初中b卷物理答案(28中物理试卷答案)
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- .在下列现象中,能体现“分子在不停地做无规则运动”的是 ( )
A .柳絮飘舞 B .荷花飘香 C .落叶纷飞 D .雪花飞扬
【分析】分子是构成物质的一种微粒,微粒很小,肉眼是看不到的,并且在做永不停息地运 动。生活中的扩散、挥发等现象都是由于分子不断运动的结果。
【解答】解:柳絮飘舞、落叶纷飞、雪花飞扬都不是扩散现象,是宏观物体的运动,不能说 明分子在不停地做无规则运动,荷花飘香能体现分子在不停地做无规则运动。
故选:B。
【点评】分析现象时,注意分析是由物质的小颗粒形成的现象,还是由构成物质的微粒形成 的现象,虽然现象相似,但形成现象的本质是很大不同的。
- .2013 年到 2018 年,我国很多地区冬天出现较大范围的雾霾天气,持续时间长,污染大,对人民健康、生活造成了巨大的影响。据专家研究 PM2.5 是造成这样天气的“元凶”之一,PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物,下列说法正确的是 ( )
A .PM2.5 的直径小于或等于 2.5×10 ﹣ 9m
B .禁止燃放烟花、爆竹能有效减小 PM2.5 在空气中的浓度
C .PM2.5 颗粒在空中的运动属于分子的无规则运动
D .用喷雾机喷出的雾是水汽化的水蒸气,可以降低 PM2.5 的浓度
【分析】“PM2.5”是指直径小于等于 2.5 微米的颗粒物,PM2.5 尺度大于空气中氧分子的尺寸的数量级。PM2.5 在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动,不是分子的热运动。雾是水蒸气液化而成。
【解答】解:A 、“PM2.5”是指直径小于等于 2.5 微米的颗粒物,PM2.5 尺寸大于空气中氧分子的尺寸的数量级。故 A 错误;
B 、禁止燃放烟花、爆竹能有效减小 PM2.5 在空气中的浓度,故 B 正确;
C 、PM2.5 在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动,不是分子的热运动,故 C 错误;
D 、雾是水蒸气液化而成,故 D 错误; 故选:B。
【点评】本题是一道信息给予的题目,考查了 PM2.5 的有关问题,涉及的知识点较多,是一道综合题,但难度不大。
- .下列关于分子热运动的说法错误的是 ( )
A .扩散现象说明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动
B .把墨水分别滴入热水和冷水中,滴入热水中扩散快,说明分子热运动与温度有关
C .一升水和一升酒精混合后,总体积小于两升,这现象表明分子间存在间隙
D .塑料吸盘能牢牢吸在平滑干净的墙壁上,说明分子间存在引力
【分析】物质是由分子构成的,分子间存在相互作用力,且不停地做无规则运动;分子间存 在间隙。
【解答】解:A 、扩散现象说明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,故 A 正确; B 、墨水滴入热水中扩散快,说明分子热运动与温度有关,且物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散越快,故 B 正确;
C 、两种液体混合后,总体积小于两种液体的体积之和,表明分子间存在间隙,故 C 正确; D 、塑料吸盘能牢牢吸在坡璃上,是因为受到大气压的作用,而不能说明分子间存在引力, 故 D 错误。
故选:D。
【点评】分子永不停地做无规则运动,运动程度与温度有关。当分子间距大于平衡距离且小
于十倍的平衡距离时,体现分子引力;当分子间距小于平衡距离时,体现分子斥力。
- .按动图中电火花发生器按钮,盒盖飞出,以下事例中能量转化与此相同的是 ( ) (1) 水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
- ) 两手相互摩擦,手心变热
- ) 汽油机的做功冲程
- 火箭升空时,表面涂层熔化
A .(1) (3) B .(1) (2) C .(2) (3) D .(2) (4)
【分析】做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能;当物体对外做功 时, 内能转化为机械能。
【解答】解:
如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打 出去, 这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;
- 水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,符合题 意;
- ) 两个手相互摩擦做功,手心变热,机械能转化为手的内能,不符合题意;
- ) 汽油机的做功冲程,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,符合题意;
- 火箭升空时,表面涂层熔和空气之间有摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,不 符合题意;
所以,符合题意的是 (1) 和 (3),故 A 正确。
故选:A。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
- .下列提高热机效率的方法中错误的是 ( )
A .尽量使燃料充分燃烧 B .尽量减少热机功率
C .保证转动部分润滑良好 D .尽量较少各种热量损失
【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,要提高 热机的效率,就要提高这个比值。
【解答】解:
A 、燃料燃烧得越充分,能量损失越少,热机的效率越高;
B 、减少热机的功率,减少热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高。
C 、保证转动部分良好的润滑,可以减少由于摩擦消耗的能量,可以提高热机效率;
D 、尽量减少各种热散失,可以提高热机能量的利用率,即提高热机的效率; 故选:B。
【点评】此题主要考查了提高热机效率的方法,总结为一点就是尽量减少燃料中能量不必要 的损失。
- .现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是 ( )
A .超导体是一种电阻超级大的材料
B .橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C .用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D .有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
【分析】(1) 超导是在特殊条件下导体电阻为零的现象;
- ) 容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体交租绝缘体;
- ) 超导体的电阻几乎为零,输电线在选材时,应选用电阻较小的材料;
- ) 根据半导体对光比较敏感,可制造光敏电阻;
【解答】解:
A 、超导是在温度极低时电阻为零的现象,故 A 错误;
B 、橡胶、塑料是绝缘体,而铝是导体,故 B 错误;
C、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间;而输电线应选用导电能力强的材料;故 C
错误;
D 、根据半导体对光比较敏感,可制造光敏电阻;故 D 正确; 故选:D。
【点评】此题考查了对导体、超导体、半导体的特点及在生活中的应用;其应用多是与它们
的特点密切联系的。
- .小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a 、b 为长度一样的镍铬合金丝,b 比 a
的横截面积大。关于此实验,下列说法不正确的是 ( )
A .小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小
B .本实验主要探究方法有控制变量法和转换法
C .为了更明显比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
D .利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度、材料的关系
【分析】(1) 在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表。
- ) 因为两根电阻丝的材料一样,故运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
【解答】解:
A 、此实验中,小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故 A 正确;
B 、两根电阻丝的材料一样,横截面积不同,运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系;运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断;所以,本 实验主要探究方法有控制变量法和转换法,故 B 正确;
C 、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故 C 正确。
D 、根据控制变量法可知,探究导体电阻大小和材料的关系,应改变导体的材料,而由题知
a 、b 两合金丝的材料相同,所以,不能探究导体电阻大小和材料的关系,故 D 错误。故选:D。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练 运用,是中考的常见题型。
- .将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把 a 、b 两根导线接入电路里,要使这两只变
阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片 P1 、P2放在 ( )
A .P1 放在最右端,P2 放在最右端B .P1 放在最左端,P2 放在最左端C .P1 放在最右端,P2 放在最左端D .P1 放在最左端,P2 放在最右端
【分析】要使滑动变阻器接入电路中的电阻最大,应该让滑动变阻器下面的电阻丝全部接入 电路。
【解答】解:根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总 电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的 右端接入电路,所以应该把滑片 P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片 P2移到最右端。
故选:D。
【点评】滑动变阻器上面的金属杆相当于导体,滑片改变的是下面瓷筒上缠绕的电阻丝,所 以要使滑动变阻器接入电路中的电阻最大,应该让滑片和下面接入电路的接线柱分别在变阻 器的两端。
- .如图所示, 电源电压保持不变,闭合开关 S0滑动变阻器 R 的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A .闭合开关 S ,若甲、乙均为电压表,则两表示数均变小
B .断开开关 S ,若甲、乙均为电流表,则两表示数均变大
C .闭合开关 S ,若甲、乙均为电压表,则甲示数不变,乙示数变大
D .断开开关 S ,若甲、乙均为电流表,则乙示数不变, 甲示数变大
【分析】
根据开关的断开和闭合情况,以及电流表、电压表在电路中的作用,分析电路的结构,根据
欧姆定律判定示数的变化。
【解答】解: 由题知, 电源电压保持不变,先闭合开关 S0,
AC 、闭合开关 S ,若甲、乙均为电压表,则定值电阻 R1与变阻器 R 串联, 电压表乙测变阻器 R 两端的电压, 电压表甲测电源电压;
因电源电压保持不变,则甲示数不变;滑动变阻器 R 的滑片向右移动的过程中,R 的电阻变大,其分担的电压变大,即电压表乙示数变大,故 A 错误,C 正确;
BD 、断开开关 S ,若甲、乙均为电流表,则定值电阻 R1与变阻器 R 并联, 电流表乙测干路的电流, 电流表甲测滑动变阻器的电流;
滑动变阻器 R 的滑片向右移动的过程中,R 的电阻变大,其电压不变,根据欧姆定律可知, 通过滑动变阻器的电流减小,即甲示数变小;因并联电路各支路互不影响,所以通过 R1 的电流不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流减小,即乙示数也变小,故 BD 错误。故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用;关键是会分析电路图,得出电路 连接方式和电表的测量对象,以及会分析滑动变阻器滑片移动对电路的影响。
- 如图所示电路中, 电源电压保持不变,先闭合开关 S1 ,观察电流表、 电压表的示数;再闭
合开关 S2 、S3 ,下列分析正确的是 ( )
A .电流表示数变大,电压表示数不变B .电流表示数变小,电压表示数变小 C .电压表示数与电流表示数的比值变大D .电压表示数与电流表示数乘积变大
【分析】闭合开关 S1 时,R2 与 R3 串联,电流表测电路中电流,电压表测 R2两端电压;
再闭合开关 S2 、S3 时,R1 与 R2并联, 电流表测干路电流, 电压表测电源电压,根据电路特点和欧姆定律分析判断电表的示数变化即可。
【解答】解:
由图知,闭合开关 S1 时,R2 与 R3 串联,电流表测电路中电流,电压表测 R2两端电压, 由串联电路的电压特点知:U=U2 U3;所以U>U2,
再闭合开关 S2 、S3 时,R1 与 R2并联,电压表测电源电压,所以电压表示数与前者相比变大; 因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,总电阻大于各部分电阻;
并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,总电阻小于各支路电阻,
所以再闭合开关 S2 、S3 后, 电路的总电阻减小, 电源电压保持不变, 由 I= 可知电路中电
流变大,即电流表示数变大;
由欧姆定律可知, 电压表与电流表示数的比值等于电路的总电阻, 由于再闭合开关 S2 、S3 后总电阻减小,所以该比值变小;
因电压表和电流表的示数均变大,所以电流表和电压表示数的乘积变大;
综上可知 ABC 错误,D 正确。故选:D。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律的应用,正确分析开关在不同状态下电
路连接方式和电表所测物理量是关键。
- 如图所示,R0 为定值电阻,R1 为滑动变阻器,V1、V2 为实验室用电压表(接线柱上标有“ ﹣ ”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片 P ,使两电压表指针所指位置相同。下列说法中正确的是 ( )
A .电压表 V1与 V2示数之比为 1 :5 B .通过两电阻电流之比 4 :1
C .R0 与 R1两端电压之比为 1 :5 D .R0 与 R1 的阻值之比为 1 :4
【分析】(1) 分析电路的连接,根据串联电路电流的规律判断通过两电阻电流之比;
- 根据串联电路电压的规律,判断 V1 的示数与 V2 的示数大小关系, 由两电压表指针所指位置相确定两表选用的量程, 由电压表大小量程之比为 5 :1 分析;根据串联电路电压的规律,得出 R1 的电压,从而求出 R0 与 R1 两端电压之比为; 根据分压原理,得出 R0 与 R1 的阻值之比为。
【解答】解:(1) 电路中,两电阻串联,根据串联电路电流的规律,通过两电阻电流之比为
1 :1 ,B 错误;
- V2测 R0 的电压,V1测电源电压,根据串联电路电压的规律,V1 的示数大于 V2 的示数, 使两电压表指针所指位置相同,故 V2选用大量程,V1选用小量程,根据电压表大小量程之比为 5 :1 ,故电压表 V1与 V2示数之比为 5 :1 ,A 错误;
- 设 R0 的示数为 U ,则电源电压为 5U ,根据串联电路电压的规律,R1 的电压为:
5U ﹣ U=4U ,R0 与 R1两端电压之比为 1 :4 ,C 错误; 根据分压原理,R0 与 R1 的阻值之比为 1 :4 ,D 正确。故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用和电压表的读数,明确电压表大小量程 之比为 5 :1 是关键。
- 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 由 B 端向 A
端滑动一段距离, 电压表 V1 、V2 示数的变化量分别为△U1 、 △U2 , 电流表示数的变化量为
△I (变化量都取正数),下列判断中正确的是 ( )
A .电压表 V2及电流表示数都变小
B .电压表 V2与电流表示数的比值不变C .定值电阻 R1 的阻值为△U1/△I
D .电阻 R1 的电功率变化量为△U1•△I
【分析】 由电路图可知,R1 与滑动变阻器和 R2 串联, 电压表 V1测 R1 两端的电压,电压表
V2测 R2和滑动变阻器两端的电压之和, 电流表测电路中的电流。
- 根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R1 、R2 两端的电压变化,根据串联电路的电压特点得出电压表 V2示数的变化、 电压表 V2 与 V1 的示数之差的变化;
- ) 根据串联电路的电压特点可知△UR1与△U2相等,利用欧姆定律可知 和定值电阻
R2 的阻值关系,根据欧姆定律可知
等于 R1 的电阻,即可得出答案。
【解答】解:(1)因 R1 两端的电压 UR1=U ﹣ U2,所以,△UR1=△U2,则 R1=
= , 故 C 正确;
因 =R1 , △I=I ﹣ I′ ,所以电阻 R1 消耗的电功率减少: △U1•△I= (△I) 2R1 = (I
﹣ I′) 2 ×R1=I2R1 (I′) 2R1 ﹣ 2II′R1≠I2R1 ﹣ (I′) 2R1 ,故 D 错误。
- 将滑动变阻器的滑片 P 由 B 端向 A 端滑动一段距离,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由 I= 可知,电路中的电流变大即电流表的示数变小,
由 U=IR 可知,R1两端的电压变小即电压表 V1 的示数变小, 电阻 R2两端的电压变大, 又因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2和滑动变阻器两端的电压之和变大即电压表 V2的示数变大,故 A 错误; 因为电压表 V2示数与电流表示数之比为 R2与滑动变阻器电阻串联之和,
将滑动变阻器的滑片 P 由 B 端向A 端滑动一段距离,接入电路中的电阻变小, 故电压表 V2示数与电流表示数的比值变小,故 B 错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意对于定值电阻来说两端电压 的变化量和电流变化量的比值等于定值电阻的阻值,是一道难度较大的题目。
2
13 .如图所示,规格相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散热,得到如图所示的水温与时间的图线,则 ( )
A .加热相同的时间, 甲杯水升温比乙杯的多B .加热相同的时间,两杯水吸收的热量相同C .吸收相同的热量, 甲杯的水升温比乙杯多
D . 甲杯的水加热 2min 与乙杯的水加热 3min 吸收的热量相同
【分析】(1) 由题知,用不同的热源加热,在相同的时间内加热器放出的热量不同,说明在相同时间内水吸收的热量不同;
- 由题知,用不同的热源加热,在相同的时间内加热器放出的热量不同,说明在相同的
时间内吸收的热量不同;
- ) 根据 Q=cm△t 分析吸收相同的热量,两杯水温度的变化;根据 Q=cm△t 分析甲杯的水加热 2min 与乙杯的水加热 3min 吸收的热量的关系。
【解答】解:
A 、由图可知,分别对甲乙加热 2min , 甲杯中水温升高的多,故 A 正确;
B 、实验中,用不同加热器加热,相同时间内,加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯水吸收的热量不同,故 B 错误;
C 、两杯中水的质量相同,根据△t=
可知,吸收相同的热量,两杯水升高的温度相同, 故 C 错误;
D 、根据图2 可知,甲杯的水加热 2min 与乙杯的水加热 3min 升高的温度相同,根据 Q=cm
△t 可知,两杯水的质量相同,所以吸收的热量相同,故 D 正确。故选:BD。
【点评】本题考查温度计的读数、热量公式的掌握和运用,本题需要注意是利用的不同加热
器,则相同的时间产生的热量不同。
- 如图甲所示, 电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片 P 从 b 端滑到 a 端, 电压表示数 U 与电流表示数 I 的变化关系如乙所示,下列说法正确的是 ( )
A .电源电压为 6V
B .定值电阻的阻值为 20Ω
C .滑动变阻器的最大阻值为 40Ω
D .当滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点时, 电流表的示数为 0.2A
【分析】(1) 当滑片 P 位于 a 端时,电路为 R 的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知 电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻 R 的阻值;
- 当滑片 P 位于 b 端时,定值电阻 R 与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流
最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串 联求出滑动变阻器的最大阻值;
- ) 根据欧姆定律算出滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点时的电流。
【解答】解:
ABC 、 由电路图可知,当滑片 P 位于 a 端时, 电路为 R 的简单电路,电压表测电源的电压, 电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大, 由图象可知, 电路中的最大电流 0.3A 时, 电压表的示数为 6V ,即电源的电压为 6V ,故 A 正确;
由 I= 可得,定值电阻 R 的阻值:
R=
= =20Ω ,故 B 正确;
当滑片 P 位于 b 端时,定值电阻 R 与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小, 由图象可知, 电路中的最小电流 I′=0. 1A,
则电路中的总电阻:
R 总 = =
=60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器的最大阻值:
R 滑大=R 总 ﹣ R=60Ω ﹣ 20Ω=40Ω ,故 C 正确;
D 、当滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点时,滑动变阻器的电阻为
×40Ω=20Ω ,
此时电路的电流为:I′= = =0. 15A ,即电流表的示数为 0. 15A,
故 D 错误。故选:ABC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电流和电压的
对应值
3
- 新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装 10kg 液化气,液化气的热值取 4.2
×107J/kg ,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 4.2 × 108 J ,若放出的热量有 40%被水吸收,在标准大气压下可把 500 kg 的水从 20℃加热至沸腾。[c 水=4.2×103J/(kg•℃) ]。
【分析】(1) 利用 Q 放=mq 求整瓶液化气完全燃烧放出的热量;
(2) 已知放出的热量有 40%被利用,用这些热量加热水,知道水的比热容和水的温度升高值,利用吸热公式求水的质量。
【解答】解:(1) 整瓶液化气完全燃烧释放热量:
Q 放 =mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J, ( 2) 由题知,水吸收的热量:
Q 吸 =Q 放 ×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J,
由 Q 吸=c 水 m 水 (t ﹣ t0 ) 得水的质量:
m 水 = = =500kg。
故答案为:4.2×108;500。
【点评】本题综合考查了水吸收热量的计算和燃料燃烧放出热量的计算,利用好 Q 吸 =ηQ 放
是关键,因条件已给出,难度不大。
- .一个小灯泡接入用三节干电池为电源的电路中,测得通过它的电流为 0.3A ,灯丝的电阻是
15 ;当灯丝两端的电压变为 0V 时,通过的电流为 0 A。
【分析】一节干电池的电压为 1.5V ,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出灯丝的电阻;当灯丝两端的电压为 0 时通过的电流为 0A。
【解答】解:因串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节干电池的电压为 1.5V,
所以,三节干电池串联时, 电源的电压 U=1.5V×3=4.5V, 由 I= 可得,灯丝的电阻:
R= =
=15Ω,
当灯丝两端的电压变为 0V 时,通过的电流为 0A。故答案为:15;0。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用,要注意电压是产生电流的原因,即导体两端的电 压为 0V 时通过的电流为 0A。
17 .小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成如图所示 I ﹣ U 关系图象。由图可得甲的电阻为 10 Ω ,乙的电阻为 5 Ω ,甲、乙两个电阻串联后总电阻是 15 Ω;这两个电阻串联后接在电压为 15V 的电源上,电路中的电流为 1 A; 这两个电阻并联后接在 15V 电源上,干路中的电流为 4.5 A。
【分析】从图象上读出一组电压值和电流值,根据 R= 即可求出甲和乙的阻值;再根据串联电路总电阻和分电阻的关系即可求出总电阻;利用 I= 即可求出电路中的电流。
【解答】解:当 U=3V 时,I 甲=0.3A ,I 乙=0.6A
则 R 甲 = = =10Ω,
R 乙 = = =5Ω,
R 总=10Ω 5Ω=15Ω,
这两个电阻串联后接在电压为 15V 的电源上,电路中的电流:I= =
=1A; 两个电阻并联时,总电阻 R 总 ′ = =
=
Ω,
干路中的电流:I′ = = =4.5A。
故答案为:10;5 ;15;1 ;4.5。
【点评】本题考查了学生分析图象得出信息的能力,知道串联电路的电阻特点和并联电路的 特点以及会灵活应用欧姆定律进行计算是解决本题的关键。
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- 小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”,电源电压 4.5V ,五个定值电阻的阻值分别是 5Ω 、10Ω 、15Ω 、20Ω和 25Ω ,滑动变阻器标有“50Ω1A”字样。
- 请你找出接错的那一根导线,在这根导线上打“ × ”,并画出正确的连接位置。正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P ,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 电阻 (或电压表) 短路 (写出一种即可)。) 小亮排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P 的同时,眼睛应注视 A A .电压表示数
B .电流表示数
C .滑动变阻器滑片
- 实验中小亮多次改变 R 的阻值,调节滑动变阻器滑片 P,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的图象。由图象可以得出结论: 电压一定时,电流与电阻成反比 。结合图象乙,小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是 4 ﹣ 20 Ω 。( 6 ) 由于实验器材中有多组电源可以选择,小亮想如果五个定值电阻不变,控制电压表示数与刚才一样,为了能够顺利完成这五次实验,那么小亮应选择最大电压值不超过 7.5 V 的电源。
【分析】(1) 原电路中, 电阻和电压表短路了, 电阻应与变阻器串联, 电压表与电阻并联;
- 正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P ,电流表有示数,则电路为通路,根据电压表无示数分析;) 探究电流跟电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,据此分析;由图乙得出电阻两端的电压为一定值,据此回答;探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出 变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入 25 ﹣ 5Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻; ( 6) 由串联电路的规律及分压原理求解。
【解答】解:(1) 原电路中, 电阻和电压表短路了,电阻应与变阻器串联,电压表与电阻并联,如下所示:
- 正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P ,电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,则故障可能是电阻 (或电压表) 短路;
- ) 探究电流跟电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,故小亮排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P 的同时,眼睛应注视电压表示数,选 A;
- ) 由图知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0. 1A×25Ω= ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ =0.5A×5Ω=2.5V ,故得出: 电压一定时,电流与电阻成反比;
- 根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U 滑=U ﹣ UV=4.5V ﹣ 2.5V=2V ,变阻器分得的电压为电压表示数的 0.8 倍,根据分压原理, 当接入 25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R 滑=0.8×25Ω=20Ω;
当接入 5Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为: R 滑=0.8×5Ω=4Ω;
在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是 4 ﹣ 20Ω;
- 由串联电路的规律及分压原理有:
= ,
即 = ,故 U=7.5V ,如果五个定值电阻不变,控制电压表示数与刚才一样,为
了能够顺利完成这五次实验,那么小亮应选择最大电压值不超过 7.5V 的电源。
故答案为:(1) 如上所示;(2) 电阻 (或电压表) 短路;(3) A;(4) 电压一定时, 电流与电阻成反比;(5) 4 ﹣ 20;(6) 7.5。
【点评】本题探究电流跟电阻的关系,考查电路连接、故障分析、操作过程、控制变量法和 数据分析及器材的要求。
- 测电阻的方法有很多,比如:
- ) 在“用电流表和电压表测量定值电阻的阻值”的实验中,按图 1 所示的电路连接进行实验。
a .该实验的测量原理: R=
b .连接电路时,开关必须 断开 ,正确连接电路后,闭合开关 S 前,先将滑动变阻器滑片 P 置于 B (选填“A”或“B”) 端。
c .检查电路连接无误后,闭合开关 S ,观察和记录每次实验电压表和电流表的读数,计入表格中。第 2 组实验中电压表的读数如图2 所示,即 2 V ,电流表的读数如表格所示。
实验序号 |
电压/I |
电流/I |
电阻/Ω |
1 |
1.5 |
0.31 |
4.8 |
2 |
0.4 | ||
3 |
2.5 |
0.48 |
5.2 |
d.根据表格内相关数据计算可知:被测电阻 Rx 的阻值是 5 Ω ,若开关断开,Rx 的阻值为
5 Ω 。
e .为确保测量结果的准确性,该实验进行了多次测量,操作正确的是 B A .换用阻值不同的电阻进行测量
B .调节滑动变阻器的滑片 P 到不同位置进行测量
- ) 现要测量一只阻值约为数百欧的电阻 RX.能提供的器材有:干电池两节、电压表 ( 量程为 0~3V 、0~15V)、 电流表 (量程为 0~0.6A 、0~3A)、滑动变阻器 R (100Ω 2A) 和电阻箱 R0 (0~9999Ω 、5A) 各一只、开关和导线若干。有三组同学提出了自己的设计方案并画出了如图 3 所示的电路图:
在甲组、丙组方案中,有一组是不可行的,是 甲 组。(选填“甲”、“丙”) 请说出乙组方案的具体做法: 滑片在最左端时,电压表的示数就是电源电压 U ;当滑片到最右端,滑动变阻器接入电路的阻值是 100Ω ,读出待测电阻两端的电压为 Ux ,则滑动变阻器分得电压为
U ﹣ Ux ,根据串联分压原理可得 = ,则 RX= × 100Ω 。 。
【分析】(1) a 电流表可以测出电阻的电流, 电压表可以测出电压表两端的电压,利用欧姆定律可以求出电阻值的大小;
b 为防止电路中的电流过大烧坏电路元件,连接电路时开关应断开,滑动变阻器处于最大阻
值处;
c 根据电压表的量程和分度值读数;
d 分别利用欧姆定律的变形公式求出电阻值; 电阻的大小与电流和电压无关;
e 滑动变阻器可以改变电流值电压值;
- ) 对于这类实验设计题目,主要是根据提供的实验器材,选择合理的设计实验方案,结合题目中所给的电路图进行分析,利用欧姆定律的变形公式求解电阻的阻值。
【解答】解:
- a 、 电流表可以测出电阻的电流, 电压表可以测出电压表两端的电压,利用欧姆定律可以求出电阻值的大小,故实验原理为:R= ;
b 、为保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的 B 端;
c 、电压表量程为 0 ﹣ 3V ,分度值为 0. 1V ,电压示数为 2V;
d、本实验进行了多次测量的目的减小误差,根据公式 R= 可以求出三次电压下的电阻分别
为:4.8Ω 、5Ω 、5.2Ω ,故被测电阻 Rx 的阻值为:
Rx=
=5Ω;
因为电阻的大小与电流和电压无关,所以,若开关断开,Rx 的阻值仍然为 5Ω;
e、滑动变阻器可以改变连入电路的电阻,从而改变待测电阻的电流值和电压值,实现多次测 量,故选 B;
- ) 由题意可知, 电路中的电阻值很大,但电源电压很小,所以电流也会很小,利用电流表无法准确测出电流,不能达到实验目的,故甲方案不可行;
丙方案是可行的,具体做法为:①调节电阻箱的阻值为 R1 ,使电压表示数为 1V ,则电阻箱的电压为 3V ﹣ 1V=2V ,待测电阻的电压为电阻箱电压的 ,根据分压原理,待测电阻 RX1
= R1,
②同理,分别调节电阻的阻值为 R2 、R3 ,使电压表示数分别为 1.5V 、2V ,待测电阻分别为
RX2=R2 ,RX3=2R3;
③将 3 次测量的平均值作为测量结果,可以减小误差,结果会更准确;
乙方案的具体做法为:滑片在最左端时,电压表的示数就是电源电压U;当滑片到最右端, 滑动变阻器接入电路的阻值是 100Ω ,读出待测电阻两端的电压为 Ux ,则滑动变阻器分得电
压为 U ﹣ Ux ,根据串联分压原理可得 =
,则 RX= × 100Ω 。故答案为:(1) a .R= ; b .断开;B ; c.2; d.5 ;5 ; e .B;
( 2 ) 甲;滑片在最左端时,电压表的示数就是电源电压U;当滑片到最右端,滑动变阻器接入电路的阻值是 100Ω ,读出待测电阻两端的电压为 Ux ,则滑动变阻器分得电压为 U ﹣ Ux,
根据串联分压原理可得 = ,则 RX= × 100Ω 。
【点评】本题考查了实验注意事项、滑动变阻器的原理、电流表读数、求电阻阻值,对电表 读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直。对于这 类设计实验,选择实验方案的题目,要结合电路特点和规律进行分析选择。
3
- 如图所示的电路中, 电源电压保持不变,R1 的阻值为 20 欧,依次闭合开关 S1 、S2 , 电流表的示数从 0.2 安增加到 0.6 安。求:
- 通过 R1 的电流为 0.2 安; (2 ) 电源电压;
( 3) R2 的阻值。
【分析】(1) 当闭合开关 S1 时,只有 R1连入电路; 电流表测量 R1 的电流; (2) 根据 I= 即可求出 R1两端的电压,即为电源电压;
(3) 再闭合开关 S2 时,R1 、R2 并联;电流表测量干路电流,所以电流表的示数变化量即为通过 R2的电流,求出变化量,根据 I= 就可以算出 R2 的阻值。
【解答】解:
(1) 当闭合开关 S1 时, 电路中只有 R1 ,此时电流表的示数即为通过 R1 的电流, 所以 I1=0.2A;
( 2) 根据 I= 可得电源电压:U=U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V;
(3) 当再闭合开关 S2 时,R1 、R2 并联,电流表测量干路电流, 则通过 R2 的电流:I2=I ﹣ I1=0.6A ﹣ 0.2A=0.4A,
根据 I= 可得 R2 的阻值:
R2= =
=10Ω; 答:(1) 0.2;
- 电源电压为 4V;
- R2 的阻值为 10Ω。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和并联电路的特点,属于比较简单的应用题。
- 如图 1 所示,电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω ,当 S1 、S2均断开时,电压表的示数为 6V, 电流表的示数为 0.2A ,求:
- ) 请在图 2 中标出此时电流表指针的位置;
- ) 电源电压;
- 将电流表改接为 0~3A 量程,闭合开关 S1 、S2 时, 电流表和电压表的示数。
【分析】(1) 由图2 可知,电流表的量程,根据分度值和示数确定指针的位置;
- 当 S1 、S2 均断开时,R1 、R3 串联, 电压表测 R3两端的电压,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
- 闭合开关 S1 、S2 时,R1 与 R2 并联, 电流表测干路电流, 电压表被短路无示数,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出干路电流表的示数。
【解答】解:(1) 由图 2 可知,电流表的量程为 0~0.6A,一个大格表示 0.2A,分度值为 0.02A, 指针位于两个大格处,如下图所示:
- 当 S1 、S2均断开时,R1 、R3 串联,电压表测 R3两端的电压, 由 I= 可得,电源的电压:
U=U3 IR1=6V 0.2A×5Ω=7V;
- 闭合开关 S1 、S2 时,R1 与 R2并联,电流表测干路电流,电压表被短路,其示数为 0V, 因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻:
R= = = Ω,
则干路电流表的示数:
I′ = = =2. 1A。
答:(1) 电流表指针的位置如上图所示;
- 电源电压为 7V;闭合开关 S1 、S2 时, 电流表示数为 2. 1A ,电压表的示数为 0V。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流表指针位置的标注,分清 开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
- 如图,电流表的量程是 0~0.6A、电压表的量程是 0~15V,R1 的电阻是 20Ω,电源电压 18V, 变阻器 R3 的阻值范围是0~200Ω.灯泡电阻不变。(请画出每个小题的等效电路图)
- 只闭合开关 S3 时, 电流表示数为 0.3A ,则 R2 的电阻为多大?只闭合 S1 、S3和 S4 时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于多少?只闭合 S2 、S4 ,在不损坏电流表、 电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。
【分析】(1) 只闭合开关 S3 时,R1 、R2 串联, 电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出 R2 的电阻;
- 只闭合 S1 、S3和 S4 时,R2 与 R3并联, 电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点
和欧姆定律求出通过 R2 的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流表示数最大时通过
R3 的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入的最小阻值;
- 只闭合 S2 、S4 时,R1 与 R3 串联, 电压表测 R3两端的电压, 电流表测电路中的电流, 根据电流表的量程可知电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧 姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表 的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的 电压, 根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,进一步求出滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。
【解答】解:(1) 只闭合开关 S3 时,R1 、R2 串联, 电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:
由 I= 可得,电路中的总电阻:
R=
=
=60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,R2 的电阻:
R2=R ﹣ R1=60Ω ﹣ 20Ω=40Ω;
- 只闭合 S1 、S3和 S4 时,R2 与 R3并联,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过 R2 的电流:
I2= =
=0.45A,
当电流表的示数 I′=0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过 R3 的最大电流:
I3=I′ ﹣ I2=0.6A ﹣ 0.45A=0. 15A,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R3= =
=120Ω;
- 只闭合 S2 、S4 时,R1 与 R3 串联, 电压表测 R3两端的电压, 电流表测电路中的电流, 等效电路图如下图所示:
当电路中的电流 I′=0.6A 时,R3接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:
R′ =
=
=30Ω,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R3小=R′ ﹣ R1=30Ω ﹣ 20Ω=10Ω,
当电压表的示数 U3=15V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U ﹣ U3=18V ﹣ 15V=3V, 因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I″= = ,即
= , 解得:R3 大=100Ω,
则滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比:
R3 大 :R3 小=100Ω:10Ω=10:1。答:(1) R2 的电阻为 40Ω;
- 只闭合 S1、S3和 S4 时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于 120Ω;
- 只闭合 S2 、S4 ,在不损坏电流表、 电压表的情况下,滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比为 10:1。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连 接方式并画出对应的等效电路图是关键。
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