2014年黄冈市九年级物理上学期期末试卷(新人教附解析)
一、选择题(本题共10小题,计30分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(3分)为了测量一节干电池的电压,有如下实验步骤:①把电压表的正接线柱与干电池的负极接触,负接线柱与正极接触;②在刻度盘上读出电压值;③选择电压表的量程为3V;④把电压表的负接线柱与干电池的负极接触,正接线柱与正极接触;⑤选择电压表的量程为15V.以上实验步骤操作顺序正确的是( )
A.
③②①
B.
①⑤②
C.
③④②
D.
①④⑤
考点:
电压表的使用..
专题:
电压和电阻.
分析:
根据一节干电池的电压为1.5V和电压表的正确使用进行判断.
解答:
解:由于一节干电池的电压为1.5V,所以选择电压表的量程为3V,故③正确,⑤错误;
把电压表的负接线柱与干电池的负极接触,正接线柱与正极接触,故④正确,②错误;
在刻度盘上读出电压值,故②正确.
即合理顺序应为③④②.
故选C.
点评:
本题考查了用电压表测量一节干电池的电压,电压表是可以把两个接线柱直接接在电池的两极的.
2.(3分)关于电和磁下列说法中正确的是( )
A.
磁场是由无数磁感线组成的
B.
指南针能指南是因为地球周围存在磁场
C.
只要导体在磁场中运动,就能产生感应电流
D.
电动机转动过程是电能转化机械能的过程
考点:
磁性、磁体、磁极;地磁场;直流电动机的原理;产生感应电流的条件..
专题:
电和磁.
分析:
解答此题用到以下知识:
(1)磁感线是人们为了研究磁场的分布情况而假设的曲线,实际并不存在;
(2)地球周围存在着地磁场,对处于其中的小磁针有磁力作用;
(3)当闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,会产生感应电流;
(4)电动机工作时主要是将电能转化为机械能.
解答:
解:A、磁感线实际上并不存在,所以A说法错误;
B、由于地磁场的存在,指南针(相当于小磁针)在地磁场中受力磁力作用,所以会指南北,故B是正确的;
C、由于选项中没有说明电路是闭合的,如果只是一段导体在磁场中做切割磁感线运动,是不会产生感应电流的,故C说法错误;
D、电动机工作过程中的能量转化为电能转化为机械能和少量的内能,故D说法错误.
故选B.
点评:
该题考查磁现象中多个规律及概念,具有一定的迷惑性,需要对基础知识掌握并理解才能正确作答.
3.(3分)(2011•广西)关于现代通信和电磁波,下列叙述正确的是( )
A.
光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
B.
卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C.
电磁波的应用对人类有利无害
D.
电磁波不能在真空中传播
考点:
电磁波的传播;光纤通信;卫星中继通信..
分析:
现代通信主要应用电磁波,由电磁波的性质可判断本题.
解答:
解:A、光纤通信是以光通信,需要用到光导纤维,故不是无线传播,A错.
B、卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信的,故B对.
C、电磁波对人类是有辐射的,可引起人体病变,故C错.
D、电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,故D错.
故选B.
点评:
电磁波需记清其性质、应用及传播的方式.
4.(3分)楼道里的声控灯的声控开关实质上是一个声敏电阻,有声时灯亮,无声时灯灭.关于这个声敏电阻下列说法正确的是( )
A.
有声时电阻会变得很大
B.
有声时电阻会变得很小
C.
有声和无声时的电阻相同
D.
以上说法都有可能
考点:
家庭生活自动化 智能化;半导体的作用..
专题:
应用题;电压和电阻.
分析:
声控开关中装的是声敏电阻,这种电阻阻值大小与声音有关:当有声音时,它的阻值会变小;当没有声音时,它的阻值会变大.
解答:
解:当发出声音时,声控开关里的声敏电阻变小后,灯泡才能发光,没有声音时声敏电阻会变大,灯泡不会发光.
故选B.
点评:
本题是声控开关在实际生活中的具体应用,需要对题中要求有清楚的认识,关键是开关的控制作用.
5.(3分)如图所示,电源电压保持4.5V不变,闭合开关S后,电压表的示数是3V,则( )
A.
小灯泡两端的电压为3V
B.
小灯泡两端的电压为1.5V
C.
向右移动滑片P,电压表示数变小
D.
向右移动滑片P,电流表示数变大
考点:
电路的动态分析;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用..
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压;
(2)根据滑片的移动可知,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灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点求出电压表示数的变化.
解答:
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,小灯泡两端的电压:
UL=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,故A不正确,B正确;
(2)向右移动滑片P,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D不正确;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,
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变大,即电压表的示数变大,故不正确.
故选B.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是电路串并联的辨别和电压表所测电路元件的判断,要注意电压表不测带电源的电路元件.
6.(3分)(2006•济宁)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )
A.
甲灯的实际功率一定是25W
B.
将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
C.
两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D.
两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
考点:
电功率的计算;额定电压;额定功率..
专题:
计算题;压轴题.
分析:
(1)灯泡的铭牌上标有额定电压和额定功率.根据额定电压和额定功率求出正常工作时的电阻R=.
(2)判断灯泡的亮暗程度是根据实际功率.串联电路中一般利用P=I2R.并联电路中一般利用 P=.
(3)消耗的电能W=Pt.在不知道通电时间长短时,不能只根据功率大小来判断消耗的电能.
解答:
解:A、甲灯的额定功率是25W,但实际电压改变时,其实际功率也随之变化,不一定总是25W,故A说法不对.
B、由乙灯铭牌上的字样可知,当乙灯接入220V电路中正常工作,其额定功率为100W.根据 P=可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为110V,即为额定电压的1/2,则实际功率就是额定功率的1/4,所以此时的实际功率为:P===25W,故B不对.
C、当两灯都正常发光时,它们的实际功率都等于各自的额定功率,分别为25W和100W,但由于不清楚各自的工作时间,故无法确定谁消耗的电能多.故C不对.
D、根据R=可知,在电压一定时,电阻与功率成反比.两都正常工作时,电压都是220V,而甲的额定功率小,故甲的电阻较大,故D正确.
故选D.
点评:
本题考查了电功(消耗电能)的计算、电功率的计算、两灯串联时消耗电能的比较,灵活选用公式是本题的关键.
7.(3分)(2005•十堰)小明同学寒假在家看电视时,为了取暖.便将一个电暖器拿出来.当他将插头插入插座中时,听到“叭”的一声.同时从插座中冒出一股黑烟,电视机和电灯也都熄灭了,这个现象会导致的结果是( )
A.
电视机烧坏
B.
电暖器烧坏
C.
空气开关(或熔丝)断开
D.
灯丝烧断
考点:
熔断器的作用及保险丝的选择方法;家庭电路电流过大的原因..
分析:
保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.
解答:
解:家庭电路中各用电器之间是并联电路,各支路间互不影响,因此当将插头插入插座中时,听到“叭”的一声.同时从插座中冒出一股黑烟,虽然电视机和电灯也都熄灭了,但它们并没有损坏,因此选项A、B、D都不正确.
当他将插头插入插座中时,听到“叭”的一声,可能是引起短路造成的,短路时,电路中电流过大,会导致熔断器自动切断电路,所以选项C正确.
故选C.
点评:
本题主要考查对保险丝作用的了解.
8.(3分)在研究物理问题时,我们常需采用一些科学的研究方法.下面是小明在学习中采用的一些研究方法,其中说法不正确的是( )
A.
在研究多个用电器组成的电路时,引入总电阻采用的是等效法
B.
在研究形成电流的原因时,对照水压讲电压采用的是类比法
C.
在研究电流与电压和电阻的关系时,采用的是控制变量法
D.
在研究磁场的性质时,根据它所产生的作用来认识它,采用的是模型法
考点:
物理学方法..
专题:
其他综合题.
分析:
常用的物理学研究方法有:控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、类比法、转换法等,是科学探究中的重要思想方法.
解答:
解:
A、多个用电器共同使用产生的效果,可以由一个用电器代替,采用的是等效法.此选项正确;
B、电压不能直接观察,水压可以直接感受,研究电压时把它与水压相比,采用的是类比法.此选项正确;
C、电流与电压和电阻都有关系,在研究电流与电压和电阻的关系时,采用的是控制变量法.此选项正确;
D、磁场不能直接观察,根据磁场产生的作用认识磁场的存在和性质,采用的是转换法.此选项错误.
故选D.
点评:
本题考查了物理中的科学研究方法的种类区分,注意在初中物理中灵活应用这些研究方法.
9.(3分)(2011•广安)如图所示,在探究串联电路的电压关系时,小明闭合开关后用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V.在表格中记录数据后,接着应该做的是( )
A.
整理器材,结束实验
B.
分析数据,得出结论
C.
换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.
换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
考点:
探究串、并联电路中的电压规律实验..
专题:
实验探究题.
分析:
(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(2)探究串联电路中的电压关系时,应该使用相同规格的小灯泡、不同规格的小灯泡、不同的用电器进行多次实验,然后分析数据,总结结论.
解答:
解:在探究串联电路中的电压关系时,用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压后,为寻找规律,应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性.
故选:C.
点评:
(1)探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择相同规格的灯泡,不同规格的灯泡,不同的用电器进行实验,才能使实验结论更准确.
(2)掌握串联、并联电路的电流、电压的特点
10.(3分)如图所示的电路中,电源电压为10V,滑动变阻器R1标有“60Ω,1.5A”,R2为30Ω,在该电路正常工作的情况下,则( )
A.
电路消耗的最大功率为75W
B.
电流表的最大示数为1.5A
C.
滑动变阻器消耗的最小功率为45W
D.
电路总电阻的变化范围为0~45Ω
考点:
欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功率的计算..
专题:
计算题;电路和欧姆定律;电能和电功率.
分析:
由电路图可知,R1、R2并联,电流表测干路电流;
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流,再根据滑动变阻器的铭牌得出通过其最大电流,利用并联电路的电流特点可求电流表的最大示数,利用P=UI可求电路消耗的最大功率;
(2)用总电压除以最大总电流即可求出电路中的最小总电阻;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为60Ω时,消耗的电功率最小,根据P=求出其大小.
解答:
解:由电路图可知,R1、R2并联,则U1=U2=U=30V,
(1)根据欧姆定律可得,通过R2的电流为I2===1A,
∵滑动变阻器R2上标有“60Ω、1.5A”字样,
∴通过滑动变阻器的最大电流为I1max=1.5A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表的最大示数为Imax=I1max+I2=1.5A+1A=2.5A,故B不正确;
电路消耗的最大功率Pmax=UImax=30V×2.5A=75W,故A正确;
(2)电路中最小的总电阻:
Rmin===12Ω,故D不正确;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为60Ω时,消耗的电功率最小,
P1min===15W,故C不正确.
故选A.
点评:
本题考查电功率、电阻等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是判断滑动变阻器接入电路的最大和最小电阻,还要知道并联电路电阻的规律.
二、填空题(每小题4分,共24分)
11.(4分)根据中国信息产业部2003年10月公布的最新统计数据显示:到2003年9月,我国的固定电话用户总数约为2.5亿户.电话的话筒是将 声 信号转化为 电 信号.利用电话线路,还可以上网.小明申请了一个电子邮箱,地址是xiaoming@126.com,表示该信箱的用户名是 xiaoming ,信箱的服务器名叫 126.com .
考点:
信息与信息传播..
专题:
信息的传递.
分析:
(1)电话的构造,即话筒和听筒以及电池组组成.电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流,而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的.
(2)电子邮件是目前人们经常使用的网络通信形式,电子邮箱的地址包括:用户名和服务器名两部分;服务器名的最后一部分表示的是服务器注册的国家名称.
解答:
解:(1)电话的话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去,再通过听筒把强弱变化的电流信号变成声音的信号,把传输的声音还原出来.
(2)电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式,对于一个邮箱来说,要有以下几部分组成:
邮箱是谁的,也就是该邮箱属于谁;
②@表示在什么上;
③邮箱的服务器的名字.
故邮箱:xiaoming@126.com.表示:这个电子邮箱属于xiaoming;邮件服务器名叫126.com.
故答案为:故答案为:声;电;xiaoming;126.com.
点评:
本题主要考查学生对网络通信的了解,特别是网络通信的最主要形式电子邮件和电子邮件的地址要熟练掌握.
12.(4分)如图所示是小明连接的用滑动变阻器调节灯泡亮度的电路,在使用过程中,小明分别遇到下列问题,请分析其中的原因.
(1)小灯泡的亮度很亮,移动滑动变阻器,灯泡的亮度不变.其原因是: 滑动变阻器接入的是上面金属棒两端的接线柱 ;
(2)小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器,灯泡的亮度不变.其原因是: 滑动变阻器接入的下面电阻线两端的接线柱 ;
(3)小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数.其原因是: 灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良 .
考点:
电流表、电压表在判断电路故障中的应用..
专题:
电流和电路.
分析:
(1)滑动变阻器要按一上一下的原则接线,当将上面两个接线柱接入电路时,滑动变阻器接入电路的阻值为零;当将下面两个接线柱接入电路时,滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(2)电流表无示数说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连.
解答:
解:(1)小灯泡的亮度很亮,移动滑动变阻器,灯泡的亮度不变,说明电路中阻值太小,电流太大,因此故障为滑动变阻器接入的是上面金属棒两端的接线柱;
(2)小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器,灯泡的亮度不变,说明电路中的阻值太大,电流较小,因此故障为:滑动变阻器接入的下面电阻线两端的接线柱;
(3)小灯泡不发光,电流表无示数说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障为灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良.
故答案为:(1)滑动变阻器接入的是上面金属棒两端的接线柱;
(2)滑动变阻器接入的下面电阻线两端的接线柱;
(3)灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良.
点评:
本题考查滑动变阻器的正确使用以及根据电压表、电流表的示数判断电路故障的能力.
13.(4分)BCD﹣195K型电冰箱铭牌上有“输入电压220V、耗电量0.7kW•h/24h、输入总功率120W”等数据.其中“耗电量0.7kW•h/24h”这个数据的含义是:该冰箱正常使用24h消耗电能0.7kW•h.如果按照输人总功率120W和工作24h计算,则消耗的电能是 2.88 kW•h,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有 间歇(或不连续) 工作的特点而造成的.
考点:
电功的计算..
专题:
电能和电功率.
分析:
解决此题可根据电功的公式W=Pt求解电功,电冰箱在实际工作时是不连续的,所以实际消耗和额定值是不同的.
解答:
解:由题目已知,输入功率为120W,则由公式P=可得,W=Pt=0.12kW×24h=2.88kW•h;
实际消耗电能与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有不连续工作的特点而造成的;
故答案为:2.88;不连续.
点评:
解决此类问题的关键是结合冰箱的实际工作特点,根据电功的公式进行分析计算.
14.(4分)说明下列图中所蕴含的物理知识或解释其中的现象.
(1)图甲中的现象说明 通电导体周围存在磁场 ;
(2)图乙中操作的错误是 手指没有与笔尾金属体接触 ;
(3)图丙中的实验现象说明 电流表的正负接线柱接反了 ;
(4)图丁中的情景说明 有人触电时,应先切断电源 .
考点:
通电直导线周围的磁场;电流表的连接;测电笔的使用;安全用电原则..
专题:
其他综合题.
分析:
(1)根据奥斯特实验得出结论;
(2)根据试电笔的使用规则解答;
(3)根据电流表的使用规则解答;
(4)从安全用电原则分析解答.
解答:
解:(1)图甲中小磁针发生偏转,这是由于通电导线周围存在磁场造成的.
(2)图乙所示情景是:手指没有与笔尾金属体接触,不能形成闭合电路,故不能检测火线和零线.
(3)图丙中电流表指针向左偏转,即反向偏转,这是由电流表正负接线柱接反了造成的;
(4)图丁所示情景表明:有人触电时,要先切断电源,再去救人.
故答案为:(1)通电导体周围存在磁场;
(2)手指没有与笔尾金属体接触;
(3)电流表的正负接线柱接反了;
(4)有人触电时,应先切断电源.
点评:
此题考查学生对于奥斯特实验、试电笔的使用、电流表的使用和安全用电原则的理解和掌握.
15.(4分)某学校生物小组的同学为了探索一项技术,使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长,决定搭建一个微型温室.温室内需要安装一个电发热体.根据设计,该发热体用3 6V电压供电,发热功率为200W(设电能全部转化为内能).
(1)电发热体不采用220V电压而用3 6V电压供电的考虑是什么?
(2)同学们在实验室里用2节于电池、电流表、电压表等器材,测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果.用它制成发热体后,实际功率却小于设计的要求.经检查,电压正常请你猜想产生这种情况的原因可能是什么?
考点:
影响电阻大小的因素..
专题:
简答题;压轴题;电压和电阻.
分析:
(1)根据安全电压和环境和条件分析;
(2)一般的导体的电阻随温度的变化而变化.
解答:
答:(1)从用电安全考虑的.因为温室内空气潮湿,绝缘体的绝缘性能下降,为了不发生触电事故,要用不高于安全电压的电压,即要用36V的电压;
(2)在通常情况下,因温度变化较小,所以把温度对导体电阻的影响略去不计.在题中条件下,把镍铬合金丝作发热体使用,温度比测量时升高了许多(使电阻显著变大),造成功率达不到设计的要求.
点评:
本题考查了安全用电的知识和利用电功率公式的计算.对于金属导体来说,温度越高,电阻越大.
16.(4分)(2005•泰州)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 吸引大头针的多少 来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到图(a)所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图(b)所示的情景.比较图(a)和(b),可知 a 图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越 大 (填“大”或“小”)磁性越强.
(3)如图(c),将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路.从图(c)的情景看出,在 电流 相同的情况下,线圈的匝数越 多 (填“多”或“少”)磁性越强.
考点:
探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验..
专题:
压轴题;实验探究题;控制变量法;转换法.
分析:
研究电磁铁的磁性强弱的这个实验中用到了控制变量法和转换法.磁性的强弱是直接看不出来的,利用磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同来认识其磁性强弱,这就是一种转换法.磁性的强弱由电流大小、线圈匝数两个物理量来决定,要用控制变量法进行研究.
解答:
解:(1)磁性的强弱是直接看不出来的,由于电磁铁的磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同.通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱,这就是一种转换法.
(2)(a)和(b),两次吸引的大头针数目不同,可知线圈前后两次的磁性不同:第一次的磁性比第二次的磁性要弱.结合题意知线圈匝数相同,由于滑片P的移动,导致电路中的阻值变小,电流变大.故知:在匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强.
(3)由图c可知,甲吸引的大头针数目比乙的多,说明甲的磁性比乙的强.由图知两电磁铁串联,故电流相同,而匝数不同,甲的匝数比乙的匝数多.故结论为:在 电流相同的情况下,线圈的匝数越 多磁性越强.
故答案为:(1)吸引大头针的多少
(2)a;大
(3)电流;多.
点评:
掌握控制变量法,认真观察a、b、c三图的异同点,是解决此题的关键.
三、作图与实验(4分+4分+8分=16分)
17.(4分)将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合开关,汽车启动.请在下图中连接好控制汽车启动的电路图.
考点:
电磁继电器的组成、原理和特点..
专题:
作图题;压轴题.
分析:
在电磁继电器的应用中,一般有两个电路:
①控制电路,包括:钥匙孔、电源以及螺线管,由钥匙在钥匙孔内的转动来实现开关的闭合;
②工作电路,包括:电动机、触电开关及电源.
然后将两个电路分别进行连接即可.
解答:
解:将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关,使电磁铁工作,从而吸引衔铁向下,接通了电磁铁右边的触点开关;进一步把电动机所在电路接通,汽车启动.故把线圈与钥匙开关、电源串联,电动机与电源、触点开关串联.答图如下:
点评:
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用.电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关.
18.(4分)在科学发现中常有这样的情况:科学家们按照某种预定目标做实验时,却意外获得了其它的一些信息.某同学本来做测定额定电压是2.2V的小灯泡功率的实验,实验记录与计算如表:
(1)他注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.你根据他观察的现象和实验数据分析,可得出一些什么结论呢?至少说出两点:(这两点意思应不同)
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.20
1.50
2.50
电流(A)
0.22
0.16
0.24
功率(W)
0.484
0.24
0.60
① 灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,灯泡越亮实际功率越大 .
② 灯泡的额定功率为0.484W .
(2)他还注意到,这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,于是又设计了以下表格,并完成了计算.
实验次数
1
2
3
电压(V)
2.20
1.50
2.50
电流(A)
0.22
0.16
0.24
灯丝电阻(Ω)
10.00
9.38
10.42
这位同学有些纳闷,导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么三次计算的阻值不一样呢?请你给他作出两种可能性的解释:
① 灯泡的电阻可能与温度有关 ;
② 可能读数有误差,造成结果不一致 .
考点:
电功率的测量..
专题:
探究型实验综合题.
分析:
(1)表格中包含电压、电流、功率.观察到灯泡的亮度,可以分析,灯泡亮度与功率、功率与电压、电压与电流的关系等.
(2)导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关.从电阻大小影响因素来考虑.
解答:
解:(1)灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
灯泡的电压越大,电流越大.灯泡电压越大功率越大.灯泡的额定功率为0.484W.
(2)三次计算灯泡的电阻不同,可能是误差造成的.
实验时,灯丝的长度、横截面积、材料不变,灯泡电压增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大,所以可能是灯丝电阻与温度有关.
故答案为:(1)①灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,灯泡越亮实际功率越大;②灯泡的额定功率为0.484W.
(2)①灯泡的电阻可能与温度有关;②可能读数有误差,造成结果不一致.
点评:
分析实验数据,从实验数据中总结实验结论,这种考查对学生的要求较高,也是现代生活的需要,应逐步加强这方面的能力的培养.
19.(8分)(2014•海城市模拟)实验课中,老师拿出一个电路板如图(甲)所示,当开关S闭合后发现,灯L不亮,现已确定是灯L短路或断路引起的.要求检测是哪一种故障,小羽和同学设计了如图(乙)所示的检测电路.
(1)将故障电路的开关S断开,分别把M、N接到a、b的接线柱上.
若检测灯亮,则故障是 灯L短路 .
若检测灯不亮,则故障是 灯L断路 .
(2)老师的表扬激发了小组成员的实验热情.小羽把家中带来的电位器(如图丙)连入检测电路中的M、N两点,顺时针旋转电位器时,小灯泡逐渐变亮.你认为他们的连接方法是图(丁)中的 C 图(填“A”、“B”或“C”).
(3)小组成员体会成功的喜悦,实验热情更高涨了,还想探究一些其它的电学实验.如果你是小组成员,你利用现有的器材(电池组、小灯泡和导线)和添加的一些常用电学实验器材,还能完成哪些电学实验?参照示例完成下表.
添加的电学实验器材
完成的电学实验名称
示例
小灯泡、电压表、开关各一个
研究串联电路电压的规律
1
2
考点:
控制变量法与探究性实验方案..
专题:
实验题;简答题;控制变量法;探究型实验综合题.
分析:
(1)分别把M、N接到a、b的接线柱上时,若检测灯亮了,说明是L短路,若检测灯不能亮,说明L断路.
(2)小灯泡变亮,说明电路电流变大,电路电阻减小,电位器接入电路的阻值变小,分析图乙所示各种接法,找出符合要求的接法.
(3)利用所提供的器材、添加一些常用器材,可以探究串联电路电流规律、并联电路电流规律、并联电路电压规律、探究灯泡电阻与电压关系等实验.
解答:
解:(1)分别把M、N接到a、b的接线柱上时,若L没有问题,L与检测灯都应亮,但比较暗,若不亮,说明不能形成通路,是L断路了,若只有检测灯亮,说明L发生短路了.
(2)由图乙所示可知,在A所示接法中,顺时针旋转,电位器接入电路的阻值变大,不符合题意,故A错误;
在图B所示接法中,顺时针旋转,电位器接入电路的阻值不变,灯泡亮度不变,不符合题意,故B错误;
在图C所示接法中,顺时针旋转,电位器接入电路的阻值变小,灯泡变亮,符合题意,故C正确;
故选C.
(3)如下表
添加器材
电学实验名称
示例
小灯泡、电压表、开关各一个
研究串联电路电压的规律
1
电流表、开关、小灯泡各一个
研究串、并联电路中电流的规律
2
电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个
测小灯泡的电阻(或电功率)
答案为:(1)灯泡短路;灯泡断路;(2)C;(3)如上表所示.
点评:
(1)本题利用灯L与检测电路是否能形成通路来判断电路的故障.
(2)分析清楚图示电位器接法,看电位器接入电路的阻值如何变化,即可正确解题.
(3)本题具有一定的开放性,只要所设计的实验可行、能探究所提出的问题即可,答案并不唯一.
四、探究与体验(10分)
20.(10分)(2004•南京)在生活中不难发现,晚上7点~9点使用的用电器增多,家中的电灯要暗些;到了夜间11点以后,使用的用电器减少,电灯又会变得亮一些.
(1)某同学观察到上述现象后分析,实验室中导线的长度比较短,电阻很小,可以忽略,可是实际的输电线很长,电阻就大一些.他猜想灯光变暗可能与输电线的电阻有关.你认为他的猜想对吗?请你作出判断并完整解释灯光变暗的原因.
(2)现有电池组一个、用来表示家用电器的小灯泡两只(小灯泡上标有“3.8V 1.4W”字样)、用来表示输电线电阻的1Ω电阻一只、开关一只、导线若干.利用这些器材,设计一个能够模拟上述变化过程的电路,要求只画出实验的电路图.
(3)背景材料:淮安市自去年开始实施居民用电分时计价.物价部门确定的峰时段(8时至21时)电价为0.55元/度,而谷时段(21时至8时)电价仅为0.3元/度.到今年5月底,淮安市已有30万户居民用上峰谷电.结合上述问题和背景材料谈谈安装分时电表、实行分时计价后除了部分居民可能会节省一些电费外,还有哪些好处(只需答一点即可)?
考点:
电阻的并联;串、并联电路的设计..
专题:
简答题.
分析:
此题是生活用电中遇到的实际问题,要结合串并联电路的特点进行分析,家庭用电器都是并联,并联的越多,总电阻会越小,这样会导致导线分担电压增多,导致用电器的电压减小,功率减小.
解答:
答:(1)他猜想是正确的;
因为电路中用电器越多,它们并联的总电阻越小,用电器与输电线串联,故用电器两端的电压减小,用电器的实际功率减小.
(2)电路图
(3)移峰填谷,改善负荷特性(或鼓励用户在低谷段用电;引导用户合理用电;缓解高峰用电紧张的局面;提高电网设施的利用率).
点评:
对于这类实际问题分析,要结合串并联电路相关知识分析.
五、应用与创新(10分+10分=20分)
21.(10分)小明用一个组合弹簧、一个电压表、一个电源、一个滑动变阻器(其有效长度与弹簧的最大压缩量相同)设计成一个握力计(如图).当无握力时,P处在R的最上端,此时电压表的示数为0;有握力时,在电压表指针所指位置的刻度盘上标出力的大小,当握力为100N时,指针P恰好指在R的阻值一半处(电阻R0=5Ω,电阻R=10Ω,电源电压U=3.0V,电压表的量程为0﹣3V).
(1)通过计算回答:100N应标在电压表多少伏的位置,且在图(乙)中标出.
(2)握力表上的刻度是均匀的吗?能归零吗?
考点:
欧姆定律的应用..
专题:
电路变化分析综合题.
分析:
(1)由图甲所示电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻上半部分电阻电压,应用串联电路特点与欧姆定律求出电压表示数,然后在电压表上标出指针位置.
(2)应用串联电路特点与欧姆定律分析答题.
解答:
解:(1)握力为100N时滑动变阻器连入电路的电阻R=5Ω,
电路中的电流:I===0.2A,
电阻R两端电压:UR=IR=0.2A×5Ω=1V,
由图乙所示电压表可知,其量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电表上的位置如图所示:
(2)电路中的电流:I===0.2A,电路电流恒定不变,
电阻R两端电压:UR=IR=0.2R,UR与R成正比,握力表上的刻度是均匀的,当R=0,即没有握力,滑动触头在最上端时,UR=0,握力计能归零;
答:(1)100N应标在电压表1V的位置,如图所示;
(2)握力表上的刻度是均匀的,握力计能归零.
点评:
本题考查了求电压、电压表作图、欧姆定律的应用,关键是会根据要求设计串联电路和并联电路,难点是求电压表的示数UR的关系式.
22.(10分)小明的妈妈想买一辆汽油摩托车,而小明决定从使用电动车环保、费用少两个方面来说服妈妈购买电动自行车.于是他收集了TDR06型电动车的一些资料:
①电动车充电器的铭牌:如图所示;
②电动车一次充满电所需的时间:10小时
③蓄电池容量:17Ah;
④蓄电池标称电压:48V;
⑤电动车续行里程:50km(续行里程指电动车一次充满电后正常载重时连续行驶的路程),当地电价:每度0.52元.
(1)该电动自行车一次充满电贮存的电能为多少?
(2)请你帮小明计算该电动自行车行驶100公里所需要的电费,并通过算结果说明使用电动自行车与使用摩托车(每行驶100km耗汽油费10元)哪种更经济?
(3)请你比较使用电动自行车与使用摩托车对环境造成的污染情况.
考点:
电功的计算;能源的利用和对环境的危害..
专题:
其他综合题.
分析:
(1)由表中数据找出蓄电池的电压与容量,然后由公式W=UIt=UQ可以求出电池能释放的能量.
(2)根据电动车续行里程求出行驶100km需要充电的次数,需要消耗的电能,
然后求出消耗电能所需电费,最后比较判断电动车与摩托车哪种更经济.
(3)摩托车的动力来源于汽油机(热机),工作时要排放废气并产生噪声,对环境污染大;
电动自行车的动力来源于电动机,使用的大多数是铅酸蓄电池,使用一年就需更换,
这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大.
解答:
解:(1)蓄电池储存的电能:
W=UIt=UQ=48V×17A•h=816W•h=0.816kW•h.
(2)电动车续行里程是50km,
电动车行驶100km需要充2此次电,
需要消耗的电能为0.816kW•h×2=1.632kW•h,
需要交纳的电费为1.632kW•h×0.52元/kW•h≈0.85元<10元,
因此使用电动车更经济.
(3)摩托车工作时,要排放废气并产生噪声,对环境污染大;
电动自行车工作时不排放尾气、噪声小,但目前市场上使用的大多数是铅酸蓄电池,
使用一年就需更换,这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大;
答:(1)该电动自行车一次充满电贮存的电能为1.3kW•h.
(2)使用电动车更经济.(3)如上所述.
点评:
本题考查了求电能、比较电动车与摩托车的优劣问题,知道铭牌含义、熟练应用电功公式、了解环保知识即可正确解题.