一、选择题:(本题共18小题,每小题2分,共36分,在每题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.2022年9月19日,中国疾控中心公布了中国首例输入性猴痘病例相关信息。如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片,该病毒直径在200nm左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是( )
A.病毒是分子,可以用肉眼直接看到
B.构成飞沫的分子间既有引力又有斥力
C.猴痘病毒随飞沫在空中的传播属于分子热运动
D.健康人佩戴口罩可预防感染,是因为口罩材料的分子之间没有空隙
2.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体的温度为0℃,其内能也为零
C.温度相等的1kg水和100g水内能相同
D.晶体熔化时温度不变,内能增加
3.如下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断错误的是( )
物质 | 水 | 煤油 | 冰 | 铝 | 铜 |
比热容[J/(kg•℃)] | 4.2×103 | 2.1×103 | 2.1×103 | 0.88×103 | 0.39×103 |
B.一杯水凝固成冰后,比热容会变化
C.用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D.铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
4.下列内容是摘自小聪同学的物理课堂笔记,其中说法正确的是( )
A.敲碎煤块使煤充分完全燃烧可以提高煤的热值
B.“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指温度
C.物体只吸收热量时,物体的温度不一定会改变
D.一杯热水逐渐变凉时,这杯水的热量不断减小
5.如图所示,是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池,“腰”挎照明灯,下列解释合理的是( )
A.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B.照明灯是将光能转化电能
C.光电池板是将光能转化为电能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
6.下列各组物质中,在通常情况下都是绝缘体的是( )
A.空气、金属、大地 B.人体、纯水、塑料
C.干木头、橡胶、玻璃 D.盐水、干木棒、陶瓷
7.如图所示,验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A、B连接起来的瞬间,则下列说法不正确的是( )
A.A的正电荷通过金属棒转移到了B上,A的金属箔的张角减小
B.B的负电荷通过金属棒转移到了A上,B带上正电
C.连接的瞬间有电流,电流的方向由A到B
D.验电器工作的原理是同种电荷相互排斥
8.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图(a)所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示,则通过灯L1的电流为( )
A.0.32A B.1.6A C.1.92A D.1.28A
9.如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关后,两灯均发光,电压表示数为6V,此时( )
A.灯泡L1两端电压为6V B.灯泡L2两端电压为6V
C.灯泡L1两端电压为9V D.灯泡L2两端电压为3V
10.如图所示,甲、乙两铜棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻 B.甲的电阻大于乙的电阻
C.乙两端的电压大 D.甲两端的电压大
11.如图是研究电流与电压、电阻关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电压不变”这一步实验时应( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R1不变
C.更换R1,并调节R2滑片到适当位置,保持电压表示数不变
D.保持电路中电流不变
12.如图所示,电源电压18V,且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V“量程,灯泡上标有“6V 0.5A“字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。为了保证电路的安全,滑动变阻器可调节的范围是( )
A.0~24Ω B.24Ω~60Ω C.16Ω~24Ω D.20Ω~60Ω
13.电路如图,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,下列说法正确的是(电源电压保持不变)( )
A.电灯变暗 B.电压表V1的示数变大
C.电路总功率变大 D.电压表V2的示数不变
14.教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏灯,则教室电路的( )
A.总电阻减小 B.总电阻增大 C.总电压增大 D.总电流减小
15.一台“220V 60W”的电扇,一只“220V 60W”的电动机,一只“220V 60W”的电热器,将它们同时接在220V的电压下,在相同的时间内,它们消耗电能( )
A.电扇最多 B.电动机最多 C.电热器最多 D.都一样多
16.图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S,小灯泡的实际功率为1.8W,电压表示数为3V。下列结果正确的是( )
①电源电压为9V
②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W
④通过电阻R的电流为0.6A
A.只有②③④正确 B.只有①②③正确
C.只有①③正确 D.只有②④正确
17.如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们是( )
A.闸刀开关和带开关的灯泡
B.带开关的灯泡和带熔丝的二孔插座
C.带开关的灯泡和三孔插座
D.闸刀开关和三孔插座
18.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是380V
B.用电器起火,可以迅速用水将火扑灭
C.为了防止触电,必须把用电器的开关接在火线上
D.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
二、填空题:(本题共6小题,每空1分,共13分。)
19.如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间后, 侧U形管液面高度的变化较大(选填“左”或“右”)。如果通过甲容器中电阻丝的电流是2A,则乙容器中电阻丝在1min内产生的热量是 J。
20.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 (选填“正常”、“短路”或“断路”)。
21.如图所示,某同学要连接由L1和L2组成的并联电路。若开关S要同时控制两盏灯,应将导线M端接到图中 (选填“A”或“B”)点;若开关S只控制L1,则导线的M端应该接到图中的 (选填“A”或“B”)点。
22.如图甲的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则R2的最大阻值为 Ω,R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。
23.某用户电子式电能表的表盘上标有“2000imp/(kW•h)的字样。若3min电能表表盘上的指示灯闪烁了40次,则这段时间内该用户消耗的电能为 kW•h,所使用用电器的总功率为 W。
24.小明在一次野炊活动中,由于没带火柴,他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。这是因为较窄处 较大,根据 可知,相同时间内产生的热量较多。
三.作图题(共1小题4分)
25.如图所示,插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中。
四.实验探究题(共3小题,每空2分,共30分)
26.小亮想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系。根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图所示。
(1)在如图所示的实验电路中,有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。
(2)改正 (1)中的错误后,闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是: (填“R断路”或“R短路”)。
(3)排除(2)中的故障后,当把 A、B两点间的电阻由10Ω更换为15Ω时,应将滑动变阻器的滑片P向 移动(填“左”或“右”),才能使电压表示数保持不变。
27.如图1所示,小红在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡正常工作电压为2.5V。
(1)在连接电路时,开关必须处于 状态;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片必须调节在最 (选填“左”或“右”)端;
(3)同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像(如图2所示),分析图像可知,小灯泡两端电压为2.5V时的灯丝电阻为 Ω;当灯泡的电压为1.5V时,灯泡的功率为 W;
(4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 (选填“变大”或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是小灯泡电阻受 的影响;
(5)本实验装置能否用来探究电流与电压的关系? ,理由是 。
28.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(5)如表记录了部分实验数据。由表中信息可知:灯泡实际功率越 ,灯泡越亮。
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 灯泡亮度 |
1 | 1.0 | 0.14 | 0.14 | 很暗 |
2 | 1.7 | 0.22 | 0.374 | 较暗 |
3 | 2.5 | 正常 | ||
4 | 3.0 | 0.32 | 0.96 | 较亮 |
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
五.计算题(共2小题,29题9分,30题8分,共17分)
29.一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。R1=88Ω,R2=22Ω。
(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于 (选填“低温挡”、“中温挡”或“高温挡”);
(2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量;
(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
30.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)当托盘为空时,R2电阻 Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,求该物体的质量大小。
试题解析
1.【解答】解:A、病毒分子体积很小,只有借助电子显微镜才能看到,故A错误;
B、分子之间存在相互作用的引力和斥力,构成飞沫的分子间既有引力又有斥力,故B正确;
C、猴痘病毒随飞沫在空中的传播属于机械运动,不是分子热运动,故C错误;
D、分子之间存在间隙,口罩材料的分子之间也有空隙,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、热量是过程量,不能说物体含有热量,故A错误;
B、任何物体都有内能,物体的温度为0℃时也具有内能,故B错误;
C、水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关,故温度相等的1kg水和100g水的内能不同,故C错误;
D、晶体熔化时吸热,虽温度不变,但内能增加,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A正确;
B、水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故B正确;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热,故C正确;
D、由于铝和铜的质量未知,不能判断谁吸收的热量多,故D错误。
故选:D。
4.【解答】解:A、燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故A错误;
B、摩擦生热是通过做功的方式使物体内能增大,这里的“热”是指内能,故B错误;
C、晶体熔化和液体沸腾时,物体不断吸收热量,但是温度不变,故C正确;
D、热量是一个过程量,内能是一个状态量,一杯热水逐渐变凉时,不能说这杯水的热量不断减小,只能说内能不断减少,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动,把风能转化为电能,故A错误;
B、照明灯消耗电能而发光,将电能转化为光能,故B错误;
C、太阳能电池板是将光能转化为电能,故C正确;
D、蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能,故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:A、空气不容易导电,属于绝缘体;金属、大地容易导电,属于导体,故A错误;
B、人体容易导电,属于导体;纯水、塑料不容易导电,属于绝缘体,故B错误;
C、干木头、橡胶、玻璃都不容易导电,属于绝缘体,故C正确;
D、盐水易导电,属于导体;干木棒、陶瓷不容易导电,属于绝缘体,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、在金属导体中自由电子的定向移动形成电流,正电荷是不会定向移动的。A选项错误。
B、验电器A带正电,说明A上缺少电子,不带电的验电器B与A接触后,B上的电子(负电荷)通过金属棒移动到A验电器上,B由于失去电子带上正电,B选项正确。
C、连接的瞬间,电子由验电器B定向移动到验电器A形成电流,根据电流方向的规定,电子由B到A定向移动,则电流方向由A到B,C选项正确。
D、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,D选项正确。
故选:A。
8.【解答】解:
由图(a)可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2支路的电流,由于干路电流大于支路电流,则电流表A1测量的示数大于电流表A2的示数,
所以,A1选用的是大量程,由b图可知干路电流为I=1.6A;
A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.32A;
由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=1.6A﹣0.32A=1.28A。
故选:D。
9.【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯L2两端电压,
电压表示数为6V,则灯泡L2两端电压U2=6V,故B正确,D错误;
由串联电路的电压特点可得,灯泡L1两端电压U1=U﹣U2=9V﹣6V=3V,故AC错误;
故选:B。
10.【解答】解:
AB、因为甲、乙两铜棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A错误,B正确;
CD、若把它们并联在电路中,由于并联电路两端电压相等,故U甲=U乙,故CD错误。
故选:B。
11.【解答】解:研究电流跟电阻的关系时,保持电压不变,更换R1,并调节R2滑片到适当位置,保持电压表示数不变,讨论电流跟电阻的关系。
故选:C。
12.【解答】解:闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
串联电路各处电流相等,由于灯泡正常发光时的电流为IL=0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为0.5A,
根据欧姆定律可得电路总电阻:R===36Ω,
灯泡的电阻:RL===12Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R′=R﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω,
电压表接“0~15V“量程,根据串联分压原理可知当电压表的示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣UR′=18V﹣15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得此时电路中的电流:I′===0.25A,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R″===60Ω,
所以滑动变阻器可调节的范围是24Ω~60Ω。
故选:B。
13.【解答】解:闭合开关S后,滑动变阻器R与灯泡串联,电流表测量电路总电流,电压表V2测灯泡两端的电压,电压表V1测R两端的电压。
将滑动变阻器R的滑片P向左移动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;
因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;
由P=UI可知,电路的总功率变大;
综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
14.【解答】解:教室电路中各用电器是并联连接的;
AB、每多开一盏灯,多增加了一条支路,相当于增加了导体的横截面积,则总电阻将减小,故A正确,B错误;
C、并联电路两端的电压不变,即总电压不变,故C错误;
D、每多开一盏灯,多增加了一条支路的电流,其它支路的电流不变,则总电流将增大,故D错误。
故选:A。
15.【解答】解:因它们都在额定电压下工作,所以实际功率P=P额,即实际功率P相同,由W=Pt可知,工作时间相同时,三个用电器消耗的电能一样多。
故选:D。
16.【解答】解:闭合开关,电阻R和灯泡L串联,电压表测量R两端的电压;
小灯泡的实际功率为1.8W,由图甲根据P=UI可知,此时通过灯泡的电流为0.3A,灯泡两端的电压为6V,电压表示数为3V,则电阻R两端的电压为3V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:U=UL+UR=6V+3V=9V,故①正确;
根据串联电路的电流特点可知,通过电阻R的电流与通过灯泡的电流相等均为0.3A,故④错误;
由I=可知,电阻R的阻值:R===10Ω,故②正确;
电路消耗的总功率:P=UI=9V×0.3A=2.7W,故③正确;
综合以上分析可知,①②③正确、④错误。
故选:B。
17.【解答】解:(1)进户线进入户内,首先接入总开关,总开关的后面接入保险丝,保险丝只在火线上接一根,不是为了节省,而是为了更安全。当保险丝熔断后,家庭电路和火线断开,防止触电事故的发生。图中总开关和保险丝连接正确。
(2)开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套。开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏后,断开开关,切断火线,安全的更换灯泡。图中带开关的灯泡连接错误。
(3)两孔插座左孔接零线,右孔接火线。当插座上插入大功率的用电器时,还要在火线上串联一根保险丝。这样在电流过大时,能自动切断电源,起到保险作用。图中连接正确。
(4)三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。当金属外壳的用电器插入三孔插座,金属外壳的用电器漏电时,接触用电器可防止触电事故的发生。图中连接错误。
故错误的是带开关的灯泡和三孔插座。
故选:C。
18.【解答】解:
A、我国家庭电路的电压值为220V,动力用电的电压为380V,故A错误;
B、家用电器起火时,应先切断电源再救火,不能立即用水去扑灭,因生活用水是导体,易发生触电事故,故B错误;
C、家庭电路的开关,一定要接在火线上,这样断开开关时,用电器才不会带电,更安全,故C正确;
D、家庭电路中各用电器是并联的,同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小,故D错误;
故选:C。
19.【解答】解:如图,右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联,串联电路各处电流相等,所以右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,
两个5Ω的电阻并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,即I左=I内+I外,比较可知I左>I内;
两瓶中的电阻值相等(均为5Ω),通电一段时间后,由于瓶中电阻相同、通电时间相同、I左>I内,所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内电阻丝产生的热量多,则左侧U形管液面高度的变化较大;
并联电路各支路两端电压相等,两个5Ω的电阻并联,由欧姆定律可得I内=I外,则I内=I左=2A=1A,
乙容器中电阻丝在1min内产生的热量:Q=I内2Rt=(1A)2×5Ω×60s=300J。
故答案为:左;300。
20.【解答】解:家用电器工作电压为220V,将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联,如图所示闭合闸刀开关,然后逐个合上各用电器的开关,
当检验灯泡正常发光时,说明另一灯泡L1没有分到电压,该检验灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡L1发生了短路;
若发现校验灯发出暗红色的光 (发光不正常),此校验灯电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,故正常。
故答案为:短路;正常。
21.【解答】解:由题意可知,两灯泡并联;
当导线M端接到图中A点时,如图所示:
开关S位于干路上,同时控制两盏灯;
当导线M端接到图中B点时,如图所示:
开关S位于灯泡L1支路上,只控制该支路,不能控制L2的支路。
故答案为:A;B。
22.【解答】解:由甲图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由乙图可知I2=0.2A,U2=2V,
滑动变阻器的最大阻值:R2===10Ω;
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
电源的电压不变,则0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω;
电源的电压:U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
故答案为:10;5;3。
23.【解答】解:2000imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁2000次,
则指示灯闪烁了40次,该用户消耗的电能:W==0.02kW•h;
用电器的总功率:P===0.4kW=400W。
故答案为:0.02;400。
24.【解答】解:材料和长度一定,较窄处横截面积小,电阻大;根据焦耳定律Q=I2Rt可知,Q变大,导线上产生的热量也变大。
故答案为:电阻;焦耳定律。
25.【解答】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
(1)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。
(2)安装安全用电原则,上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
如下图所示:
26.【解答】解:(1)由图可知,电流表的正负接线柱接反了,即连接有误的元件是电流表。
(2)闭合开关S后,电流表无示数,说明电路中无电流,可能发生了断路故障,电压表有示数,说明电压表的两接线柱与电源两极能够相通,所以可能是与电压表并联的部分断路,即电阻R断路。
(3)将电阻由10Q更换为15Ω时,电阻增大,根据串联分压的规律可知,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变,所以应使电阻两端的电压减小为原来的电压值,由串联电路的电压规律可知应增大变阻器分得的电压,由分压原理可知应增大变阻器连入电路中的电阻,所以滑片P应向右端移动。
故答案为:(1)电流表;(2)R断路;(3)右。
27.【解答】解:(1)在连接电路时,为保护电路,开关必须处于断开状态;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片必须调节在阻值最大处,即最左端;
(3)根据绘制出的通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知,小灯泡两端电压为2.5V时的电流为0.25A,由欧姆定律I=,灯丝电阻为:
R===10Ω;
当灯泡的电压为1.5V时,对应的电流为0.2A,灯泡的功率为:
P=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W;
(4)从图2可知,当电压为0.5V时对应的电流大小为0.1A,由欧姆定律I=,对应的电阻大小:
R1===5Ω;
当灯泡的电压为1.5V时,对应的电流为0.2A时,同理,灯的电阻大小为7.5Ω;
灯正常发光时(2.5V)的电阻大小为10Ω;
故小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大,从物理学角度分析,造成这一现象的原因是小灯泡电阻受温度的影响;
(5)本实验装置不能用来探究电流与电压的关系,探究电流与电压的关系实验时,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为:(1)断开;(2)左;(3)10;0.3;(4)变大;温度;(5)不能;灯的电阻随温度的变化而变化。
28.【解答】解:(1)电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电路可能断路;电压表有示数,则电压表与电源连通,故电路故障可能是小灯泡断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡的额定电流为0.3A,灯的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由表中信息可知,灯泡实际功率越大,灯泡越亮;
(6)A.探究电流与电阻的关系,要记录电流随电阻的变化关系,为得出普遍性的规律要多次测量,但只有一个定值电阻,故A不能完成;
B.探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化关系,可通过移动变阻器的滑片改变电阻的电压和电流,故B能完成;
故选B。
故答案为:(1)如上所示;(2)断路;(3)左;(4)0.3;0.75;(5)大;(6)B。
29.【解答】解:
(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,R1和R2并联接入电路,电压一定,由P=知,此时电路中的总电阻最小,电路消耗功率最大,热水器处于高温挡;
(2)由P=可知,当断开S1,并将S2拨至位置b时,R1和R2串联接入电路,此时电路中总电阻最大,电压一定,由P=知,电路消耗功率最小,热水器处于低温挡;
此时热水器正常工作5min内电热丝产生的热量:
Q=•t=×5×60s=1.32×105J;
(3)由P=可知,当闭合开关S1,S2拨至位置b时,电路为R1的基本电路,热水器处于中温挡;
此时电路的功率:P中===550W。
答:(1)高温挡;
(2)低温挡正常工作5min电热丝产生的热量为1.32×105J;
(3)中温挡正常工作时热水器的功率为550W。
30.【解答】解:
(1)当托盘为空时,物体质量为0,根据图象可知R2的电阻为500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,
由I=可得,电路的总电阻:
R===600Ω;
根据串联电路的特点可得,R1的阻值:R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,
则此时电路的总电阻:R'===300Ω,
则R2的电阻:R2'=R'﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω;
由图象可知,此时物体质量为600g。
答:(1)当托盘为空时,R2电阻为500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,定值电阻R1的阻值为100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,该物体的质量为600g。下载本文