★试卷3套精选★宁夏名校2021届九年级上学期物理期末检测试题
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初三上学期期末物理试卷
一、选择题
1.如图所示,瓶内有一些水,用带孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气一会儿后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起的过程中,下列关于瓶内气体说法正确的是
A.气体对瓶塞做功,气体的内能减少
B.瓶塞对气体做功,气体的内能减少
C.气体对瓶塞做功,气体的内能增加
D.瓶塞对气体做功,气体的内能增加
【答案】A
【详解】向瓶内打气一会儿后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起的过程中,气体对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,气体内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气液化形成小液滴,所以在瓶口会出现水雾。
2.下列说法中正确的是()
A.在热机的做功冲程中,机械能转化为内能
B.一瓶酒精用去一半后,则剩下酒精的热值变小
C.冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大
D.教室里的电灯与电脑是串联的
【答案】C
【详解】A.在热机的做功冲程中,内能转化为机械能。
故A错误;
B.热值是燃料本身的一种性质,与质量多少无关。
所以酒精用去一半后,剩余酒精的热值不变。
故B错误;
C.冰在熔化时是冰水混合物状态,冰熔化吸热,内能增大温度不变。
故C正确;
D.教室里的电灯与电脑是并联的。
故D错误。
故选C
3.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是()
A.滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光
B.滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
C.滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光
D.滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
【答案】B
【详解】A.当变阻器的滑片滑至A端,闭合开关S1和S2,变阻器和灯泡并联,此时灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由于开关S1为干路中的开关,因此开关S1断开,电路为断路,灯泡不发光;B.当开关S1闭合,S2断开,为灯泡的基本电路,并且灯泡两端的电压等于电源电压,故灯泡正常发光.C.当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,灯泡被短路,因此灯泡不会发光;
D.当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,因为串联电路中各部分电压等于各部分电压之和,因此灯泡两端的电压小于电源电压,故灯泡不会正常发光.
故选B.
4.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是
A.该装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.将左边容器中的电阻丝由5Ω换成10Ω,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
【答案】C
【详解】AC、装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=
I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,不是探究电流产生的热量与电阻的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,C正确;B. 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,变成了一个10Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后
再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,虽然左右电阻不等,但是左右的电流也不相等,所以不是探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;
D. 该实验装置是利用U型管中空气的热胀冷缩来反映热的多少,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U型管液面高度差的变化来反映,故D错误.故选C.
【点睛】
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.(1)探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;(2)探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法;(3)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.
5.如图甲所示,同一物体先用滑轮组匀速提升,后沿斜面(如图乙所示)匀速提升,两次提升高度均为h ,两次拉力大小F1 = F2 ,斜面长AB = 2h ,则下列说法正确的是
A.F1做的功大于F2做的功
B.两机械的有用功不一样
C.滑轮与斜面的机械效率一样
D.滑轮的额外功大于斜面的额外功
【答案】C
【详解】A.两次的拉力是相同的,由图可知,有两股绳子拉着动滑轮,则绳子自由端通过的距离为物体上升高度的2倍,即2h;物体在斜面通过的距离为2h,即物体在拉力的距离都是相同的,根据公式W总=Fs可知,F1和F2所做的功相等,故A错误;
B.两次提升物体时,提升物体的高度相同,根据公式W有=Gh可知,有用功是相同的,故B错误;C.滑轮与斜面的有用功相同,总功相同,则根据机械效率的公式可知,机械效率也相同,故C正确;D.滑轮与斜面的有用功相同,总功相同,额外功等于总功减有用功,因此它们的额外功相等,故D错误。
6.如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是
A.电风扇B.电水壶
C.平板电视D.笔记本电脑
【答案】B
【详解】利用电流的热效应工作,即电能转化为内能的用电器.
A.电风扇利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作,不符合题意;
B.电水壶利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,符合题意;
C.平板电视利用电流处理信息,将电能转化为光能和声音,一部分转化为内能,不符合题意;
D.笔记本电脑利用电流处理信息,将电能转化为光能和声音,一部分转化为内能,不符合题意;
故选B。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,下列说法中正确的是()
A.电流表A1的示数变小,电压表的示数变大B.电压表与电流表A1的比值变小
C.电压表与电流表A2的比值变大D.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流;因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故A错误;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,则电压表与电流表A2的比值不变,故C错误;
BD.将滑动变阻器的滑片P向b端移动,接入电路中的电阻变大,由
U
I
R
可得,通过R2的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变小,即电流表A1的示数变小,则电压表与电流表A1的比值变大,故B错误、D正确;
故选D。
8.人站在竖直放置的穿衣镜前4m处,若人向镜移动1m,则此过程中像的大小变化及移动后人离像的距离为( )
A.变大6m B.变大5m C.不变6m D.不变8m
【答案】C
【详解】人站在穿衣镜前4m 处,镜子里的像距镜面也是4m ,若人向镜子靠近1米,此时人到镜面的距离是4m-1m=3m ,物像等距,此时像到镜面的距离也是3m ,人与镜中的像距离为3m+3m=6m ;镜中的像始终与物体等大,因此不管靠近镜面还是远离镜面,镜中的像不变,故选C .
9.在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中不正确的是( )
A .欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系
B .当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
C .在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D .根据欧姆定律的变形公式U R I
=
可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化 【答案】D
【详解】A .欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系,故A 正确,不符合题意;
B .根据欧姆定律可知,当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故B 正确,不符合题意;
C .在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法是控制变量法,故C 正确,不符合题意;
D .导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化,故D 错误,符合题意。
10.如图所示,当开关S 闭合,甲乙两表为电压表时,两表的读数之比U 甲:U 乙为3﹕1,当开关S 断开,甲乙两表为电流表时,两表的读数之比I 甲:I 乙为( )
A .2﹕3
B .3﹕2
C .3﹕4
D .3﹕1
【答案】A 【详解】当开关S 闭合电阻1R 、2R 串联,甲乙两表为电压表时,甲测的是1R 、2R 串联后的电压,即电源电压,乙测的是电阻2R 的电压,两表的读数之比
:3:1U U =甲乙 (1)
设回路电流为I ,取1R 、2R 为研究对象,由欧姆定律可得
12U I R R 甲 (2)
取2R 为研究对象,由欧姆定律可得
2U IR =乙 (3)
联立(1)、(2)、(3)式可得
12:2:1R R = (4)
当开关S 断开电阻1R 、2R 并联,甲乙两表为电流表时,甲测的是通过2R 的电流,设通过甲的电流为1I ,由欧姆定律可得
12U I R
= (5) 乙测的是通过1R 、2R 的总电流,设通过乙的电流为2I ,由欧姆定律可得
212
U U I R R (6) 联立(4)、(5)、(6)可得
I 甲:I 乙=2﹕3
故选A 。
二、填空题 11.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r 两个物理量来描述它。
实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U 、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r 的电阻串联而成,如图甲所示。
如图乙中114R =Ω 29R =Ω。
当只闭合1S 时,电流表读数10.2A I = ;当只闭合2S 时,电流表读数20.3A I =,把电源按图甲中的等效方法处理。
将电流表均视为理想电表(忽略内阻的影响),则:电源电阻______Ω。
电源电压______V 。
【答案】1Ω 3v
【详解】[1][2]实际的电源都有一定的电阻,可以把它看成是由一个电压为U 、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r 的电阻串联而成,电源电压一定,
当只闭合S 1时,相当于r 与R 1串联,则
10.2A U R r
=+① 当只闭合S 2时,相当于r 与R 2串联,则
20.3A U R r
=+② 由①/②可得
12
9Ω214Ω3
R r r R r r ++==++ 解得r=1Ω,电源电压
U=I 1(R 1+r)=0.2A×(14Ω+1Ω)=3V
12.汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。
风冷型发动机以空气为冷却介质,当风高速吹过发动机时,利用_________的方式改变的发动机的内能;水冷型发动机则是利用水的_________较大的特性。
某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示,则该发动机1min 内经历压缩冲程_________次,若该柴油机每完全燃烧柴油1kg ,输出机械能1.376×107J ,则该柴油机的效率为_________。
(q 柴油=4.3×107J/kg )
【答案】热传递 比热容 750 32﹪
【详解】
[1]发动机的温度比较高而空气的温度比较低当它们互相接触时热量从发动机传递到风从而降低发动机的温度,这是通过热传递来改变发动机的温度;
[2]水的比热容比较大,相同质量的水和其他物质吸收相同的热量,水的温度升高比较小,所以水冷型发动机则是利用水的比热容较大的特性来工作的;
[3]四冲程柴油发动机完成一次循环曲轴转两周,对外做工一次,即每两周经历四冲程各一次,所以该发动机1min 内经历压缩冲程次数为
15?100r /min =750/min 2r /n =次次
[4]完全燃烧1kg 柴油放出的热量为
77=1kg 4.310J/kg=4.310J Q mq =⨯⨯⨯放
该柴油机的效率为
771.37610J ==32%4.310J
Q Q η⨯=⨯有放 13.2019年9月20日19点30分,全新国庆版灯光秀在深圳市民广场准时开演,四面八方的楼宇瞬间亮起五星红旗图案,绚丽的激光直入云霄,水中的倒影流光溢彩。
随着广场响起《我爱你中国》的音乐,“我爱你中国”五个字在楼宇上缓缓呈现,另有市民广场对面立起的“7周年”灯饰以及伴随清风传来的阵阵花香,现场洋溢着浓浓的国庆气氛,市民们纷纷拿出相机拍照,记录这盛世繁华的时刻。
据了解,灯光秀主要采用LED 灯照明, 这种冷光技术相对传统白炽灯能节约80%以上电能,寿命为普通白炽灯的10倍以上,属于绿色环保型的光源。
请在上文中,找出三点与物理有关的描述,并说明所涉及的物理知识。
与物理有关的描述 涉及的物理知识
范例:绚丽的激光直入云霄在同种均匀介质中,光沿直线传播
【答案】见解析
【详解】根据题干内容,可从广场响起《我爱你中国》的音乐、随清风传来的阵阵花香、市民们纷纷拿出相机拍照等涉及的物理知识回答,如下表所示
与物理有关的描述涉及的物理知识
广场响起《我爱你中国》的音乐声音的传播需要介质
伴随清风传来的阵阵花香分子热运动
拿出相机拍照凸透镜成像
14.通电螺线管上方的小磁针静止时的指向如图所示,由此可知螺线管左端为____极,电源的左端为______极.
【答案】N 负
【详解】由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极.
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向.利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出.由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极.所以可以确定电源的右端为正极,左端为负极.
15.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均1kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:______(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为_____,这种液体在0~15min内放出的热量为______.
【答案】甲 2.1×103J/(kg•℃) 4.2×104J
【解析】(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;所以,甲液体的比热容大,所以若A、B两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,由图可知:液体的初温是20℃,加热15分钟后甲液体的末温是40℃,则水放出的热量:Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃);(2)由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙,c水m水△t=c乙m(60℃﹣20℃)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃),解得c乙=2.1×103J/(kg•℃);(3)读图可得,乙在15min内由60℃降低到20℃,降低的温度是60℃﹣20℃=40℃,所以乙放出的热量Q放=cm△t=2.1×103J/(kg•℃)×kg×40℃=8.4×104J.
【考点定位】探究比热容的实验
16.某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.2A,则这段导体的电阻为____Ω,要使通过该导体的电流变为0.6A,则该导体两端的电压____V.若将该导体置于超低温环境下使其变为超导体,则此时它的电阻为____Ω.
【答案】1060
【详解】由I=UR可得,导体的电阻:R=
2
0.2
U V
I A
==10Ω,因电阻是导体本身的一种性质,与两端的
电压和通过的电流无关,所以,通过该导体的电流变为0.6A时,导体的电阻仍为10Ω不变,此时导体两端的电压:U′=I′R=0.6A×10Ω=6V,将该导体置于超低温环境下使其变为超导体时,其阻值为0Ω.
【点睛】
(1)已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出通过该导体的电流变为0.6A时两端的电压;(3)当温度降低到一定程度时,某些导体的电阻突然变为零的现象叫超导现象,此时导体变为超导体.
17.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示,电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V。
则灯泡L的额定功率为_________W。
调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R接入电路的阻值为________Ω。
【答案】9.6 15
【详解】[1]由图乙可知,灯泡两端的电压为12V时,通过灯泡的电流I L额=0.8A,则灯泡的额定功率为
12V 0.8A 9.6W L L L P U I ==⨯=额额额
[2]由图乙可知,当灯泡两端的电压为6V ,通过的电流为0.6A 时,灯泡的实际功率为3.6W ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压为
15V -6V=9V L U U U =-=滑
因串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器R 连入电路的阻值为
9V =15Ω0.6A
L U U R I I ===滑滑滑滑 18.如图 所示电路,电源电压不变,调节滑动变阻器,使电压表示数从 9V 变化到 1V ,同时观察电流表示数由 0.5A 变为 0.9A 时,定值电阻 R 0 =______Ω, 电源电压 U =______V 。
【答案】20 19
【解析】由电路图可知,R 0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表的示数减小时,因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以定值电阻两端的电压增大,根据
U=IR 可知,电路中的电流增大,故当电压表的示数为9V 时,电路中的电流为0.5A ,则电源的电压U=9V+0.5A×R 0;当电压表的示数为1V ,电路中的电流为0.9A ,则电源的电压U=1V+0.9A×R 0;因为电源的电压不变,所以9V+0.5A×R 0=1V+0.9A×R 0,解得:R 0=20Ω,电源的电压:U=1V+0.9A×R 0=1V+0.9A×20Ω=19V 。
19.如图所示是某型号LED 灯泡的宣传广告,表示这个LED 灯泡与“220V 40W ”白炽灯在正常工作时的_____(选填“电功率”或“亮度”)大致相等,1度电可供“220V 40W ”白炽灯正常工作_____小时。
【答案】亮度 25
【详解】[1]LED 灯的发光效率高,这个LED 灯泡与“220V 40W”白炽灯在正常工作时的亮度大致相等;
[2]1度电可供“220V 40W”白炽灯正常工作的时间
t=1kW h 0.04kW
W P ⋅==25h 。
三、作图题
20.在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的电热水器。
已知R 1<R 2,当旋钮上的箭头(图)指向A 、B 、C 、D 不同位置时,可以实现四档加热功率:低温、中温1、中温Ⅱ、高温(中温1低于中温Ⅱ),请你完成图中电路的连接。
(__________)
【答案】
【详解】根据
2
U
P
R
可知,电压一定,电阻越小,电功率越大,在图中,接到A点时,接线柱2和接
线柱4接通,此时对应低温档,那么2和4之间的电阻应该最大,那么R1和R2应该串联;接到B点时,接线柱1和接线柱2接通,此时电阻小一些,应该只有R2接入电路;接到C时,接线柱3和接线柱4接通,此时电阻更小一些,应该只有R1接入电路;接到D点时,接线柱1和接线柱2接通,同时3和4接通,此时电阻最小,那么这种情况是两电阻并联,综上述,连接电路图如图:
21.将如图所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.
(________)
【答案】
【详解】火线与带保险丝的一端连接,零线与中间一条连接,地线应与电水壶的金属外壳连接,如下图所示:
四、实验题
22.图示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置,蹄形磁体放置在水平桌面上。
闭合开关后:
(1)要使电路中有电流,导体AB、开关、灵敏电流计和导线必须构成_____电路。
(2)导体AB沿_____方向运动时,电流计指针不偏转。
只要导体做切割磁感线的运动,电路中就有_____产生。
(3)做切割磁感线运动的导体AB,在电路中的作用相当于_____。
(4)若要改变电流计指针偏转的方向,你的做法是_____(说出一种方法即可)。
(5)在此装置中,当导体AB沿水平方向运动时,要使电流计指针偏转幅度变大,你的做法是_____。
【答案】闭合磁感线感应电流电源保持磁场方向不变,改变导体AB在磁场中的运动方向增大导体切割磁感线运动的速度
【详解】(1)[1]要使电路中有电流,导体AB、开关、灵敏电流计和导线必须构成闭合电路;
(2)[2][3]只有导体做切割磁感线运动时,电路中才有感应电流。
导体AB沿磁感线方向运动时,电路中无电流电流计指针不偏转;
(3)[4]做切割磁感线运动的导体AB,在电路中的作用相当于电源;
(4)[5]在保持磁场方向不变,改变导体AB在磁场中的运动方向,感应电流的方向会改变,电流计指针偏转的方向会改变;
(5)[6]增大导体切割磁感线运动的速度,就可以增大感应电流。
23.用定值电阻探究“电压不变时,通过导体的电流与导体电阻的关系”实验时,电路图如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按图甲连接完整(要求导线不交叉,滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,电压表、电流表使用小量程)______;
(2)连接电路时开关应该处于______状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于______(选填“A”或“B”)
端。
滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了调整定值电阻______的作用;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是______(选填字母);
A.滑动变阻器短路B.电流表断路C.电阻R短路D.电阻R断路
(4)排除故障后,实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图所示图像。
由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______(选填“正”或“反”)比;
(5)上述实验中:
①用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。
接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数;
②紧接着又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,为完成整个实验,应该选取滑动变阻器______(选填字母);
A.“50Ω 1.0A”B.“30Ω 1.0A”C.“20Ω 1.0A”
(6)另一实验小组利用图乙装置,将定值电阻R换成额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω小灯泡,进行“测量小灯泡的电功率”实验,此时电源电压6V不变。
使用满足实验要求的滑动变阻器。
改变滑动变阻器的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象,如下图所示,则小灯泡的额定功率为______W。
本小组同学们在对测量数据的记录和处理时,设计了下面的表格,你认为这张表格的设计是______选填“正确”或“错误”)的。
原因是灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
次数U/V I/A P/W 平均值P/W
1
2
3
【答案】断开 B 两端电压和电流 D 反 B
2 A 0.5W 错误增大
【详解】(1)[1]根据甲图电路图按照电流从电源正极出发,依次经过各个电学元件回到电源负极,电压表并联在定值电阻两端;滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,即滑片向右时远离下接线柱A 点;电压表、电流表使用小量程。
如图所示
(2)[2]为了保证电路安全,连接电路时开关应该断开。
[3]为了避免闭合开关时,电路电流过大,滑动变阻器的滑片应该置于最大阻值处,即远离下接线柱,位于B端。
[4]滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以通过移动滑片改变自身接入阻值,起到调整定值电阻两端电压和电流的作用。
(3)[5]电流表无示数,说明故障类型为断路,电压表有示数,说明电压表测量部分断路,即电阻R断路,故应该选D。
(4)[6]由I-R图像可知,电阻两端的电压始终保持
V 0.1A20Ω2V
U IR
==⨯=
为定值,故由图像可知:当在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7][8]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
[9]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U−U V=6V−2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器。
故应该选A。
(6)[10]由绘制的I-U图像可知,当小灯泡在额定电压下发光时,通过的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率。