2023-2024学年湖南省郴州市桂东县九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共13小题,共39分。
1.医用防护口罩能把携带病毒的“飞沫”吸附在口罩上,以免被人吸入口鼻.这种吸附作用利用的是( )
A. 口罩表层密不透风 B. 分子间的吸引力
C. 异种电荷相互吸引 D. 带电体吸引轻小物体
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 一切物体都具有内能
B. 只要物体放出热量,温度就一定降低
C. 物体温度越高,含有的热量越多
D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
3.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
4.下列措施符合安全用电规范的是( )
A. 电冰箱的金属外壳接地 B. 使用绝缘皮破损的导线
C. 用湿布擦拭工作的台灯 D. 一个插座上同时使用多个大功率用电器
5.某房间原来只接有一只标有“”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡,将它俩串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将( )
A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 无法确定
6.某水电站的年发电量在亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位( )
A. 电能 B. 电功率 C. 电流 D. 时间
7.对于公式的理解,下列说法中正确的是( )
A. 导体的电阻与加在导体两端的电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体的电阻与加在导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻与加在导体两端的电压、通过导体的电流都无关
8.在探究“电荷间的相互作用”的实验中,用绝缘细线悬挂两个小球,静止时的状态如图所示。下列判断正确的是( )
A. 两球一定带同种电荷
B. 两球可能带异种电荷
C. 两球可能一个带电,一个不带电
D. 两球均只受两个力
9.学习了电路后,小明设计了四个如下体重计原理图,用它测量体重时,体重越大,则相应电表的示数越大。你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A. 的示数变小,的示数不变,的示数变小
B. 的示数变大,的示数变大,的示数变小
C. 的示数变小,的示数不变,的示数变大
D. 的示数变大,的示数变小,的示数变大
11.用电器和上都标有“”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 和的阻值不随温度的变化而变化
B. ::
C. 和并联在电源上,通过电流::
D. 和并联在电源上,消耗总功率为
12.如图所示的电路中,标有“”的小灯泡恰好正常发光;若保持不变,将换成另一只标有“”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率为( )
A. 大于
B. 等于
C. 小于
D. 无法确定
13.如图所示,只闭合开关时灯的功率为;断开开关,闭合、时,灯的功率为电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响。则、两灯灯丝电阻之比是( )
A. : B. : C. : D. :
二、填空题:本大题共3小题,共12分。
14.小明家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,小明家接入的用电器总功率不能超过______ 。当家里只有微波炉工作时,电能表在内转转,该微波炉的功率为______ 。
15.当一个定值电阻两端的电压由增加到时,通过电阻的电流变化了,这个定值电阻的电阻为______,其电功率变化了______。
16.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,则滑动变阻器的最大阻值是______,定值电阻能达到的最大功率为______。
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
17.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
四、实验探究题:本大题共2小题,共24分。
18.小华在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热油和水,因此,她对一些物理现象有了一定的感性认识,她猜想油的比热容比水小。
能够支持她这一猜想的事实有______。
A.相同条件下,油比水凉的快 油能把食物炸的焦黄,而水不能
C.油能漂在水面上 油比水难蒸发
E.相同条件下,加热时油比水热的快
她设计了探究实验,如图所示电路,三个规格相同的锥形瓶内,分别装有质量相同,初温同为的煤油或水。
为比较水与煤油的比热容大小,应闭合开关______,观察两支温度计______填温度计序号示数的变化。在同样条件下加热相同时间后,水的温度达到,油的温度达到,由此可得油的比热容为______水的比热容为。
为探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”,应只闭合开关______,观察两支温度计______示数变化情况填温度计序号。
19.小明在测量额定电压为小灯泡的电功率的实验中。
实验原理是______;
小明在实验之前检查仪表时发现:电流表未接入电路时,电流表指针如图甲所示,出现这种现象的原因是______;
图乙是小明所连接的实验电路,其中存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接法______;
小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,小明分析后确定是灯泡的故障。若电流表有示数,电压表几乎没有示数,可以判断灯泡______;
当灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______;
通过上面的实验我们还可以求出小灯泡正常发光时的电阻是______。计算结果保留两位小数
五、计算题:本大题共2小题,共21分。
20.如图所示,为一种电饭锅的简化电路。其中和均为电热丝,是自动控制开关,通过开关的控制,可智能实现高温挡或低温挡,从而控制食物在不同时间段的温度。把电饭锅接入的家庭电路中,电饭锅完成一次煮饭过程高温挡工作,低温挡工作。煮饭中高温挡功率为,低温挡功率为。求:
只闭合时,通过电热丝的电流?
高温挡工作,电流所做的功?
电热丝的电阻?
21.如图所示,电源电压为可调电压,小灯泡标有“”,滑动变阻器标有“”的字样,电流表的量程为,电压表的量程为不考虑温度对灯丝电阻的影响求:
小灯泡的阻值是多少?
当、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到中点时,电流表的示数为,电压表示数为,则消耗的电功率是多少?
将电源电压调至时,闭合开关,断开开关、,在确保电路安全的前提下,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:医用口罩分三层,中间一层为溶胶布,为带有静电的材料,携带病毒的“飞沫”可以吸附在口罩上,所以可以可以防止被人吸入口鼻,故ABC不符合题意,符合题意。
故选:。
医用口罩分三层,中间一层为溶胶布,为带有静电的材料,据此利用带电体具有吸引轻小物体的性质分析解答。
本题考查对静电现象的认识,了解口罩的结构和原理是解答此题关键。
2.【答案】
【解析】解:、所有的物体都具有内能,故A正确;
B、晶体凝固时,放出热量,内能减小,温度不变,故B错误;
C、物体温度越高,内能越大,但不能说含有的热量越多,因为热量是过程量,只能说吸收和放出,故C错误;
D、热传递的条件是:物体之间存在着温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或者从温度高的部分传给温度低的部分,故D错误。
故选:。
所有的物体都具有内能;
晶体凝固时放热但温度保持不变;
热量是过程量,只能说吸收和放出;
热传递的条件是:物体之间存在着温度差。
本题考查内能、热量、和温度的关系以及热传递现象,难度不大。
3.【答案】
【解析】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:。
超导是在特殊条件下导体电阻为零的现象;
容易导电的物体叫作导体,不容易导电的物体叫作绝缘体;
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;
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。
4.【答案】
【解析】解:
A、电冰箱必须使用三脚插头,金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故A正确;
B、由于导线绝缘皮老化漏电或短路,电路中的电阻几乎为零,会造成电流过大,引发事故;故B错误;
C、用湿布擦拭工作的台灯,湿布中含有大量的水,水是导体,因此会导致人触电,故C错误;
D、家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,引起火灾,故D错误。
故选:。
有金属外壳的用电器,外壳必须接地;
绝缘皮损坏,则导线会露在外面,容易造成事故;
水是导体,能够导电,因此不能用湿物体接触电器;
家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,引起火灾。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
5.【答案】
【解析】解:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻,
在电源电压不变的情况下,由可知,电路的总功率变小,房间内的总亮度变暗。
故选:。
本题考查了电功率公式的灵活应用,正确的判断两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻是关键。
6.【答案】
【解析】解:
,是电能的单位,所以“”是电能的单位,
而电功率的单位为,电流的单位为,时间的单位为,故A正确、BCD错误。
故选:。
“”是电功率的单位,“”是时间的单位;电功率与时间的乘积是电功消耗的电能。
电学中的物理量较多,各个物理量都有自己的单位,有些单位是由其它的两个单位复合而成;不要将单位相互混淆。
7.【答案】
【解析】解: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;导体的电阻与加在导体两端的电压、通过导体的电流都无关,故ABC错误、D正确。
故选:。
电阻是导体本身的一种性质,它与两端的电压和通过电流无关,这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
本题考查我们对欧姆定律导出公式的理解,要注意公式只是表示出了三者之间的数值关系,而并非是它们间的正、反比关系。
8.【答案】
【解析】解:
A、由于同种电荷互相排斥,两带电小球表现出排斥现象,所以,两球一定带同种电荷,故A正确;
B、异种电荷互相吸引,两带电小球没有吸引紧贴,所以,两球不可能带异种电荷,故B错误;
C、带电体会吸引不带电的轻小物体,若一个带电一个不带电,则两球会相互紧贴,故C错误;
D、由受力分析可得,两小球均受到重力、绳子给的拉力、小球所带同种电荷间的排斥力,故两球均受三个力,故D错误;
故选:。
本题考查了电荷间的相互作用规律,物体的受力情况及运动状态判断,有一定综合性,属易错题目。
9.【答案】
【解析】解:
A、电路为串联电路,电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故A不符合题意;
B、电压表串联在电路中,电压表的内阻很大,串联在电路中相等于断路,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故B不符合题意;
C、图中电流表串联在电路中,当人的体重越大时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路的电阻减小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流增大,电流表的示数增大,故C符合题意。
D、电路中电流表与滑动变阻器并联,将滑动变阻器短路了,无论压力如何变化,电流表示数都不变,不能实现人的体重越大,电表的示数越大,故D不符合题意;
故选:。
先识别电路,然后根据压力的改变判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化,再根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化,结合选项,逐一分析即可。
本题结合实际考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,明确电表的测量对象是解题的基础。
10.【答案】
【解析】解:从图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量的是电源电压,
所以电压表的示数保持不变。
当滑动变阻器的滑片向右移动时,其连入电路中的电阻变大,
而灯泡的电阻不变,
电路中的总电阻变大,
又电源电压保持不变,
由公式可知,电路中的电流变小;
由公式可知,灯泡两端的电压变小,
因此滑动变阻器两端的电压变大,
所以电流表的示数变小,电压表的示数变大。
故选:。
从图可知,灯泡和滑动变阻器组成的是串联电路,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电源电压,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,首先判断滑动变阻器的滑片向右移动时其阻值的变化,再根据串联电路电阻的特点判断电路中总电阻的变化,从而利用公式分析电流的变化,再利用公式判断出灯泡两端电压的变化,最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化。
本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响,以及串联电路中电阻和电压的特点,并结合欧姆定律来判断电流表和电压表示数的变化。
解决此类问题首先要分析电路的连接方式,再判断出电压表、电流表测的是哪段电路的电压和电流,结合滑动变阻器在电路中的位置,分析滑动变阻器的阻值变化对整个电路的影响。
11.【答案】
【解析】解:两电阻的电流随电压变化关系为过原点的直线,故两电阻都为定值,和的阻值不随温度的变化而变化,故A正确;
由图知,当电压为时,通过和的电流分别为和,通过和的电流之比::::,故C错误;
和并联在电源上,两电阻的电压相同,根据可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故::::,故B正确;
和并联在电源上,干路电流为:,
电路消耗的总功率为:,故D正确。
故选:。
根据两电阻的电流随电压变化关系为过原点的直线分析;
由图知当电压为时通过和的电流大小,根据并联电路电压相等和,在电压不变时,电流与电阻成反比求出两电阻之比;
和并联在电源上,根据并联电路电流的规律得出干路电流,根据求出电路消耗的总功率。
本题考查并联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是从图中获取有效的信息。
12.【答案】
【解析】解:根据的变形式可知,当电压相同时,电功率越大,电阻越小;
所以“”的灯泡电阻比“”灯泡电阻小;
因为第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大,所以第二个灯泡与串联后的总电阻比第一个灯泡与串联后的总电阻大,
则此时电路中的电流比前一次的电流小,电阻两端的电压比前一次两端的电压小,
由此可知,第二个灯泡两端的电压比第一个灯泡两端的电压大。
由于第一个灯泡正常发光,说明它两端的实际电压等于额定电压,即为,
所以第二个灯泡两端的电压高于,则第二个灯泡两端的实际功率比额定功率大。
故选:。
灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的,根据公式可知两灯泡电阻的大小;根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流和电阻两端的电压变化,再根据串联电路的电压特点得出此时灯泡两端的电压变化,最后根据判断灯泡实际功率的变化,进而得出答案。
本题考查电功率的计算,串联电路的电压规律,欧姆定律的应用,解决本题的关键是判断定值电阻的电压变化。
13.【答案】
【解析】解:只闭合开关时,两灯串联,灯的功率为;
断开开关,闭合、时,两灯并联,灯的功率为;
根据,在不变时,功率与电压的平方成正比,
对灯而言有:
,
即,
电源电压与串联电路中的电压之比为:
:,
根据串联电路电压的规律,
。
,即串联电路中,的电压与的电压之比为:,由分压原理,、两灯灯丝电阻之比是:,只有C正确,
故选:。
只闭合开关时,两灯串联,已知灯的功率;断开开关,闭合、时,两灯并联,已知灯的功率;根据,在不变时,功率与电压的平方成正比得出电源电压与串联电路中的电压之比,根据串联电路电压的规律,得出串联电路中的电压与的电压之比,由分压原理得出、两灯灯丝电阻之比。
本题考查串联、并联电路的规律及电功率公式的运用,根据,在不变时,功率与电压的平方成正比是解题的突破口。
14.【答案】
【解析】解:电能表表盘上的参数:是指电能表的工作电压为,是表示该电能表的标定电流是,
小明家接入的用电器总功率最大值:,
转盘转动转消耗电能:,,
用电器的功率:。
故答案为:;。
是指该电能表要接在的电路中使用,是表示该电能表的标定电流是;由电功率公式求出电能表允许最大电功率;
表示的是电路中每消耗的电能,电能表的转盘转,或者表示电能表每转,电路中消耗的电能,求出转盘转电路中消耗的电能,然后根据求出微波炉的功率。
本题考查了电功率的计算、对电能表参数的意义的理解以及电能表的读数;关键是理解电能表的各个参数的物理意义。
15.【答案】
【解析】解:因定值电阻的阻值不变,
所以,定值电阻两端的电压从升高到时,通过该电阻电流的变化量:
,
解得:,
则该电阻的电功率的变化量:
。
故答案为:;。
定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律表示出其两端的电压从升高到时通过电流的变化量即可求出定值电阻的阻值,根据求出该电阻的电功率的变化量。
本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
16.【答案】
【解析】解:由图甲可知,闭合开关,该电路为和滑动变阻器的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,电路为的简单电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,从图中可知,此时电路中的电流,电压表的示数为,故电源电压为。
当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,从图乙可知,电路中的电流为,电压表示数为,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压,
根据欧姆定律可知滑动变阻器的阻值为;
从图乙可知,电路中的最大电流为,根据可知定值电阻的最大功率。
故答案为:;。
由图甲可知,闭合开关,该电路为和滑动变阻器的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,电路为的简单电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,从图中可知,此时电路中的电流,电压表的示数为,故电源电压为。当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,从图乙可知,电路中的电流为,电压表示数为,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器的阻值;
从图乙可知,电路中的最大电流为,根据可知定值电阻的最大功率。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
17.【答案】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;
三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
【解析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
本题考查了家庭电路的连接,在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
18.【答案】 、、
【解析】解:、油的比热容小于水的比热容,由分析,相同质量的水和煤油吸收相同的热量,油的温度变化更快,A正确;
B、油能把食物炸黄,而水不能,只能说油比水的沸点高,B错误;
C、油能漂在水面上,说明油的密度比水小,C错误;
D、油比水难蒸发,不能说明油的比热容比水小,D错误;
E、油的比热容小于水的比热容,相同条件下,由可知,油的温度升的高,E正确;
需使相同的加热源给水和煤油加热,需使电阻均为阻值对水和煤油加热,由和可知,可使两电阻串联或并联,根据电路图可知,两电阻可形成并联电路,因此需闭合开关、、,观察温度示数的变化,可比较出水和煤油比热容的大小;
根据题意可得:,
则
,
解得:;
探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”时,需保证通过两电阻的电流和通电时间相等,电阻不同,因此需使不同的电阻串联,故需闭合开关,断开、,使和串联,然后观察温度计示数的变化。
故答案为:;、、;;;;。
根据分析,相同质量的不同物质吸收相同的热量,比热容小的温度变化快;
要比较水与煤油比热容的大小,需使相同的加热源给水和煤油加热,观察温度计示数的变化可知水和煤油比热容的关系。
相同条件加热相同时间,表示水和油吸收的热量相同,水的比热是已知的,根据公式解方程得出油的比热容。
探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”时,需保证通过两电阻的电流和通电时间相等,电阻不同。
比热容描述的是物质的吸热本领,比较比热容的大小时,要在吸收相同的热量时,比温度的变化量;或在温度变化相同时,比较吸收热量的多少。要注意控制变量思想的体现。
19.【答案】 指针没有调零 见解答图 短路
【解析】解:实验原理:;
电流表在未接入电路时,电流表指针左偏,是电流表使用前指针没有调零引起的;
电压表应与灯泡并联,由图示电路图可知,电压表并联在灯泡与滑动变阻器串联电路两端,电压表连接错误,修改后的电路图如图所示:
闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,说明电路不存在断路;电压表几乎没有示数,是与电压表并联的灯泡短路;
由图丙可知,电流表使用的量程,分度值为,示数为,灯泡正常发光时两端的电压,小灯泡的额定功率:;
小灯泡正常发光时的电阻:。
故答案为:;指针没有调零;见解答图;短路;;。
在测量小灯泡的电功率的实验中,用电压表测量灯两端的电压,利用电流表测量通过的电流,利用计算小灯泡的电功率;
使用前,检查电表指针是否指在零刻线处,如果不是,需要调零;
测灯泡的电功率,电压表应与灯泡并联,测灯泡两端电压,据此分析修改;
灯泡不亮,灯泡断路或短路;电流表有示数,说明电路不存在断路;电压表几乎没有示数,说明与它并联的电路短路,据此分析解答;
读出灯泡正常发光时电流表的示数,利用求小灯泡的额定功率;
利用欧姆定律求小灯泡正常发光时的电阻。
本题考查了实验原理、修改电路图、电路故障分析、电流表的读数、实验数据处理等问题,属于基础题目。
20.【答案】解:由电路图可知,闭合开关、断开时,电路为的简单电路,此时电阻较大大于并联时的总电阻,由可知电饭锅的功率较小,处于低温挡,
由可知,通过的电流:
;
高温挡工作,电流所做的功:
;
由电路图可知,闭合开关、时,与并联,此时电阻较小,电饭锅的功率较大,处于高温挡,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以的电功率:
,
电阻的阻值:
。
答:当只闭合时,通过电阻的电流为;
高温挡工作,电流所做的功为;
电阻的阻值为。
【解析】由电路图可知,闭合开关、断开时,电路为的简单电路,电路中电阻较大,电源电压一定,根据可知电饭锅功率较小,处于低温挡;知道低温挡功率,利用求通过的电流;
知道高温挡功率,利用求高温挡工作时电流所做的功;
由电路图可知,闭合开关、时,与并联,电源电压一定,根据可知电饭锅功率较大,处于高温挡,的电功率等于高温挡和低温挡功率之差,再利用求出电阻的阻值。
本题考查了电功率公式及其变形公式的应用,关键是确定电饭锅处于不同挡位时电路的连接方式。
21.【答案】解:
根据可得:
灯泡的阻值;
当、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到中点时,滑动变阻器与并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;
,
则通过滑动变阻器的电流,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
通过的电流,
消耗的电功率;
将电源电压调至时,闭合开关,断开开关、,滑动变阻器与灯泡串联,
灯泡的额定电流:,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为,滑动变阻器标有“”的字样,
所以电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
根据可得此时电路的总电阻,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的最小阻值;
当电压表的示数时,电路中的电流最小,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,所以此时灯泡两端电压,
此时电路中的电流,
则根据可得,
所以,滑动变阻器的取值范围是。
答:小灯泡的阻值是;
当、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到中点时,消耗的电功率是;
将电源电压调至时,闭合开关,断开开关、,在确保电路安全的前提下,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是。
【解析】已知灯泡的额定电压和额定功率;根据可求出灯泡的阻值。
当、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到中点时,滑动变阻器与并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,根据并联电路的电流特点求出通过的电流,最后即可,根据求出消耗的电功率
将电源电压调至时,闭合开关,断开开关、,滑动变阻器与灯泡串联,在确保电路安全的前提下,则先根据欧姆定律求出灯泡的额定电流,根据电流表的量程和滑动变阻器的允许通过的最大电流比较,判断得出电路中的最大电流,然后根据欧姆定律求出电路的总电阻,并根据电阻的串联求出变阻器接入电路的最小阻值;
当电压表示数为时,变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压特点和欧姆定律求出变阻器接入电路的最大阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用,关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流、根据电压表量程确定变阻器接入电路阻值最大阻值。
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