资源描述
2018年辽宁省锦州市中考物理试卷
一、填空题(本题共7小题,每空1分,共17分.)
1. 6月10日,上海合作组织成员国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛,共商共同发展大计,国家主席习近平主持会议并致开幕词(如图).现场记者将声音和图象同步传送到电视台利用的是_____;习主席前面的话筒是依据_____现象制成的,这一原理的能量转化是_____.
【答案】 (1). 电磁波 (2). 电磁感应 (3). 机械能转化为电能
【解析】
【详解】电视信号的发射过程中,话筒把声信号转化成电信号,摄像机把图象变成电信号,这些电信号通过电磁波的形式发送到电视台;
动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,即将声信号转化为电信号的过程;
电磁感应现象中消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能的过程.
2. 2018年世界杯于6月14日在莫斯科拉开帷幕。赛场上,足球在空中下落的过程中能量转化是______(不计空气阻力),以球为参照物,地面是______的。水平地面上滚动的足球最终会停下来,是因为足球受到______,力改变了它的______。
【答案】 (1). 重力势能转化为动能 (2). 运动 (3). 摩擦力 (4). 运动状态
【解析】
【详解】[1]足球在空中下落的过程中,重力势能减小,动能增大,是重力势能转化为动能。
[2]以球为参照物,地面与球有位置变化,所以地面是运动的。
[3][4]水平地面上滚动的足球最终会停下,是因为足球受到地面对它的摩擦力的作用。这个摩擦力改变了足球的运动状态。
3. 我国的潜水器已达到了国际先进水平。蛟龙号(如图)是我国自主研制的深潜器,当它潜入水下7000m深处进行科学研究时,蛟龙号受到海水的压强为______Pa。(g=10N/kg,海水的密度取1.0×103kg/m3。)
【答案】7×107
【解析】
【详解】蛟龙号受到海水的压强
4. “青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,当它满载时,行驶在海面上受到的浮力为_____N(g=10N/kg).驱逐舰与其它舰艇在海面航行时,不能近距离并行,原因是_____.
【答案】 (1). 4.8×107 (2). 流速大的位置压强小,离得太近容易发生碰撞
【解析】
【分析】根据题中“驱逐舰满载时……受到的浮力”可知,本题考查“漂浮条件的应用”.根据漂浮条件,可知军舰所受到的浮力等于其排开水的重力,据此解答;根据“驱逐舰与其他舰艇不能近距离并行”可知,本题考查“流体流速与压强的关系”,运用伯努利原理分析解答.
【详解】“青岛号”导弹驱逐舰满载时在海面上受到的浮力:
F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N;
因为在流体中,流速越大的位置压强越小,若驱逐舰与其他舰艇在海面上航行时,近距离并行,则两舰艇中间水的流速大压强小,两舰艇两侧水的流速小压强大,从而产生向中间的压强差,容易引起碰撞,所以该驱逐舰与其他舰艇在海面航行时,不能近距离并行.
5. 在探究摩擦力的实验过程中,小明用10 N的水平推力,使木块在水平桌面上以2 m/s的速度做匀速直线运动,当推力增加到20 N时,摩擦力为_____N;当木块以3 m/s的速度做匀速直线运动时,摩擦力为_____N.
【答案】 (1). 10 (2). 10
【解析】
【详解】小明用10N的水平推力,使木块在水平桌面上以2m/s的速度做匀速直线运动,摩擦力和推力为一对平衡力,所以摩擦力为10N,滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关,当推力增加到20N时,压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力仍为10N,物体做加速运动;当木块以3m/s的速度做匀速直线运动时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力仍为10N.
6. 大气压与生活密切相关,驻守青藏高原的战士要用高压锅才能将饭煮熟。同学们自制了一个气压计(如图)来研究大气压与高度的关系,他们把这个自制气压计从山脚拿到山顶,发现管内的液柱高度______(选填“变大”、“变小”或“不变),原因是大气压随高度的增加而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 (1). 变大 (2). 减小
【解析】
【详解】[1][2]把自制气压计从山脚拿到山顶,管内的液柱高度变大,原因是气压计内的压强在这个过程中保持不变,而气压计外的大气压随高度的增加而减小,那么管内的液柱高度变大了。
7. 春节时小明家里也挂起了灯笼,他想测量灯笼里白炽灯泡的功率.他关掉家里其他用电器,只让这只灯泡工作,电能表(如图所示)转盘转了30圈,用了10min,这段时间灯泡消耗的电能为______ kW,灯泡的实际功率为______W.为了节能,他换用亮度相当的功率是6W的LED灯,该灯工作10min,消耗的电能只为______ kW.
【答案】 (1). 0.01 (2). 60 (3). 0.001
【解析】
【详解】[1]电能表转盘转了30圈,灯泡消耗的电能为:
W=kW;
[2]灯泡的实际功率为:
P===0.06kW=60W;
[3]功率是6W的LED灯,该灯工作10min,消耗的电能为:
==0.006kWh=0.001kW.
二、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题结出的四个选项中至少有一个选项是正确的,多选题漏选得1分,错选不得分)
8. 下列估测与实际相符的是
A. 人体的安全电压是36V
B. 学生课桌桌面长约60cm
C. 人体的正常体温为38℃
D. 正常人的呼吸每分钟约60次
【答案】B
【解析】
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.
【详解】A. 经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,此选项不符合实际;
B.学生课桌桌面长约60cm,此选项符合实际;
C.人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,不可能达到38℃,此选项不符合实际;
D. 正常人的呼吸每分钟约16-20次,此选项不符合实际.
故选B
9. 下列关于声现象的说法,正确的是( )
A. “闻其声辨其人”是根据声音的音调来判断的
B. 声呐是利用超声波来探测水中鱼群的
C. 给机器加橡皮垫来减弱它的振动,是在噪声的发源地减弱噪声
D. 响度主要与发声体振动的频率有关
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)音色指声音的特色,是由发声体的结构、材料决定的,不同发声体音色不同;
(2)声音可以传递信息,也可以传递能量,声呐是利用超声波工作的;
(3)噪声的减弱途径有:在声源处减弱;在人耳处减弱;在传播过程中减弱.
(4)声音有三个特征:音调、响度、音色,音调跟频率有关.响度跟振幅、距声源的远近有关.音色跟材料和结构有关.
【详解】A、“闻其声辨其人”是根据声音的音色来判断的,故A错误;
B、声呐是利用超声波传递信息来探测水中的鱼群,故B正确;
C、给机器加橡皮垫来吸收它的振动,使机器的振动减小,是在噪声的声源处减弱噪声,故C正确;
D、声音的响度主要与发声体的振动振幅、距声源的远近有关,声音的音调跟发声体振动的频率有关,故D错误.
故选BC.
10. 下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. 冰雪消融的过程放热
B. 河水结冰时需要吸热
C. 露珠的形成过程放热
D. 霜的形成过程吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰雪消融,是熔化过程,熔化吸热,故A不符合题意;
B.河水结冰,是水由液态变成固态,是凝固过程,凝固放热,故B不符合题意;
C.露珠是空气中的水蒸气遇冷变成的小水珠,是液化过程,液化放热,故C符合题意;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热,故D不符合题意.
11. 下列现象属于光的折射的是( )
A. 水中勺子看起来折断了
B. 手影
C. 树荫下的光斑
D. 海市蜃楼
【答案】AD
【解析】
【详解】A.水中勺子看起来折断了,是光在水面发生了折射造成的,故A符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.树荫下的光斑是小孔成像现象,是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的,故D符合题意。
故选AD。
12. 下列说法正确的是( )
A. 物体受到的力越大,物体的速度就越大
B. 在地面上静止的物体,受到的重力和支持力是一对平衡力
C. 单摆的摆球摆动到最高点时,如果外力全部消失,摆球将静止
D. 清扫教室时,飞扬的灰尘是分子在不停的做无规则运
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体受到的力越大,速度改变的越快,速度不一定大,故A错误;
B.在水平地面上静止的物体,如果竖直方向上只受到重力和支持力的作用,那么重力和支持力是一对平衡力,但如果物体不是静止在水平面上,或在竖直方向上不只受到这两个力的作用,则这两个力不是平衡力,故B错误;
C物体受到的力越大,物体的速度就越大单摆的摆球摆动最高点时,其瞬间速度为0,如果此时外力全部消失,据牛顿第一定律知,摆球会保持原来的运动状态不变,则会静止不动,故C正确;
D.清扫教室时,灰尘飞扬是灰尘颗粒在运动,而不是分子的无规则运动,故D错误。
故选C。
13. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像.下列说法正确的是
A. 透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,可以看到像变大
B. 此时成正立、放大实像,与投影仪原理相同
C. 透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到正立的像
D. 若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,应将光屏适当右移,可再次出现清晰的像
【答案】A
【解析】
【分析】凸透镜成像的规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f;当u=f时,无像.经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点.当u<f时,成正立、放大的虚像.据此解答.
【详解】A.图示位置在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像,此时像距大于物距,成的是倒立、放大的实像,若透镜不动,蜡烛和光屏都向右移动,物距变小,像距变大,像变大,所以可以看到像变大,所以A选项正确;
B.凸透镜成的实像都是倒立的,虚像才是正立的,此时,成的是倒立、放大的实像,不是正立、放大的实像,所以B选项不正确;
C.透镜右移时,蜡烛与凸透镜间的距离(物距)变大,物距本来就大于焦距,透镜右移物距更大,不可能小于焦距,物距小于焦距时,才能成正立的虚像,因此眼睛在光屏一侧,通过透镜只能看到倒立的像,所以C选项不正确;
D.远视镜片是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,若在透镜和蜡烛之间放远视镜片,由于远视镜对光线有会聚作用,透镜成像提前,光屏应适当向左移,光屏上才可再次出现清晰的像,所以D选项不正确.
故选A.
14. 如图所示,建筑工人用滑轮组将重500N的物体提升6m,物体上升速度是0.1m/s,拉力为200N,不计绳重和摩擦,则错误的选项是( )
A. 拉力做功为3600J
B. 工人做的有用功为3000J
C. 滑轮组的机械效率是83.3%
D. 工人做功的功率是20W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知滑轮组的n=3,不计绳重及摩擦,绳端移动距离为
则拉力做的功为
故A正确,A不符合题意;
B.工人做的有用功为
故B正确,B不符合题意;
C.滑轮组的机械效率为
故C正确,C不符合题意;
D.绳端移动速度为
工人拉力做功的功率为
故D错误,D符合题意。
故选D。
15. 下列关于内能、热量和温度的说法,正确的是
A. 物体温度升高,一定吸收热量
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 物体的温度升高了,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故A错误;
B. 物体吸收热量,它的温度不一定升高,例如:晶体熔化时,温度不变,故B错误;
C. 物体的温度升高,分子热运动加快,内能增加,故C正确;
D. 热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,而不是热量总是从内能大的物体传到内能小的物体,故D错误.故选C.
【点睛】(1)改变物体内能的两种方式为做功和热传递,且这两种方式在改变物体内能上是等效的;(2)晶体在熔化时,吸收热量,但温度不变,内能增加;
(3)热传递的条件是有温度差;
(4)物体的内能与温度、质量以及状态有关,同一物体的温度越高、内能越大.
16. 下列说法正确的是( )
A. 光导纤维可以传递信息进行通信,它是导体
B. 航空器材常采用密度小强度高的合金材料
C. LED灯主要是由超导材料制成的
D. 核电站是靠铀核聚变来释放能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.光导纤维是很细很细的玻璃丝,是通过内壁多次反射激光来传递信息,但它不是导体,故A错误;
B.航空器材采用密度小强度高的合金材料,这样才能让相同体积的器材有较小的质量,故B正确;
C.LED灯主要是由半导体材料制成的,故C错误;
D.核电站是靠铀的核裂变来释放能量的,故D错误。
故选B。
17. 如图是一台电热饮水机的电路简图.其额定电压为220V,具有加热和保温两种功能,对应的功率分别是400W和40W,下列说法正确的是
A. 均闭合时,饮水机处于加热状态
B. 阻值为
C. 阻值为
D. 高温档加热1h,耗电,此时饮水机处于正常工作状态
【答案】AB
【解析】
【详解】当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,由P=UI=可知,电路的总功率最小,饮水机处于保温状态;
当开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,总功率最大,饮水机处于加热状态,故A正确;
当开关S1、S2均闭合时,饮水机处于加热状态,由P=UI=可得,R1的阻值:
R1===121Ω,故B正确;
当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,饮水机处于保温状态,则电路总电阻:R===1210Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2=R-R1=1210Ω-121Ω=1089Ω,故C错误;
若高温档正常加热1h,其耗电W=P加热t=0.4kW×1h=0.4kW•h,而实际耗电0.35kW•h,所以此时饮水机处于非正常工作状态,故D错误.
故选AB.
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
18. 如图甲所示的是一种核桃钳,向内握的手柄,凹槽就能将核桃夹碎。该核桃钳可看作由两个杠杆组成,图乙是其中一个杠杆 OBA 的简化图,请在图乙画出:在 A 点施加的最小动力 F1 及其动力臂 L1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡公式得,在F2和L2两个量不变的条件下,最小动力F1与最长动力臂L1对应,第一步连接O点和A点,OA的长度即最长动力臂L1,第二步过A点作最小动力F1且垂直于OA,标上垂直符号以及动力臂L1,如下图所示:
。
19. 如图所示是通电螺线管,请在图中标出:
( )
(1)磁感线的方向.
(2)电源的“”“”极.
【答案】
【解析】
【详解】(1)在磁体的外部,磁感线都是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线方向都向左的.
(2)根据安培定则,大拇指指向N极,四指的指向即为电流方向,所以外部电流方向向下,即电源左端为正极,右端为负极.如下图所示:
四、简答题
20. 小丽到书店买书,售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起.小丽拎绳时,手感到疼,于是她垫上了毛巾.回到家,小丽解开塑料绳后,发现塑料绳好似黏在手上一样,很难甩掉.小丽联想到时洗手时,手上的水却很容易甩掉.请你用学过的物理知识回答下面的问题:
(1)垫上毛巾后,小丽为什么觉得不勒手了?
(2)为什么轻细的塑料绳好似黏在手上?
(3)为什么能够甩掉手上的水?
【答案】见解析
【解析】
【详解】(1)垫上毛巾后,手受到的压力大小不变,增大了手的受力面积,根据p=可知,减小了压力对手的压强,所以觉得不勒手了;
(2)塑料绳在使用过程中与其它物质相互摩擦而带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,与手相互吸引而黏在手上;
(3)甩手上的水时,先使手和水一起运动,到某一位置时,手突然静止,而水由于惯性会继续运动下去,所以与手分离.
【点睛】本题为物理知识在生活中的实际应用,结合所学知识和实际现象进行分析解答.
五、计算题(本题共2小题,共12分,要求写出必要的文字说明、公式,计算过程数值和单位)
21. “绿水青山就是金山银山”,环境保护、低碳生活已经成为全社会的共识。某市的公交公司引入了一款电动客车取代原来的普通燃油客车,它的整车质量是3.5t,轮胎与路面的总接触面积是0.2m2,当它以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是3000N。请回答下列问题:(g=10N/kg)
(1)电动客车静止时对水平路面的压强是多大______?
(2)电动客车以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,它的输出功率是多大______?
(3)若燃油客车的输出功率与电动客车相同,燃油客车的效率为40%,行驶1h,要燃烧多少升的燃油______?(燃油的热值是3.24×107J/L)
【答案】 (1). 1.75×105Pa (2). 9×104W (3). 25L
【解析】
【详解】(1)[1]电动客车静止时对水平路面的压强
(2)[2]电动客车匀速直线行驶时,牵引力等于阻力,则输出功率
P=fv=3000N×30m/s=9×104W
(3)[3]燃油客车行驶1h做的有用功
W有=Pt=9×104W×3600s=3.24×108J
则燃油客车在这个过程中,燃烧燃油放出的热量
据Q=Vq得,燃烧燃油的体积
22. 如图所示是某款电热水壶,表中是水壶的部分参数.请回答下列问题:
额定电压
额定功率
额定容量
水壶净重
(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大?
(2)该电热水壶的效率是80%,在1标准大气压下,把水从20℃烧开需要,此时水壶的实际电压是多大?[水的比热容,水的密度]
【答案】(1);(2);
【解析】
【详解】(1)由铭牌可知,电热水壶的额定电为,额定功率为,由可得,电热水壶的额定电流:
,
由可得,电热水壶的电阻:
;
(2)根据可得,水的质量:
;
1标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
,
根据可得,消耗的电能:
;
由可得,实际电压:
.
答:(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是;
(2)该电热水壶的效率是80%,在1标准大气压下,把水从20℃烧开端要,此时水壶的实际电压是.
六、实验、探究题(本题共4小题,共24分)
23. 小名同学对冰加热,冰化成水直至沸腾,他利用获得的数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象。由图象可知:
(1)冰的熔化过程______段,水沸腾过程的特点是______;
(2)水升温比冰______(选填“快”或“慢”),这是因为______。
【答案】 (1). BC (2). 继续吸热但温度不变 (3). 慢 (4). 水的比热容比冰大
【解析】
【详解】(1)[1]由图象知,冰熔化过程是BC段。
[2]水沸腾过程的特点是继续吸热,但温度不变。
(2)[3][4]水升温比冰慢,这是因为水的比热容比冰的大,所以在吸收相同热量时,水升温要慢。
24. 在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是_____.
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板_____(选填“前”或“后”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合.在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是_____(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”).
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上_____(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像.
【答案】 (1). 便于确定像的位置 (2). 前 (3). 蜡烛A的像 (4). 不变 (5). 不能
【解析】
【详解】(1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板.
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合;在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像;
(3)平面镜成像时,像的大小与物体大小相等,与位置无关,故像的大小不变.
(4)因为平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像.
25. 小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
(1)把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,小石块的质量为______g,用细线拴好小石块,把它浸没在盛有20mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,小石块的体积为______cm3,由此可以计算出小石块的密度为______kg/m3。
(2)小亮到海边去玩,拾到一个漂亮的贝壳。回家之后,他想知道贝壳的密度,于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作,测出了贝壳的密度(贝壳的密度大于水的密度)。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;
②再把贝壳放在果冻盒内______;
③______;
④贝壳密度的表达式为ρ=______(水的密度用ρ水表示)。
【答案】 (1). 43 (2). 20 (3). 2.15×103 (4). 使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h2 (5). 再把贝壳放在玻璃杯内,使其沉底,用刻度尺测出杯底到水面的高度h3 (6).
【解析】
【详解】(1)[1]小石块的质量为43g。
[2]小石块的体积为
[3]小石块的密度为
(2)[4][5]实验步骤为:
①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;
②再把贝壳放在果冻盒内使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h2;
③再把贝壳放在玻璃杯内,使其沉底,用刻度尺测出杯底到水面的高度h3。
[6]设被子的底面积为S,根据阿基米德原理
根据漂浮状态,有
联立解得,贝壳密度的表达式为
26. 小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中,连接电路,如图甲所示.可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω.
(1)请你用笔划线代替导线,把图甲所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大_____.
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是_____(写出一种即可).故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_____A.
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为_____V止,记录电流表的示数.
(4)完成上述实验之后,小聪想测量一个小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额.他又找来一个阻值为R0的定值电阻,设计了电路图丙.请补全实验步骤并写出表达式
①只闭合开关S和_____(选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____,此时小灯泡正常发光.
②只闭合开关S和_____(选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I.
③小灯泡额定功率的表达式是P额=_____.(用已知量和所测物理量符号表示)
【答案】 (1). (2). 电阻(或电压表)短路 (3). 0.4 (4). 右 (5). 2 (6). S2 (7). (8). S1 (9).
【解析】
【详解】(1)要使滑片向右移动时连入电路中的阻值变大,故连接滑动变阻器的左下接线柱与电阻串联,如图:
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,电路中的故障可能是电阻短路,或电压表短路;
电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A;
(3)由欧姆定律的变形公式,电压表示数:
,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V;
(4)①只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时小灯泡正常发光.
②只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I.
③在①中,电流表测定值电阻的电流,根据欧姆定律的变形公式,U=IR,定值电阻的电压为
,
根据并联电路电压规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与定值电阻并联的总电流,根据并联电路电流的规律灯的额定电流为:
,
可得,小灯泡额定功率的表达式是:
.
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