1.下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法正確的是( )
A. 0℃的冰可從0℃的水中吸熱B. 100℃水的內(nèi)能比0℃水的內(nèi)能大
C. 水的溫度越高,所含熱量越多D. 物體的內(nèi)能不會為零
2.用酒精燈給試管中的水加熱,如圖所示,在軟木塞被沖出試管口的過程中,下列說法正確的是( )
A. 水蒸氣對軟木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能增大
B. 水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能
C. 能量的轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同
D. 軟木塞的機(jī)械能守恒
3.LED燈帶在裝飾材料中被廣泛應(yīng)用.芳芳同學(xué)在研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn),燈帶中的LED燈串聯(lián)后經(jīng)電流適配器接入照明電路,如圖所示.她取下一只LED燈接在電池兩端,燈不亮,對調(diào)電池正負(fù)極后燈亮了,但用手觸摸幾乎不發(fā)熱.以下推斷符合上述事實(shí)的是( )
A. 燈帶中一只LED燈斷路后其他燈還亮B. LED燈具有單向?qū)щ娦?br>C. LED燈工作時主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D. 一只LED燈正常工作的電壓為220V
4.用絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近甲,乙兩個輕小物體,結(jié)果甲被排斥,乙被吸引,由此我們可以判定( )
A. 甲帶正電,乙?guī)ж?fù)電B. 甲帶負(fù)電,乙?guī)д?br>C. 甲帶負(fù)電,乙不帶電或帶正電D. 甲帶正電,乙不帶電或帶負(fù)電
5.下列說法不符合安全用電原則的是( )
A. 將控制電燈的開關(guān)安裝在火線與燈之間
B. 有金屬外殼的家用電器須使用三孔插座
C. 使用試電筆時,切記手不能接觸試電筆上的金屬部分
D. 家庭電路增添大功率用電器時,須檢查導(dǎo)線和保險絲是否需要更換
6.在圖中能反映發(fā)電機(jī)工作原理的是( )
A. B.
C. D.
二、填空題:本大題共8小題,共19分。
7.汽車作為一種現(xiàn)代交通工具正在走進(jìn)千家萬戶,大部分汽車的發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī),在工作過程中,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是______沖程;汽車發(fā)動機(jī)工作時會產(chǎn)生大量的熱,人們利用水的循環(huán)給它散熱降溫,主要是因?yàn)樗腳_____大。
8.電子式電能表表盤上標(biāo)有“3000imp/kW?h”的字樣(imp表示電能表指示燈閃爍次數(shù)),將某用電器單獨(dú)接在該電能表上,正常工作30min,電能表指示燈閃爍了300次,則該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能是______kW?h,該用電器的功率是______W。
9.目前我國研發(fā)一款以壓縮空氣為動力的環(huán)保車。汽車使用前需要壓縮存儲氣體,這一過程通過______的方式使氣體內(nèi)能增加,開動時,釋放的氣體推動發(fā)動機(jī),將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為______能,此車緊急剎車時,剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為______能。
10.進(jìn)入剛裝修完的房屋,我們常常會聞到一種刺鼻的氣味,這是______現(xiàn)象,這種氣味主要來自裝修材料中的甲醛,這說明甲醛分子在做______運(yùn)動,這種運(yùn)動會隨氣溫的升高而______(選填:“加劇”或“減緩”)。
11.有些電暖氣里的工作物質(zhì)是油而不是水,好處之一是油的比熱容比水的______,加熱時升溫快;電暖氣加熱升溫的過程中,電能轉(zhuǎn)化為______能。
12.在家庭電路中,電冰箱、洗衣機(jī)等用電器的電源插座都用三孔插座.為了安全,三腳插頭的接地腳應(yīng)與用電器的______相連.當(dāng)小明家電飯鍋、洗衣機(jī)、電冰箱同時工作時電路中的空氣開關(guān)發(fā)生了跳閘,其原因是______.
13.電阻R1和R2串聯(lián)接入某電路中,兩端電壓之比U1:U2=2:3,又知R1=20Ω,則R2等于______Ω,若將R1和R2并聯(lián)接入原來電路的兩端,則流過兩電阻的電流之比是I1:I2=______.
14.汽油機(jī)的一個工作循環(huán)有四個沖程,如圖,是______沖程,此過程是將______能轉(zhuǎn)化為______能。
三、作圖題:本大題共1小題,共4分。
15.如圖所示,連接電路。
四、實(shí)驗(yàn)探究題:本大題共2小題,共26分。
16.在“測定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖所示,他選用的小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為8Ω,電源為兩節(jié)干電池。
(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是______。
(2)電流表的量程應(yīng)選______A。
(3)若滑動變阻器的滑片向左移動,小燈泡的亮度將______(填“變亮”、“變暗”)。
(4)小明同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則故障可能是______(寫出一種即可)。
(5)小明同學(xué)排除故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,同時,眼睛應(yīng)注視______(選填序號)。
A.小燈泡亮度
B.電壓表示數(shù)
C.電流表示數(shù)
D.滑動變阻器滑片
(6)小明移動滑動變阻器滑片P到某處時,電壓表的示數(shù)為2.2V,要測量小燈泡的額定功率是,應(yīng)將滑片P向______端移動(選填左或右)。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率是______W,該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器除了保護(hù)電路外,還有______的作用。
17.如圖是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,將四段電阻絲a、b、c、d分別密封在完全相同的盒內(nèi),盒內(nèi)封閉一定量的空氣,其中圖乙中另取5Ω電阻在盒外與盒內(nèi)電阻并聯(lián)。
(1)在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少是通過觀察______來比較的;
(2)圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系,圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系;
(3)圖乙中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻,它的作用是______;
(4)物理研究方法有很多,本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種方法:一是控制變量法;二是______法。
五、計(jì)算題:本大題共2小題,共13分。
18.如圖所示,小燈泡L標(biāo)有“8V 4W”字樣。閉合開關(guān),小燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為2A.求:
(1)小燈泡L的電阻;
(2)通過R0的電流;
(3)電阻R0消耗的電功率。
19.如圖表是從某臺電熱飲水機(jī)說明書是收集到的信息。某次加熱時,測得水箱中有水從12℃到100℃所用時間為8min。(水的比熱容為4.2×l03J/(kg?℃))
(1)若讓飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),開關(guān)S應(yīng)接在a處還是b處?
(2)電阻R1的阻值(不考慮溫度對阻值的影響)。
(3)飲水機(jī)加熱過程中的熱效率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、物體發(fā)生熱傳遞的條件是必須存在溫度差,則0℃的冰不能從同溫度0℃的水中吸熱。
B、內(nèi)能的多少與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān),單比較物質(zhì)的溫度不能判斷內(nèi)能的大小,則100℃水的內(nèi)能比0℃水的內(nèi)能大,說法錯誤,不符合題意。
C、熱量是發(fā)生熱傳遞時,物體吸收或放出的能量,不是物體含有的;則水的溫度越高,所含熱量越多,說法錯誤,不符合題意。
D、因物體的分子永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動,所以任何物體都有內(nèi)能,則物體的內(nèi)能不會為零,說法正確,符合題意。
故選:D。
從分析內(nèi)能和溫度、狀態(tài)的關(guān)系,內(nèi)能和熱量的區(qū)別,發(fā)生熱傳遞的條件去判斷。
本題主要考查學(xué)生對溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系的了解和掌握,特別注意熱量是發(fā)生熱傳遞時,物體吸收或放出的能量,不是物體含有的。
2.【答案】B
【解析】【分析】
(1)對物體做功時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能增大;
(2)物體對外做功時,物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,物體的內(nèi)能減小。
此題來源于課本插圖,考查了做功可以改變物體的內(nèi)能和能量轉(zhuǎn)化的知識,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中一定要注意課本上的插圖,明白每個插圖蘊(yùn)含的物理意義。
【解答】
A.水蒸氣對軟木塞做功,水蒸氣內(nèi)能減小,溫度降低,該選項(xiàng)說法不正確;
B.軟木塞沖出的過程中是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞機(jī)械能的過程,選項(xiàng)說法正確;
C.熱機(jī)壓縮沖程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,與軟木塞被沖出試管口的過程能量的轉(zhuǎn)化不同,該選項(xiàng)說法不正確;
D.此過程中軟木塞的動能和勢能都增大,因此機(jī)械能增大,該選項(xiàng)說法不正確。
故選B。
3.【答案】B
【解析】解:
A.由于燈帶中的LED燈是串聯(lián)的,所以燈帶中一只LED燈斷路后其它燈也不能工作,故選項(xiàng)A說法錯誤;
B.取下一只LED燈接在電池兩端,燈不亮,對調(diào)電池正負(fù)極后燈亮了,說明LED燈具有單向?qū)щ娦?,故選項(xiàng)B說法正確;
C.由于用手試摸,點(diǎn)亮的燈幾乎不發(fā)熱,說明電能幾乎沒有轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,絕大部分都轉(zhuǎn)化成了光能,故選項(xiàng)C說法錯誤;
D.LED燈是串聯(lián)后通過電源適配器接入照明電路的,所以一只LED燈的工作電壓小于220V,故選項(xiàng)D說法錯誤.
故選:B.
(1)串聯(lián)電路,電流只有一條路徑,各元件相互影響;
(2)LED燈的材料是半導(dǎo)體,半導(dǎo)體具有單向?qū)щ娦裕?br>(3)LED燈工作時不發(fā)熱,說明電能沒有轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;
(4)照明電路的電壓是220V,燈帶中的LED燈是串聯(lián)后接入電路的,所以一只LED燈的工作電壓小于220V.
本題以LED燈為題,體現(xiàn)了物理來源于生活又應(yīng)用于生活,考查了學(xué)生對物理知識的運(yùn)用和理解,是中考的常見題型.
4.【答案】D
【解析】解:與絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷,用它去靠近甲和乙,甲被排斥,根據(jù)同種電荷相互排斥的特點(diǎn)說明甲與玻璃棒帶的是同種電荷,即甲帶正電;
乙被吸引,根據(jù)異種電荷相互吸引和帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)可知:乙可能帶負(fù)電荷、也可能不帶電。
故選:D。
與絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷,用它去靠近甲和乙,可利用電荷間作用規(guī)律以及帶電體吸引輕小物體的性質(zhì),可以確定物體的帶電情況。
此題考查摩擦起電的實(shí)質(zhì)和電荷間的相互作用規(guī)律,是一道好題。
5.【答案】C
【解析】解:A、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,此選項(xiàng)符合安全用電原則;
B、有金屬外殼的用電器外殼必須與地線相連,防止金屬外殼漏電,發(fā)生觸電事故,所以必須使用三孔插座,此選項(xiàng)符合安全用電原則;
C、使用試電筆時手指要接觸金屬筆尾,筆尖接觸電線,可辨別火線與零線,但手不能接觸筆尖金屬體,否則會發(fā)生觸電事故.故C選項(xiàng)說法錯誤,不符合安全用電原則;
D、導(dǎo)線和保險絲都有它們允許通過的最大電流,家庭電路增添大功率用電器時,須檢查導(dǎo)線和保險絲是否需要更換,故此選項(xiàng)符合安全用電原則.
故選C.
(1)控制電路的開關(guān)要接在用電器與火線之間;
(2)大功率或帶有金屬外殼的用電器,必須使用三孔插座來使其外殼接地,以防外殼帶電,危及人身安全;
(3)正確使用測電筆時,手要接觸筆尾金屬體,不能接觸筆尖金屬體.
(4)導(dǎo)線和保險絲都有它們允許通過的最大電流.
此題考查的是日常生活中的一些安全用電常識.只要同學(xué)們牢記安全用電常識,并正確規(guī)范操作,就不會有危險發(fā)生.要掌握安全用電的原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體.值得注意的是:應(yīng)防止本來不帶電的物體帶了電,防止本來不導(dǎo)電的物體導(dǎo)電了.
6.【答案】B
【解析】解:
A、圖示的是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動,是電動機(jī)的工作原理,故該選項(xiàng)不符合題意;
B、圖示的是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,線圈中就會產(chǎn)生電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,屬于發(fā)電機(jī)的工作原理,故該選項(xiàng)符合題意;
C、圖示的實(shí)驗(yàn)是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,是電動機(jī)的工作原理,故該選項(xiàng)不符合題意;
D、是奧斯特實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,故該選項(xiàng)不符合題意。
故選:B。
(1)發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng),即閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流;
(2)電動機(jī)的工作原理是磁場對電流的作用,即通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動;
(3)奧斯特實(shí)驗(yàn)第一個揭示了電和磁之間的聯(lián)系,說明了電流周圍存在磁場。電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的。
本題中學(xué)生容易混淆的是B和C兩個圖,要從有無電源上區(qū)分,有電源的是電動機(jī),無電源的是發(fā)電機(jī)。
7.【答案】做功 比熱容
【解析】解:(1)內(nèi)燃機(jī)的四個沖程中,只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對外提供動力,其他三個沖程要靠飛輪的慣性來完成;
(2)汽車的散熱器可用水做冷卻劑,是因?yàn)樗谋葻崛荼容^大,在升高相同的溫度時可以吸收更多的熱量,降低發(fā)動機(jī)的溫度。
故答案為:做功;比熱容。
(1)熱機(jī)的四個沖程(吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程),只有做功沖程,對外提供動力,其他三個沖程要靠飛輪的慣性來完成;
(2)比熱容是反映不同物質(zhì)吸放熱能力的一個物理量,物質(zhì)的比熱容越大,在質(zhì)量和升高溫度相同時,吸收熱量多。
本題考查了水的比熱容的特點(diǎn)和應(yīng)用以及內(nèi)燃機(jī)的工作過程:在一個工作循環(huán)中有四個沖程,活塞往復(fù)運(yùn)動兩次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周,只有在做功沖程中使機(jī)車獲得動力,其它三個沖程均為輔助沖程,依靠慣性完成。
8.【答案】0.1; 200;
【解析】解:
3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表指示燈閃爍3000次,
指示燈閃爍300次,用電器消耗電能:
W=3003000kW?h=0.1kW?h,
用電器的功率:
P=Wt=0.1kW?h0.5h=0.2kW=200W。
故答案為:0.1;200。
3000imp/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能,電能表指示燈閃爍3000次,據(jù)此求指示燈閃爍300次消耗的電能,再利用P=Wt求用電器的功率。
本題考查了電能表的參數(shù)的理解與電能的求法以及電功率的計(jì)算,這是利用電能表測量功率的一種類型習(xí)題,一定要熟練掌握。
9.【答案】做功 機(jī)械 內(nèi)
【解析】解:
汽車使用前需要壓縮儲存氣體,壓縮氣體做功,物體內(nèi)能會增加。開動時,釋放的氣體推動發(fā)動機(jī),將氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
此車緊急剎車時,剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為:做功;機(jī)械;內(nèi)。
本題抓住做功改變物體內(nèi)能。做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,物體內(nèi)能會增加。
本題考查了做功改變物體內(nèi)能的方式,還要記住能量的相互轉(zhuǎn)化。
10.【答案】擴(kuò)散 無規(guī)則 加劇
【解析】解:進(jìn)入剛裝修完的房屋,我們常常會聞到一種刺鼻的氣味,這氣味主要來自裝修材料中的甲醛這種對人體有害的化學(xué)物質(zhì)。這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象,說明甲醛分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動,這種運(yùn)動會隨氣溫的升高而加劇。
故答案為:擴(kuò)散;無規(guī)則;加劇。
一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,即擴(kuò)散,溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈。
本題主要考查學(xué)生對擴(kuò)散現(xiàn)象的了解和掌握,要知道溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,相對比較簡單,是一道基礎(chǔ)題。
11.【答案】小 內(nèi)
【解析】解:(1)因?yàn)橛偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?,因此電暖氣里的工作物質(zhì)是油而不是水,好處之一是油的比熱容比水比熱容小,加熱時升溫塊;
(2)電暖氣是利用電流的熱效應(yīng)工作的,主要組成部分是電加熱器,屬于純電阻電路,工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為:??;內(nèi)。
(1)比熱容越小,溫度變化越快;
(2)用電器是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的能量轉(zhuǎn)化器。
本題考查了用電器工作的實(shí)質(zhì)和比熱容的特點(diǎn),屬于基礎(chǔ)知識的考查。
12.【答案】金屬外殼 總功率過大
【解析】解:(1)為了安全用電,電冰箱、洗衣機(jī)等大功率家用電器的電源插座都用三孔插座,三腳插頭的接地腳應(yīng)與用電器的金屬外殼相連通,這樣若金屬外殼的用電器外殼萬一帶電,電流會通過地線導(dǎo)入大地,防止造成觸電事故的發(fā)生.
(2)當(dāng)將電飯鍋、洗衣機(jī)、電冰箱同時工作時,根據(jù)I=PU知,用電器的總功率過大,電流過大,空氣開關(guān)發(fā)生跳閘.
故答案為:金屬外殼;總功率過大.
(1)三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的;三腳插頭中有一根導(dǎo)線要與用電器金屬外殼相連.目的就是為了防止觸電.
(2)家庭電路中,短路或總功率過大,會導(dǎo)致電路中電流過大,使空氣開關(guān)跳閘.
本題考查了兩個內(nèi)容:一是三孔插座和三腳插頭的安全用電原則;二是電流過大的原因,屬電學(xué)常識題.
13.【答案】30 3:2
【解析】解:(1)電阻R1和R2串聯(lián)接入某電路中,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由I=UR可得,兩電阻的阻值之比:
R1R2=U1IU2I=U1U2=23,
則R2=32R1=32×20Ω=30Ω;
(2)將R1和R2并聯(lián)接入原來電路的兩端,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過兩電阻的電流之比:
I1I2=UR1UR2=R2R1=32.
故答案為:30;3:2.
(1)電阻R1和R2串聯(lián)接入某電路中,通過它們的電流相等,根據(jù)歐姆定律求出兩電阻的阻值之比,進(jìn)一步求出R2的阻值;
(2)將R1和R2并聯(lián)接入原來電路的兩端,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過兩電阻的電流之比.
本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,是一道較為簡單的應(yīng)用題.
14.【答案】做功 內(nèi) 機(jī)械
【解析】解:如圖,進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的,活塞下行,火花塞噴出電火花,可以判斷是做功沖程,做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
故答案為:做功;內(nèi);機(jī)械。
由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程;
汽油機(jī)四個沖程中壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化。
本題考查了汽油機(jī)四沖程的判定方法和其中的能量轉(zhuǎn)化,屬于基礎(chǔ)題目。
15.【答案】解:燈泡與開關(guān)串聯(lián),燈的螺旋套與零線相連,開關(guān)接在火線上;
兩孔插座左端接零線,右端接火線;
三孔插座左端接零線,右端通過保險絲接火線,上端接地線,如圖所示:

【解析】對于電燈接線操作的基本要求是:“火線零線并排走,零線直接進(jìn)燈頭,火線接在開關(guān)上,通過開關(guān)進(jìn)燈頭”。
對于兩孔插座的接線方法是要求“左零右火”,三孔插座還要求中接地;保險絲要接在火線上。
知道開關(guān)與控制的用電器串聯(lián)連接,知道開關(guān)與電源的火線連接,知道插座的正確接線方法,會將保險絲按要求接入電路,知道家庭電路的正確連接方法。
16.【答案】P=UI 0~0.6 變亮 小燈泡斷路 B 左 0.7 改變小燈泡兩端的電壓
【解析】解:(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI。
(2)選用的小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為8Ω,由歐姆定律可知燈的額定電流約為:
I=UR=2.5V8Ω=0.3125A;
故電流表的量程應(yīng)選0~0.6A。
(3)若滑動變阻器的滑片向左移動,變阻器連入電路的電阻變小,電路的總電阻變小,由歐姆定律可知電路的電流變大,小燈泡的亮度將變亮。
(4)小明同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表無示數(shù),電路可能斷路,電壓表有示數(shù),電壓表與電源連通,則故障可能是小燈泡斷路。
(5)燈在額定電壓下正常工作,小明同學(xué)排除故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,同時,眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù),故選:B。
(6)燈在額定電壓下正常發(fā)光,2.2V小于燈的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向左移動,直到電壓表示數(shù)為額定電壓;
當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.28A,則小燈泡的額定功率是:
P=UI額=2.5V×0.28A=0.7W;
本實(shí)驗(yàn)中要測量燈在不同電壓的燈的實(shí)際功率,故該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器除了保護(hù)電路外,還有改變小燈泡兩端的電壓的作用。
故答案為:(1)P=UI;
(2)0~0.6A;
(3)變亮;
(4)小燈泡斷路;
(5)B;
(6)左;0.7;改變小燈泡兩端的電壓。
(1)測電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI。
(2)根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為8Ω,由歐姆定律得出燈的額定電流,據(jù)此確定電流表選用的量程。
(3)分析滑動變阻器的滑片向左移動變阻器連入電路的電阻變化,由串聯(lián)電阻的規(guī)律得出電路的總電阻變化,由歐姆定律可知電路的電流變大,據(jù)此確定小燈泡的亮度的變化。
(4)小燈泡始終不亮,電流表無示數(shù),電路可能斷路,電壓表有示數(shù),可知電壓表與電源連通,據(jù)此分析;
(5)燈在額定電壓下正常工作,據(jù)此回答;
(6)燈在額定電壓下正常發(fā)光,根據(jù)圖中電壓表選用的小量程讀數(shù),比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向;根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)P=UI得出小燈泡的額定功率。
本實(shí)驗(yàn)中要測量燈在不同電壓的燈的實(shí)際功率,據(jù)此回答。
本題測定小燈泡的功率,考查實(shí)驗(yàn)原理、歐姆定律的運(yùn)用、故障分析及操作過程等知識。
17.【答案】兩個U形管中液面的高度差 電阻 電流 使電阻c、d中的電流不相等 轉(zhuǎn)換
【解析】解:(1)在實(shí)驗(yàn)中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現(xiàn)的。因此盒內(nèi)封閉一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)空氣受熱容易膨脹,便于實(shí)驗(yàn)觀察;在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察U型管內(nèi)左右兩側(cè)液面高度大小來體現(xiàn)的,這種方法叫“轉(zhuǎn)換法”。
(2)由圖甲可知,兩個盒中的電阻絲串聯(lián),通過兩電阻絲的電流和通電時間相同,而兩電阻絲的阻值不同,研究的是:當(dāng)通過的電流和通電時間相同時,電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系;
由圖乙可知,兩個相同的電阻串聯(lián)在電路中,通電時間和電阻相同,當(dāng)給其中一個并聯(lián)一個電阻時,盒內(nèi)電阻的電流改變,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系。
(3)因?yàn)椴⒙?lián)電路中的電阻比任何一個電阻都小,當(dāng)乙圖中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻后,右側(cè)盒內(nèi)5Ω的電阻分壓較小,由此可知,右側(cè)盒內(nèi)電阻的電流減小,因此,圖乙中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻,其作用是改變右側(cè)盒內(nèi)電阻的電流;把電阻接在盒子外側(cè),是為了控制好變量,不改變右側(cè)盒內(nèi)電阻,便于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。
(4)通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映電阻絲放出熱量的多少,運(yùn)用的是轉(zhuǎn)換法。
故答案為:(1)兩個U形管中液面的高度差;(2)電阻;電流;(3)使電阻c、d中的電流不相等;(4)轉(zhuǎn)換。
(1)電流流經(jīng)電阻絲產(chǎn)生焦耳熱,瓶內(nèi)氣體溫度升高,體積變大,使氣球膨脹,電流做功越多,氣球體積膨脹越大,氣球膨脹程度的大小能反應(yīng)電流做功多少。采用轉(zhuǎn)換法,通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映電阻絲放出熱量的多少;
(2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān)。探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時,控制電阻和通電時間不變;探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時,控制通電時間和電流不變;探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時間關(guān)系時,控制電流和電阻不變。
(3)并聯(lián)電路中的電阻比任何一個電阻都小。
(4)據(jù)該題中的控制變量法和轉(zhuǎn)換法進(jìn)行分析判斷。
該題考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在焦耳定律實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,注意兩導(dǎo)體串聯(lián)時電流相等,導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映的。
1、(1)在實(shí)驗(yàn)中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現(xiàn)的?圖中有氣球嗎?
2、(4)通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映電阻絲放出熱量的多少?圖中無溫度計(jì)!
18.【答案】解:根據(jù)公式P=U2R得,R=U2P。
則RL=UL2PL=(8V)24W=16Ω
答:小燈泡的電阻是16Ω。
(2)通過燈泡的電流:IL=PLUL=4W8V=0.5A
通過R0的電流:I0=I?IL=2A?0.5A=1.5A
答:通過R0的電流為1.5A。
(3)因?yàn)镽0與小燈泡并聯(lián),所以R0兩端的電壓等于小燈泡兩端的電壓,所以U0=UL=8V。
則R0消耗的功率為:P=U0I0=8V×1.5A=12W
答:電阻RO消耗的電功率為12W。
【解析】(1)要掌握功率的計(jì)算公式P=UI=U2R=I2R,并要掌握其變形公式。知道公式中的任意兩個量,能夠求出第三個量。
(2)要掌握并聯(lián)電路中的電流關(guān)系,首先求出小燈泡的電流,根據(jù)電流表的示數(shù)計(jì)算出通過電阻R0的電流。
(3)要掌握電功率的計(jì)算公式P=UI,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)確定R0兩端的電壓,結(jié)合(2)代入數(shù)據(jù)便可算出。
此題是一道基礎(chǔ)性的計(jì)算題,主要考查了有關(guān)歐姆定律的應(yīng)用以及有關(guān)電功率的計(jì)算。解決此題的關(guān)鍵是搞清串并聯(lián)電路的電流、電壓關(guān)系,同時要掌握歐姆定律的基本公式及變形公式、電功率的計(jì)算公式及推導(dǎo)公式及變形公式。
19.【答案】解:(1)開關(guān)S應(yīng)接在b處開關(guān)S斷開時,R1和R2的串聯(lián)電路,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時電路中的總電阻最大,由P=U2R可知,此時電路中的總功率最小,飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);
當(dāng)開關(guān)S應(yīng)接在a處時,電路中只有電阻R1,此時電路中的總電阻最小,總功率最大,飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);
(2)由P=U2R可知,電阻R1的阻值:R1=U2P加熱=(220V)2880W=55Ω;
(3)水的體積V=1L=1dm3=1×10?3m3,
由ρ=mV可得,水的質(zhì)量為:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10?3m3=1kg,
水吸收熱量:Q吸=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃?12℃)=3.696×105J。
飲水機(jī)消耗的電能:W=Pt′=880W×8×60s=4.224×105J,
飲水機(jī)加熱過程中的熱效率:η=Q吸W×100%=3.696×105J4.224×105J×100%=87.5%。
答:(1)若讓飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),開關(guān)S應(yīng)接在a處;
(2)電阻R1的阻值為55Ω;
(3)飲水機(jī)加熱過程中的熱效率為87.5%。
【解析】(1)由圖可知,開關(guān)S應(yīng)接在b處開關(guān)S斷開時,R1和R2的串聯(lián),當(dāng)開關(guān)S應(yīng)接在a處時,電路中只有電阻R1,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和P=U2R可知飲水機(jī)加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的電路連接;
(2)根據(jù)加熱功率和P=U2R可求出R1的阻值;
(3)根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量,根據(jù)Q吸=cm(t?t0)求出水吸收的熱量,根據(jù)W=Pt求出飲水機(jī)消耗的電能,根據(jù)效率公式求出飲水機(jī)的加熱效率。
本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,考查了質(zhì)量、吸收熱量、電功等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是結(jié)合電路圖對飲水機(jī)狀態(tài)的判斷。與生活相連,使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用,注意計(jì)算時的單位變換要正確。熱水器容積
1L
額定電壓
220V
加熱時額定功率
880W

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