资源描述
福建省三明市尤溪四中学2026届初三下学期第六调考试物理试题试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图,水平桌面上的甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态,可知
A.甲对桌面的压力比乙的大
B.甲对桌面的压力比乙的小
C.甲受到的摩擦力比乙的大
D.甲受到的摩擦力比乙的小
2.下列关于压强的说法正确的是( )
A.飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的
B.拦河坝设计成下宽上窄,原因是液体压强大小随深度增加而减小
C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强
D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
3.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
A.η甲=η乙,W甲=W乙
B.η甲>η乙,W甲>W乙
C.η甲<η乙,W甲<W乙
D.η甲>η乙,W甲<W乙
4.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为,当弹簧测力计在A点斜向上拉杠杆(已知角所对的边等于斜边的一半)。使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是
A.动力臂为
B.钩码总重为
C.动力乘以动力臂即为弹簧测力计对杠杆做功的多少
D.在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是多次测量取平均值减小误差
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是
A.电压表的示数不变,总功率不变
B.电流表的示数变大,总功率变小
C.电压表的示数增大,灯的亮度变亮
D.电流表的示数变大,灯的亮度变亮
6.如图所示,用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F做的功为( )
A.Fs B.Gs C.2Fs D.(G+F)s
7.如右所示是自动测定油量装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,RX是滑动变阻器,当闭合开关S后
A.滑动变阻器RX接人电路的阻值随油量的增加而增大
B.电压表的示数随油量的增加而增大
C.油量表是由电压表改制成的
D.油量表的示数随油量的增加而减小
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,一束平行主光轴的光束通过凸透镜会聚F点后又射向平面镜。当用眼睛在平面镜前观察时,感觉光束恰好是从M点处射来的,则光束经过凸透镜的会聚点F到M点的距离是_____m,该凸透镜的焦距是_____m。
9.如图所示,虚线框内有两个阻值分别为5Ω、10Ω的电阻,小明同学想了解其连接方式,于是用3V的电源,电流表和开关进行了检测,闭合开关后,测得电流表的示数为0.2A,则两个电阻的连接方式是________________,若要增大电流表的示数,可采取的措施有________________________.
10.2017年4月,我国国产直升机AC311A成功试飞.直升机能停留在空中,是因为旋转的机翼对空气施加了向下的力,根据物体间力的作用是_____,空气对机翼也施加了向上的力,所以直升机能够停留在空中.另外,我国国产大飞机C919于5月也完成了首飞,客机在飞行时,机翼上表面空气流速_____,压强_____,因此获得向上的升力.
11.我市电力资源丰富,有水力发电、火力发电、风力发电、太阳能发电,其中_____没用到电磁感应原理的是发电;课堂上,同学们一起制作水果电池时,要将多个水果电池串联起来,目的是为了提高水果电池的_____。
12.在如图所示的电路中,电源电压为U.闭合电键S,发现电路有故障,且只有一处故障,发生在电阻R1、R2上.现将电阻R1与电流表A位置互换,发现电表示数均不变.请根据相关信息写出电表示数情况及对应的故障._____.
13.图甲中物体的边长为____cm;图乙中温度计示数为____℃.
14.小鑫用如图所示的滑轮组提升800N的重物,在拉力F的作用下,物体在20s内向上匀速移动了8m,若滑轮组的机械效率为80%,绳重、摩擦不计,则小鑫做的有用功为________J,拉力的功率为______W.
三、作图题(共7分)
15.请在图中画出静止在斜面上物体对斜面的压力F的示意图。
16.使用撬棒,把滚落在公路上的石块1移动,如图所示,若要求用力最小.请在撬棒上标出支点0的位置,并画出这个最小的力F.
17.如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力和物体对斜面压力的示意图。
(____)
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.在探究“光从空气斜射入水和油中时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论.经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验.
要实现探究目标,他们应选择图乙中的________(选填字母序号)两图实验. 实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是________. 某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油中时,________对光的偏折本领较大.
19.小晖用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”.装置中除了R甲>R乙外,其它条件均相同.
选用煤油而不是用水,因为煤油的_____小.将两电阻丝串联接是为了控制通过电阻丝的_____相等.若小华还想利用已有器材验证电流做功的多少与电压的关系,还需增加的测量工具是_____(选填“电压表”或“电流表”),他可以观察_____来比较相同时间内电流做功的多少.小晖提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成_____和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻_____(填“相等”“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过_____(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的.
20.某实验小组的同学用图中所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路.
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整.
(_______)
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是________(选填,“A”、“B”、“C”或“D”)
A.电流表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排查故障后,通过正确的操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为_____W.
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端滑动.
(5)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是___________.
21.某同学用焦距为的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验:
(1)如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,即物距=_____,要使烛焰在光屏上成清晰的像,光屏应______(选填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持在原位置”),此时光屏上成的像应是______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的.这是______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理.
(2)上述实验中,蜡烛依然保持在光具座上的10处,将凸透镜和光屏分别移至25、55处,光屏上又可以得到一个清晰的像.保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,应将凸透镜移至_____处.
22.在“伏安法测电阻”实验中,提供的实验器材有:干电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、待测电阻、小灯泡(2.5V)、导线若干。
请用笔画线代替导线,把下图的电路补充完整(要求:滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大)。同学们测完待测电阻的阻值后,又利用桌上的器材完成了测量小灯泡的电阻值。教师从全班8个小组中,选取了三个比较具有代表性的实验记录,编号依次为一、二、三组。
实验序号
定值电阻R2
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.30
1.50
5.00
2
0.39
2.00
5.12
3
0.50
2.50
5.00
4
0.59
3.00
5.08
电阻平均值/Ω
5.05
一组实验记录表:二组实验记录表:
实验序号
定值电阻R1
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.09
1.1
12.2
2
0.15
1.8
12.0
3
0.19
2.5
12.1
电阻平均值/Ω
12.1
三组实验记录表:
实验序号
小灯泡R3
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.10
0.50
5.0
2
0.16
1.00
6.3
3
0.20
1.50
7.5
4
0.23
2.00
8.7
5
0.25
2.50
10.0
6
0.27
3.00
11.1
小灯泡平均电阻值/Ω
8.1
小组内合作交流后,分析上述实验数据,得出结论:_____。通过组际间的深入交流,发现正常发光的小灯泡的电阻不应为8.1Ω,正确数值为_____,简单阐述理由_____。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.如图所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~11V,变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra ,电流表示数为Ia.只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图所示 ;当滑片置于b点时,电压表示数Ub =8V,电流表示数为Ib.已知Ra∶R0 =12:1,Ia∶Ib =3:1.(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,电路消耗的功率范围为多少?
24.如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为0.9A.
求:(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路消耗的电功率P.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.制作电子拉力计:
现有如下器材:一个电压恒威12V的电源;一个阻值为20Ω的定值电阻R0;一个量程为0~0.6A的电流表;一个开关;若干导线;一根长为6cm、阻值为30Ω的均匀电阻丝R1(它的阻值与其长度成正比);一根轻质弹簧,一端可以固定,另一端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计),它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示.
请利用上述器材制作电子拉力计,在图甲所示方框中画出设计的电路图.请推导出拉力F与电流表示数I的关系式,并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为10N,30N时对应的刻度值.
26.如图是一种测量身高的电路装置,ab是一根均匀直金属竿竖直放置(金属竿有电阻),金属竿上引出两根无电阻导线接入电路,上端MN无电阻且可以按照人的身高上下移动。电源电压为U一定,R0是保护电阻,将电流表接入电路,且在电流表的表盘上刻上相应的高度,将其改装成身高表。试分析:如果电流表刻度c、d处对应身高刻度分别为Hc、Hd,则Hc>Hd。
27.小明设计了一种“自动限重器”,如图(甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R 1 和滑动变阻器R 2 等。压敏电阻R 1 的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题:
由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1 的阻值将________。 用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整。 随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将_________,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2 的最大阻值至少为多少Ω__________?
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、D
【解析】
AB. 甲、乙两物体对水平桌面的压力等于它们的重力,它们的重力不知,所以无法比较它们对桌面的压力大小.故A、B错误.
CD. 因甲、乙两物体都静止,处于平衡状态,受平衡力,水平方向上受到的拉力等于摩擦力,即甲受到的摩擦力为5N,乙受到的摩擦力为10N.故C错误,D正确.
2、A
【解析】
A.飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小.因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力.故A正确;
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C.菜刀的刀刃薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.马德堡半球实验首次证明大气压的存在,故D错误;
3、A
【解析】
钩码的重力相同,钩码上升的高度相同,根据W有=Gh可知,所做的有用功相同;不计绳重与摩擦,此时对动滑轮做的功是额外功,滑轮相同,即额外功相同,即W额是相同的,根据W总=W有+W额可知,W总是相同的,故拉力做的功相同,即W甲=W乙,由机械效率公式η=得到机械效率相同,即η甲=η乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
4、B
【解析】
A. 如图所示,动力臂为l1,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,所以动力臂,故A错误。
B.由图知,弹簧测力计示数为3N,根据杠杆的平衡条件F1l1=Gl2可得,,故B正确。
C.根据功的概念可知,功是力和在力的方向上通过的距离的乘积,而动力臂与动力的方向垂直,动力不做功,故C错误。
D.在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是找出普遍性规律,故D错误。
5、D
【解析】
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡和滑动变阻器的总电压,即电源电压,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,故灯泡变亮;由于电源电源不变,所以电压表的示数不变,由P=UI可知电路中的总功率变大,综上所述,故ABC错误,D正确.
6、C
【解析】
试题分析:由图可以看出,该滑轮组绳子的有效股数n=2,绳子自由端移动2s,已知拉力为F,由功的公式可以计算拉力所做的功.
解:由题知:
拉力为F,绳子自由端移动距离是2s;
由功的公式得:W=2Fs.
故选C.
【点评】本题考查功的计算,做功的两个必要因素是:一是作用在物体上的力,一是物体在力的方向上移动的距离,本题中的难点是判断拉力方向上移动的距离.
7、B
【解析】
根据电阻的串联和欧姆定律表示出电压表的示数与Rx的关系然后判断.
【详解】
由电路图可知, 定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,油量表串联在电路中,电压表测R0两端的电压。
A.当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,变阻器Rx接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,故A错误;
B.由U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B正确;
C.油量表串联在电路中,根据电压表与电流表的特点,油量表是由电流表改制成的,故C错误;
D.由I=可知,电路中的总电阻减小电流增大,即油量表的示数增大,故D错误;
故选:B。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、0.6 0.2
【解析】
一束平行主光轴的光束通过凸透镜会聚F点后又射向平面镜,则凸透镜的焦点在平面镜前面,当用眼睛观察镜子时,感觉光束似乎是从M点处射来的,则焦点(镜前光线的会聚点)为物点,M为像点;而物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜对称,根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F,如图所示:
光束会聚处F和M点的距离s=2×0.3m=0.6m;焦距是焦点到光心的距离,则凸透镜的焦距:f=0.5m-0.3m=0.2m。
9、串联 增大电压或只接一个电阻或将两电阻并联
【解析】
用3V的电源,电流表和开关进行了检测,闭合开关后,测得电流表的示数为0.2A,则两个电阻的连接方式是串联,若要增大电流表的示数,可采取的措施有将两个电阻改为并联.
10、相互的 大 小
【解析】
(1)物体间力的作用是相互的,螺旋桨在对空气施力的同时,也受到空气对它施加的反作用力;
(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
【详解】
(1)直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力,这个力就是飞机向上的升力;
(2)机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,机翼受到一个向上的压强差,故飞机受到向上的升力.
11、太阳能 电压
【解析】
电磁感应;电压
据课本可知,水力发电、火力发电、风力发电都是利用电磁感应现象;而太阳能发电是力光电效应的原理;据串联电路中,各部分电压之和等于总电压,故课堂上,同学们一起制作水果电池时,要将多个水果电池串联起来,目的是为了提高水果电池的电压。
12、当电压表示数为0,电流表示数为0时,R2断路;当电压表示数为0,电流表有示数时,R1短路.
【解析】
将电阻R1与电流表A位置互换以后,电压表测电流表两端的电压,电压表无示数,即示数为零.根据变换前后两表示数均不变,可知互换之前电压表示数也为零,如电流表示数为零,则电路故障是R2断路;如果互换之前电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路是连通的,电路故障为R1短路.
13、1.40(1.38~1.42之间) -4
【解析】
甲图中刻度尺的分度值是1mm,物体左侧在零刻线处,末端刻度值为1.40cm,物体长度为1.40cm.
温度计最小分度值是1℃,液柱下面的数值的绝对值大,温度是零下,液柱对着0以下第4条刻度,温度计示数是−4℃。
14、6400 400
【解析】
小鑫做的有用功为克服重物重力所做的功:;
机械效率:;
所以拉力做的总功为:;
所以拉力的功率为:.
三、作图题(共7分)
15、略
【解析】
因为压力是接触面受到的力,所以作用点在斜面,压力的方向与接触面垂直,如图:
16、
【解析】
试题分析:杠杆的支点是指杠杆围绕转动的固定点,因此,找到在杠杆转动时,那个不动的点尤为重要.要使杠杆更省力,杠杆动力臂就得更长,因此,分析出哪种用法时动力臂更长,就说明此时最省力.
解:
读图可知,当用力撬石块1时,杠杆围绕A点(撬棒与地面接触的那个点)转动,即以A为支点;
以A为支点时,杠杆最长的动力臂为AB,根据杠杆平衡条件可知,此时动力最小;过点B作垂直于最长力臂AB的力,方向斜向左上方,如图所示:
17、略
【解析】
由于物体是沿斜面向上运动,故物体受到的摩擦力方向是平行斜面向下,作用点画在物体的重心;物体对斜面的压力方向是垂直斜面向下,作用点在斜面上,可以画在物体与斜面的接触面上。如图所示。
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、B、D 记录每一次光斑的位置 油
【解析】
(1)由控制变量法可知,要探究水和油对光的偏折本领大小,必须控制入射角和液面的高度相同,故应选B、D两图;
(2)在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置,比较液体对光的偏折程度,体现了转换法的思想;
(3)根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大.
19、比热容 电流 电压表 温度计的示数 质量 相等 升高的温度
【解析】
(1)选用煤油而不是用水,因为煤油的比热容小,吸热相同的情况下升温快;
(2)串联电路电流相等,将两电阻丝串联接就是为了控制通过电阻丝的电流相等.
(3)若利用已有器材验证电流做功的多少与电压的关系,应控制电压不同,因此应增加电压表,比较电流做功的多少与电压的关系;实验中,可以观察温度计的示数来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。
(4)要比较水和煤油的比热容,则应让水和煤油的质量相等、初温相同、吸收的热量(加热时间)相等,因此应将其中一烧瓶中的煤油换成质量和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻相等,应由升高的温度得出比热容的大小关系。
20、 C 0.76 右 灯在不同电压下的功率不同
【解析】
(1)灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,将变阻器的最大电阻连入电路中与灯串联,如下图所示:
(2)A、若电流表内部断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
B、若灯泡的灯丝断了,灯不亮,电流表没有示数,电压表串联在电路中,电压表测电源电压有示数,不符合题意;
C、若灯座内部出现了短路,则电压表没有示数,电流表有示数,符合题意;
D、若滑动变阻器的电阻线断了,则整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
(3)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其值为0.2A,小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W;
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,要增大灯电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑动变阻器的滑片向右端滑动;
(5)灯在不同电压下的功率不同,故不需要多次测量求平均值.
21、25.0 靠近凸透镜 缩小 照相机 40
【解析】
(1)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距.已知凸透镜的焦距f=10cm,从图上看透镜在光具座刻度35.0cm处,而蜡烛在光具座10.0cm处,物距u=35.0cm﹣10.0cm=25.0cm,u>2f,成倒立、缩小的实像,像距2f>v>f,光屏应在45.0cm与55.0cm刻度之间,应向左移动,靠近凸透镜,这是照相机的成像条件;
(2)蜡烛依然保持在光具座上的10cm处,将凸透镜和光屏分别移至25cm、55cm处,物距u=25cm﹣10cm=15cm,像距v=55cm﹣25cm=30cm,光屏上成清晰实像,根据光的折射中光路是可逆的,保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,物距应为30cm,即凸透镜移至10cm+30cm=40cm刻度处.
22、 定值电阻的电流与它两端电压成正比;灯泡的电阻随电压的增大而增大 10.0Ω 温度会影响灯丝的电阻,应根据额定电压和额定电流求灯泡电阻
【解析】
(1)灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)由表一和表二数据知,考虑到误差因素,因电压与电流之比为一定值,故得出:定值电阻的电流与它两端电压成正比;
由表三数据知,灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,灯的电阻变大,故得出灯泡的电阻随电压的增大而增大。
(3)灯在正常发光时的电阻为10.0Ω;
灯在不同电压下温度不同,温度会影响灯丝的电阻,故灯丝的电阻不能取平均值,应根据额定电压和额定电流求灯泡正常发光时的电阻。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)12Ω;(2)20Ω;18V;(3)4.1W~9W
【解析】
(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据电功率的公式得到小灯泡的电阻;
(2)当开关S2闭合、S1断开,滑片P置于变阻器上的b点时,R与R0串联,Ub=8V,由图2可知电阻Rb的阻值,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源的电压;只闭合S1,R与L串联,当滑片P置于a点,根据Ia:Ib=3:1求出Ia,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式,然后结合Ra:R0=12:1即可求出R0的阻值和电源的电压;
(3)只闭合S1时,根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程比较确定电路中的最大电流,此时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,根据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,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用P=UI求出电路消耗的最小功率.
【详解】
(1)灯泡电阻:;
(2)由图2可知电阻Rb=16Ω,则电路中电流:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压:
U=Ib(Rb+R0)=0.1A×(16Ω+R0)------------①
只闭合S1,滑片置于a点时,Ra与L串联,因Ia:Ib=3:1,
所以,,
则电源的电压:U=Ia(Ra+RL)=0.3A×(Ra+12Ω)----②
由①②式和Ra:R0=12:1可得:R0=20Ω,U=18V;
(3)只闭合S1时,灯泡L与滑动变阻器R串联,
由P=UI可得,灯泡的额定电流:,
因串联电路中各处电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,当电路中的电流I大=0.1A时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的最小阻值:,
则变阻器接入电路中的最小阻值:R小=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω;
当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,
灯泡两端的电压:UL小=U-UR大=18V-11V=3V,
此时电路中的电流:,
电路消耗的最小功率:Pmin=UI小=18V×0.21A=4.1W,
电路消耗的最大功率:P最大=UI大=18V×0.1A=9W,
所以电路消耗的功率范围为:4.1W~9W.
24、(1)0.6A(2)20Ω(3)5.4W
【解析】
(1)由图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过电阻R1的电流;
根据并联电路各支路两端的电压相等可知:U1=U2=U=6V;
通过电阻R1的电流为:I1===0.6A,即电流表A1的示数为0.6A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A;
根据I=可得R2的阻值: R2===20Ω;
(3)电路消耗的电功率:P=UI=6V×0.9A=5.4W.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、(1)(2)F=60−;
【解析】
(1)从电源正极依次串联定值电阻、开关、电阻丝、弹簧以及电流表,如下图所示:
(2)根据图乙可知,当拉力为40N时,弹簧的伸长量为8cm,则由F=k△L可得:k===5N/cm;因此F与△L的关系:F=5N/cm×△L−−−−①;电阻丝R1的阻值与其长度成正比,则由欧姆定律可得,电流表的示数为:I===−−−−②,联立①②可得,I=,因此拉力F与电流表示数I的关系式为:F=60−;当拉力F=10N时,I1=0.24A;当F=30N时,I2=0.4A;指针在电流表刻度盘上的位置如下:
26、详见解析所示
【解析】
根据如图所设计的电路,电流表及电阻ab串联在电路中;
根据影响电阻大小的因素知,在材料和粗细相同时,导体越长,电阻越大,导体越短,电阻越小,所以当接入电路的导体ab较短时,电阻较小,电路的总电阻也较小,由于电源电压不变,根据知,此时电流较大,则指针偏转更向右,此时身高低一些;
反之当接入电路的导体ab较长时,电阻较大,电路的总电阻也较大,根据知,此时电流较小,则指针偏转与上次相比偏左,此时身高更高一些;
故可得,身高较高时,电流大,身高较低时,电流小,则电流表刻度c、d处对应身高刻度Hc>Hd。
27、 (1)变小 (2) 略 (3)增大
压力为800N时,压敏电阻R1=80Ω
30mA=0.03A
R2=R-R1=200Ω-80Ω=120Ω (3分)
【解析】
图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将变小。随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将增大,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,压力为800N时,压敏电阻R1=80Ω;30mA=0.03A所选滑动变阻器R2的最大阻值 R2=R-R1=200Ω-80Ω=120Ω
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