R2的I﹣U图像,请根据图像中的信息进行计算:
(1)R1、R2的阻值;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,求此时的电源电压;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),求此时电流表的示数。
【考点】欧姆定律的应用.
【答案】(1)R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,此时的电源电压为3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),此时电流表的示数为0.9A。
【分析】(1)根据图甲中的数据结合欧姆定律求出R1、R2的阻值;
(2)根据串联电路特点结合图甲中的数据求出电源电压;
(3)根据并联电路特点结合图甲中的数据求出干路电流。
【解答】解:(1)由图中数据,结合欧姆定律可知:
,
;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),电流表测量电路电流,闭合开关后电流表的示数为0.2A,串联电路中电流处处相等,从图甲中可知此时两电阻两端的电压分别为1V、2V,根据串联电路的电压特点可知电源电压为U=U1+U2=1V+2V=3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),电流表测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压均为3V,从图甲中可知通过两电阻的电流分别为0.6A、0.3A,根据并联电路电流的特点可知电流表的示数I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A。
答:(1)R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,此时的电源电压为3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),此时电流表的示数为0.9A。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
【考点6】电学实验与作图(第29-30题)
· 伏安法测电阻:电压表并在定值电阻两端,电流表串联,滑动变阻器一上一下接
· 探究电流与电压关系:滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压
· 电路连接注意:导线不交叉,电表正进负出,量程选择合适
29.(2025秋•龙岗区期末)小明发现爸爸开启燃油模式用车时,油量表示数逐渐变小。他设计了能反馈油量变化的电路,若用电压表作为油量表,请将其接入电路的相应位置。
【考点】应用欧姆定律设计电路图.
【答案】。
【分析】当油箱中的油用完时,滑片移到变阻器的最上端,滑动变阻器连入电路的电阻应该为零,此时电压表与滑动变阻器R并联,油量表(电压表)的示数才可能为零。
【解答】解:当油面下降时,滑片向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知通过电路的电流将增大,根据公式U=IR可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大,电源电压不变,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压随着电流的增大而减小,所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能反馈油量变化,如下图所示:
。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用,认真审题,充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可解题。
30.(2025秋•滨海新区期中)用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照图1所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接;
(2)根据实验需求,在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
【考点】伏安法测电阻.
【答案】(1);(2)
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
。
【分析】(1)根据电路图连接实物图;
(2)根据实验原理R,要测量电阻的电压和电流,为减小误差,要多次测量取平均值作为测量结果,据此设计记录表格;根据电表选用测量范围确定分度值读数,利用R求出电阻的阻值。
【解答】解:(1)由图1可知,电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在电阻R两端;由(2)可知,电表选用小测量范围,滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,如下图所示:
;
(2)本实验需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据欧姆定律公式计算电阻,且需要多次测量取平均值减小误差;
由图可知,电压表选用小测量范围,分度值0.1V,其示数为2.4V;电流表选用小测量范围,分度值0.02A,其示数为0.3A,则定值电阻R的阻值为:
;
故实验数据记录表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
。
故答案为:(1);(2)
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
。
【点评】本题用伏安法测量某定值电阻R的阻值实验,考查了电路连接、电表的读数以及实验表格的设计等知识。
💯 课后巩固
31.(2026•闵行区一模)小华和妈妈在厨房一起做饭。
(1)汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为分子在不停地做 无规则 运动;
(2)为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁 差 ;
(3)用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为 1.5×106 J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(4)高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点 A 。
A.升高
B.不变
C.降低
(5)高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的 机械 能;
(6)小华想知道“1个标准大气压下,将温度为20℃、质量为1kg的水,全部加热为100℃的水蒸气所吸收的热量”。他查到c水=4.2×103J/(kg•℃),解答如下:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。 小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热 。
【考点】固体和液体的热值计算;沸点及气压影响液体沸点;分子的热运动;内能的利用及意义;利用比热容的公式计算热量.
【答案】(1)无规则;(2)差;(3)1.5×106;(4)A;(5)机械;(6)小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
【分析】(1)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(2)物质的物理属性有硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、质量、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性,不同物质的属性不同,实际应用也就不同;
(3)根据Q放=mq求出完全燃烧0.05kg酒精放出的热量;
(4)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;
(5)水蒸气具有内能,对外做功时,内能转化为机械能;
(6)1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
【解答】解:(1)汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为盐分子在不停地做无规则运动造成的;
(2)铁锅的手柄外层使用塑料包裹,这是因为塑料的导热性比铁差,可以防止烫手;
(3)完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为:
Q放=mq酒精=0.05kg×3.0×107J/kg=1.5×106J;
(4)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;因此高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点升高;故选:A;
(5)锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,高温高压水蒸气对叶片做功,将水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的机械能;
(6)小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
故答案为:(1)无规则;(2)差;(3)1.5×106;(4)A;(5)机械;(6)小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
【点评】本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。
32.(2025秋•黄浦区期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度Δt。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【考点】固体和液体的热值计算;利用比热容的公式计算热量.
【答案】(1)质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×106J;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,则水升高的温度是20℃。
【分析】(1)根据Q放=mq求出质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,即Q吸=Q放,根据Q吸=c水m水Δt求出水升高的温度。
【解答】解:(1)氢燃料完全燃烧放出的热量为:
Q氢=mq=0.06kg×1.4×108J/kg=8.4×106J;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,即Q吸=Q氢=8.4×106J,由公式Q=cmΔt可得,水升高的温度为:
Δt20℃。
答:(1)质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×106J;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,则水升高的温度是20℃。
【点评】本题考查热量的计算,主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用。
33.(2025秋•长宁区校级月考)某款新型汽车,其专用1.5L发动机的热效率高达43%,此车型100km油耗为4.4L(质量为3kg),汽油热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)4.4L汽油完全燃烧,可释放多少热量Q;
(2)专用1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W;
(3)此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。
【考点】热机的效率公式与计算;功的简单计算;固体和液体的热值计算.
【答案】(1)4.4L汽油完全燃烧,可释放的热量为1.38×108J;
(2)骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功为5.934×107J;
(3)此车型匀速行驶100km所受的平均阻力为593.4N。
【分析】(1)根据Q=mq求出4.4L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)根据η求出专用1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功;
(3)知道发动机对外所做的功,利用W=Fs计算出汽车的牵引力,根据二力平衡的条件可知汽车行驶时所受的阻力。
【解答】解:(1)4.4L汽油质量为3kg,汽油完全燃烧放出的热量为:
Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J;
(2)专用1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功为:
W=ηQ=43%×1.38×108J=5.934×107J;
(3)由W=Fs可知,汽车发动机的牵引力:
F593.4N;
由于汽车匀速行驶,根据二力平衡条件可知,汽车所受的阻力f=F=593.4N。
答:(1)4.4L汽油完全燃烧,可释放的热量为1.38×108J;
(2)骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功为5.934×107J;
(3)此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f为593.4N。
【点评】本题考查了放热公式、效率公式、功的计算公式的灵活运用,还考查了二力平衡条件的应用,题目综合性比较强,有一定的难度。
34.(2025秋•松江区月考)全球汽车保有量在迅速增长,截至2024年底,我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t,汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,我国每年可以节约多少燃油?(写出计算的数学式及计算结果)
【考点】热机的效率公式与计算;热值的简单计算.
【答案】我国每年可以节约1.5×107t燃油。
【分析】可根据每辆汽车每年做有用功的耗油量不变,结合热机效率公式求出效率提高后每辆汽车每年的耗油量,进而求出每辆汽车每年节约的耗油量,然后计算出3亿辆汽车每年节约的耗油量。
【解答】解:每辆汽车每年耗油量为m1=1.55t,汽车内燃机效率η1=30%,则每辆汽车每年做有用功的耗油量为1.55t×30%=0.465t;
把内燃机效率提高1%后,汽车内燃机效率η2=30%+1%=31%,则提高效率后每辆汽车每年的耗油量为m21.5t;
每辆汽车每年节约的耗油量为Δm=m1﹣m2=1.55t﹣1.5t=0.05t;
我国燃油汽车约为3亿辆=3×108辆,则3亿辆汽车每年节约的耗油量为Δm总=3×108×0.05t=1.5×107t;
答:我国每年可以节约1.5×107t燃油。
【点评】本题以汽车耗油量为背景,考查热值的简单计算、热机效率的公式与计算等知识点,有一定难度。
35.(2026秋•和平区校级月考)橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于 得到 电子而带负电(选填“得到”或“失去”)。如图所示,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时,两片金属箔会带上电,使金属箔张开,金属箔能张开说明了 同种电荷互相排斥 。
【考点】摩擦起电的实质;验电器的原理.
【答案】得到;同种电荷互相排斥。
【分析】摩擦起电的实质:使正负电荷分开,并发生了电荷的转移,并不是创造了电荷;
当两个不同物体互相摩擦的时候,失去电子的物体因缺少电子带正电;得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电;
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
【解答】解:橡胶棒与毛皮摩擦后橡胶棒由于得到电子而带负电;验电器金属箔因带有同种电荷互相排斥而张开。
故答案为:得到;同种电荷互相排斥。
【点评】此题考查了摩擦起电、验电器原理,属基础题目。
36.(2026秋•高新区校级月考)有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。
喷出后的涂料之所以会越来越分散的原因是 同种电荷相互排斥 ;当雾状涂料被均匀喷涂在金属球上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是 向上 (填“向上”或“向下”)。
【考点】电流的方向;电荷间的相互作用.
【答案】同种电荷相互排斥;向上。
【分析】(1)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:喷出后的涂料之所以会越来越分散的原因是同种电荷相互排斥;当雾状涂料被均匀喷涂在金属球上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,负电荷由金属球进入大地,所以其电流方向是向上。
故答案为:同种电荷相互排斥;向上。
【点评】知道电荷间的作用规律,理解电流方向的规定,可解答此题。
37.(2025秋•上蔡县校级月考)如图甲所示的电路中,当开关S闭合后,两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示,求:
(1)电流表A1和A2所接的测量范围;
(2)通过灯泡L1的电流;
(3)通过灯泡L2的电流。
【考点】运用并联电路中的电流规律计算;电流表的读数.
【答案】(1)A1的测量范围为:0~0.6A;
A2的测量范围为:0~3A;
(2)L1的电流为:I1=0.3A;
(3)L2的电流为:I2=0.9A。
【分析】(1)分析电路可以知道为并联电路,进而知道两个电流表的量程;
(2)A1测量L1电流,小量程读数为0.3A;
(2)能够知道A2测量干路电流,电流大小为1.2A,A1测量L1电流,小量程读数为0.3A,能够计算出L2的电流大小。
【解答】解:(1)由电路图可以L1和L2并联,
A1的测量范围为:0~0.6A;
A2的测量范围为:0~3A;
(2)L1的电流为:I1=0.3A
(3)干路电流为:I=1.2A
L2的电流为:I2=I﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A
答:(1)A1的测量范围为:0~0.6A;
A2的测量范围为:0~3A;
(2)L1的电流为:I1=0.3A;
(3)L2的电流为:I2=0.9A。
【点评】本题考查串并联电路识别,电表的读数问题,属于基础题。
38.(2025秋•大余县期中)小明探究“串联电路电压的特点”,按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示。
①求:电源电压是多少V?
②求:灯泡L1和L2的电压分别是多少V?
【考点】运用串联电路中的电压规律计算.
【答案】见试题解答内容
【分析】由图可知,电路是由两个电灯串联而成,两个电压表分别测的是总电压和L2两端的电压,这两个电压值是不会相等的,指针一样,说明选择的量程不同,然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数,然后计算出灯L1两端电压。
【解答】解:从图中可以看出V1测电源电压,V2测L2两端电压,而两表指针一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为10V;V2示数为2V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L1两端电压为10V﹣2V=8V。
答:①电源电压是10V;
②灯泡L1和L2的电压分别8V、2V;
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
39.(2025秋•金牛区期末)如图所示,电源电压U恒为4.5V,灯泡L额定电压为2.5V,正常工作时的电阻RL=10Ω,滑动变阻器R1上标有“10Ω;1A”字样,定值电阻R2=20Ω,电压表选用0~3V量程,电流表选用0~0.6A量程。
(1)闭合开关S、S2,断开开关S1,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,求电流表的示数。
(2)闭合开关S、S1,断开开关S2,求电压表的最大示数。
【考点】欧姆定律的多状态计算.
【答案】(1)电流表的示数0.25A;
(2)电压表的最大示数1.5V。
【分析】(1)闭合开关S、S2,断开开关S1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表滑动变阻器R1测两端的电压,根据串联电路特点与欧姆定律求出电流表的示数;
(2)闭合开关S、S1,断开开关S2,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表滑动变阻器R1测两端的电压,再根据串联电路特点与欧姆定律求出电压表的最大示数。
【解答】解:(1)闭合开关S、S2,断开开关S1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表滑动变阻器R1测两端的电压,
当电压表示数为2V时,灯泡L两端的电压:UL=U﹣U1=4.5V﹣2V=2.5V,
此时灯泡正常工作,灯泡的电阻RL=10Ω,通过灯泡的电流为:,
串联电路各处电流相等,因此电流表的示数为0.25A;
(2)闭合开关S、S1,断开开关S2,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表滑动变阻器R1测两端的电压,
定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,根据串联分压规律电压表的示数小于3V,
因此当滑动变阻器R1最大阻值为10Ω时,电压表的示数最大UV,,,UV=1.5V,
答:(1)电流表的示数0.25A;
(2)电压表的最大示数1.5V。
【点评】本题考查欧姆定律多状态计算,根据题意得出等效电路,应用欧姆定律可正确答题。
40.(2025•汉中二模)如图所示是“探究电流与电压的关系”实验电路,其中有两根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:电压表测定值电阻R两端的电压,滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,导线不得交叉。
【考点】探究电流与电压的关系.
【答案】。
【分析】在“探究电流与电压的关系”实验中,电压表应并联在电阻R两端;滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱。
【解答】解:在“探究电流与电压的关系”实验中,电压表应并联在电阻R两端;滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
。
【点评】本题考查了电路连接,属于实验基本能力考查。
💡 复习建议
·热值和比热容都是物质特性,与质量、体积、温度无关——看到「倒出一半」「用掉一部分」不要选减半;水的比热容最大,常用作冷却剂
·热机四冲程判断先看气门开闭和活塞方向:两气门都关闭活塞上行是压缩冲程(机械能→内能),活塞下行是做功冲程(内能→机械能);飞轮每转2圈完成一个工作循环做功1次
·摩擦起电实质是电子转移:得电子带负电、失电子带正电;电流方向规定为正电荷定向移动方向,与金属中实际自由电子移动方向相反,别搞混
·动态电路分析按「先判串并联→再明确电表测谁→局部电阻变化→总电阻→总电流→定值电阻电压→滑动变阻器电压」顺序;串联分压电阻越大电压越大,并联各支路电压相等互不影响
·电路图识别先数电流路径条数:一条路径是串联,多条是并联;导线直接连电源两极是电源短路会烧坏电源;电流表必须串联、电压表必须并联,注意正负接线柱不要接反
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