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黔西南州2023-2024学年度第一学期末模拟卷C
九年级 物理
命题人: 审卷人: 满分:90分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1.羊肉泡馍是陕西省的特色美食。小明在家应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作营养丰富、香气四溢的羊肉泡馍。下列说法正确的是( )
A.香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
B.做羊肉泡馍时,木柴燃烧越充分,其热值越大
C.冬天冰冻的羊肉的内能为零
D.炖羊肉汤时,当羊肉汤沸腾后继续加热,汤的温度不变,内能不变
2.以下关于电学的物理知识,说法正确的是( )
A.摩擦起电过程中产生了新电荷 B.用湿抹布擦拭正在工作的电视机
C.空气开关跳闸一定是电路发生了短路
D.电能表是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表
3.有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
4.如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图,电阻和两端的电压分别( )
A. B.7.6V C.7.6V D.
5.电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图,如图所示。电源电压恒定不变,为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A.电流表示数减小 B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比减小
D.因为电阻是定值电阻,所以它的电压和电流不变
6.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B.闭合开关,导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C.利用该实验原理可以制成电动机
D.将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
7.如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出电压表与电流表读数关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压
B.电流表读数为时,滑动变阻器阻值
C.定值电阻
D.滑动变阻器的阻值为零时,定值电阻的功率
8.如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是( )
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
D.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动
第II卷(非选择题)
二、填空题
9.如图所示,可看出内燃机正处于 冲程。汽油的热值是4.6×107J/kg,2kg汽油完全燃烧放出的热量是 J,1kg汽油使用一半后,热值 (选填“不变”、“变大”、“变小”)。
10.如图是冬季常见的电热水袋,将该热水袋接通在电路中时,电热水袋相当于简单电路中的 ;用该电热水袋暖手时是通过 的方式改变手的内能;充电线的外层一般由橡胶制成,橡胶通常情况下属于 (选填“导体”或“绝缘体”)。
11.受到地磁场的作用,指南针静止时 (选填“N”或“S”)极指向南方;如图,磁悬浮地球仪应用了 (选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律;我们用 形象、直观的描述磁场。
12.如图,电源电压恒定,闭合S0。 当S闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=4∶3;当S断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙= ,此时R1、R2的电功率之比P1∶P2= 。
13.灯泡L1、L2分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样,将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是 V;若将L1、L2并联在另一电源下工作,则L1和L2能够消耗的总功率最大值为 W。(不考虑灯丝电阻变化)
14.亲爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下列问题。
(1)图甲是插入式电阻箱的结构示意图,它的工作原理是通过改变 来改变电阻的大小。图中A、B两个接线柱之间的电阻是 。A、B两个接线柱之间能提供的最大电阻是 ;
(2)如图乙所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知:锌片是盐水电池的 极,电池的电压为 V;
(3)图丙是用来测量 的仪表。根据铭牌可知,该表允许电路中接入用电器的最大功率是 W。
三、简答题
15.市场上很流行的双层玻璃擦窗器可以隔着玻璃紧紧地吸在一起而不掉下来,移动室内一侧的擦窗器,玻璃外的擦窗器也起随着动。请解释为什么隔着玻璃擦窗器能粘在一起。
16.冬天天气寒冷,很多家庭用起了如图所示的电暖器。细心的小李发现电暖器接通电源工作一段时间后,电阻丝热得发红,而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你利用学过的电学知识完成下列问题。
(1)电暖器是利用电流的 工作的;
(2)解释电暖器工作时电阻丝热得发红,而连接电阻丝的导线却不怎么热的原因 。
四、作图题
17.如图所示的电路,请在虚线框里填上电表符号(选填“A”或“V”),使开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作。
18.如图所示,只闭合开关S1,风扇M和灯泡都不工作;只闭合开关S2,灯泡工作;同时闭合开关S1、S2,灯泡和风扇M都工作,请按要求把电路连接完整。
19.如图所示,光滑水平面上,载有条形磁铁的小车处于静止状态,小车右侧与条形磁铁同一水平面内有固定一螺线管。当螺线管所在电路中的开关S闭合后,发现小车由静止开始向右靠近螺线管运动。请在图中括号里标明电源右端的极性和通电螺线管左端的磁极极性,并画出螺线管中电流方向及A点处磁感线的方向。
五、实验题
20.如图是亮亮探究焦耳定律的实验;
(1)如图甲所示的电路中,通电一段时间后,亮亮发现 侧电阻丝产生的热量多(填“左”或“右”),他是通过观察U形管两液面的 来判断的;这种用来比较电阻丝产生热量多少的方法叫做 法;
(2)如图乙所示电路中,亮亮想探究电阻产生的热量与电流的关系,右侧容器内电阻丝的阻值应为 ,右侧容器外并联的电阻丝起到 (填“分流”或“分压”)作用;若容器外侧的电阻丝也为5Ω,则左右两侧容器中产生的热量之比为 ;
(3)亮亮将图乙右侧容器外并联的5Ω的电阻丝也放入右侧容器内,通电一段时间后,两容器中电阻丝产生热量的大小关系为 。
A.左侧容器产生的热量多
B.右侧容器产生的热量多
C.左右两侧产生的热量一样
D.无法判定
21.小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V;
③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;
④小灯泡的额定功率 W。
六、计算题
22.如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3W,电阻R2的电功率为4.5W。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)整个电路在10s内产生的热量。
23.小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
24.如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图,其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成;控制电路由电源U、电磁铁(线圈电阻忽略不计)、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成;R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,表明烘干机内温度过高。
温度 90 80 66 60 50 46 40 36 35
10 20 40 50 70 80 100 120 130
(1)电热丝R工作时的电流为多少?
(2)电热丝R通电10s产生的热量为多少?
(3)已知控制电路的电源电压U=6V,当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少多高会发出报警信号?
(
……
……
○……
……
内……
……
○……
……
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……
○……
……
订……
……
○……
……
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……
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) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
……
……
○……
……
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……
○……
……
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……
○……
……
订……
……
○……
……
线……
……
○……
……
)
第7页 共8页 ◎ 第8页 共8页
参考答案:
1.A
【详解】A.香气四溢,是因为羊肉泡馍中的“香气”分子运动到人的周围,人闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与木柴燃烧的充分不充分无关,故B错误;
C.一切物体都有内能,所以冬天冰冻的羊肉的内能不为零,故C错误;
D.炖羊肉汤时,当羊肉汤沸腾后继续加热,沸腾的特点是持续吸热,温度不变,所以汤的温度不变,内能增大,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A.摩擦起电的实质因为物体对电子的束缚能力不同,在摩擦中一个物体得电子,带负电;另一物体失去电子,带正电,所以,摩擦起电不是创造了电荷,只是电子在物体之间发生了转移,故A错误;
B.因为湿抹布是导体,当用湿抹布接触带电体时,可能会使电流通过人体与大地形成通路,造成触电,故B错误;
C.家庭电路中的空气开关跳闸,说明电路中的电流过大,可能是电路中某处发生短路,也可能是用电器总功率过大,故C错误;
D.电能表是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系
故ACD错误,B正确。
故选B。
4.B
【详解】由图1知,两个电阻串联在电路中,电压表V1测电源电压,V2测R2两端的电压,两电压表指针偏转如图2,据串联电路的电压特点知,V1选择大量程,分度值为0.5V,示数为9.5V,V2选择小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V,所以R1两端的电压
U1=U-U2=9.5V-1.9V=7.6V
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.由电路图可知,与R串联,电流表测电路中电流,当有人进入电梯后,压力增大,压敏电阻阻值减小,因此电阻中总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,故电流表示数变大,故A不符合题意;
B.图中,电压表测R两端电压,当有人进入电梯后,压力增大,压敏电阻阻值减小,电源电压不变,由串联电路分压原理可知,压敏电阻两端减小,即电压表示数减小,故B不符合题意;
C.由电路图可知,电压表测压敏电阻两端电压,电流表测电路中电流,串联电路中电流处处相等,因此电压表与电流表的比值即为压敏电阻的阻值,人进入电梯后,压力增大,压敏电阻阻值减小,因此电压表与电流表示数之比减小,故C符合题意;
D.因为串联电路中电流处处相等,人进入电梯后,电路中电流相等,因此通过R0的电流增大,压敏电阻两端电压减小,由串联电路电压特点可知,R0两端电压变大,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.闭合开关,导体ab左右运动过程中,导体切割磁感线会产生感应电流,故A错误;
B.闭合开关,导体ab左右运动过程中,导体切割磁感线,电路中会产生感应电流,这个过程中消耗机械能,机械能转化为电能。故B错误;
C.这个过程中消耗机械能,机械能转化为电能,利用该实验原理可以制成发电机;故C错误
D.将电流计换成电源,闭合开关后,将有电流通过导体ab,而看到导体ab在磁场中左右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,可以研究通电导线在磁场中的受力情况,故D正确。
故选D。
7.ABD
【详解】A.定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,由电路图知,当变阻器所在的支路断路时,电路中的电流为零,电压表测量电源电压,示数为1.50V,所以电源电压为1.50V,故A正确;
BC.根据图乙可知,当电压表示数为1.00V时,电路的电流最大为0.40A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的阻值为
根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
U0=U-UV=1.50V-1.00V=0.50V
根据欧姆定律可知
故B正确,C错误;
D.滑动变阻器的阻值为零时,电路为定值电阻的简单电路,定值电阻的功率
故D正确。
故选ABD。
8.BCD
【详解】A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场,故A错误;
BC.闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,说明压力增大,电路中的电流增大,由欧姆定律可知电路中的总电阻减小,R1和R2串联,设定限载质量后,R2不变,力敏电阻R1的阻值减小,可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小,检测时,车的质量越大,对力敏电阻的压力越大,力敏电阻的阻值越小,电路中的电流越大,电磁铁的磁性越强,故BC正确;
D.若要提高设定的限载质量,此时力敏电阻的阻值减小,电磁铁吸下衔铁时的电流不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻不变,应该增大滑动变阻器的电阻,应将滑片P向左移动,故D正确。
故选BCD。
9. 做功 9.2×107 不变
【详解】[1]如图,进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能。
[2]2kg汽油完全燃烧放出的热量是
[3]热值是燃料本身的特性,1kg汽油使用一半后,其热值不变。
10. 用电器 热传递 绝缘体
【详解】[1]将该热水袋接通在电路中时,电热水袋在电路中的作用是消耗电能,将电能转化为水的内能,相当于简单电路中的用电器。
[2]用该电热水袋暖手时,手感觉发热,是通过热传递的方式改变手的内能,使手的内能增加。
[3]根据绝缘体的知识可知,橡胶通常情况下不容易导电,属于绝缘体。
11. S 同 磁感线
【详解】[1]地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,受到地磁场的作用,指南针静止时S极指向南方。
[2]磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥工作的。
[3]为了便于描述磁场,我们用磁感线。
12. 1∶4 3∶1
【详解】[1]闭合S0、S,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测串联总电压,电压表乙测电阻R2电压,因为
U甲∶U乙=4∶3
即
所以
所以
即
闭合S0,断开S且两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,两表示数之比
[2]两电阻消耗的功率之比
13. 15 13.5
【详解】[1]由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为
两灯泡的电阻分别为
将它们串联使用时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中允许通过的最大电流
I=I2=0.6A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端的电压
U=I(R1+R2)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V
[2]并联电路中各支路两端的电压相等,两只灯泡并联时,电路中的最大电压
U′=U2=9V
由并联电路的特点可知,此时通过灯泡L2的电流为I2=0.6A,通过灯泡L1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路最大电流
I′=I1′+I2=0.9A+0.6A=1.5A
则L1和L2能够消耗的总功率最大值
P并=U′I′=9V×1.5A=13.5W
14. 见解析 7 15 负 0.6 电功 2200
【详解】(1)[1][2][3]插入式电阻箱是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的;由图甲可知,拔出的铜塞的对应电阻为5Ω和2Ω,A、B两个接线柱之间的电阻是
R=5Ω+2Ω=7Ω
电阻箱的最大电阻是将所有铜塞都拔下时的接入电阻
Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω
(2)[4][5]由图乙可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,电压表指针正常偏转,因此锌片为盐水电池的负极;图乙中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,图中电压表的读数即电池电压为U电池=0.6V。
(3)[6][7]由电能表的作用可知,电能表是用来测量电功的仪表;根据铭牌可知,该电能表允许通过的最大电流为I最大=10A,电能表应该在U=220V电压下工作,则电能表允许接入用电器的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
15.答案见解析
【详解】答:磁性玻璃擦窗器的每片清洁器上都装有一个永磁体,使用时利用异名磁极相互吸引,使玻璃上的内、外两片清洁器紧紧地吸在一起,使高空擦洗玻璃门窗变得既轻松又安全。
16. 热效应 见解析
【详解】(1)[1]电暖器是利用电流的热效应来工作的,作时将电能转化为内能。
(2)[2]因为电暖器的电阻丝和导线是串联,通过的电流相等,但电阻丝的电阻比导线的电阻大得多,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,所以电阻丝热的发红,而连接电阻丝的导线却不怎么热。
17.
【详解】电压表电阻较大,在电路中一般视为开路;电流表电阻很小,在电路中视为导线。由图可知,电流从电源正极流出,必须经过上方的虚线框内的电表,所以该电表是电流表;开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作,电流必须流经R1、R2所在的电路,下方虚线框内的电表与R1、R2并联,如果是电流表,会造成R1、R2短路,所以下方虚线框内是电压表,如图所示:
18.
【详解】根据题意知道,只闭合开关S1,风扇M和灯泡都不工作;只闭合开关S2,灯泡工作;同时闭合开关S1、S2,灯泡和风扇M都工作,这说明该电路为并联电路,开关S1在支路中控制风扇,开关S2在干路中,如图所示:
19.
【详解】闭合开关后,小车由静止向右靠近螺线管,说明电磁铁吸引条形磁铁,由于异名磁极相互吸引,可知通电螺线管左侧为S极,右侧为N极,在电磁铁外部,磁感线从N极出发回到S极,所以A点处磁感线的方向向右;根据安培定则,即用右手握着螺线管,拇指向N极(即螺线管右侧),则螺线管中电流方向向下,电源右端为正极(+),如图所示:
20. 右 高度差 转换 5Ω 分流 4∶1 A
【详解】(1)[1]如图甲所示,右侧U形管液面高度差较大,根据转换法,右侧电阻丝产生的热量多;
[2][3]甲图中,通过两电阻的电流相同,通电时间也相等,而10Ω大于5Ω,实验表明,在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多;这种用来比较电阻丝产生热量多少的方法叫做转换法。
(2)[4][5]图乙中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流;探究电流产生的热量与电流的关系,要控制电阻和通电时间相同,只改变电流大小,故右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω,右侧容器外并联的电阻丝起到的是分流作用;
[6]设通过左侧容器内的电阻的电流为I,根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知,通过右侧容器内和外电阻的电流相等,根据并联电路电流的规律,通过右侧容器内电阻的电流为0.5I,根据
可知在电阻和通电时间不变的条件下,产生的热量与电流的平方成正比,故左右两侧容器中产生的热量之比为4∶1。
(3)[7]亮亮将图乙右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内,根据并联电阻小于其中任一电阻,即并联后的电阻小于5Ω,而通过的电流和通电时间相同,根据
可知,通电一段时间后,左侧容器产生的热量多;故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
21. 左 大于 左 所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大(其他答案合理即可) 反比 3.5 0.7
【详解】(1)[1]小明连接好如图甲所示的电路,该电路有一处故障是:电阻与电流表并联了,将电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,下图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中最左端。
(3)[3][4]实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动。
(4)[5] 4节新干电池电压为6V,电阻两端的电压始终保持UV=4V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV= 6V-4V=2V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×50Ω=25Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻太小(或控制的电阻电压不变,变阻器分得的电压过小,即电源电压太大了),故当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。
(5)[6]在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)①[7]闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,变阻器滑片以左电阻丝与灯串联,此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压,根据串联电路电压的规律知,当电压表示数为6V-2.5V=3.5V时,灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V,即滑片以左电阻丝的电压,因电压表接在滑片上,故电流要全部经过变阻器的电阻丝。
③[8]闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V,变阻器的所有电阻丝与灯串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因电压表的示数为4V,与②电路相比,这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量范围变化了,因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1,断开S2"时的倍,故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的 倍,即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器左电阻丝接入阻值为,即在①中,滑动变阻器的电阻为12.5Ω,由欧姆定律,在①中,通过滑动变阻器的电流为
即灯的额定电流,小灯泡的额定功率
P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W
22.(1)1A;(2)2Ω;(3)75J
【详解】解:(1)R1和R2并联,故电压关系为
通过电阻R1的电流
(2)电阻R2的阻值
(3)整个电路在10s内产生的热量
答:(1)通过电阻R1的电流1A;
(2)电阻R2的阻值2Ω;
(3)整个电路在10s内产生的热量75J。
23.(1)0.5A;(2)44Ω;(3)200V
【详解】解:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S1接a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻最小,电源电压一定,由可知电功率最大,处于加热档,此时R1的电功率
P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值
(3)S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热挡位,P加热=1210W,总电阻
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压
答:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)电烤箱两端的实际电压是220V。
24.(1)4A;(2)8800J;(3)60℃
【详解】解:(1)由电路图可知,电热丝R工作时,衔铁与工作电路中上触点接触,电热丝R单独连接在工作电路中,其两端电压U工作=220V,由题意可知,电热丝的阻值R=55Ω,根据欧姆定律可以得出,电热丝R工作时的电流为
(2)电热丝通电时间为t=10s,由焦耳定律得,电热丝通电10s产生的热量为
(3)由控制电路图可知,控制电路的电源电压U=6V,电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中,则流过三者的电流相等,不计电磁铁的电阻,电磁铁相当于一条导线,则电路中总电阻为
当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,由欧姆定律可知,此时电路中总电阻为
此时,滑动变阻器阻值R2=70Ω,则热敏电阻R1的阻值为
由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大,则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω,电路就会发出报警,由题中表格可知,温度越高,热敏电阻R1越小,查询表格数据可知,对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃,则当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。
答:(1)电热丝R工作时的电流为4A。
(2)电热丝R通电10s产生的热量为8800J。
(3)当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少60℃会发出报警信号
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