?2022-2023學(xué)年河北省石家莊市九年級(上)期末物理試卷
一.選擇題(1-10為單選題,11-13為多選題)
1.下列情境中通過做功的方式改變內(nèi)能是(  )
A.吃飯時,金屬勺放在熱湯中會燙手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.發(fā)燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫
D.夏天,喝冷飲使人感到?jīng)鏊?br /> 2.關(guān)于能量和能源,下列說法正確的是( ?。?br /> A.煤、石油、天然氣都是可再生能源
B.電能是一次能源
C.水力發(fā)電是將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能
D.太陽釋放的能量是核裂變產(chǎn)生的
3.“注意安全,珍愛生命”是同學(xué)們必備的意識。下列做法中符合安全用電要求的是( ?。?br /> A.在高壓線下放風(fēng)箏
B.用電器著火時用水滅火
C.開關(guān)接在電燈和零線之間
D.有金屬外殼的用電器,金屬外殼一定要接地
4.甲、乙、丙三個輕質(zhì)泡沫小球用絕緣細線懸掛在天花板上,它們之間相互作用時的場景如圖所示,已知丙球帶負電。下列判斷正確的是(  )

A.甲、乙兩球均帶正電
B.甲、乙兩球均帶負電
C.甲球帶正電,乙球一定帶負電
D.甲球帶負電,乙球可能不帶電
5.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S后,只有一只燈泡發(fā)光,兩電流表示數(shù)相等,關(guān)于電路中可能存在的故障,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.L1斷路 B.L2斷路 C.L1短路 D.L2短路
6.由歐姆定律I=變形可得R=,以下說法正確的是( ?。?br /> A.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比
C.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)
D.導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流的比值決定
7.如圖所示的電路中,燈L1、L2的電阻值R1>R2。開關(guān)S閉合后,燈L1、L2兩端的電壓分別為U1、U2,通過兩燈的電流分別為I1、I2,下列判斷正確的是(  )

A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
8.如圖所示,甲、乙、丙、丁是四幅實驗圖,下列說法正確的是( ?。?br />
A.甲實驗說明同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥
B.乙實驗說明閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流
C.丙實驗說明利用磁場可以產(chǎn)生電流
D.丁實驗說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能
9.L1燈規(guī)格為“6V 3W”,L2燈規(guī)格為“3V 3W”,忽略燈絲電阻變化,則下列說法正確的是( ?。?br /> A.L1與L2燈絲電阻之比為2:1
B.兩燈串聯(lián),當(dāng)電路中電流為0.5A時,L2燈兩端電壓為3V
C.兩燈并聯(lián),當(dāng)一個燈正常發(fā)光時,通過另一個燈的電流為1A
D.兩燈并聯(lián)在3V電壓下,L1燈與L2燈消耗的實際功率之比為1:4
10.如圖所示。閉合開關(guān)S,向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,忽略溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是( ?。?br />
A.電壓表示數(shù)變大,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變
B.電流表示數(shù)變小,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大
C.小燈泡亮度變亮,電路總電阻變大
D.小燈泡亮度變暗,電路總功率變小
(多選)11.下列說法不正確的是(  )
A.在汽油機的壓縮沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
B.我們不敢大口的喝熱氣騰騰的湯,是因為湯含有的熱量較多
C.用鋸條鋸木板,鋸條的溫度升高,是由于鋸條從木板吸收了熱量
D.把零下10℃的冰塊放在0℃的冰箱保險室中,一段時間后,冰塊的內(nèi)能會增加
(多選)12.下列關(guān)于電與磁的說法正確的是( ?。?br /> A.磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針決定的
B.只改變通電螺線管中電流的方向,可以改變通電螺線管的N、S極
C.動圈式話筒是利用磁場對電流的作用原理制成的
D.直流電動機內(nèi)線圈的轉(zhuǎn)向與電流方向和磁場方向有關(guān)
(多選)13.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,小燈泡L的額定電壓為12V,開關(guān)S閉合后,將滑動變阻器的滑片P由b端向a端移動,圖乙是該過程中小燈泡的I﹣U圖像,則下列說法正確的是(  )

A.電源電壓為18V
B.小燈泡正常發(fā)光時的電阻為6Ω
C.電路消耗的最小電功率為12W
D.滑動變阻器的最大阻值為9Ω
二、填空題
14.如圖所示,只閉合S1,小燈泡L1、L2組成    聯(lián)電路;斷開S1,閉合S2、S3,小燈泡L1、L2組成    聯(lián)電路;閉合S1、S2,斷開S3會造成    短路。

15.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)閉合時,甲電流表的示數(shù)為0.6A,乙電流表的示數(shù)為0.2A,則通過燈L1的電流為    A,通過電路總電流為    A。

16.如圖所示電路中,兩只相同的燈泡L1、L2,在閉合開關(guān)后都能發(fā)光。過一會兒,兩只燈泡突然都熄滅了,若電路發(fā)生的故障是燈L1燈絲斷了,則電壓表    示數(shù);若電路發(fā)生的故障是燈L2燈絲斷了,則電壓表    示數(shù)。(均選填“有”或“無”)

17.寒冷的冬天,小明家新安裝了一臺空凋。當(dāng)他打開空調(diào)取暖時,家里的空氣開關(guān)跳閘了。為了查找原因,他關(guān)閉家中其他用電器,只讓該空調(diào)單獨工作了10min,發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“1500r/kW?h”字樣的電能表的鋁盤轉(zhuǎn)了300r,則該空調(diào)消耗的電能為    J,空調(diào)的實際功率為    W。分析可知,空氣開關(guān)跳閘的原因可能是    。
18.將標(biāo)有“12V 12W”的燈泡L1和“12V 6W”的燈泡L2串聯(lián)接入電路,在長時間工作過程中,允許加在它們兩端的最高電壓是    V,則不能正常發(fā)光的小燈泡的實際功率是    W(忽略溫度對燈絲電阻的影響)。
19.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S撥到a后,電磁鐵左端為    極,小磁針靜止時,B端是    極;當(dāng)開關(guān)S由a撥到b,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表的示數(shù)仍保持不變,則電磁鐵的磁性    (選填“增強”、“不變”或“減弱”)。

三.實驗探究題:
20.如圖所示在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時,老師引導(dǎo)同學(xué)們做了如圖所示的實驗:
序號
材料
長度/m
橫截面積/mm2
燈泡亮度
a
銅絲
1
1
較亮
b
鎳鉻合金絲
1
0.5
最暗
C
銅絲
1
0.5
較暗
d
銅絲
0.5
1
最亮
(1)實驗中,通過觀察    可以判斷導(dǎo)體電阻的大小。
(2)實驗時,同學(xué)們用圖甲所示的實驗裝置分別把abcd四根金屬絲接入電路中的AB兩點之間,探究情況如表:則選用    兩根金屬絲,可探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系,得到的結(jié)論是:   。
(3)如圖乙所示的實驗,可探究導(dǎo)體電阻與    的關(guān)系。

21.在“測量小燈泡的電功率”實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓為4.5V。

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將甲圖中電路連接完整;
(2)連接好電路閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,檢查電路發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù),則接下來的操作應(yīng)是   ??;
(3)問題解決后,移動滑動變阻器滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.3V時,為了讓燈泡正常發(fā)光,此時應(yīng)將滑片向   ?。ㄟx填“左”或“右”)側(cè)移動;
(4)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的I﹣U圖像,根據(jù)圖像信息,可計算出小燈泡的額定功率是    W;
(5)小明對本實驗進行了拓展思考,以下探究活動用該實驗裝置中的器材不能完成的是    。
A.測量小燈泡的電阻
B.探究串聯(lián)電路電流的特點
C.探究串聯(lián)電路電壓的特點
D.探究電流與電壓的關(guān)系
22.如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置,兩個透明容器中密封著等量的空氣。

(1)實驗中,要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,只需比較與之相連的U形管中   ??;
(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與    的關(guān)系,通電一段時間后,   側(cè)容器中U形管中液面的高度差大(選填“左”或“右”);
(3)乙裝置中的電阻R3的作用主要是   ??;
(4)生活中我們經(jīng)常見到“電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻不熱”,這一現(xiàn)象可用圖   ?。ㄟx填“甲”或“乙”)的實驗結(jié)論來解釋。
四.計算題
23.在如圖所示電路中,電源電壓為18V且保持不變,電阻R1的阻值為12Ω,滑動變阻器R2標(biāo)有“100Ω 1A”字樣,閉合開關(guān)S,移動滑片P至某位置時,電流表示數(shù)為0.5A。
(1)求此時電阻R1兩端的電壓U1。
(2)若電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V。閉合開關(guān)S,移動滑片P,在電路安全工作的情況下,R1的最大電功率為多少?

24.如圖甲所示,這是小明新買的一款多擋暖手鼠標(biāo)墊,圖乙是其簡化電路圖。R1、R2均為電熱絲,暖手鼠標(biāo)墊有高溫和低溫兩個擋,高溫擋功率為60W,低溫擋功率為45W。
(1)暖手鼠標(biāo)墊是利用電流的    來工作的。暖手鼠標(biāo)墊在低溫擋正常工作5h消耗的電能為多少焦耳?
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接    時,暖手鼠標(biāo)墊處于高溫擋。暖手鼠標(biāo)墊在高溫擋正常工作時,電路中的電流是多少?若此狀態(tài)下鼠標(biāo)工作1h,產(chǎn)生多少熱量?
(3)電熱絲R1、R2的阻值分別為多少?


2022-2023學(xué)年河北省石家莊市九年級(上)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(1-10為單選題,11-13為多選題)
1.下列情境中通過做功的方式改變內(nèi)能是( ?。?br /> A.吃飯時,金屬勺放在熱湯中會燙手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.發(fā)燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫
D.夏天,喝冷飲使人感到?jīng)鏊?br /> 【分析】改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞。做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,做功實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞實質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者是從一個物體的高溫部分傳到低溫部分。
【解答】解:A、吃飯時,金屬勺放在熱湯中會燙手,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能,故A錯誤;
B、冬天,搓手可以使手暖和,屬于做功改變物體的內(nèi)能,故B正確;
C、發(fā)燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能,故C錯誤;
D、夏天,喝冷飲使人感到?jīng)鏊?,屬于熱傳遞的方式改變內(nèi)能,故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題考查改變物體內(nèi)能的兩種方法是做功和熱傳遞,它們在改變物體內(nèi)能上是等效的。
2.關(guān)于能量和能源,下列說法正確的是( ?。?br /> A.煤、石油、天然氣都是可再生能源
B.電能是一次能源
C.水力發(fā)電是將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能
D.太陽釋放的能量是核裂變產(chǎn)生的
【分析】(1)煤、石油、天然氣都是化石能源,不能在短時間內(nèi)形成,是不可再生能源;
(2)能從自然界直接獲取的是一次能源,需要通過一次能源的消耗來獲得的能源,叫二次能源;
(3)水力發(fā)電機發(fā)電時是把機械能轉(zhuǎn)化為電能;
(4)太陽釋放的能量是氫聚變產(chǎn)生的。
【解答】解:A、煤、石油、天然氣都是化石能源,不能在短時間內(nèi)形成,是不可再生能源,故A錯誤;
B、電能需通過消耗一次能源才能獲得,是二次能源,故B錯誤;
C、水力發(fā)電機發(fā)電時是將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;
D、太陽釋放的能量是氫核聚變產(chǎn)生的,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查能源的分類、能量的轉(zhuǎn)化以及核聚變,是一道基礎(chǔ)題。
3.“注意安全,珍愛生命”是同學(xué)們必備的意識。下列做法中符合安全用電要求的是( ?。?br /> A.在高壓線下放風(fēng)箏
B.用電器著火時用水滅火
C.開關(guān)接在電燈和零線之間
D.有金屬外殼的用電器,金屬外殼一定要接地
【分析】(1)生活中要遠離高壓帶電體;
(2)生活中的水是導(dǎo)體;
(3)控制電路的開關(guān)要接在用電器與火線之間;
(4)帶有金屬外殼的用電器,金屬外殼要接地,以防外殼帶電,危及人身安全。
【解答】解:
A、在高壓電線附近放風(fēng)箏易引發(fā)高壓電弧觸電,故A不符合安全用電要求;
B、生活中的水是導(dǎo)體,電器起火時,應(yīng)先切斷電源,再施救,故B不符合安全用電要求;
C、控制電燈的開關(guān)安裝在火線與燈之間,防止維修或更換電燈時發(fā)生觸電事故,故C不符合安全用電要求;
D、帶有金屬外殼的用電器,其金屬外殼一定要接地線,以防用電器外殼帶電,會危及人身安全,故D符合安全用電要求。
故選:D。
【點評】本題考查了學(xué)生對安全用電知識的了解與掌握,平時學(xué)習(xí)時多了解、多積累,加強安全意識,不能違反。
4.甲、乙、丙三個輕質(zhì)泡沫小球用絕緣細線懸掛在天花板上,它們之間相互作用時的場景如圖所示,已知丙球帶負電。下列判斷正確的是( ?。?br />
A.甲、乙兩球均帶正電
B.甲、乙兩球均帶負電
C.甲球帶正電,乙球一定帶負電
D.甲球帶負電,乙球可能不帶電
【分析】已知丙球帶負電,由同種電荷相互排斥,判斷出甲球的電性,然后結(jié)合電荷之間相互作用的特點和帶電體的性質(zhì)進一步判斷乙球的帶電情況。
【解答】解:
由圖知,甲球與丙球靠近時相互排斥,已知丙球帶負電,根據(jù)同種電荷相互排斥可知,甲球一定帶負電;
甲球與乙球靠近時相互吸引,根據(jù)異種電荷相互吸引可知,乙球可能帶正電;但帶電體能夠吸引不帶電的輕小物體,所以乙球可能不帶電;綜合分析可知,乙球可能帶正電,也可能不帶電;
綜上所述,D正確。
故選:D。
【點評】該題考查帶電物體之間的相互作用,要注意,一個帶電的物體吸引另一個物體時,要注意帶電體具有能吸引輕小物體的特點。
5.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S后,只有一只燈泡發(fā)光,兩電流表示數(shù)相等,關(guān)于電路中可能存在的故障,下列說法中正確的是(  )

A.L1斷路 B.L2斷路 C.L1短路 D.L2短路
【分析】由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表A測量干路中的電流,電流表A1測量燈泡L1的電流;閉合開關(guān)S后,只有一只燈泡發(fā)光,這說明電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象,根據(jù)電流表的示數(shù)判定故障的原因。
【解答】解:由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表A測量干路中的電流,電流表A1測量燈泡L1的電流;閉合開關(guān)S后,只有一只燈泡發(fā)光,這說明電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象(若燈泡短路,則整個電路會短路,都不發(fā)光);兩電流表示數(shù)相等,這說明兩個電流表測量的是通過一個燈泡的電流,故故障是L2斷路。故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了電路的故障,明確并聯(lián)電路的特點是解題的關(guān)鍵。
6.由歐姆定律I=變形可得R=,以下說法正確的是( ?。?br /> A.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比
C.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)
D.導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流的比值決定
【分析】導(dǎo)體電阻可由導(dǎo)體兩端的電壓值與流過導(dǎo)體的電流值的比值求得,但是電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與流過的電流和兩端的電壓無關(guān)。
【解答】解:電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān),R=是計算導(dǎo)體電阻大小的一種方法,故C正確。
故選:C。
【點評】本題考查了學(xué)生對電阻計算式R=的理解與掌握,我們根據(jù)比值定義法定義了電阻,但是電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與通過它的電流及兩端的電壓是無關(guān)的,在學(xué)習(xí)中要注意體會和理解。
7.如圖所示的電路中,燈L1、L2的電阻值R1>R2。開關(guān)S閉合后,燈L1、L2兩端的電壓分別為U1、U2,通過兩燈的電流分別為I1、I2,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
【分析】(1)閉合開關(guān)后兩個燈泡并聯(lián),并聯(lián)電路中各個支路兩端的電壓相等;
(2)已知兩個燈泡的電阻大小,根據(jù)I=分析通過兩燈泡的電流大小關(guān)系。
【解答】解:AB、由圖知,閉合開關(guān)后兩個燈泡并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓特點可知兩個燈泡兩端的電壓相等,即U1=U2,故A錯誤,B正確;
CD、已知兩燈泡的阻值R1>R2,且U1=U2,由I=可知通過L1的電流小于通過L2的電流,即I1<I2,故C、D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了歐姆定律的應(yīng)用,熟練掌握并聯(lián)電路的電壓特點是解題的關(guān)鍵。
8.如圖所示,甲、乙、丙、丁是四幅實驗圖,下列說法正確的是( ?。?br />
A.甲實驗說明同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥
B.乙實驗說明閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流
C.丙實驗說明利用磁場可以產(chǎn)生電流
D.丁實驗說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能
【分析】由實驗的裝置及實驗現(xiàn)象可知實驗的原理及意義。
【解答】解:
A、兩磁鐵懸掛起來,當(dāng)同名磁極相對時,相互排斥;當(dāng)異名磁極相對時,相互吸引,故A不正確;
B、導(dǎo)線與靈敏電流計相連,閉合電路時,當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時,靈敏電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;
C、導(dǎo)線內(nèi)通以電流后,放在其周圍的小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場,故C不正確;
D、導(dǎo)體棒與電源相連,當(dāng)通以電流時由于受磁場力的作用,導(dǎo)體棒會發(fā)生運動,故說明通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用,是電能轉(zhuǎn)化為機械能,故D不正確。
故選:B。
【點評】學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象一章要掌握常見實驗原理圖,認(rèn)識實驗裝置圖,知道說明的原理和生活中的應(yīng)用。
9.L1燈規(guī)格為“6V 3W”,L2燈規(guī)格為“3V 3W”,忽略燈絲電阻變化,則下列說法正確的是( ?。?br /> A.L1與L2燈絲電阻之比為2:1
B.兩燈串聯(lián),當(dāng)電路中電流為0.5A時,L2燈兩端電壓為3V
C.兩燈并聯(lián),當(dāng)一個燈正常發(fā)光時,通過另一個燈的電流為1A
D.兩燈并聯(lián)在3V電壓下,L1燈與L2燈消耗的實際功率之比為1:4
【分析】(1)根據(jù)P=計算兩燈電阻,從而求得兩燈電阻比;
(2)兩燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電流特點,由歐姆定律求得L2燈兩端電壓;
(3)兩燈并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點判斷正常發(fā)的燈泡,根據(jù)歐姆定律計算另一燈的電流;
(4)根據(jù)P=計算并聯(lián)在3V電壓下,兩燈實際功率比。
【解答】解:
A、根據(jù)P=得:
R1===12Ω,R2===3Ω,
所以R1:R2=12Ω:3Ω=4:1,故A錯誤;
B、兩燈串聯(lián),當(dāng)電路中電流為0.5A時,
I=I1=I2=0.5A,
由I=,U2=I2R2=0.5A×3Ω=1.5V,故B錯誤;
C、兩燈并聯(lián)時,U=U1=U2,為使一個燈正常發(fā)光,另一燈又不能燒壞,
所以電源U=U1′=U2′=3V,即L2可以正常發(fā)光,
此時通過L1的電流,I1===0.25A,故C錯誤;
D、兩燈并聯(lián)在3V電壓下,U1′=U2′
P1實:P2實=:=R2:R1=1:4.故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用,靈活運用公式是解題的關(guān)鍵。
10.如圖所示。閉合開關(guān)S,向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,忽略溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是( ?。?br />
A.電壓表示數(shù)變大,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變
B.電流表示數(shù)變小,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大
C.小燈泡亮度變亮,電路總電阻變大
D.小燈泡亮度變暗,電路總功率變小
【分析】由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化,根據(jù)電流變化可以判斷燈泡的亮度,以及電路總功率的變化。
【解答】解:由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流,所以,滑片向右移動時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,由I=可知,電源電壓不變,電路中的電流變小,即電流表A的示數(shù)變小,電壓表與電流表示數(shù)的比值表示燈泡的電阻,忽略溫度對燈絲電阻的影響,因此燈泡電阻不變,通過燈泡的電流變小,故燈泡變暗,根據(jù)U=IR可知,燈泡兩端電壓變小,即電壓表示數(shù)變小,故ABC錯誤;
根據(jù)P=UI,電源電壓不變,電流變小,電路中總功率變小,故D正確。
故選:D。
【點評】本題是一道電路動態(tài)分析題,分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用并聯(lián)電路特點、歐姆定律可以解題。
(多選)11.下列說法不正確的是( ?。?br /> A.在汽油機的壓縮沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
B.我們不敢大口的喝熱氣騰騰的湯,是因為湯含有的熱量較多
C.用鋸條鋸木板,鋸條的溫度升高,是由于鋸條從木板吸收了熱量
D.把零下10℃的冰塊放在0℃的冰箱保險室中,一段時間后,冰塊的內(nèi)能會增加
【分析】(1)在內(nèi)燃機的四個沖程中做功沖程對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;壓縮沖程壓縮氣體的過程中,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)熱量是個過程量,區(qū)別于狀態(tài)量,只是在熱傳遞這個過程中才有熱量這個物理量,當(dāng)兩物體溫差達到相等時,熱傳遞就停止,所以只能說某物體吸收了多少熱量,放出了多少熱量;
(3)改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,做功是能量轉(zhuǎn)化的過程,熱傳遞是能量轉(zhuǎn)移的過程;
(4)物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能,內(nèi)能與物體的溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增大。
【解答】解:
A、汽油機的壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯誤;
B、我們不敢大口地喝熱氣騰騰的湯,是因為熱湯的溫度高,故B錯誤;
C、用鋸條鋸木板,摩擦生熱,機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,鋸條的溫度升高,是通過做功的方式增加了鋸條和木板的內(nèi)能,故C錯誤;
D、將﹣10℃的冰塊放在冰箱的0℃保鮮室中,一段時間后,冰塊從冰箱中吸收熱量,內(nèi)能一定增加,故D正確。
故選:ABC。
【點評】本題考查了物體內(nèi)能的改變、物體內(nèi)能改變的方式以及內(nèi)燃機工作過程能的轉(zhuǎn)化,屬于熱學(xué)基礎(chǔ)知識的考查,比較簡單。
(多選)12.下列關(guān)于電與磁的說法正確的是( ?。?br /> A.磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針決定的
B.只改變通電螺線管中電流的方向,可以改變通電螺線管的N、S極
C.動圈式話筒是利用磁場對電流的作用原理制成的
D.直流電動機內(nèi)線圈的轉(zhuǎn)向與電流方向和磁場方向有關(guān)
【分析】(1)磁場中某點的磁場方向與放在該點小磁場靜止時N極的指向一致;
(2)通電螺線管的極性與電流的方向和線圈的繞法有關(guān);
(3)動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)的原理制成的,工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能;
(4)通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān);
【解答】解:A、磁場中某點的磁場方向與放在該點小磁場靜止時N極的指向一致,即放不放小磁針,此點的磁場方向始終是不變的,故A錯誤;
B、通電螺線管的極性與電流的方向和線圈的繞法有關(guān),故對于給定的螺線管,改變通電螺線管中電流的方向,可以改變通電螺線管的N、S極;故B正確;
C、動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)的原理制成的,工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能,故C錯誤;
D、影響直流電動機轉(zhuǎn)動方向的原因有兩個:電流方向和磁場方向,故D正確。
故選:BD。
【點評】此題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象、通電螺線管極性的判斷、磁場方向和電動機轉(zhuǎn)動方向的理解,是一道綜合題。
(多選)13.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,小燈泡L的額定電壓為12V,開關(guān)S閉合后,將滑動變阻器的滑片P由b端向a端移動,圖乙是該過程中小燈泡的I﹣U圖像,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.電源電壓為18V
B.小燈泡正常發(fā)光時的電阻為6Ω
C.電路消耗的最小電功率為12W
D.滑動變阻器的最大阻值為9Ω
【分析】(1)圖甲中變阻器R和燈泡L串聯(lián),電壓表測量燈泡的電壓,電壓表測量電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律和歐姆定律知,電路中的電流I=,電源電壓不變,R連入電路的電阻越小,電流越大,當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到a端時,只有燈泡接入電路,電壓表的示數(shù)等于電源電壓,從圖乙中找到最大的電壓即電源電壓,找到此時對應(yīng)的電流,根據(jù)R=計算燈泡的電阻;
(2)根據(jù)P=UI知電源電壓不變,根據(jù)乙圖中的電流最小計算電路的最小功率;
(3)當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到b端時,變阻器連入電路中的電阻最大,電路中的電流電流最小,由乙圖判斷燈泡兩端的電壓和電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,計算滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律計算此時變阻器的電阻。
【解答】解:A、B、圖甲中變阻器R和燈泡L串聯(lián),電壓表測量燈泡的電壓,電壓表測量電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律和歐姆定律知,電路中的電流I=,電源電壓不變,R連入電路的電阻越小,電流越大,當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到a端時,只有燈泡接入電路,電壓表的示數(shù)等于電源電壓,由乙圖知,電源電壓等于12V;
此時燈泡正常發(fā)光,對應(yīng)的電流為2.0A,所以燈泡正常發(fā)光時的電阻為RL額===6Ω,故A錯誤;B正確;
C、根據(jù)P=UI知,電源電壓不變時,電路中的電流越小,消耗的功率越小,由乙圖知,電路中的最小電流為1.0A,所以最小功率為P?。経I?。?2V×1.0A=12W,故C正確;
D、當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到b端時,變阻器連入電路中的電阻最大,電路中的電流電流最小,由乙圖知,此時燈泡兩端的電壓為3V,電路中的電流I=0.1A,滑動變阻器兩端的電壓UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V,通過變阻器的電流IR=I=1.0A,變阻器的最大電阻為R===9Ω,故D正確。
故選:BCD。
【點評】本題考查了歐姆定律和電功率的應(yīng)用,能夠理解圖乙中圖像的信息,是解答本題的關(guān)鍵。
二、填空題
14.如圖所示,只閉合S1,小燈泡L1、L2組成  串聯(lián) 聯(lián)電路;斷開S1,閉合S2、S3,小燈泡L1、L2組成  并聯(lián) 聯(lián)電路;閉合S1、S2,斷開S3會造成  L2 短路。

【分析】根據(jù)電流的走向分析,要使兩燈泡并聯(lián),則電流可分成兩條支路,分別經(jīng)過兩個燈泡,然后回到電源負極;
如果將所有開關(guān)都閉合,則電流可不經(jīng)過用電器,由正極出發(fā),直接回到電源的負極,造成短路。
【解答】解:(1)只閉合S1,電流只有一條路徑,則電燈L1、L2組成串聯(lián)電路;
(2)斷開S1,閉合S2、S3,電流經(jīng)開關(guān)S2有兩條路徑,一條經(jīng)燈泡L1,另一條經(jīng)燈泡L2、開關(guān)S3,則電燈L1、L2組成并聯(lián)電路;
(3)閉合S1、S2,燈泡L2的兩端被導(dǎo)線相連,則會造成L2短路。
故答案為:串聯(lián);并聯(lián);L2。
【點評】本題考查了并聯(lián)、串聯(lián)的連接和開關(guān)的狀態(tài)對電燈的連接方式的影響,是一道基礎(chǔ)題;知道串并聯(lián)的概念,明確各燈泡首尾間的連接方式是解題的關(guān)鍵。
15.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)閉合時,甲電流表的示數(shù)為0.6A,乙電流表的示數(shù)為0.2A,則通過燈L1的電流為  0.4 A,通過電路總電流為  0.6 A。

【分析】由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合時,兩燈泡并聯(lián),甲電流表測干路電流,乙電流表測L2支路的電流,根據(jù)兩電流表的示數(shù)可知通過燈L2的電流和通過電路總電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過燈L1的電流。
【解答】解:由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合時,兩燈泡并聯(lián),甲電流表測干路電流,乙電流表測L2支路的電流,
由兩電流表的示數(shù)可知,通過燈L2的電流I2=0.2A,通過電路總電流I=0.6A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過燈L1的電流I1=I﹣I2=0.6A﹣0.2A=0.4A。
故答案為:0.4;0.6。
【點評】本題考查了并聯(lián)電路電流特點的應(yīng)用,分清兩電流表測量的電路元件是關(guān)鍵。
16.如圖所示電路中,兩只相同的燈泡L1、L2,在閉合開關(guān)后都能發(fā)光。過一會兒,兩只燈泡突然都熄滅了,若電路發(fā)生的故障是燈L1燈絲斷了,則電壓表  有 示數(shù);若電路發(fā)生的故障是燈L2燈絲斷了,則電壓表  無 示數(shù)。(均選填“有”或“無”)

【分析】電路故障分為短路和斷路;根據(jù)電路的連接方式判定電流表、電壓表示數(shù)的變化。
【解答】解:由圖可知,燈L1和燈L2串聯(lián),電壓表測燈L1兩端電壓;若電路發(fā)生的故障是燈L1燈絲斷了,則電路中無電流,電流表無示數(shù);此時電壓表與電源之間是接通的,所以電壓表有示數(shù);
若電路發(fā)生的故障是燈L2燈絲斷了,電壓表的正負接線柱與電源之間是斷開的,所以電壓表無示數(shù)。
故答案為:有;無。
【點評】此題考查了電路故障,要學(xué)會使用電流表、電壓表來檢測電路故障。
17.寒冷的冬天,小明家新安裝了一臺空凋。當(dāng)他打開空調(diào)取暖時,家里的空氣開關(guān)跳閘了。為了查找原因,他關(guān)閉家中其他用電器,只讓該空調(diào)單獨工作了10min,發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“1500r/kW?h”字樣的電能表的鋁盤轉(zhuǎn)了300r,則該空調(diào)消耗的電能為  7.2×105 J,空調(diào)的實際功率為  1200 W。分析可知,空氣開關(guān)跳閘的原因可能是  用電器總功率過大 。
【分析】“1500r/kW?h”是指每消耗1kW?h的電能,電能表的表盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn);據(jù)此表盤轉(zhuǎn)過300圈消耗的電能,再利用P=求空調(diào)的功率;
家庭電路電流過大的原因:用電器總功率過大、發(fā)生短路。
【解答】解:“1500r/kW?h”是指每消耗1kW?h的電能,電能表的表盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn);
表盤轉(zhuǎn)過了300轉(zhuǎn),則空調(diào)消耗的電能:
W=kW?h=0.2kW?h=7.2×105J,
空調(diào)的實際功率:
P===1.2kW=1200W,
分析可知,空氣開關(guān)跳閘的原因可能是用電器總功率過大了。
故答案為:7.2×105;1200;用電器總功率過大。
【點評】本題考查了使用電能表時消耗電能、電功率的計算、家庭電路電流過大的原因,明確電能表相關(guān)參數(shù)的意義是關(guān)鍵。
18.將標(biāo)有“12V 12W”的燈泡L1和“12V 6W”的燈泡L2串聯(lián)接入電路,在長時間工作過程中,允許加在它們兩端的最高電壓是  18 V,則不能正常發(fā)光的小燈泡的實際功率是  3 W(忽略溫度對燈絲電阻的影響)。
【分析】(1)知道兩燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出額定電流,根據(jù)歐姆定律求出電阻;兩燈泡串聯(lián)時,電路中的最大電流為兩者額定電流較小的,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出允許加在它們兩端的最高電壓。
(2)由P=I2R可計算甲、乙燈實際消耗的電功率,然后與其額定功率比較即可得出結(jié)論。
【解答】解:(1)由P=UI,燈泡正常工作時的電流:
I1===1A,I2===0.5A,
由I=可得燈泡電阻:
R1===12Ω,R2===24Ω,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,兩燈泡串聯(lián)時,電路中的最大電流I=I2=0.5A,;
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,允許加在它們兩端的最高電壓:
U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V;
(2)由P=I2R可知,甲燈實際消耗的電功率P甲實=I2R甲=(0.5A)2×12Ω=3W<P甲額,所以甲不能正常發(fā)光。
乙燈實際消耗的電功率P乙實=I2R乙=(0.5A)2×24Ω=6W=P乙額,所以乙能正常發(fā)光。
故答案為:18;3。
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是知道兩燈泡串聯(lián)時電路中的最大電流為兩者額定電流較小的。
19.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S撥到a后,電磁鐵左端為  N 極,小磁針靜止時,B端是  S 極;當(dāng)開關(guān)S由a撥到b,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表的示數(shù)仍保持不變,則電磁鐵的磁性  減弱 (選填“增強”、“不變”或“減弱”)。

【分析】(1)根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的極性,根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引判斷B端的極性;
(2)電磁鐵的磁性強弱與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān):電流不變時,匝數(shù)越少,磁性越弱;匝數(shù)一定時,電流減小,磁場減弱。
【解答】解:(1)伸出右手握住螺線管,四指彎曲指示電流的方向,大拇指所指的方向即螺線管的左端為電磁鐵的N極,據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的作用可知,小磁針的A端是N極,B端為S極;
(2)在此實驗裝置中,保持電流不變,將開關(guān)S由a換到b,則減少了線圈的匝數(shù),因此通電螺線管的磁性減弱。
故答案為:N;S;減弱。
【點評】本題考查了影響電磁鐵磁性強弱的因素和根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的極性。有一定的綜合性。
三.實驗探究題:
20.如圖所示在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時,老師引導(dǎo)同學(xué)們做了如圖所示的實驗:
序號
材料
長度/m
橫截面積/mm2
燈泡亮度
a
銅絲
1
1
較亮
b
鎳鉻合金絲
1
0.5
最暗
C
銅絲
1
0.5
較暗
d
銅絲
0.5
1
最亮
(1)實驗中,通過觀察  小燈泡的亮度 可以判斷導(dǎo)體電阻的大小。
(2)實驗時,同學(xué)們用圖甲所示的實驗裝置分別把abcd四根金屬絲接入電路中的AB兩點之間,探究情況如表:則選用  a、c 兩根金屬絲,可探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系,得到的結(jié)論是: 同種材料,長度相同,橫截面積越小,電阻越大 。
(3)如圖乙所示的實驗,可探究導(dǎo)體電阻與  溫度 的關(guān)系。

【分析】(1)通過觀察小燈泡的亮度可以判斷導(dǎo)體電阻的大小,利用了轉(zhuǎn)換法。
(2)探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系時,應(yīng)該保證導(dǎo)體的溫度、材料、長度相同,而橫截面積不同;
(3)圖乙酒精燈的火焰可以改變電阻絲的溫度。
【解答】解:(1)通過觀察小燈泡的亮度可以判斷導(dǎo)體電阻的大??;
(2)探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系時,應(yīng)該保證導(dǎo)體的溫度、材料、長度相同,而橫截面積不同,表格中a、c兩根金屬絲其他因素相同,橫截面積不同;a電阻絲的橫截面積大,燈泡較亮,所以同種材料,長度相同,橫截面積越小,電阻越大;
(3)圖乙酒精燈的火焰可以改變電阻絲的溫度,我們可以觀察燈泡的亮度來探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系。
故答案為:(1)小燈泡的亮度;(2)a、c;同種材料,長度相同,橫截面積越小,電阻越大;(3)溫度。
【點評】本題考查了決定電阻大小的因素,用控制變量法正確分析是本題的關(guān)鍵。
21.在“測量小燈泡的電功率”實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓為4.5V。

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將甲圖中電路連接完整;
(2)連接好電路閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,檢查電路發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù),則接下來的操作應(yīng)是  移動滑片,觀察燈泡是否發(fā)光?。?br /> (3)問題解決后,移動滑動變阻器滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.3V時,為了讓燈泡正常發(fā)光,此時應(yīng)將滑片向  右 (選填“左”或“右”)側(cè)移動;
(4)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的I﹣U圖像,根據(jù)圖像信息,可計算出小燈泡的額定功率是  0.75 W;
(5)小明對本實驗進行了拓展思考,以下探究活動用該實驗裝置中的器材不能完成的是  D 。
A.測量小燈泡的電阻
B.探究串聯(lián)電路電流的特點
C.探究串聯(lián)電路電壓的特點
D.探究電流與電壓的關(guān)系
【分析】(1)在“測量小燈泡的電功率”實驗中,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯(lián)在電路中;
(2)電壓表、電流表均有示數(shù),說明電路連接沒有斷路,小燈泡不亮有可能電流太?。?br /> (3)比較電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動變阻器滑片移動的方向;
(4)根據(jù)圖乙確定燈泡額定電壓對應(yīng)的額定電流,利用P=UI求出燈泡的額定功率;
(5)逐項分析各選項得出答案。
【解答】解:(1)在“測量小燈泡的電功率”實驗中,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;滑動變阻器上下各選一個接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
;
(2)電壓表、電流表均有示數(shù),說明電路通路,小燈泡不亮有可能電流太小,故接下來應(yīng)該移動滑片,觀察燈泡是否發(fā)光;
(3)問題解決后,移動滑動變阻器滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.3V時,小于燈泡額定電壓2.5V,為了讓燈泡正常發(fā)光,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑片向右側(cè)移動;
(4)由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時,通過燈泡的額定電流為0.3A,則小燈泡額定功率為:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)A、用電壓表測燈泡兩端的電壓,用電流表測通過燈泡的電流,根據(jù)R=求出燈泡的電阻,故A可以完成;
B、可將電流表分別串聯(lián)在電路不同位置,探究串聯(lián)電路電流的特點,故B可以完成;
C、可分別將電壓表并聯(lián)在小燈泡和滑動變阻器兩端測出它們的電壓,然后將電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動變阻器兩端測出總電壓,探究串聯(lián)電路電壓的特點,故C可以完成;
D、探究電流與電壓的關(guān)系要控制電阻不變,而小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,故D不能完成;故選D。
故答案為:(1)見解答圖;(2)移動滑片,觀察燈泡是否發(fā)光;(3)右;(4)0.75;(5)D。
【點評】本題測量小燈泡的電功率實驗,考查了電路連接、故障分析、實驗操作、功率的計算和實驗設(shè)計等知識。
22.如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置,兩個透明容器中密封著等量的空氣。

(1)實驗中,要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,只需比較與之相連的U形管中  液面的高度差 ;
(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與  電阻 的關(guān)系,通電一段時間后, 右 側(cè)容器中U形管中液面的高度差大(選填“左”或“右”);
(3)乙裝置中的電阻R3的作用主要是  使通過R1、R2的電流不相等??;
(4)生活中我們經(jīng)常見到“電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻不熱”,這一現(xiàn)象可用圖  甲?。ㄟx填“甲”或“乙”)的實驗結(jié)論來解釋。
【分析】(1)實驗中有些實驗現(xiàn)象無法直接觀察到,需要通過其他相關(guān)的現(xiàn)象來反映,這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法;
(2)(3)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流和通電時間有關(guān),若探究與其中一個因素的關(guān)系時,需要控制另外兩個因素不變,而改變該因素;
根據(jù)Q=I2Rt分析通電一段時間后,裝置中哪側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量更多,即可知道哪側(cè)容器中U形管的液面高度差較大;
(4)根據(jù)Q=I2Rt分析通電一段時間后,裝置中哪側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量更多。
【解答】解:(1)電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀察到,但可以通過比較U形管中液面的高度差來反映電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,這是采用了轉(zhuǎn)換法的研究方法;
(2)甲裝置中,左右兩側(cè)容器中的電阻絲串聯(lián),通過的電流和通電時間相同,而電阻不同,因此甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,由Q=I2Rt可知,通電一段時間后,甲裝置中右側(cè)容器中的電阻較大,因此右側(cè)容器中的電阻產(chǎn)生的熱量較多,即右側(cè)容器中U形管中液面高度差較大;
(3)乙裝置中,右側(cè)容器中的電阻與外面的電阻并聯(lián)后,再與左側(cè)容器中的電阻串聯(lián),兩容器中的電阻和通電時間相同,而通過兩容器中電阻的電流不同,因此乙裝置中的電阻R3的作用主要是使通過R1、R2的電流不相等;
把圖乙右邊的兩根電阻絲并聯(lián)后,其總阻值為R==2.5Ω,則相當(dāng)于把2.5Ω的阻值放進右側(cè)瓶中,即左、右兩瓶中的電阻串聯(lián),通過的電流相同,通電時間相同,而電阻不同,因此是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系;左側(cè)瓶中的電阻阻值更大,根據(jù)Q=I2Rt可知,一段時間后左瓶電阻絲產(chǎn)生的熱量多,左側(cè)U形管中液柱的高度差大于右側(cè)U形管中液柱的高度差;
(4)根據(jù)Q=I2Rt分析通電一段時間后,在電流和通電時間相同時,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,所以與甲原理相同。
故答案為:(1)液面的高度差;(2)電阻;右;(3)使通過R1、R2的電流不相等;(4)甲。
【點評】本題考查了探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗,熟練運用控制變量法和轉(zhuǎn)換法是解題的關(guān)鍵。
四.計算題
23.在如圖所示電路中,電源電壓為18V且保持不變,電阻R1的阻值為12Ω,滑動變阻器R2標(biāo)有“100Ω 1A”字樣,閉合開關(guān)S,移動滑片P至某位置時,電流表示數(shù)為0.5A。
(1)求此時電阻R1兩端的電壓U1。
(2)若電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V。閉合開關(guān)S,移動滑片P,在電路安全工作的情況下,R1的最大電功率為多少?

【分析】根據(jù)電路圖可知,閉合開關(guān)S,R1、R2串聯(lián),電流表測量電路電流,電壓表測量R1兩端的電壓;
(1)移動滑片P至某位置時,電流表示數(shù)為0.5A,根據(jù)歐姆定律求出R1兩端電壓;
(2)根據(jù)歐姆定律求出當(dāng)電壓表示數(shù)最大時電路中的電流,再結(jié)合電流表的量程確定電路的最大電流;利用P=I2R求出R1的最大電功率。
【解答】解:由電路圖可知,R1、R2串聯(lián),電流表測量電路電流,電壓表測量R2兩端電壓;
(1)由I=可得,R1兩端電壓:U1=IR1=0.5A×12Ω=6V,
(2)當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V時,電路電流:I′===1.25A,
因串聯(lián)電路處處電流相等,且電流表量程為0~0.6A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,所以電路允許的最大電流為:I大=0.6A,
R1的最大電功率:P1大=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W。
答:(1)此時電阻R1兩端的電壓U1為6V。
(2)閉合開關(guān)S,移動滑片P,在電路安全工作的情況下,R1的最大電功率為4.32W。
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電功率計算公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是確定電路的最大電流。
24.如圖甲所示,這是小明新買的一款多擋暖手鼠標(biāo)墊,圖乙是其簡化電路圖。R1、R2均為電熱絲,暖手鼠標(biāo)墊有高溫和低溫兩個擋,高溫擋功率為60W,低溫擋功率為45W。
(1)暖手鼠標(biāo)墊是利用電流的  熱效應(yīng) 來工作的。暖手鼠標(biāo)墊在低溫擋正常工作5h消耗的電能為多少焦耳?
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接  1 時,暖手鼠標(biāo)墊處于高溫擋。暖手鼠標(biāo)墊在高溫擋正常工作時,電路中的電流是多少?若此狀態(tài)下鼠標(biāo)工作1h,產(chǎn)生多少熱量?
(3)電熱絲R1、R2的阻值分別為多少?

【分析】(1)暖手鼠標(biāo)墊是利用電流的熱效應(yīng)來工作的;根據(jù)W=Pt計算暖手鼠標(biāo)墊在低溫擋正常工作5h消耗的電能為多少;
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接1時,電路為R1的簡單電路,開關(guān)S1接2時,R1和R2串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路總電阻大于任一分電阻,根據(jù)P=UI=可知,開關(guān)S1接1時的電功率大;
根據(jù)電功率公式的變形公式計算暖手鼠標(biāo)墊在高溫擋正常工作時電路中的電流;
(3)根據(jù)電功率公式P=UI=可計算電熱絲R1的阻值和串聯(lián)時電路的總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律計算R2的阻值。
【解答】解:(1)暖手鼠標(biāo)墊是利用電流的熱效應(yīng)來工作的;
暖手鼠標(biāo)墊在低溫擋正常工作5h消耗的電能為:W=Pt=45W×5×3600s=8.1×105J;
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接1時,電路為R1的簡單電路,開關(guān)S1接2時,R1和R2串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路總電阻大于任一分電阻,由P=UI=可知,開關(guān)S1接1時的電功率大,所以開關(guān)S1接1時,暖手鼠標(biāo)墊處于高溫擋;
暖手鼠標(biāo)墊在高溫擋正常工作時,電路中的電流為:I===2.5A;
此狀態(tài)下鼠標(biāo)工作1h,產(chǎn)生熱量:Q=W=P加熱t(yī)=60W×1×3600s=2.16×105J;
(3)電熱絲R1的阻值為:R1===9.6Ω,
R1和R2串聯(lián)接入電路的總電阻為:R===12.8Ω,
串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,所以R2的阻值為:R2=R﹣R1=12.8Ω﹣9.6Ω=3.2Ω。
答:(1)熱效應(yīng);暖手鼠標(biāo)墊在低溫擋正常工作8h消耗的電能為8.1×105J;
(2)1;暖手鼠標(biāo)墊在高溫擋正常工作時電路中的電流為2.5A;此狀態(tài)下鼠標(biāo)工作1h,產(chǎn)生熱量為2.16×105J;
(3)電熱絲R1的阻值為9.6Ω,R2的阻值為3.2Ω。
【點評】本題考查串聯(lián)電路特點、電功公式、電功率公式的靈活運用,有一定的綜合性。

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