九年级物理下学期开学试卷（含解析） 新人教版4

2015-2016学年重庆八中九年级（下）开学物理试卷一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（）A教室里空气的质量约为1kgB九年级物理教科书的长度约为26cmC教室里一盏日光灯的额定功率为400WD体育考试前同学们慢速热身跑的速度接近20m/s2下列物态变化中，属于汽化现象的是（）A春天，冰雪消融B夏天，晾在室内的湿衣服变干C秋天，早晨草木上露珠的形成D冬天，湖面的水结成冰3关于电阻，下列说法中正确的是（）A绝缘体不容易导电，是因为它们没有电阻B导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关C将一根铜导线均匀拉长后，其电阻变大D铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小4如图所示的几种做法中，符合安全用电原则的是（）A开关要接在零线上B多个大功率用电器使用有关插座C带金属外壳的用电器使用三孔插座D使用绝缘皮破损的导线5如图所示电路中，电源电压一定当开关S由闭合到断开时，下列说法正确的是（）A灯泡的亮度不变B电路的总电阻变小C电压表的示数不变D电流表的示数变大6光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置则（）A当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低B当有人通过通道而遮蔽光线时，通过R1的电流变大C当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压7定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示若将R1和R2串联后接在8伏的电源两端，则R1与R2的电功率之比为（）A1：2B1：3C2：3D3：58小华用如图所示的电路测小灯泡功率电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为O3V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A电流表示数的变化范围是00.5AB滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.520C灯泡的最小功率是0.162WD该电路的最大功率是2.7W三、填空题（其中第14小题2分，每空1分，共12分）9若用手触摸家庭电路中的线会触电，因为人体的安全电压不超过V10某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30的水加热到80，用时10min加热过程中，水吸收的热量是J，电热壶烧水的效率是c水=4.2103J/（kg）11用节能荧光灯取代老式白炽灯能起到节约能源的作用如图所示5瓦的节能灯可视为等于25瓦的白炽灯若一盏台灯每天工作6小时，用5瓦节能灯取代25瓦白炽灯后，一盏节能台灯每天可节电度，这些电能可供这盏节能灯正常工作天12如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻闭合开关S，调节滑动变阻器R，发现电流表示数从0.1A变为0.4A，电压表示数改变了6V由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值（选填“变大”或“变小”），定值电阻R的电功率变化了W13物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的st图线已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4s2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4s2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为J，它的效率是%14（1）如图1，请按安全用电的原则，用笔画线代替导线将图1中插座、开关和照明灯连入家庭电路中，使它们都能正常工作（2）根据图2中条形磁铁的南北极，标出静止时的小磁针的N极三、实验题（包括3小题，共22分）15在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁磁性越强（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是16小敏用如图甲所示的电路图，研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为3V，5个定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30，滑动变阻器最大阻值为10（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到端（填“左”或“右”）；实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视（选填序号）A变阻器滑片 B电压表示数 C电流表示数（2）小敏记下前4次实验的电流和电阻值，描绘在丙图中乙图中阴影部分面积表示的物理量是，它的值为（3）第5次实验，将电阻由20换为30时，应将滑动变阻器的滑片向端移动（填“左”或“右”），但小敏发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电阻两端的电压始终无法达到需要的电压经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你帮他找出一种可能的原因（4）为完成整个实验，需要一个最大阻值不小于的滑动变阻器17如图1所示是小强同学测量小灯泡电功率的电路图，电源电压为6V，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10，可供选择滑动变阻器标有R1“10、1A”、R2“20、0.3A”、R3“5、1A”字样，电流表（00.6A、03A），电压表（03V、015V）（1）请用笔画线代替导线，按图1中的电路图把图2中的电路连接起来（2）为了较好地完成实验，小强同学应选用（填字母序号）滑动变阻器连接入电路，当小强完成电路连接并闭合开关后，小强发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现这种故障的可能原因是（填字母代号）A灯泡短路B灯泡断路；C电压表短路请根据电表示数判断故障原因，（3）排除故障后，当滑片在某个位置时，电压表如图3所示，为了使灯正常发光，应将滑动变阻器的滑片向（选填“A”或“B”）移动当灯正常发光时电流表的示数如图4所示，则灯的额定功率为W（4）小强同学实验记录表格如下： 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 2.5 3.8 4.5 电流I/A 0.20 0.32 0.40 电功率P/W 0.2 0.8 1.8 电阻R/2.0 7.8 11.3 灯泡发光情况 不亮 暗 正常发光 很亮由记录的数据可以计算出小灯泡正常发光时的电阻为，小强发现不同电压下灯的电阻是不同的，其原因是（结果保留一位小数）（5）在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作为0，把电压表看作为断路，这是一种理想模型实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的额定功率比真实值偏三、论述与计算题（包括3小题，共22分）18如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙求：（1）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦？（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？19如图所示电路中，电源电压保持不变，R2=30，R3=10，当S1、S2都断开时，电压表的示数为3V，当S1、S2都闭合时，电流表的示数增加了0.5A，求：（1）电源电压为多少；（2）R1的阻值为多少；（3）通过断开或闭合开关，电路能消耗的最大功率和最小功率为多少20李阳同学家中的电热饮水机的电路原理如图（甲）所示，其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻这种饮水机有加热和保温两种状态，由温控开关S2自动控制；当瓶胆内水的温度被加热到90时，加热状态就停止而进入保温状态；当瓶胆内水的温度降到70时，重新进入加热状态该饮水机的铭牌如图乙所示，其中保温功率已模糊不清，经查证R1=2R2李阳同学通过观察还发现：当瓶胆内装满水时，饮水机的加热状态每次只启动3min就进入保温状态，再间隔17min后又开始加热状态求：c水=4.2103J/（kg（1）该饮水机的保温功率是多少？（2）在17min的保温过程中，发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少？（3）该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内，消耗的电能为多少？2015-2016学年重庆八中九年级（下）开学物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（）A教室里空气的质量约为1kgB九年级物理教科书的长度约为26cmC教室里一盏日光灯的额定功率为400WD体育考试前同学们慢速热身跑的速度接近20m/s【考点】质量的估测；长度的估测；速度与物体运动；额定功率【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个【解答】解：A、空气的密度在1.3kg/m3左右教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右，教室中空气的质量在m=V=1.3kg/m39m8m3.5m=327.6kg左右此选项不符合实际；B、中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm，九年级物理课本的长度略大于18cm，在26cm左右此选项符合实际；C、教室中日光灯正常发光的电流在0.2A左右，额定功率在P=UI=220V0.2A=44W，接近40W此选项不符合实际；D、男子百米世界纪录略大于10m/s，中学生慢速热身跑的速度远小于10m/s，一般在3m/s左右此选项不符合实际故选B2下列物态变化中，属于汽化现象的是（）A春天，冰雪消融B夏天，晾在室内的湿衣服变干C秋天，早晨草木上露珠的形成D冬天，湖面的水结成冰【考点】汽化及汽化吸热的特点【分析】物体由液态变为气态的现象叫汽化；汽化的生成物是气态的，是由液态形成的，据此进行判断【解答】解：A、冰雪是固态的，消融是变为了液态，固态变为液态的现象叫熔化；B、湿衣服上有很多水分，变干就是变为了水蒸气消散在空中，液态变为气态的现象叫汽化；C、露是液态的，是空气中的水蒸气遇冷形成的，气态变为液态的现象叫液化；D、水结成冰，液态变为固态的现象叫凝固；故选B3关于电阻，下列说法中正确的是（）A绝缘体不容易导电，是因为它们没有电阻B导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关C将一根铜导线均匀拉长后，其电阻变大D铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小【考点】电阻【分析】根据决定导体电阻的因素进行分析，即影响电阻大小的因素有长度、材料和横截面积【解答】解：A、绝缘体不容易导电，是因为它们的电阻很大，故A错误；B、决定导体电阻大小的因素有长度、材料和横截面积，故B错误；C、因为材料不变时，横截面积越小，长度越长的电阻越大，故C正确；D、因为电阻的大小除了与材料有关外，还和长度及横截面积有关，故D错误故选C4如图所示的几种做法中，符合安全用电原则的是（）A开关要接在零线上B多个大功率用电器使用有关插座C带金属外壳的用电器使用三孔插座D使用绝缘皮破损的导线【考点】安全用电原则【分析】利用下列知识分析判断：（1）控制电灯的开关应安装在火线与灯之间；（2）多个大功率用电器不能同时使用；（3）用电器的金属外壳必须接地，所以带金属外壳的用电器使用三孔插座；（4）导线的绝缘皮要保持完好无损，否则易引起触电事故【解答】解：A、控制电灯的开关应安装在火线与灯之间，此图电灯的开关接在了零线上时，更换灯泡时易发生触电事故，故A不符合安全用电原则；B、在一个普通插线板上长时间同时使用多个大功率用电器，导致电流过大，引发火灾；故B不符合安全用电的原则；C、三脚插头的一个插头是与用电器金属外壳相连，三孔插座的上面的孔与大地相连，当三角插头插入三孔插座时用电器的金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，因此带金属外壳的用电器需使用三孔插座，故C符合安全用电原则；D、使用绝缘皮破损的导线，易引发触电事故，故D不符合安全用电原则故选C5如图所示电路中，电源电压一定当开关S由闭合到断开时，下列说法正确的是（）A灯泡的亮度不变B电路的总电阻变小C电压表的示数不变D电流表的示数变大【考点】欧姆定律的应用【分析】开关闭合时，电阻与灯泡并联，电流表测电路总电流，电压表测并联电压，即电源电压开关断开时，电阻R没接在电路中，灯泡与电流表串联在电源两端，电压表与R串联，测导线的电压【解答】解：A、当开关S由闭合到断开，灯泡两端的电压不变，灯泡功率不变，灯泡亮度不变，故A正确B、当开关S由闭合到断开，电路由并联变为只有灯泡接在电路中，电路电阻由并联电阻变为灯泡的电阻，由于并联阻值小于灯泡电阻，所以电路总电阻变大，故B错误C、开关闭合时，电压表示数等于电源电压，开关断开时，电压表示数是零，当开关S由闭合到断开时，电压表示数变小，故C错误D、开关闭合时电路总电阻小，电路电流大；开关断开时，电路电阻大，电路电流小；当开关S由闭合到断开时，电流表示数变小，故D错误故选A6光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置则（）A当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低B当有人通过通道而遮蔽光线时，通过R1的电流变大C当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压【考点】电路的动态分析；欧姆定律的应用【分析】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联（1）根据题意得出有人通过时R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化；（2）当仅增大R2连入电路中的阻值时，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联（1）当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，电路中的总电阻变大，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，故B错误；由U=IR可知，R2阻值不变时，其两端的电压变小，即A、B间电压降低，故A正确；（2）当仅增大R2连入电路中的阻值时，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，故C错误；由U=IR可知，R1阻值不变时，其两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即A、B间电压升高，故D错误故选A7定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示若将R1和R2串联后接在8伏的电源两端，则R1与R2的电功率之比为（）A1：2B1：3C2：3D3：5【考点】电功率的计算【分析】电阻与灯泡串联，通过它们的电流相等，由图象找出它们两端的电压，然后由P=UI求出功率之比【解答】解：R1和R2串联，通过它们的电流相等，由图象可知，当I=0.3A时，U1=3V，U2=5V，它们的串联电压之和等于电源电压8V，它们的功率之比=；故选D8小华用如图所示的电路测小灯泡功率电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为O3V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A电流表示数的变化范围是00.5AB滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.520C灯泡的最小功率是0.162WD该电路的最大功率是2.7W【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用【分析】（1）从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流；（2）两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，意思就是说电压表示数不超2.5V，电流表示数不超0.6A；（3）根据各选项的要求，结合欧姆定律和电功率的内容进行相关计算，就可判断各选项正误【解答】解：根据灯泡的规格“2.5V 1.25W”，求得灯泡的电阻R灯=5，灯丝的电阻不改变；A、电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，即电流最大值I最大=I灯=0.5A；滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值I最小=0.18A故电流表示数的变化范围是0.18A0.5A，因此该选项不正确B、滑动变阻器允许接入的最大值为20；电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：R滑最小=R灯=5=4故滑动变阻器接入的阻值范围是420，因此该选项不正确C、电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，灯泡的最小功率P灯最小=I最小2R灯=（0.18A）25=0.162W灯泡的最小功率为0.162W，因此该选项正确D、电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，即P总最大=UI最大=4.5V0.5A=2.25W故电路最大功率为2.25W，因此该选项不正确故选C三、填空题（其中第14小题2分，每空1分，共12分）9若用手触摸家庭电路中的火线会触电，因为人体的安全电压不超过36V【考点】触电危害及常见的触电类型与预防【分析】人体安全电压是不高于36V，电压越高通过人体的电流越大，对人体的危害越大；家庭电路中的火线和零线之间有220V的电压，零线与大地相连，火线和大地之间也有220V的电压【解答】解：人体安全电压是不高于36V，家庭电路中的火线和零线之间有220V的电压，火线和大地之间也有220V的电压，远远超过了人体安全所以用手触摸家庭电路中的火线会触故答案为：火；3610某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30的水加热到80，用时10min加热过程中，水吸收的热量是4.2105J，电热壶烧水的效率是70%c水=4.2103J/（kg）【考点】电功与热量的综合计算【分析】（1）知道水的质量和温度的变化以及水的比热容，利用Q吸=cm（tt0）求出水吸收的热量；（2）电热壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为出电热壶烧水的效率【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）2kg（8030）=4.2105J；（2）电热壶正常工作时的功率为1000W，工作10min消耗的电能：W=Pt=1000W600s=6105J，电热壶烧水的效率：=100%=100%=70%故答案为：4.2105；70%11用节能荧光灯取代老式白炽灯能起到节约能源的作用如图所示5瓦的节能灯可视为等于25瓦的白炽灯若一盏台灯每天工作6小时，用5瓦节能灯取代25瓦白炽灯后，一盏节能台灯每天可节电0.12度，这些电能可供这盏节能灯正常工作1天【考点】电功的计算【分析】（1）根据P=分别求出两种灯消耗的电能，之差即为节约的电能；（2）根据P=求出节能灯工作的时间【解答】解：（1）由P=得白炽灯消耗的电能：W1=P1t=0.025kW6h=0.15kWh，节能灯消耗的电能：W2=P2t=0.005kW6h=0.03kWh，节约的电能W=W1W2=0.15kWh0.03kWh=0.12kWh；（2）由P=得这些电能还可供这盏节能灯正常工作的时间：t=24h=1天故答案为：0.12；112如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻闭合开关S，调节滑动变阻器R，发现电流表示数从0.1A变为0.4A，电压表示数改变了6V由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值变小（选填“变大”或“变小”），定值电阻R的电功率变化了3W【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律可知当电流表示数从0.1A变为0.4A时，电路中的总电阻变小；根据串联电路电压特点结合电压表的示数求出电阻R的阻值，再根据P=I2R求出求出定值电阻R电功率的变化量【解答】解：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R串联，根据I=可知，电流表示数从0.1A变为0.4A时，电路中的电阻变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变小；当电路中的电流I1=0.1A时，根据I=可知，电阻R两端的电压为U1=I1R，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：变阻器两端的电压为U滑1=UU1=UI1R；当电路中的电流I2=0.4A时，根据I=可知，电阻R两端的电压为U2=I2R，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：变阻器两端的电压为U滑2=UU2=UI2R；因电压表示数改变了6V，所以U滑1U滑2=6V，即（UI1R）（UI2R）=6V，所以，R=20；定值电阻R电功率的变化量：P=I22RI12R=（0.4A）220（0.1A）220=3W故答案为：变小；313物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的st图线已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4s2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4s2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为0.2J，它的效率是62.5%【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）由图乙可知在2.4s2.8s这段时间内重物提升的高度，知道物体重，利用W=Gh求这段时间内该装置提升重物做得有用功；（2）知道电流表和电压表的示数，即加在电动机两端的电压和通过的电流，又知道通电时间，利用W=UIt求消耗的电能，再利用效率公式求电动机的效率【解答】解：（1）由图乙可知在2.4s2.8s这段时间内，重物提升的高度：s=0.75m0.55m=0.2m，W有用=Gh=1N0.2m=0.2J；（2）通电时间：t=2.8s2.4s=0.4s，W总=UIt=4V0.2A0.4s=0.32J，=100%=100%=62.5%故答案为：0.2；62.5%14（1）如图1，请按安全用电的原则，用笔画线代替导线将图1中插座、开关和照明灯连入家庭电路中，使它们都能正常工作（2）根据图2中条形磁铁的南北极，标出静止时的小磁针的N极【考点】家庭电路的连接；磁性、磁体、磁极【分析】（1）灯泡的接法：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三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线（2）由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，据此判断【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，零线直接接入灯泡，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故既能控制灯泡，又能更安全三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线（2）根据磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，所以小磁针所在位置的磁感线是由下向上的；由于切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，故上端的磁极为N极，下端的为S极如图：三、实验题（包括3小题，共22分）15在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加 （填“增加”或“减少”），说明电流越大，电磁铁磁性越强（2）根据图示的情境可知，甲 （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的S极（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，同名磁极相互排斥【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；（1）分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；（3）掌握右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；（4）利用磁化和磁极间的作用规律进行分析【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）根据右手螺旋定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极；（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散故答案为：（1）增加；大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）S；（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥16小敏用如图甲所示的电路图，研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为3V，5个定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30，滑动变阻器最大阻值为10（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到右端（填“左”或“右”）；实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（选填序号）A变阻器滑片 B电压表示数 C电流表示数（2）小敏记下前4次实验的电流和电阻值，描绘在丙图中乙图中阴影部分面积表示的物理量是电压，它的值为2V（3）第5次实验，将电阻由20换为30时，应将滑动变阻器的滑片向右端移动（填“左”或“右”），但小敏发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电阻两端的电压始终无法达到需要的电压经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你帮他找出一种可能的原因变阻器的最大阻值太小（4）为完成整个实验，需要一个最大阻值不小于15的滑动变阻器【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【分析】（1）为保护电路，开关闭合前，应将滑片移至最大阻值处；要探究电流与电阻的关系，改变电阻，保持电阻两端的电压不变；（2）阴影部分为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值；（3）根据串分压的知识，换用较大阻值的电阻，电压表的示数变大，为使其示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，从而可判断滑片的移动方向；定值电阻的阻值越大，所需滑动变阻器的阻值也越大，可计算出当电阻值为30时所需滑动变阻器的阻值，与其最大阻值比较便可得出结论；（4）根据（3）的分析可得结论【解答】解：（1）由图知，变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大；探究电流与电阻的关系，改变电阻，保持电阻两端的电压不变，因此移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表；（2）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S=IR=UR，即测量的是电压：UR=IR=0.2A10=2V；（3）将电阻由20换为30时，电压表的示数将变大，要使电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动；当电阻值为30时，电路中的电流：I=A；变阻器两端的电压：U滑=3V2V=1V；所以变阻器的阻值应为：R滑=1510，所以使用此滑动变阻器无法使电压表的示数达到2V；（4）由（3）分析可知，所需滑动变阻器的最大阻值应不小于15故答案为：（1）右；B；（2）电压；2V；（3）右；变阻器的最大阻值太小；（4）1517如图1所示是小强同学测量小灯泡电功率的电路图，电源电压为6V，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10，可供选择滑动变阻器标有R1“10、1A”、R2“20、0.3A”、R3“5、1A”字样，电流表（00.6A、03A），电压表（03V、015V）（1）请用笔画线代替导线，按图1中的电路图把图2中的电路连接起来（2）为了较好地完成实验，小强同学应选用R1（填字母序号）滑动变阻器连接入电路，当小强完成电路连接并闭合开关后，小强发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现这种故障的可能原因是B（填字母代号）A灯泡短路B灯泡断路；C电压表短路请根据电表示数判断故障原因，（3）排除故障后，当滑片在某个位置时，电压表如图3所示，为了使灯正常发光，应将滑动变阻器的滑片向A（选填“A”或“B”）移动当灯正常发光时电流表的示数如图4所示，则灯的额定功率为1.368W（4）小强同学实验记录表格如下： 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 2.5 3.8 4.5 电流I/A 0.20 0.32 0.40 电功率P/W 0.2 0.8 1.8 电阻R/2.0 7.8 11.3 灯泡发光情况 不亮 暗 正常发光 很亮由记录的数据可以计算出小灯泡正常发光时的电阻为10.5，小强发现不同电压下灯的电阻是不同的，其原因是灯丝电阻与温度有关（结果保留一位小数）（5）在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作为0，把电压表看作为断路，这是一种理想模型实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的额定功率比真实值偏大【考点】电功率的测量【分析】（1）根据欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的电流，根据灯泡的额定电流和额定电压，确定电流表和电压表的量程，并将电流表与电源、灯泡串联连接，电压表与灯泡并联，滑动变阻器一上一下接入电路；（2）已知灯泡正常发光时电路中的电流，根据电阻的串联求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值，据此判断滑动变阻器的规格；电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；（3）闭合开关，发现小灯泡两端的电压只有2.5V，说明滑动变阻器连入电路的电阻过大，应使滑动变阻器连入电路的电阻变小；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率（4）当小灯泡电压为额定电压U=3.8V时，小灯泡正常发光，由图4可知，此时电流I=0.36A，由欧姆定律可求出电阻；导体电阻随温度变化而变化，灯丝电阻变化的原因是温度变了；（5）电压表并联在灯泡和电流表两端，因此电压值偏大，电流表测量灯泡的电流，为准确值，根据P=UI分析可知测量值与真实值之间的关系【解答】解：（1）灯泡正常发光时，电路中的电流：I=0.38A，灯泡的额定电流大约为0.38A，因此电流表量程选择00.6A；将电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，电压表的“15”接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连，如下图所示：（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=UUL=6V3.8V=2.2V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑=5.8，因此应选规格为“10、1A”的滑动变阻器R1；连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的可能原因是灯泡处断路，故B正确；（3）电压表使用015V量程，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，电压为2.5V要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.5V增大到3.8V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为3.8V；根据图4可知，当电压表示数为3.8V时，电路中的电流为0.36A，故灯泡的额定功率：P=UI=3.8V0.36A=1.368W；（4）小灯泡电压为额定电压U=3.8V时，小灯泡正常发光，由图4知，此时电流I=0.36A，则此时电阻R=10.6；由表知，随电压的增大，灯丝电阻不断增大，电压变大灯丝的发热功率变大，灯丝温度升高；（5）由图可知，电压表并联在灯泡和电流表两端，因此电压值偏大，电流表测量灯泡的电流，电流等于真实值，根据P=UI可知，用以上方法测出的额定功率比真实值偏大故答案为：（1）见上图；（2）R1；B；（3）A；1.368；（4）10.5；灯丝电阻与温度有关；（5）大三、论述与计算题（包括3小题，共22分）18如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙求：（1）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦？（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？【考点】欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算【分析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=即可求出小灯泡的电阻（2）从图乙中找出当电流为0.7A时对应的电压是多少，然后利用公式P=UI就可以算出小灯泡的电功率（3）从图乙中找出当电压为2V时对应的电流值，然后根据电功计算公式W=UIt就可以算出整个电路10s内消耗的电能【解答】解：由图甲可知：小灯泡与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端（1）由P=得：R=则小灯泡的电阻：RL=6（2）由图乙可知，当电流为0.7A时，电压值为3V，则小灯泡的实际功率：P实=U实I实=3V0.7A=2.1W（3）当电压表示数为2V时，由图可知此时电路中的电流为0.5A，则整个电路10s内消耗的电能：W=UIt=9V0.5A10s=45J答：（1）小灯泡正常发光时电阻为6（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为2.1W（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是45J19如图所示电路中，电源电压保持不变，R2=30，R3=10，当S1、S2都断开时，电压表的示数为3V，当S1、S2都闭合时，电流表的示数增加了0.5A，求：（1）电源电压为多少；（2）R1的阻值为多少；（3）通过断开或闭合开关，电路能消耗的最大功率和最小功率为多少【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算【分析】（1）由电路图可知，S1、S2都断开时电阻R2、R3串联，电压表测R3电压，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电源电压（2）由电路图可知，当S1、S2闭合时，电阻R1、R2并联，R3短路，先求出电流，由并联电路特点及欧姆定律可以求出R1的阻值（3）由P=，电源电压一定，总电阻最小功率最大，总电阻最大功率最小，由此分析计算【解答】解：（1）由图可知，S1、S2都断开时电阻R2、R3串联，电压表测R3电压，由I=，I=I3=0.3A，所以电源电压U=I（R2+R3）=0.3A（30+10）=12V；（2）由图可知，当S1、S2闭合时，电阻R1、R2并联，R3短路，电流表测干路电流，电流表的示数增加了0.5A，即此时电流表示数I=0.3A+0.5A=0.8A，U=U1=U2=12V，I2=0.4A，所以I1=II2=0.8A0.4A=0.4A，所以R1=30；（3）由P=，电源电压一定，当S1、S2闭合R1、R2并联，总电阻最小功率最大，P最大=UI=12V0.8A=9.6W；S1、S2都断开时电阻R2、R3串联，总电阻最大功率最小，P最小=UI=12V0.3A=3.6W；答：（1）电源电压是12V；（2）R1的阻值为30；（3）电路最大功率为9.6W；最小功率为3.6W20李阳同学家中的电热饮水机的电路原理如图（甲）所示，其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻这种饮水机有加热和保温两种状态，由温控开关S2自动控制；当瓶胆内水的温度被加热到90时，加热状态就停止而进入保温状态；当瓶胆内水的温度降到70时，重新进入加热状态该饮水机的铭牌如图乙所示，其中保温功率已模糊不清，经查证R1=2R2李阳同学通过观察还发现：当瓶胆内装满水时，饮水机的加热状态每次只启动3min就进入保温状态，再间隔17min后又开始加热状态求：c水=4.2103J/（kg（1）该饮水机的保温功率是多少？（2）在17min的保温过程中，发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少？（3）该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内，消耗的电能为多少？【考点】电功与热量的综合计算【分析】（1）根据加热功率和电阻的关系，求出两电阻的大小，最后利用公式P=求出保温功率的大小；（2）利用m=V求水的质量，根据Q放=cm（tt0）求出瓶胆内的水温度从90降低到70放出的热量（散失的热量），由Q=W=Pt计算保温时产生热量，从而得到向环境散失的热量；（3）计算饮水机在一个工作循环的20min内消耗的电能，从而得到60min工作时间内消耗的电能【解答】解：（1）由题知，饮水机加热时，开关都闭合，两电阻并联；只闭合S1时只有R1工作，为保温状态由P=和并联电路特点可知，加热时的功率：P加热=P1+P2=+=+=500W，即有： =P1=P保温=W166.7W，（2）由=得水的质量：m=水V=1.0103kg/m31103 m3=1kg水散失的热量：Q水放=cmt=4.2103J/（kg）1kg（9070）=8.4104J，保温状态下电热电阻产生热量：Q=W保温=P保温t=W1760s=1.7105J，所以发热电阻和水一起向环境散失的热量：Q=Q水放+Q=8.4104J+1.7105J=2.54105J；（3）加热时消耗的电能：W加=P加t加=500W360s=9104J，保温时消耗的电能：W保温=1.7105J，该饮水机在一个工作循环的20min内，消耗的电能：W=W加+W保=9104J+1.7104J=2.6105J，60min工作时间内消耗的电能=3W=32.6105J=7.8105J答：（1）该饮水机的保温功率是166.7W；（2）在17min的保温过程中，发热电阻和水一起向环境散失的热量为2.54105J；（3）该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内，消耗的电能为7.8105J