浙江省绍兴市2019-2020学年中考物理考前模拟卷(2)含解析
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浙江省绍兴市2019-2020学年中考物理考前模拟卷(2)
一、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.电磁铁在生活和生产中有着广泛的应用.图中应用到电磁铁的设备有
A.空气开关B.普通电熨斗
C.电话的听筒D.电热水壶
A
【解析】
当电路中电流过大或者短路,空气开关中的电磁铁起作用,使开关断开,切断电路,起到保护电路的作用,所以空气开关中应用到电磁铁,A符合题意为答案.
电熨斗是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意.
电话话筒的作用是把声音信号变化成电信号,是电磁感应现象,故C不符合题意.
电热水壶是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能,故D不符合题意.
2.在综合实践活动课上,以两张病床为例,设计病房呼叫电路,用铃声提醒值班室的护士,用指示灯指示床位,下列电路中不符合要求的是
A.A B.B C.C D.D
D
【解析】
【详解】
A图中两指示灯并联在两支路中,电铃串联在干路中,符合要求,故A错误;B图中两指示灯分别与电铃串联,然后组成并联电路,符合要求,故B错误;C图中灯泡与电铃并联由同一开关控制,然后两电路并联,符合要求,故C错误;D图中指示灯串联在干路中,两电铃并联在支路中,由于指示灯接在干路中,不能根据指示灯判断是哪个病人在呼叫,该电路不符合要求,故D正确;故应选D.
3.用分子动理论的观点对下列观象的解释正确的是()
A.海绵容易被压缩﹣﹣分子间有间隔
B.滴在热水中的红墨水比滴在冷水中扩散得快﹣﹣温度越高,分子无规则运动越剧烈
C.闻到路边怡人的花香﹣﹣分子不停地运动
D.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来﹣﹣分子间存在引力
A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 海棉容易被压缩是因为海棉本身有很多空隙,故A错误;
B. 滴在热水中的红墨水比滴在冷水中扩散得快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故B正确;
C. 闻到路边怡人的花香,是因为分子不停地运动,故C正确;
D. 两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,说明分子之间存在引力,故D正确.故选BCD.
【点睛】
分子的特征:质量和体积都很小,分子之间有间隙,在固体、液体中分子间的距离比较小,在气体物质中,分子间的距离比较大;扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;并且分子运动无规则运动的速度与温度有关,且温度越高,分子的运动越剧烈.
4.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压.若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
D
【解析】
解(1)当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1电阻变大,计数器会计数一次,信号处理系统记录的是AB
间每一时刻的电压(A B间的电压即R2两端的电压),因为R1、R2串联,根据串联电路的分压原理可知,此时R2两端的电压较低,所以应该是AB两端电压为2V时,跳绳自动计数器会计数一次,故A错误;因为电源电压12V,所以此时R1两端电压是12V-2V=10V,根据串联电路电流处处相等:,解得R1=5R2,
故B错误;由乙图可以看出,当没有挡住射向R1的激光,U2'=U AB'=6V,由串联电路的分压原理可知
此时两电阻相等,故C 错误;且R 1=5R 1',即绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值会变为原来的5倍,故D 正确.故选D .
点睛:由电路图知,两电阻串联,AB 间电压为R 2两端电压.由题知,射向R 1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R 1的激光被挡和没挡时AB 间电压以及两电阻的大小关系从而解题.
5.如图所示,在水平桌面上放一个重300 N 的物体,物体与桌面的摩擦力为60 N ,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1 m/s 匀速移动时,水平拉力F 及其功率的大小分别为( )
A .20 N 2 W
B .30 N 6 W
C .60 N 2 W
D .20 N 6 W
D
【解析】 试题分析:由图示可知,滑轮组由三段绳子拉着物体匀速运动,所以拉力等于物体与地面摩擦力的三分之一,摩擦力为60N ,所以拉力为20N ;物体移动的速度为0.1 m/s ,所以拉力F 移动的速度为物体移动速
度的三倍是0.3m/s ,,所以拉力的功率为P=Fv=20N×
0.3m/s=6W ;故应选D . 【考点定位】有关滑轮组的计算
6.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A .液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B .液体对容器底部的压强关系是p 乙>p 甲>p 丙
C .容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙
D .小球受到的浮力大小关系是F 乙=F 丙>F 甲
D
【解析】
【详解】
A .将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球在甲液体中沉底,则ρρ<甲球;小球在乙液体中漂浮,则ρρ乙球>;小球在丙液体中悬浮,则ρρ=丙球;因此液体的密度关系是ρ乙>ρ丙>ρ甲,故A 不符合题意.
B.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,三种液体密度关系是ρ乙>ρ丙>ρ甲,由液体压强公式p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系是p乙>p丙>p甲,故B不符合题意;
C.容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力;由图知,三个相同容器内液体体积相同,
又知ρ乙>ρ丙>ρ甲,,根据
m
V
ρ=和G=mg可知乙烧杯内液体的重力大于丙烧杯内液体的重力,丙烧杯内
液体的重力大于甲烧杯内液体的重力,烧杯以及小球的重力均相等,烧杯的底面积相等,根据
F
p
S
=可知,
容器对桌面的压强p'乙>p'丙>p'甲,故C不符合题意;
D.小球在甲液体中沉底,所受浮力F甲<G;小球在乙液体中漂浮,在丙液体中悬浮,所受浮力均等于其重力,即F乙=F丙=G;因此小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲,故D符合题意;
【点睛】
根据物体浮沉条件推断出三种液体密度的大小关系,然后由液体压强公式p=ρgh判断容器底部受到的液体压强大小关系.根据浮沉条件得出小球受到的浮力大小关系.是一道综合性题目,有一定的难度.7.如图所示,验电器箔片闭合.小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开.下列说法正确的是()
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.金属箔张片开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥
C.此过程中,玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
D.此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
B
【解析】
【详解】
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故A错误;
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒接触验电器的金属球,使验电器带正电荷,由于两箔片都带正电荷互相排斥而张开,故B正确;
C.玻璃棒带正电,是因为缺少电子,玻璃棒与验电器接触后,验电器两箔片上的电子会转移玻璃棒上,故C错误;
D.因为电流方向与电子定向移动的方向相反,此过程中,瞬间电流的方向从玻璃棒到验电器的箔片,故D错误.
8.如图所示,婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑
轮摩擦,则下列说法中正确的是()
A.B受到的摩擦力大小为2N,方向为水平向左
B.木板A受到地面的摩擦力大小为2N,方向水平向左
C.拉力F做功的功率为1.2W
D.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也将增大
C
【解析】
【详解】
A.因为物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N,因此B受到A对它的向右的摩擦力,大小为2N,A错;
B.拉力F为12N,则A受到向右的拉力为6N,受到B向左摩擦力2N,则受到地面的摩擦力为4N,B 错;
C.拉力F的功率P=FV=12N×0.1m/s=1.2W,C正确;
D.若拉力F增大,B受到的摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,不变仍为2N,D错。
9.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转.经检查除小灯泡外,其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是()
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路
D.两个灯泡都断路
B
【解析】
本题涉及的知识是故障电路分析.“当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线”说明电路故障是断路,“电压表指针则有明显偏转”说明与电压相连的电路是接通的,发生断路的是灯泡L1.
10.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是()
A.低于220V的电压对人体都是安全的
B.家庭电路中,控制各个灯具的开关都应安装在相线(火线)上
C.只有当人体接触带电体时才可能发生触电事故
D.教室里一个开关可以同时控制三只日光灯,这三只日光灯一定是串联
B
【解析】
【详解】
A.只有不高于36V的电压,对人体才是安全的,故A错误;
B.家庭电路中,控制各个灯具的开关都应安装在相线(火线)上,这样在断开开关时,用电器才不会带电,更安全,故B正确;
C.人接触低压带电体时,可能会触电,而靠近高压带电体时,也可能会触电,故C错误;
D.教室里一个开关可以同时控制三只日光灯,这三只日光灯都可以在额定电压下工作,一只损坏,不影响其它的灯工作,所以是并联的,故D错误。
二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.如图所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消
耗的功率为2W,则下列说法不正确
...的是
A.电源电压为8V
B.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2W
ABD
【解析】
【详解】
由电路图可知,灯泡、滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
闭合开关后,当滑片P在某一端点时,灯泡两端的电压U L=L
L
0.9W =
0.3A
P
U=3V;
当滑片P移至中点时,由于灯泡功率由0.9W变为2W,即灯泡两端的电压变大,则电路中的电流变大,所以滑动变阻器连入电路的电阻变小;则此时电灯泡两端的电压U L′=U L+2V=3V+2V=5V;由于灯泡正常
发光,灯泡正常发光时的电阻:R L=
22
L
L
(5V)
=
2W
U
P
'
'
=12.5Ω,故B错误,符合题意;
当滑片P在某一端点时,滑动变阻器全部连入电路,电源电压U=U L+IR=3V+0.3A×R…①
当滑片P移至中点时,电路中的电流I′=L
L
2W =
5V
P U '
'
=0.4A,电源电压U=I′(R L+
1
2
R)=0.4A×
(12.5Ω+1
2
R)…②,由①②可得:R=20Ω,U=9V,故C正确,不符合题意;A错误,符合题意;
当滑片P在最右端时,滑动变阻器全部连入电路,滑动变阻器消耗的功率P=I2R=(0.3A)2×20Ω=1.8W,故D错误,符合题意。
12.如图所示,是小宇同学画出的几种磁体周围的磁感线分布情况,其中正确的是()A.B.C.D.
BC
【解析】
A中的磁感线在S极上有进有出,是不对的;B、C是正确的,它满足在磁体外,感线外从N极出发,回到S极的规律;D中的磁感线有的是N极进入的,故不正确.
考点:磁场中磁感线的方向.
13.将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则()
A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L1比灯泡L2亮一些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为0.5A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
BCD
【解析】
【详解】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=1
1
3W =
6V
P
U=0.5A,
I2=2
2
6W =
6V
P
U=1A,
由I=U
R
可得,两灯泡的电阻分别为:
R 1=11U
I =6V 0.5A
=12Ω, R 2=22U I =6V 1A
=6Ω; A .因两灯泡的额定电流不相等,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A 错误;
C .因串联电路中各处的电流相等,所以,能正常发光的灯泡为额定电流较小的L 1,电路中的最大电流I=I 1=0.5A ,故C 正确;
B .因串联电路中各处的电流相等,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I 2R 可知,L 1的电阻大,实际功率大,灯泡较亮,故B 正确;
D .因串联电路中各处的电流相等,灯泡L 2的实际功率:
P 2=I 2R 2=(0.5A )2×6Ω=1.5W ,
故D 正确.
三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.小勇根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识,类比得出:微观世界中组成物体的分子具有分子动能。
①请写出小勇得出组成物体的大量分子具有分子动能的依据是:分子具有_____且分子在_____。
②类比宏观世界中物体的动能有大小,微观世界中的分子动能也有大小。
(a)如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动越快),_____图的分子动能较大。
(b)如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小,可以用宏观世界中的物理量_____来反映。
质量 运动 B 温度
【解析】
【详解】
①物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,物体的动能就越大,分子具有质量且分子在不停的做无规则运动,所以组成物体的大量分子具有分子动能;
(a )由图可知,B 图中分子运动速度快,所以分子动能较大;
(b )温度越高,物体中分子热运动越快,分子动能就越大,所以要衡量物体中所有分子动能的大小,可以用温度来反映。
15.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F 甲和F 乙,则F 甲_____F 乙;甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲_____ρ乙,若两液体深度相同,则两液体对容器底部的压强关p 甲_____p 乙(选填“<”、“=”或“>”)。
=<<
【解析】
【分析】
【详解】
[1]因为在两种液体中,密度计漂浮,而两支密度计完全相同,所以所受到的浮力F甲=F乙=G。
[2]由图知道密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,又因为F浮=ρ液V排g,所以ρ甲<ρ乙。
[3]若两液体深度相同,根据P=ρhg知道,则两液体对容器底部的压强关p甲<p乙。
16.由于长时间过度使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与下面_____(选填“甲”或“乙”)图相符,应配戴_____(选填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正.
甲凸
【解析】
【分析】
本题要抓住远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的.远视矫正方法,需佩戴凸透镜.
【详解】
产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后;看近处物体时,物体的像总成在视网膜的后面,是远视眼,所以这种疾病的形成原理与下面的甲图符合,可以用凸透镜的镜片进行矫正.
17.如图所示为一种保温电热水壶的电路示意图,烧水时,开关S2处于________状态,若电热水壶烧水时消耗
的功率为1000W,则电阻R1为_____Ω.如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的
1
10
,则电阻R2消
耗的功率为____W.
闭合 48.4 90
【解析】
当开关S 2闭合时,只有R 1工作,电路电阻最小,功率最大,所以烧水时开关闭合,
电阻R 1的阻值()22122048.4Ω1000V U R P W === 保温状态下电热水壶消耗的功率110001001010
W P P W ===保 电路电流为:1005I 22011
P W A U V ===保 此时电阻的功率为:2
211548.4Ω10W 11P I R A ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 所以消耗的功率为:2110010W 90W P P P W 保=-=-=
因此,本题正确答案是: 闭合 48.4 90
18.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 、S 1, 若L 正常发光,说明L 1_________;只闭合S 、S 2,若L 发出暗红色的光(发光不正常),说明L 2__________.(选填“正常”、“短路”或“断路”).
短路 正常
【解析】
如图,用一个普通的白炽灯L 作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,则后面的支路开关闭合时,此灯与该支路灯泡串联.
只闭合S 、S 1 , 若L 正常发光,说明两端电压为220V 左右,则L 1处出现了短路;
只闭合S 、S 2,如果该运动正常,两灯为串联,灯两端的电压都降低,灯L 发出暗红色的光,故说明L 2正常.
四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.已知物体浸在水中,排开水的体积为5×10-3米3,求物体受到的浮力F 浮. 49牛 【解析】 【详解】
由阿基米德原理知道,物体所受的浮力是:F 浮=ρ水gV 排 =1.0×
103 kg/m 3 ×9.8N/kg×5×10-3 m 3 =49N . 20.如图1所示,电源电压保持不变,R 1、R 1为定值电阻,R 3为滑动变阻器.调节R 3的滑片P 从一端到另一端,电压表V 1、V 1的示数随电流表A 示数变化的图象如图1.求:
R 1的阻值;滑片P 在b 端时,R 3的电功率;R 1
的阻值和电源电压.
(1)1Ω(1)7W (3)0.4Ω ;8.4V 【解析】 【详解】
(1)分析电路图,滑动变阻器、三电阻串联,电压表V 1测量R 1两和R 3两端的总电压,电压表V 1测量R 1两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片P 向左移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,R 1、R 1两端的电压变大,电压表V 1示数变大,电压表V 1示数变小,R 3两端的电压变小,R 1和R 3两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分为R 1和R 3的I ﹣U 图象,下
半部分为R 1的I ﹣U 图象;R 1的阻值:R 1=22U I =6V 6A
=1Ω;
(1)b 点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小,R 1、R 3的总电阻:R =
11U I =81V
A
=8Ω,R 3的电阻:R 3=R ﹣R 1=8Ω﹣1Ω=7Ω,R 3的电功率:P =I 1R 3=(1A )1×7Ω=7W ; (3)由图象可知:P 在b 点时,I b =1A ,电源电压为:
U =8V+IR 1=8V+1A ×R 1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① P 在a 时,R 3=0,U 1a =6V ,I a =6A
电源电压为:U =6V+I ′R 1=6V+6A ×R 1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得: R 1=0.4Ω,U =8.4V .
21.如图所示,水平桌面的中央放着一个平底鱼缸,其底面积为250cm 2,鱼毓内装有0.2m 深的水,水的质量为6kg ,(g 取10N/kg)求:
鱼缸中水的重力鱼缸底部受到水的压力。
(1)60N ;(2)50N 【解析】 【详解】
(1)鱼缸中水的重力为6kg 10N /kg 60N G mg ==⨯=;
(2)鱼缸底部受到水的压强为3
2
1.010kg /m 10N /kg 0.2m 2000Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=水; 由F p S
=
可得,鱼缸底部受到水的压力:42
2000Pa 25010m 50N F pS -==⨯⨯=; 五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.如图所示,是一束可发光菊花工艺品经过凸透镜成像的过程,其中花顶S 点成像在S 、点,请画出SA 光线通过凸透镜折射后的光线.
(____________)
【解析】 【详解】
因为花顶S 点成像在S ’点,所以入射光线SA 经凸透镜折射后的折射光线是AS ’,如图所示:。
23.如图中ABO 是轻质硬杆可看成杠杆,用F 力通过定滑轮拉住杠杆的A 端使得ABO 杠杆在水平位置平衡.其中0为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图. (____)
【解析】
【分析】
【详解】
解答:在图中,动力指的是作用在杠杆上的力,而不是通过定滑轮的力为动力.过支点O作动力作用线的垂线段;过B点做竖直向下的阻力.如图所示
【点睛】
明确图中杠杆的支点、动力以及阻力是画图的关键.力臂是从支点到力的作用线的距离.示意图是表示出力的三要素.
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.小明在探究凸透镜成像规律”的实验中.
(1)当蜡烛凸透镜和光屏的相对位置如图甲所示时,光屏上出现清晰的像.利用此成像原理可以制成
_____.
(2)保持蜡烛位置不变,小明将自己的近视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间,并靠近凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像,小明应该向_____(选填靠近“或“远离”)凸透镜方向移动光屏.
(3)小明换用了另一块透镜进行实验,发现如图乙所示,从A处入射一条光线即入射光线为AC,出射光线即折射光线为CB,且AO<OB.已知OB=10cm,该凸透镜的焦距可能是_____.
A.f=4cm B.f=5cm C.f=8cm D.f=12cm
照相机远离 A
【解析】
【详解】
(1)由图可知,此时的物距大于像距,成倒立、缩小的实像,是照相机的应用;
(2)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以
将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
(3)根据题意可知,AO <OB ,A 点成像在B 点,则像距大于物距,满足f <u <2f ,成倒立、放大的实像;像距OB =10cm ,且v >2f ,即10cm >2f ,解得f <5cm ,故选A . 25.在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(________)
(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是________.排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表数如图乙所示,则小灯泡额定功率为________ W 。
(3)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表),你认为这样处理数据是________(合理/不合理)的,理由:_______。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
① 2.5 0.29 0.725 0.71
② 2.5 0.28 0.70 ②
2.5
0.28
0.70
(4)完成上述实验后,小华又重新设计了如图丙所示电路,测量另一个小灯泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为I 1.请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式(已知电源电压U 不变)。
①只闭合开关S 1,移动滑动变阻器R 2的滑片,使电流表示数为I 1;
②只闭合开关S 2,保持滑动变阻器R 2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R 1的滑片,使电流表示数为I 1;再将滑动变阻器R 2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I 2; 则小灯泡的额定功率表达式为P 额= _________ 。
(用字母表示)
见解析 灯泡短路 0.75 合理 小华三次均测量了灯泡额定功率 2
12
U
I I 【解析】 【详解】
(1)滑动变阻器应“一上一下”接线,图中已经接了右下端接线柱,所以将滑动变阻器C 接线柱与灯泡右
端接线柱连接;电压表测灯泡电压,且灯泡额定电压为2.5V ,所以应使用小量程,将电压表“3”接线柱与灯泡右端接线柱连接。
如图:
(2)开关闭合后,电流表有示数,说明电路是通的,但灯泡不亮,且测量灯泡的电压表无示数,则说明电流绕过灯泡了,即故障是小灯泡短路了;由甲图可知,电流表使用小量程,分度值为0.02A ,所以乙图电流表示数为0.3A ,则小灯泡额定功率为P=UI= 2.5V×
0.3A=0.75W 。
(3)本次实验目的是测量小灯泡的额定功率,所以表格中每次测出的功率都是在小灯泡额定电压下的。
所以小华算出了小灯泡额定电压下的平均功率是合理的。
如果测出的小灯泡功率是在不同电压下的,则算出功率的平均值是没有意义的。
(4)只闭合开关S 1,灯泡与R 2串联,移动滑动变阻器R 2的滑片,使电流表示数为I 1;再只闭合开关S 2,R 1与R 2串联,保持滑动变阻器R 2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R 1的滑片,使电流表示数也为I 1。
则R 1接入电路的电阻与灯泡正常发光时的电阻相等。
只闭合开关S 2,将滑动变阻器R 2的滑片调到最左端,
此时电路中只有R 1,电流表的示数为I 2,则R 1接入电路的电阻为R 1=2
U
I ,则灯泡正常发光时的电阻R=
R 1=
2U I 。
则灯泡额定功率为P=2
1I R =212
U I I 。
26.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。
若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用_____(选填“煤油”或“水”),理由是_____。
小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s
再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表): 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1
0.3
30
10
1.5
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量_____。
(填“越多”或“越少”)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中_____(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶_____(选填“串联”或“并联”)。
煤油煤油比热容小越多 B 串联
【解析】
【详解】
(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。
本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少;因为煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油升高的温度多,在短时间内用煤油做实验效果更明显,便于观察;
(2)本实验应用了控制变量法,从实验表格中数据可以看出:通电时间和电阻相同时,通过电阻的电流越大,升高的温度量越大,由转换法知道,电流产生的热量越多;
(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小。
由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联。