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【精品解析】廣西壯族自治區崇左市寧明縣2024-2025學年九年級上學期12月月考物理試題

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【精品解析】廣西壯族自治區崇左市寧明縣2024-2025學年九年級上學期12月月考物理試題

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廣西壯族自治區崇左市寧明縣2024-2025學年九年級上學期12月月考物理試題
一、單項選擇題(本大題共10小題,每小題3分。共30分。在給出的四個備選項中,只有一個選項符合題目要求。)
1.(2024九上·寧明月考)如圖是“靜電章魚”實驗,用比塑料易失去電子的毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管,然后把塑料絲往空中拋出后將塑料管放在下面,此時塑料絲靜止在空中形狀像章魚。下列分析正確的是(  )
A.塑料絲與塑料管帶異種電荷后吸附在一起
B.塑料絲間帶同種電荷相互排斥而呈章魚狀
C.塑料管經毛皮摩擦得到電子后帶正電
D.塑料管得到的電子數等于毛皮兩次失去的電子總數
2.(2024九上·寧明月考)取兩個相同的驗電器甲和乙,如圖,使甲帶負電荷,乙不帶電,下列分析錯誤的是(  )
A.甲驗電器帶負電是因為它得到了電子
B.甲驗電器的金屬箔片張開是由于同種電荷相互排斥
C.用橡膠棒連接兩金屬球,金屬箔片的張角都會發生改變
D.用金屬棒連接兩金屬球的瞬間,棒中電流方向由乙到甲
3.(2024九上·寧明月考)下列圖中能夠直接測出燈L1電流的電路是(  )
A. B.
C. D.
4.(2024九上·寧明月考)下列電路連接正確的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024九上·寧明月考)高鐵站的自動檢票閘機口設有身份證和人臉識別雙重驗證,兩個信息相符合后閘機門(電動機)自動打開,乘客可檢票通過。若每個信息驗證成功相當于閉合一個開關,下列模擬電路,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2024九上·寧明月考)一根鎳鉻合金線的電阻為R,要使連入電路中的這根導線電阻變大,可采用的方法是(  )
A.將電線拉長后接入電路 B.減小通過導線的電流
C.將導線對折后接入電路 D.增大導線兩端的電壓
7.(2024九上·寧明月考)如圖所示,在探究串聯電路特點的實驗中,兩盞小燈泡規格不同,當開關閉合后,下列說法正確的是(  )
A.、兩端電壓相等 B.、的亮度一定相同
C.、、三處的電流一樣大 D.若燈絲燒斷了,仍能發光
8.(2024九上·寧明月考)如圖所示,已知電源電壓相等,且R1A. B.
C. D.
9.(2024九上·寧明月考)如圖所示電路,閉合開關S1、S2,小燈泡L1和L2均正常發光,兩電表都有示數,下列判斷正確的是(  )
A.電流表A1只測量燈L2的電流 B.電流表A2的示數比A1的大
C.燈L1被短路時,L2正常發光 D.僅斷開S1只有一個表有示數
10.(2024九上·寧明月考)小紅同學在探究通過導體的電流與其兩端電壓的關系時,根據記錄的實驗數據作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是(  )
A.導體甲的電阻大于導體乙的電阻
B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零
C.將甲、乙兩導體并聯接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6A
D.將甲、乙兩導體串聯時,若通過甲的電流為0.2A,則乙兩端的電壓為1V
二、多項選擇題(本大題共2小題。每小題4分,共8分。在列出的四個各選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全得2分。有選錯得0分。)
11.(2024九上·寧明月考)如圖所示電路,電源電壓3V恒定不變,兩個小燈泡規格完全相同(在使用過程中不會損壞),a、b為電流表或電壓表,下列有關說法中正確的是(  )
A.當開關S斷開時,a、b均為電流表時,兩個小燈泡串聯
B.當開關S閉合時,a為電流表時,b為電壓表時,兩個小燈泡并聯
C.兩個小燈泡串聯時,A處電表的示數為3V
D.兩個小燈泡并聯時,若A處電表的示數為0.2A,則B處電表的示數為0.4A
12.(2024九上·寧明月考)如圖,開關S閉合后,電流表的示數分別為I1、I2,電壓表的示數分別為U1、U2、U3,L1的電阻小于L2的電阻,則下列關系中正確的是(  )
A. B. C. D.
三、填空題(本六題共6小題,每空1分,共12分)
13.(2024九上·寧明月考)麗麗發現奶奶家常用的電風扇上容易布滿灰塵主要是因為旋轉的扇葉與空氣發生摩擦,使其帶了電,說明帶電體具有吸引   的性質。與絲綢摩擦過的玻璃棒帶   (選填“正電”或“負電”)。
14.(2024九上·寧明月考)一節干電池的電壓是   V,家庭電路中各用電器之間的連接方式是   (選填“串聯”或“并聯”)。
15.(2024九上·寧明月考)如圖所示,電源電壓是3V且保持不變,S閉合后電壓表示數為1V,則燈L2兩端的電壓為     V; 若斷開開關,電壓表示數將     (選填 “變大”“變小”或“不變”)。
16.(2024九上·寧明月考)如圖所示,若甲、乙兩表為電壓表,當S閉合時,兩表示數之比為U甲:U乙=3:2,若甲、乙兩表為電流表,當S斷開時,兩表示數之比為I甲:I乙=   ,此時R1和R2消耗的功率之比P1:P2=   。
17.(2024九上·寧明月考)如圖所示,圖甲是某款電子拉力計,圖乙是它的原理圖,表盤是由電壓表改裝而成的,加在掛鉤上的拉力變大時,電路中的電流   ,電壓表示數   。(均選填“不變”、“變大”或“變小”)
18.(2024九上·寧明月考)一只小燈泡正常發光時電壓為8V,它的電阻為20Ω(假設燈絲電阻不受溫度影響),現將該小燈泡接在12V的電源上,為使其正常發光,應   聯一個   Ω的電阻.
四、作圖題(本大題共1小題。共6分)
19.(2024九上·寧明月考)利用如圖所示的器材探究,流經小燈泡的電流I與小燈泡兩端電壓U之間的關系(小燈泡的額定電壓為2.5V,阻值在5~10Ω之間)。請你用筆畫線代替導線,將實物電路連接完整。要求:
(1)滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變亮;
(2)將該實物圖對應的電路圖畫在虛線框內。
五、實驗探究超(本大題共4 小題 共25分)
20.(2024九上·寧明月考)小明和小偉在連接串并聯電路的實驗中。
(1)小明連接了如圖所示電路,如果閉合開關,兩個燈泡都將   (選填“不會發光”或“會被燒壞”),出現    (選填“斷路”“短路”或“通路”)現象;
(2)小明想將電路全部拆散,重新連接。小偉認為只需拆除    (填字母)這一根導線,就能成為串聯電路;
(3)在正確拆除完導線的基礎上,兩燈串聯,他們閉合開關發現兩燈同時亮,斷開開關兩燈同時滅;將開關S換接到L1和L2之間,L1和電池正極之間,觀察到同樣的觀點,說明在串聯電路中,開關在任何位置控制作用   ;
(4)改變成并聯電路后若拆掉其中一個燈泡。小明結合實驗現象得出了初步結論,在并聯電路中各支路用電器   。
21.(2024九上·寧明月考)如圖所示,在探究“并聯電路的電流特點”的實驗中,小明設計了如圖甲電路進行實驗。
(1)實驗中小明應該選擇的兩個小燈泡規格是   (選填“相同”或“不相同”)的;
(2)小明在連接電路時,開關應處于   (選填“閉合”或“斷開”)狀態;
(3)小明先將電流表接在L1所在的支路上。閉合開關,觀察到燈L2發光,但燈L1不亮。電流表的示數為零,電路可能存在的故障是燈   (選填“L1斷路”或“L1短路”);
(4)排除故障后,他測出了L1支路上的電流I1=0.8A,然后他把電流表依次接入電路分別測量出L2支路電流I2、干路電流I。兩次測得的結果都如圖乙所示,則I2=    A,I=    A。小明由此數據得出并聯電路中干路電流和各支路電流的關系是   (寫關系式即可)。
22.(2024九上·寧明月考)如圖所示是探究影響導體電阻大小因素的實驗電路,下表中給出了可供選擇的幾種導體,分別用A、B、C、D四個字母代表。
導 體代號 長度 (m) 橫截面積 (mm2) 材 料
A 0.6 0.4 鎳鉻合金
B 1.0 0.4 鎳鉻合金
C 0.6 0.6 鎳鉻合金
D 0.6 0.5 錳銅
(1)實驗中,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的   大小,小燈泡在電路中的主要作用是   ;
(2)通過對   和   導體進行實驗,可探究電阻的大小與長度的關系。分別將A和C兩導體接入電路進行實驗,發現接入C導體時,電流表的示數比接入A導體時更大,說明導體的電阻與導體的   有關;
(3)若把A、B兩導體首尾相連后再接入電路M、N兩端,會發現電流表示數變得更小,說明兩導體串聯后的電阻值將   (選填“變大”“變小”或“不變”);
(4)生活中,通常選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,而不選擇鐵芯線,是因為導體的電阻還與導體的   有關。
23.(2024九上·寧明月考)小西和同學們在“探究電流與電壓的關系”的實驗中,實驗電路如圖甲所示,電源電壓恒為3V。
實驗序號 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.1   0.3 0.4 0.5
(1)連接電路時,開關應   ;滑動變阻器的滑片置于   處;
(2)連接好電路后,閉合開關,發現電壓表有示數,電流表無示數,此時電路的故障可能是   ;
(3)排除故障后,第2次實驗中電流表的示數如圖乙所示,為   A;
(4)將多次實驗測得的數據記錄在表格中,分析數據可得:   ;
(5)完成此實驗后,同學們還想探究“電流與電阻的關系”,又添加了10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω的電阻,為保持電壓表的示數仍為1.5V,應將滑動變阻器滑片P向   端移動; 為了完成本實驗,滑動變阻器的最大阻值不得小于   Ω。
六、綜合應用題(本大題共2小題,共19分)
24.(2024九上·寧明月考)如圖所示的電路中,電源電壓恒為24 V,電阻R1的阻值為20 Ω,滑動變阻器R2上標有“100 Ω 3 A”字樣,閉合開關S后,電流表的示數為0.3 A。求:
(1)此時電阻R1兩端的電壓U1;
(2)此時電阻R2的電阻值;
(3)2 min時間內電阻R2上消耗的電能。
25.(2024九上·寧明月考)隨著我國經濟的發展,人民生活水平日益提高,我國出現了越來越多的潛水愛好者。為了保障安全,潛水員潛水時會佩戴圖甲所示的水壓表和深度表。圖乙是某深度表的工作原理簡化電路圖,電源電壓且恒定不變,定值電阻,電壓表量程為0~3V,是阻值隨水深度變化的電阻,其變化關系圖象如圖丙所示,允許通過的最大電流為。求:
(1)深度表在水面上時,電路中的電流(計算結果保留1位小數);
(2)電壓表示數為2V時,潛水員下潛的深度;
(3)在保證電路安全的情況下,該深度表能浸入水中的最大深度。
答案解析部分
1.【答案】B
【知識點】兩種電荷;電荷間的相互作用規律
【解析】【解答】A.用同種毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管,塑料絲和塑料管會帶同種電荷,同種電荷相互排斥,而不是吸附在一起,A 錯誤;
B.塑料絲間帶同種電荷,根據同種電荷相互排斥的規律,塑料絲會相互排斥而呈章魚狀,B 正確;
C.毛皮易失去電子,所以塑料管經毛皮摩擦后會得到電子,從而帶負電,而不是正電,故C錯誤;
D.根據電荷守恒定律,塑料管得到的電子數等于毛皮與它摩擦時失去的電子數,而不是毛皮兩次失去的電子總數,故D錯誤。
故選B。
【分析】1.摩擦起電的本質:摩擦起電的本質是電子的轉移。當兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子能力強的物體容易得到電子而帶負電;原子核束縛電子能力弱的物體容易失去電子而帶正電。在本題中,毛皮易失去電子,所以與毛皮摩擦的塑料絲和塑料管會得到電子而帶電。
2.電荷間的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。本題中塑料絲呈章魚狀,是因為塑料絲之間帶同種電荷,相互排斥。
2.【答案】C
【知識點】兩種電荷;物體帶電情況的判斷;驗電器的原理及使用;電流的方向
【解析】【解答】A.甲驗電器帶負電是因為它得到了電子,故A正確
B.驗電器的制作原理是同種電荷相互排斥,故 B正確;不符合題意;
C.橡膠棒是絕緣體, 甲驗電器的負電荷不能轉移到乙驗電器,因此兩個驗電器金屬箔片的張角不會發生改變,故C錯誤;
D.用金屬棒連接兩金屬球的瞬間,A驗電器的電子通過金屬棒轉移到B驗電器,金屬棒中所形成的電流方向由乙到甲,故D正確,不符合題意。
故選C。
【分析】驗電器的工作原理:同性電荷相互排斥 甲帶負電荷 ,甲驗電器的電子通過金屬棒轉移到乙驗電器,金屬棒中所形成的電流方向由乙到甲,橡膠棒是絕緣體,不容易導電
3.【答案】C
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.電流表與L1串聯,但電流從電流表的負接線柱流入,正接線柱流出,電流表正負接線柱接反了,不能正確測量L1的電流,故A不符合題意;
B.電流表測的是干路電流,不是L1的電流,故B不符合題意;
C.電流表與L1串聯,且電流從電流表的正接線柱流入,負接線柱流出,能直接測出L1的電流,故C符合題意;
D.圖中是電壓表,電壓表是用來測量電壓的,不能測量電流,故D不符合題意。
故選C。
【分析】掌握電流表使用規則:電流表要與被測用電器串聯。電流要從電流表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
4.【答案】C
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.圖中電流表正負接線柱接反了,故A錯誤;
B.電流表與燈泡并聯,會造成電源短路,損壞電源和電流表,故B錯誤;
C.圖中電壓表與兩并聯燈泡并聯,并且正負接線柱連接正確,故C正確;
D.圖中電壓表正負接線柱接反了,故D錯誤。
故選C。
【分析】1.電流表使用規則:電流表要與被測用電器串聯。電流要從電流表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
2.電壓表使用規則:電壓表要與被測用電器并聯。電流要從電壓表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
5.【答案】A
【知識點】串、并聯電路的設計
【解析】【解答】檢票閘機在身份證和人臉識別都通過后,相當于閉合開關,兩個信息都相符合后,電動機自動打開,兩個開關應串聯,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
【分析】多個開關共同控制用電器,是串聯電路。
6.【答案】A
【知識點】電阻;影響電阻大小的因素
【解析】【解答】A.電線被拉長時,其長度增加,而橫截面積減小(體積不變),因此該方法會使電阻變大,故A符合題意;
B.電流是電路中電荷的定向移動形成的,其大小與電阻和電壓有關,但電流的變化不會影響電阻本身,故B不符合題意;
C.導線對折時,其長度變為原來的一半,而橫截面積變為原來的兩倍(體積不變),電阻會變小(變為原來的 1/4),故C不符合題意;
D.電壓是使電荷定向移動形成電流的原因,其大小與電阻和電流有關,但電壓的變化不會改變電阻。
電阻與電壓無關,僅由導體自身性質決定。故D不符合題意。
故選A。
【分析】明確電阻的決定因素。電阻是導體本身的一種性質,它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,與導體兩端的電壓和通過的電流無關。
7.【答案】C
【知識點】串聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律
【解析】【解答】A.由于兩盞小燈泡規格不同,電阻不同,在電流相同的情況下,電阻不同,電壓也不同,故A錯誤;
B.燈泡的亮度由實際功率決定,根據P = UI,兩燈電壓不同,電流相同,所以實際功率不同,亮度不同,故B錯誤;
C.串聯電路中電流處處相等,所以a、b、c三處的電流一樣大,故C正確;
D.串聯電路中各用電器相互影響,若L2燈絲燒斷了,整個電路斷路,L1不能發光,故D錯誤。
故選C。
【分析】掌握串聯電路特點,并結合歐姆定律以及電功率公式來判斷各個選項。在串聯電路中,各用電器兩端的電壓之和等于電源電壓,串聯電路中電流處處相等,串聯電路中各用電器相互影響。
8.【答案】D
【知識點】串聯電路的電流規律;并聯電路的電流規律;歐姆定律及其應用
【解析】【解答】由圖可知,四個電路圖中電流表測量的均為總電流,而電源電壓均相同,由可知,可通過比較四個電路中總電阻的大小來比較電流,總電阻越大,電流越小。
A選項總電阻RA=R1,B選項總電阻RB=R2,C選項兩電阻串聯,總電阻RC=R1+R2,D選項兩電阻并聯,總電阻小于任何一個分電阻,即RC<R1。可得四個電路中總電阻關系為RC>RB>RA>RD,故電流關系為 IC故選D。
【分析】1.會判斷簡單電路各用電器的串并聯關系,并利用串并聯電路電流規律進行解答;
2.掌握歐姆定律內容及應用,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
9.【答案】D
【知識點】并聯電路的電流規律
【解析】【解答】A.由圖可知,兩燈并聯,電流表A1測量干路電流,故A錯誤;
B.兩個燈泡并聯,電流表A1測量干路電流,電流表A2與L1串聯,測量L1所在支路電流,故電流表A2的示數比A1的小,故B錯誤;
C.若L1被短路,會造成電源短路,L2也不能正常發光,故C錯誤;
D.僅斷開S1,電路為L2的簡單電路,電流表A2無示數,電流表A1有示數,即只有一個表有示數,故D正確。
故選D。
【分析】掌握實物圖與電路圖的讀圖能力。根據實物圖判斷電路連接的常用方法:電流流向法(若電流在流動過程中出現了分支,有多條路徑可以回到電源負極,那么在不同分支上的元件就是并聯的)、節點法(在實物圖中,凡是導線直接相連的點都可以看作是同一個節點,用相同的字母或數字標注出來。一般從電源正極開始標注第一個節點,沿著導線遇到分支點就標注新的節點,直到電源負極,根據標注的節點,將實物圖轉化為更直觀的電路圖。把連接在相同兩個節點之間的元件看作是并聯關系;如果元件是依次連接在不同節點之間,沒有分支,則是串聯關系)、拆除法(若拆除該用電器后,其他用電器仍然能正常工作,這表明被拆除的用電器與其他用電器是并聯關系,因為并聯電路中各支路用電器互不影響,一條支路斷開,不影響其他支路的工作)。
10.【答案】C
【知識點】并聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律;電阻
【解析】【解答】A.當甲、乙兩端電壓都為2V時,通過甲、乙的電流分別為I甲=0.4A,I乙=0.2A,故I甲>I乙,所以R甲B.電阻是導體的固有屬性,與電壓、電流無關,僅由材料、長度、橫截面積等決定。即使電壓為零,電阻仍不變,故B錯誤;
C.并聯電路中各支路電壓相等(均為 2V),由圖像可知甲的電流I甲= 0.4A,乙的電流I乙 = 0.2A,干路電流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;
D.串聯電路中電流處處相等,因此通過乙的電流也為0.2A,由U = IR可知,乙兩端的電壓U乙= 0.2A ×10Ω = 2V,故D錯誤。
故選C。
【分析】1.掌握串并聯電路的電壓電流規律,串聯電路電流處處相等,總電壓等于各用電器電壓之和;并聯電路各支路電壓相等,總電流等于各支路電流之和;
2.結合圖像分析導體的電流與電壓關系,并會利用歐姆定律推導電阻。
11.【答案】B,C
【知識點】電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.當開關S斷開時,a、b均為電流表時,電流直接從正極通過兩個電流表流向負極,造成電源短路,故A錯誤;
B.當開關S閉合時,a為電流表時,b為電壓表時,兩個燈并聯,此時電壓表測L2電壓,電流表測L2的電流,故B正確;
C.當兩燈串聯時,a為電壓表,b為電流表,而且S是斷開的,此時電壓表a測電源電壓,故示數為3V,故C正確;
D.當兩燈并聯時,a為電流表,b為電壓表,而且S是閉合的,電壓表b測的是電源電壓,示數應該是3V,故D錯誤。
故選BC。
【分析】掌握判斷電路連接方式的方法,當電路中有電表時,電壓表可視為斷路,電流表可視為導線,然后再判斷電路連接方式。
判斷方法:方法一:電流流向法
串聯電路:電流從電源正極流出后,只有一條路徑依次經過各個用電器,最后回到電源負極。
并聯電路:電流從電源正極流出后,會分成多條支路,分別經過不同的用電器,然后再匯合到一起,回到電源負極。
方法二:用電器相互影響法
串聯電路:各用電器之間相互影響,如果其中一個用電器損壞(或斷路),整個電路就會斷路,其他用電器都不能工作。
并聯電路:各用電器之間互不影響,即使其中一個用電器損壞(或斷路),其他支路的用電器仍能正常工作。
方法三:拆除法
拆除其中一個用電器:若其他用電器都不能工作,說明電路是串聯(因為串聯電路中各用電器相互依存)。若其他用電器仍能工作,說明電路是并聯(因為并聯電路中各用電器獨立工作)。
方法四:節點法(適用于復雜電路)
標記電路中的節點(導線直接相連的點視為同一節點)。若所有用電器都連接在兩個節點之間,則用電器是并聯。若用電器是依次連接在不同節點之間(形成一條 “鏈”),則用電器是串聯。
12.【答案】A,C
【知識點】串聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律;歐姆定律及其應用
【解析】【解答】由圖可知,L1與L2串聯,電流表A1、A2均測電路中的電流;電壓表V1測L1兩端的電壓,電壓表V2測L2兩端的電壓,電壓表V3測電源兩端的電壓。
A.根據串聯電路的電流特點:串聯電路中各處的電流相等,即,故A正確;
B.已知L1的電阻小于L2的電阻,且I1 = I2,根據歐姆定律U = IR(U為電壓,I為電流,R為電阻),可得,故B錯誤;
C.根據串聯電路的電壓特點:串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,故C正確;
D.由前面分析可知,,所以U1、U2、U3不相等,故D錯誤。
故選AC。
【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。
2.掌握歐姆定律及其應用:歐姆定律的表達式為,以及變形公式,利用這些公式可以根據已知的電壓、電阻計算電流,也可以根據電流、電阻計算電壓。
13.【答案】輕小物體;正電
【知識點】兩種電荷;物體帶電情況的判斷
【解析】【解答】旋轉的扇葉與空氣發生摩擦后帶電,而帶電體具有吸引輕小物體的性質,空氣中的灰塵屬于輕小物體,因此會被扇葉吸附。物理學中規定,與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,這是因為摩擦過程中玻璃棒失去電子,從而帶正電(絲綢則得到電子帶負電)。
故第一空為輕小物質,第二空為正電。
【分析】1.掌握摩擦起電的原理,摩擦過程失去電子帶正電,得到電子帶負電;
2.了解帶電體的性質,帶電體具有吸引輕小物質的特性。
14.【答案】1.5;并聯
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別;電壓和電壓的單位換算
【解析】【解答】一節干電池的電壓是1.5V,家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯。
【分析】一節干電池的電壓是1.5V,家庭電路中各用電器之間互不影響,連接方式為并聯。
15.【答案】1;變大
【知識點】電壓表的連接
【解析】 【解答】由電路圖知,當S閉合后,電壓表并聯在L2兩側,測燈兩端的電壓,兩端的電壓為1V。斷開開關后,電壓表并聯在電源兩側,此時示數為3V,故電壓表示數將變大。
綜上 第1空、 1; 第2空、變大。
【分析】電流表、電壓表的連接:電流表與待測原件串聯;電壓表的與待測原件并聯,連接過程需要電流正極流入負極流出,同時選擇合適的量程。
16.【答案】1:3;2:1
【知識點】歐姆定律及其應用
【解析】【解答】(1)若甲乙為電壓表,S閉合時,兩電阻串聯,電壓表甲測量總電壓U,電壓表乙測量R2兩端電壓U2,由題可知 U甲:U乙=3:2 即U:U2=3:2,根據串聯電路電壓規律可得U1:U2=R1:R2=1:2;
若甲乙為電流表,S斷開時,兩電阻并聯,各支路電壓相等,電流表甲測量通過R2的電流I2,電流表乙測量的是干路電流I,因為R1:R2=1:2,且U1=U2,由歐姆定律可知I1:I2=2:1,I2:I=1:3,
故I甲:I乙=I2:I=1:3;
(2)因為R1:R2=1:2,U1=U2,由可知,P1:P2=R2:R1=2:1;
故第一空為1:3,第二空為2:1。
【分析】1. 先分析兩表為電壓表時的電路連接方式,根據串聯電路電壓規律和比例關系求出兩電阻之比;
2. 再分析兩表為電流表時的電路連接方式,根據并聯電路特點及歐姆定律求電流表示數之比,根據求功率之比。
17.【答案】不變;變大
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【解答】由圖乙可知,R0與R串聯,電壓表測滑動變阻器R上部分兩端的電壓;當加在掛鉤上的拉力變大時,滑動變阻器的滑片P向下移動,但滑動變阻器接入電路中的電阻不變(因為是將滑動變阻器的全部電阻接入電路)。根據歐姆定律,由于電源電壓U不變,電路總電阻R不變,所以電路中的電流不變。因為電路中的電流不變,根據可知,當拉力變大,滑片P向下移動,電壓表所測部分的電阻變大,所以電壓表示數變大。
故第一空為不變,第二空為變大。
【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。
2.掌握滑動變阻器的工作原理:滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻大小的。但在本題中,滑動變阻器是將全部電阻接入電路,所以其接入電路的電阻不變。
3.掌握歐姆定律及其應用:歐姆定律的表達式為,以及變形公式,利用這些公式可以根據已知的電壓、電阻計算電流,也可以根據電流、電阻計算電壓,從而分析電路中電流和電壓的變化情況。
18.【答案】串;10
【知識點】歐姆定律及其應用
【解析】【解答】一只小燈泡正常發光時電壓為8V,現將該小燈泡接在12V的電源上,根據串聯電路的電壓規律,電阻分得的電壓為: ,燈泡正常發光的電流為:
由串聯電路的電流規律和歐姆定律可得,串聯電阻的阻值:
【分析】根據串聯電路中電流處處相等,運用歐姆定律解答即可.
19.【答案】,
【知識點】根據實物圖畫電路圖;探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【解答】滑片向右移動時燈泡變亮,說明電流變大,滑動變阻器接入電阻變小。因此,應將滑動變阻器的右下方接線柱接入電路(與任意上方接線柱搭配);電壓表:小燈泡額定電壓 2.5V,選0~3V 量程;電流表:小燈泡電阻 5~10Ω,最大電流約 0.5A(2.5V/5Ω),選0~0.6A 量程,實物圖連接如圖所示:
電路圖如圖所示:
【分析】1.實物電路:滑動變阻器采用 "一上一下" 接線,右下接線柱接入,滿足 "滑片右移燈泡變亮" 的要求。電壓表并聯在小燈泡兩端(測電壓),電流表串聯在電路中(測電流)。電表量程按額定值選擇,確保測量準確;
2.電路圖:用規范的電路符號表示各元件,布局清晰。滑動變阻器符號的滑片位置體現了接入電阻的變化方向。電壓表明確并聯在燈泡兩端,電流表串聯在主電路中。
20.【答案】(1)不會發光;短路
(2)b
(3)與開關的位置無關
(4)相互不影響
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別
【解析】【解答】(1)由圖可知,電流會選擇電阻極小的導線直接從電源正極回到負極,形成短路。短路時,電流不經過燈泡,因此兩個燈泡都不會發光,但電源可能被燒壞;
(2)串聯電路要求電流只有一條路徑,依次經過所有用電器,原電路中導線b導致了短路,拆除這根導線后,電流只能依次經過兩個燈泡,形成串聯電路;
(3)在串聯電路中,電流只有一條路徑,無論開關接在電路中的任何位置(L1和 L2之間、L1和電源正極之間等),都能控制整個電路的通斷。 開關在任何位置控制作與開關的位置無關;
(4)并聯電路中電流有多條路徑,各支路互不影響。拆掉其中一個燈泡后,另一個燈泡仍能正常工作(因為其所在支路的電流路徑未被破壞)。這說明在并聯電路中,各支路用電器可以獨立工作并聯電路中各支路用電器相互不影響。
故第一空為不會發光,第二空為短路,第三空為b,第四空為與開關的位置無關,第五空為相互不影響。
【分析】掌握串并聯電路的特點,串聯電路電流只有一條路徑,開關在任何位置控制作與開關的位置無關;并聯電路中電流有多條路徑,各支路互不影響。
(1)[1][2]由圖可知,電流從電源正極流出后未經過兩燈泡,直接到開關S后回到負極,所以兩個燈泡都不會發光,出現短路現象。
(2)串聯電路中各用電器之間互相影響,不獨立工作,電流只有一條路徑,所以拆除導線b即可構成串聯電路。
(3)由題意可知,雖然開關的位置發生了變化,但是其控制作用不變,所以說明了在串聯電路中,開關在任何位置控制作用不變。
(4)并聯電路中,各用電器之間相互不影響,所以拆掉其中一個燈泡后,另一個燈泡仍然發光,故可以根據此現象得出結論:并聯電路中各支路用電器相互不影響。
21.【答案】(1)不相同
(2)斷開
(3)L1斷路
(4)0.2;1;I=I1+I2
【知識點】并聯電路的電流規律
【解析】【解答】(1)為了使實驗結論具有普遍性,避免因燈泡規格相同而導致的偶然性,實驗中應選擇不相同的兩個小燈泡;
(2)連接電路時,為了防止電路連接過程中出現短路等故障損壞電路元件(如電源、電流表等),開關應處于斷開狀態;
(3)已知燈 L2發光,說明 L2所在的支路和干路是通路(電源正常工作)。燈 L1不亮且電流表的示數為零,說明 L1所在的支路沒有電流通過。若 L1短路,會導致電源短路,此時 L2也不會發光,與 “L2發光” 矛盾,因此排除 L1短路。若 L1斷路,L1所在支路斷開,無電流(電流表示數為零),L1不亮,但 L2所在支路不受影響,仍能發光,符合實驗現象;
(4)已知 L1支路電流 I1=0.8A,干路電流 I 一定大于支路電流(0.8A)。圖乙中電流表指針偏轉角度相同,說明測量 I2時用的是小量程(0~0.6A),測量干路電流 I 時用的是大量程(0~3A)。小量程分度值為 0.02A,指針指向 0.2A 處,因此 I2=0.2A。大量程分度值為 0.1A,指針指向 1.0A 處,因此 I=1.0A,可得0.8A+0.2A=1A。并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,并聯電路中電流規律的表達式是I=I1+I2。
故第一空為不相同,第二空為斷開,第三空為L1斷路,第四空為0.2,第五空為1,第六空為I=I1+I2。
【分析】1.掌握探究并聯電路的電流特點實驗中的注意事項,如避免因燈泡規格相同而導致的偶然性,實驗中應選擇不相同的兩個小燈泡,如果使用相同規格的燈泡,可能會錯誤地認為各支路電流相等是并聯電路的普遍規律,而實際上不同規格的燈泡支路電流不同,更能體現并聯電路的電流特點;
2.了解短路和斷路的特點,并根據特點分析電路故障。
(1)為避免實驗的偶然性,要選擇兩個不同規格的燈泡多次實驗。
(2)為保護電路安全,連接電路時,開關應斷開。
(3)將電流表接在L1所在的支路上,閉合開關后,觀察到燈L2發光,說明干路和L2支路是通路,但燈L1不發光,電流表的示數為零,電路可能存在的故障是燈L1斷路。
(4)[1][2]干路電流大于支路電流,在圖丙中,因指針偏轉角度相同,測干路電流時應選用大量程,分度值為0.1A,示數為1A,即I=1A,測通過L2支路的電流選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A,即I2=0.2A,由數據可得
0.8A+0.2A=1A
并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,并聯電路中電流規律的表達式是I=I1+I2。
22.【答案】(1)電阻;顯示電路中導體電阻的大小(保護電路)
(2)A;B;橫截面積
(3)變大
(4)材料
【知識點】影響電阻大小的因素;電阻的串聯
【解析】【解答】(1)實驗中,電源電壓一定,根據歐姆定律,導體電阻越大,電路中電流越小。因此,通過觀察電流表示數可以間接判斷導體的電阻大小(電流表示數越小,導體電阻越大);小燈泡在電路中的主要作用:一是通過亮度變化輔助判斷電阻大小;二是保護電路(防止導體電阻過小導致電流過大,損壞電源或電流表); (2)探究電阻與長度的關系時,需控制材料和橫截面積相同,只改變長度。符合條件的是A 和 B(均為鎳鉻合金,橫截面積均為 0.4mm2,長度不同);A 和 C 的材料、長度相同,橫截面積不同(A 為 0.4mm2,C 為 0.6mm2)。接入 C 時電流更大,說明 C 的電阻更小,因此導體電阻與橫截面積有關(橫截面積越大,電阻越小);
(3)A、B 兩導體首尾相連是串聯。串聯后電流表示數變小,說明總電阻變大(電源電壓不變時,電流變小意味著電阻變大)。這是因為串聯電路的總電阻等于各部分電阻之和,因此串聯后的電阻值將變大;
(4)銅、鋁、鐵的長度和橫截面積相同時,電阻不同(銅和鋁的電阻更小),說明導體電阻還與材料有關。生活中選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,正是利用了它們材料電阻率小的特點。
故第一空為電阻,第二空為顯示電路中導體電阻的大小(保護電路),第三空為A,第四空為B,第五空為橫截面積,第六空為變大,第七空為材料。
【分析】1.掌握探究影響導體電阻大小因素的實驗原理,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的電阻的大小,運用了轉換法;
2.了解控制變量法在實驗中的應用,核心思想是:當研究多個因素對某一物理量(或現象)的影響時,通過控制其他因素不變,只改變其中一個因素,從而研究該因素對物理量的影響。這種方法能有效排除干擾,準確揭示單個因素與研究對象之間的關系。
(1)[1]實驗中,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的電阻的大小,運用了轉換法。
[2]小燈泡在電路中可以顯示導體電阻的大小,小燈泡越亮,說明電阻的阻值越小,同時可以保護電路。
(2)[1][2]探究電阻的大小與長度的關系,運用控制變量法,要控制導體的材料和橫截面積一定,故選取A、B導體進行實驗。
[3]選取A、C導體進行實驗時,導體的材料、長度相同,橫截面積不同,發現接入C導體時,電流表的示數比接入A導體時更大,故說明導體的電阻與導體的橫截面積有關。
(3)若把A、B兩導體首尾相連后再接入電路M、N兩端,同種材料,橫截面積沒變,長度變長,發現電流表示數變得更小,說明兩導體串聯后的電阻變大。
(4)通常選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,而不選擇鐵芯線,主要應用其導電性好的特性,因為導體的電阻還與導體的材料有關。
23.【答案】(1)斷開;最大阻值
(2)R斷路
(3)0.2
(4)電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
(5)左;25
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【解答】(1)連接電路時,為保護電路,開關應處于斷開狀態;滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處,這樣可使電路中初始電流最小,防止元件損壞;
(2)電壓表有示數,說明電壓表與電源之間是通路(電壓表正負接線柱連接正常);電流表無示數,說明電路中沒有電流(斷路)。結合電壓表有示數,故障可能是定值電阻斷路(此時電壓表串聯在電路中,因電壓表內阻極大,電流幾乎為零,電流表無示數,電壓表測電源電壓);
(3)實驗中探究電流與電壓的關系時,使用定值電阻,電流不會太大。圖乙中電流表選用的0~0.6A 量程,分度值為 0.02A,指針指向 0.2A 處,因此示數為0.2A;
(4)表格數據顯示,當電阻一定時(同一定值電阻),電壓增大為原來的幾倍,電流也增大為原來的幾倍(如電壓 0.5V 時電流 0.1A,電壓 1.5V 時電流 0.3A)。因此可得結論:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(5)探究電流與電阻的關系時,需控制電壓不變(1.5V)。當更換更大電阻時,定值電阻兩端電壓會增大,需增大滑動變阻器接入電阻以分壓。因此滑片應向阻值增大的一端移動,即滑片向左側移動;
電源電壓 3V,需保持定值電阻兩端電壓 1.5V,因此滑動變阻器需分壓 1.5V(與定值電阻分壓相等)。根據串聯分壓原理,滑動變阻器阻值需等于定值電阻阻值。當定值電阻為 25Ω 時,滑動變阻器阻值也需 25Ω 才能分壓 1.5V。因此,滑動變阻器最大阻值不得小于25Ω。
故第一空為斷開,第二空為最大阻值,第三空為R斷路,第四空為0.2,第五空為電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,第六空為左,第七空為25。
【分析】1.掌握電學實驗時電路連接的注意事項,如連接電路時開關應斷開,滑動變阻器滑片應放在最大阻值處;
2.掌握串聯電路中電壓分壓規律,在串聯電路中,各電阻兩端的電壓與其電阻值成正比,電阻越大,其兩端分得的電壓越大。
(1)[1]為了保護電路,電路連接的過程中開關應斷開。
[2]為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該調到阻值最大處。
(2)因為電流表無示數,說明電路可能斷路,電壓表有示數,說明與電壓表串聯的電路是通路、與電壓表并聯的部分電路是斷路,故電路故障可能是定值電阻斷路。
(3)由圖乙可知,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A。
(4)分析表中數據可知,電壓與電流的比值
電壓與電流的比值是定值,所以由表中數據可得,在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(5)[1]根據串聯分壓原理可知,將定值電阻由5Ω換成10Ω,電阻增大,其分得的電壓也增大,為保持電壓表的示數不變,應增大滑動變阻器分得的電壓,故需增大滑動變阻器連入電路中的電阻,滑片應向左端移動。
[2]電阻兩端的電壓始終保持UV=1.5V,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
變阻器分得的電壓與電壓表示數相同,根據分壓原理,滑動變阻器的阻值應等于接入電路的定值電阻的阻值,當接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻也應等于25Ω。故為了完成本實驗,滑動變阻器的最大阻值不得小于25Ω。
24.【答案】解:(1)如圖電路是一個串聯電路,串聯電路電流相等,所以電阻R1兩端的電壓U1
U1=IR1=0.3A×20Ω=6V。
(2)串聯電路的總電壓等于各用電器兩端電壓之和,所以R2兩端的電壓
U2=U-U1=24V-6V=18V,
電阻R2的阻值

(3)2min時間內電阻R2上消耗的電能:
W=I2R2t=(0.3A)2×60Ω×120s=648J。
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】1.掌握串聯電路的特點,串聯電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,根據其特點計算各電阻兩端電壓;
2.掌握歐姆定律及其變式,計算電阻或電壓;
3.掌握電能計算公式,基本公式(適用于所有電路)W = UIt, 結合歐姆定律的推導公式(僅適用于純電阻電路,即電能全部轉化為內能的電路,如電熱器、定值電阻等)。
25.【答案】解:(1)由圖乙可知,該電路為和的串聯電路,電壓表測兩端的電壓;深度表在水面上時,即時,由圖丙可知,此時,由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可知電路中的電流為
(2)電壓表示數為2V時,即兩端的電壓為,電路中的電流為
由串聯電路的電壓特點可知兩端的電壓為
則此時的阻值為
由圖丙可知,此時潛水員下潛的深度為10m。
(3)由電壓表量程可知兩端的電壓最大為3V,此時電路中電流為
所以為保護電路,電路中允許通過的最大電流為,此時電路總電阻為
由串聯電路的電阻特點可知電阻的阻值為
由圖丙可知,此時下潛的深度為40m,即該深度表能浸入水中的最大深度為40m。
答:(1)深度表在水面上時,電路中的電流為0.1A;
(2)電壓表示數為2V時,潛水員下潛的深度為10m;
(3)在保證電路安全的情況下,該深度表能浸入水中的最大深度為40m。
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。在本題中, 與串聯,所以通過它們的電流相等,電源電壓U = UP+U0,總電阻R = RP+R0)。
2.掌握歐姆定律內容及利用:歐姆定律的表達式為(I為電流,U為電壓,R為電阻)。利用該定律可以根據已知的電壓和電阻計算電流,也可以根據電流和電阻計算電壓,或者根據電壓和電流計算電阻。
3.掌握從圖像中獲取信息的能力:本題中給出了阻值隨水深變化的關系圖像(圖丙),需要能夠從圖像中讀取不同水深對應的阻值,或者根據阻值確定對應的水深。
1 / 1廣西壯族自治區崇左市寧明縣2024-2025學年九年級上學期12月月考物理試題
一、單項選擇題(本大題共10小題,每小題3分。共30分。在給出的四個備選項中,只有一個選項符合題目要求。)
1.(2024九上·寧明月考)如圖是“靜電章魚”實驗,用比塑料易失去電子的毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管,然后把塑料絲往空中拋出后將塑料管放在下面,此時塑料絲靜止在空中形狀像章魚。下列分析正確的是(  )
A.塑料絲與塑料管帶異種電荷后吸附在一起
B.塑料絲間帶同種電荷相互排斥而呈章魚狀
C.塑料管經毛皮摩擦得到電子后帶正電
D.塑料管得到的電子數等于毛皮兩次失去的電子總數
【答案】B
【知識點】兩種電荷;電荷間的相互作用規律
【解析】【解答】A.用同種毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管,塑料絲和塑料管會帶同種電荷,同種電荷相互排斥,而不是吸附在一起,A 錯誤;
B.塑料絲間帶同種電荷,根據同種電荷相互排斥的規律,塑料絲會相互排斥而呈章魚狀,B 正確;
C.毛皮易失去電子,所以塑料管經毛皮摩擦后會得到電子,從而帶負電,而不是正電,故C錯誤;
D.根據電荷守恒定律,塑料管得到的電子數等于毛皮與它摩擦時失去的電子數,而不是毛皮兩次失去的電子總數,故D錯誤。
故選B。
【分析】1.摩擦起電的本質:摩擦起電的本質是電子的轉移。當兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子能力強的物體容易得到電子而帶負電;原子核束縛電子能力弱的物體容易失去電子而帶正電。在本題中,毛皮易失去電子,所以與毛皮摩擦的塑料絲和塑料管會得到電子而帶電。
2.電荷間的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。本題中塑料絲呈章魚狀,是因為塑料絲之間帶同種電荷,相互排斥。
2.(2024九上·寧明月考)取兩個相同的驗電器甲和乙,如圖,使甲帶負電荷,乙不帶電,下列分析錯誤的是(  )
A.甲驗電器帶負電是因為它得到了電子
B.甲驗電器的金屬箔片張開是由于同種電荷相互排斥
C.用橡膠棒連接兩金屬球,金屬箔片的張角都會發生改變
D.用金屬棒連接兩金屬球的瞬間,棒中電流方向由乙到甲
【答案】C
【知識點】兩種電荷;物體帶電情況的判斷;驗電器的原理及使用;電流的方向
【解析】【解答】A.甲驗電器帶負電是因為它得到了電子,故A正確
B.驗電器的制作原理是同種電荷相互排斥,故 B正確;不符合題意;
C.橡膠棒是絕緣體, 甲驗電器的負電荷不能轉移到乙驗電器,因此兩個驗電器金屬箔片的張角不會發生改變,故C錯誤;
D.用金屬棒連接兩金屬球的瞬間,A驗電器的電子通過金屬棒轉移到B驗電器,金屬棒中所形成的電流方向由乙到甲,故D正確,不符合題意。
故選C。
【分析】驗電器的工作原理:同性電荷相互排斥 甲帶負電荷 ,甲驗電器的電子通過金屬棒轉移到乙驗電器,金屬棒中所形成的電流方向由乙到甲,橡膠棒是絕緣體,不容易導電
3.(2024九上·寧明月考)下列圖中能夠直接測出燈L1電流的電路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.電流表與L1串聯,但電流從電流表的負接線柱流入,正接線柱流出,電流表正負接線柱接反了,不能正確測量L1的電流,故A不符合題意;
B.電流表測的是干路電流,不是L1的電流,故B不符合題意;
C.電流表與L1串聯,且電流從電流表的正接線柱流入,負接線柱流出,能直接測出L1的電流,故C符合題意;
D.圖中是電壓表,電壓表是用來測量電壓的,不能測量電流,故D不符合題意。
故選C。
【分析】掌握電流表使用規則:電流表要與被測用電器串聯。電流要從電流表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
4.(2024九上·寧明月考)下列電路連接正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.圖中電流表正負接線柱接反了,故A錯誤;
B.電流表與燈泡并聯,會造成電源短路,損壞電源和電流表,故B錯誤;
C.圖中電壓表與兩并聯燈泡并聯,并且正負接線柱連接正確,故C正確;
D.圖中電壓表正負接線柱接反了,故D錯誤。
故選C。
【分析】1.電流表使用規則:電流表要與被測用電器串聯。電流要從電流表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
2.電壓表使用規則:電壓表要與被測用電器并聯。電流要從電壓表的正接線柱流入,從負接線柱流出。
5.(2024九上·寧明月考)高鐵站的自動檢票閘機口設有身份證和人臉識別雙重驗證,兩個信息相符合后閘機門(電動機)自動打開,乘客可檢票通過。若每個信息驗證成功相當于閉合一個開關,下列模擬電路,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知識點】串、并聯電路的設計
【解析】【解答】檢票閘機在身份證和人臉識別都通過后,相當于閉合開關,兩個信息都相符合后,電動機自動打開,兩個開關應串聯,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
【分析】多個開關共同控制用電器,是串聯電路。
6.(2024九上·寧明月考)一根鎳鉻合金線的電阻為R,要使連入電路中的這根導線電阻變大,可采用的方法是(  )
A.將電線拉長后接入電路 B.減小通過導線的電流
C.將導線對折后接入電路 D.增大導線兩端的電壓
【答案】A
【知識點】電阻;影響電阻大小的因素
【解析】【解答】A.電線被拉長時,其長度增加,而橫截面積減小(體積不變),因此該方法會使電阻變大,故A符合題意;
B.電流是電路中電荷的定向移動形成的,其大小與電阻和電壓有關,但電流的變化不會影響電阻本身,故B不符合題意;
C.導線對折時,其長度變為原來的一半,而橫截面積變為原來的兩倍(體積不變),電阻會變小(變為原來的 1/4),故C不符合題意;
D.電壓是使電荷定向移動形成電流的原因,其大小與電阻和電流有關,但電壓的變化不會改變電阻。
電阻與電壓無關,僅由導體自身性質決定。故D不符合題意。
故選A。
【分析】明確電阻的決定因素。電阻是導體本身的一種性質,它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,與導體兩端的電壓和通過的電流無關。
7.(2024九上·寧明月考)如圖所示,在探究串聯電路特點的實驗中,兩盞小燈泡規格不同,當開關閉合后,下列說法正確的是(  )
A.、兩端電壓相等 B.、的亮度一定相同
C.、、三處的電流一樣大 D.若燈絲燒斷了,仍能發光
【答案】C
【知識點】串聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律
【解析】【解答】A.由于兩盞小燈泡規格不同,電阻不同,在電流相同的情況下,電阻不同,電壓也不同,故A錯誤;
B.燈泡的亮度由實際功率決定,根據P = UI,兩燈電壓不同,電流相同,所以實際功率不同,亮度不同,故B錯誤;
C.串聯電路中電流處處相等,所以a、b、c三處的電流一樣大,故C正確;
D.串聯電路中各用電器相互影響,若L2燈絲燒斷了,整個電路斷路,L1不能發光,故D錯誤。
故選C。
【分析】掌握串聯電路特點,并結合歐姆定律以及電功率公式來判斷各個選項。在串聯電路中,各用電器兩端的電壓之和等于電源電壓,串聯電路中電流處處相等,串聯電路中各用電器相互影響。
8.(2024九上·寧明月考)如圖所示,已知電源電壓相等,且R1A. B.
C. D.
【答案】D
【知識點】串聯電路的電流規律;并聯電路的電流規律;歐姆定律及其應用
【解析】【解答】由圖可知,四個電路圖中電流表測量的均為總電流,而電源電壓均相同,由可知,可通過比較四個電路中總電阻的大小來比較電流,總電阻越大,電流越小。
A選項總電阻RA=R1,B選項總電阻RB=R2,C選項兩電阻串聯,總電阻RC=R1+R2,D選項兩電阻并聯,總電阻小于任何一個分電阻,即RC<R1。可得四個電路中總電阻關系為RC>RB>RA>RD,故電流關系為 IC故選D。
【分析】1.會判斷簡單電路各用電器的串并聯關系,并利用串并聯電路電流規律進行解答;
2.掌握歐姆定律內容及應用,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
9.(2024九上·寧明月考)如圖所示電路,閉合開關S1、S2,小燈泡L1和L2均正常發光,兩電表都有示數,下列判斷正確的是(  )
A.電流表A1只測量燈L2的電流 B.電流表A2的示數比A1的大
C.燈L1被短路時,L2正常發光 D.僅斷開S1只有一個表有示數
【答案】D
【知識點】并聯電路的電流規律
【解析】【解答】A.由圖可知,兩燈并聯,電流表A1測量干路電流,故A錯誤;
B.兩個燈泡并聯,電流表A1測量干路電流,電流表A2與L1串聯,測量L1所在支路電流,故電流表A2的示數比A1的小,故B錯誤;
C.若L1被短路,會造成電源短路,L2也不能正常發光,故C錯誤;
D.僅斷開S1,電路為L2的簡單電路,電流表A2無示數,電流表A1有示數,即只有一個表有示數,故D正確。
故選D。
【分析】掌握實物圖與電路圖的讀圖能力。根據實物圖判斷電路連接的常用方法:電流流向法(若電流在流動過程中出現了分支,有多條路徑可以回到電源負極,那么在不同分支上的元件就是并聯的)、節點法(在實物圖中,凡是導線直接相連的點都可以看作是同一個節點,用相同的字母或數字標注出來。一般從電源正極開始標注第一個節點,沿著導線遇到分支點就標注新的節點,直到電源負極,根據標注的節點,將實物圖轉化為更直觀的電路圖。把連接在相同兩個節點之間的元件看作是并聯關系;如果元件是依次連接在不同節點之間,沒有分支,則是串聯關系)、拆除法(若拆除該用電器后,其他用電器仍然能正常工作,這表明被拆除的用電器與其他用電器是并聯關系,因為并聯電路中各支路用電器互不影響,一條支路斷開,不影響其他支路的工作)。
10.(2024九上·寧明月考)小紅同學在探究通過導體的電流與其兩端電壓的關系時,根據記錄的實驗數據作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是(  )
A.導體甲的電阻大于導體乙的電阻
B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零
C.將甲、乙兩導體并聯接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6A
D.將甲、乙兩導體串聯時,若通過甲的電流為0.2A,則乙兩端的電壓為1V
【答案】C
【知識點】并聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律;電阻
【解析】【解答】A.當甲、乙兩端電壓都為2V時,通過甲、乙的電流分別為I甲=0.4A,I乙=0.2A,故I甲>I乙,所以R甲B.電阻是導體的固有屬性,與電壓、電流無關,僅由材料、長度、橫截面積等決定。即使電壓為零,電阻仍不變,故B錯誤;
C.并聯電路中各支路電壓相等(均為 2V),由圖像可知甲的電流I甲= 0.4A,乙的電流I乙 = 0.2A,干路電流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;
D.串聯電路中電流處處相等,因此通過乙的電流也為0.2A,由U = IR可知,乙兩端的電壓U乙= 0.2A ×10Ω = 2V,故D錯誤。
故選C。
【分析】1.掌握串并聯電路的電壓電流規律,串聯電路電流處處相等,總電壓等于各用電器電壓之和;并聯電路各支路電壓相等,總電流等于各支路電流之和;
2.結合圖像分析導體的電流與電壓關系,并會利用歐姆定律推導電阻。
二、多項選擇題(本大題共2小題。每小題4分,共8分。在列出的四個各選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全得2分。有選錯得0分。)
11.(2024九上·寧明月考)如圖所示電路,電源電壓3V恒定不變,兩個小燈泡規格完全相同(在使用過程中不會損壞),a、b為電流表或電壓表,下列有關說法中正確的是(  )
A.當開關S斷開時,a、b均為電流表時,兩個小燈泡串聯
B.當開關S閉合時,a為電流表時,b為電壓表時,兩個小燈泡并聯
C.兩個小燈泡串聯時,A處電表的示數為3V
D.兩個小燈泡并聯時,若A處電表的示數為0.2A,則B處電表的示數為0.4A
【答案】B,C
【知識點】電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【解答】A.當開關S斷開時,a、b均為電流表時,電流直接從正極通過兩個電流表流向負極,造成電源短路,故A錯誤;
B.當開關S閉合時,a為電流表時,b為電壓表時,兩個燈并聯,此時電壓表測L2電壓,電流表測L2的電流,故B正確;
C.當兩燈串聯時,a為電壓表,b為電流表,而且S是斷開的,此時電壓表a測電源電壓,故示數為3V,故C正確;
D.當兩燈并聯時,a為電流表,b為電壓表,而且S是閉合的,電壓表b測的是電源電壓,示數應該是3V,故D錯誤。
故選BC。
【分析】掌握判斷電路連接方式的方法,當電路中有電表時,電壓表可視為斷路,電流表可視為導線,然后再判斷電路連接方式。
判斷方法:方法一:電流流向法
串聯電路:電流從電源正極流出后,只有一條路徑依次經過各個用電器,最后回到電源負極。
并聯電路:電流從電源正極流出后,會分成多條支路,分別經過不同的用電器,然后再匯合到一起,回到電源負極。
方法二:用電器相互影響法
串聯電路:各用電器之間相互影響,如果其中一個用電器損壞(或斷路),整個電路就會斷路,其他用電器都不能工作。
并聯電路:各用電器之間互不影響,即使其中一個用電器損壞(或斷路),其他支路的用電器仍能正常工作。
方法三:拆除法
拆除其中一個用電器:若其他用電器都不能工作,說明電路是串聯(因為串聯電路中各用電器相互依存)。若其他用電器仍能工作,說明電路是并聯(因為并聯電路中各用電器獨立工作)。
方法四:節點法(適用于復雜電路)
標記電路中的節點(導線直接相連的點視為同一節點)。若所有用電器都連接在兩個節點之間,則用電器是并聯。若用電器是依次連接在不同節點之間(形成一條 “鏈”),則用電器是串聯。
12.(2024九上·寧明月考)如圖,開關S閉合后,電流表的示數分別為I1、I2,電壓表的示數分別為U1、U2、U3,L1的電阻小于L2的電阻,則下列關系中正確的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A,C
【知識點】串聯電路的電流規律;串聯電路的電壓規律;歐姆定律及其應用
【解析】【解答】由圖可知,L1與L2串聯,電流表A1、A2均測電路中的電流;電壓表V1測L1兩端的電壓,電壓表V2測L2兩端的電壓,電壓表V3測電源兩端的電壓。
A.根據串聯電路的電流特點:串聯電路中各處的電流相等,即,故A正確;
B.已知L1的電阻小于L2的電阻,且I1 = I2,根據歐姆定律U = IR(U為電壓,I為電流,R為電阻),可得,故B錯誤;
C.根據串聯電路的電壓特點:串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,故C正確;
D.由前面分析可知,,所以U1、U2、U3不相等,故D錯誤。
故選AC。
【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。
2.掌握歐姆定律及其應用:歐姆定律的表達式為,以及變形公式,利用這些公式可以根據已知的電壓、電阻計算電流,也可以根據電流、電阻計算電壓。
三、填空題(本六題共6小題,每空1分,共12分)
13.(2024九上·寧明月考)麗麗發現奶奶家常用的電風扇上容易布滿灰塵主要是因為旋轉的扇葉與空氣發生摩擦,使其帶了電,說明帶電體具有吸引   的性質。與絲綢摩擦過的玻璃棒帶   (選填“正電”或“負電”)。
【答案】輕小物體;正電
【知識點】兩種電荷;物體帶電情況的判斷
【解析】【解答】旋轉的扇葉與空氣發生摩擦后帶電,而帶電體具有吸引輕小物體的性質,空氣中的灰塵屬于輕小物體,因此會被扇葉吸附。物理學中規定,與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,這是因為摩擦過程中玻璃棒失去電子,從而帶正電(絲綢則得到電子帶負電)。
故第一空為輕小物質,第二空為正電。
【分析】1.掌握摩擦起電的原理,摩擦過程失去電子帶正電,得到電子帶負電;
2.了解帶電體的性質,帶電體具有吸引輕小物質的特性。
14.(2024九上·寧明月考)一節干電池的電壓是   V,家庭電路中各用電器之間的連接方式是   (選填“串聯”或“并聯”)。
【答案】1.5;并聯
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別;電壓和電壓的單位換算
【解析】【解答】一節干電池的電壓是1.5V,家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯。
【分析】一節干電池的電壓是1.5V,家庭電路中各用電器之間互不影響,連接方式為并聯。
15.(2024九上·寧明月考)如圖所示,電源電壓是3V且保持不變,S閉合后電壓表示數為1V,則燈L2兩端的電壓為     V; 若斷開開關,電壓表示數將     (選填 “變大”“變小”或“不變”)。
【答案】1;變大
【知識點】電壓表的連接
【解析】 【解答】由電路圖知,當S閉合后,電壓表并聯在L2兩側,測燈兩端的電壓,兩端的電壓為1V。斷開開關后,電壓表并聯在電源兩側,此時示數為3V,故電壓表示數將變大。
綜上 第1空、 1; 第2空、變大。
【分析】電流表、電壓表的連接:電流表與待測原件串聯;電壓表的與待測原件并聯,連接過程需要電流正極流入負極流出,同時選擇合適的量程。
16.(2024九上·寧明月考)如圖所示,若甲、乙兩表為電壓表,當S閉合時,兩表示數之比為U甲:U乙=3:2,若甲、乙兩表為電流表,當S斷開時,兩表示數之比為I甲:I乙=   ,此時R1和R2消耗的功率之比P1:P2=   。
【答案】1:3;2:1
【知識點】歐姆定律及其應用
【解析】【解答】(1)若甲乙為電壓表,S閉合時,兩電阻串聯,電壓表甲測量總電壓U,電壓表乙測量R2兩端電壓U2,由題可知 U甲:U乙=3:2 即U:U2=3:2,根據串聯電路電壓規律可得U1:U2=R1:R2=1:2;
若甲乙為電流表,S斷開時,兩電阻并聯,各支路電壓相等,電流表甲測量通過R2的電流I2,電流表乙測量的是干路電流I,因為R1:R2=1:2,且U1=U2,由歐姆定律可知I1:I2=2:1,I2:I=1:3,
故I甲:I乙=I2:I=1:3;
(2)因為R1:R2=1:2,U1=U2,由可知,P1:P2=R2:R1=2:1;
故第一空為1:3,第二空為2:1。
【分析】1. 先分析兩表為電壓表時的電路連接方式,根據串聯電路電壓規律和比例關系求出兩電阻之比;
2. 再分析兩表為電流表時的電路連接方式,根據并聯電路特點及歐姆定律求電流表示數之比,根據求功率之比。
17.(2024九上·寧明月考)如圖所示,圖甲是某款電子拉力計,圖乙是它的原理圖,表盤是由電壓表改裝而成的,加在掛鉤上的拉力變大時,電路中的電流   ,電壓表示數   。(均選填“不變”、“變大”或“變小”)
【答案】不變;變大
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【解答】由圖乙可知,R0與R串聯,電壓表測滑動變阻器R上部分兩端的電壓;當加在掛鉤上的拉力變大時,滑動變阻器的滑片P向下移動,但滑動變阻器接入電路中的電阻不變(因為是將滑動變阻器的全部電阻接入電路)。根據歐姆定律,由于電源電壓U不變,電路總電阻R不變,所以電路中的電流不變。因為電路中的電流不變,根據可知,當拉力變大,滑片P向下移動,電壓表所測部分的電阻變大,所以電壓表示數變大。
故第一空為不變,第二空為變大。
【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。
2.掌握滑動變阻器的工作原理:滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻大小的。但在本題中,滑動變阻器是將全部電阻接入電路,所以其接入電路的電阻不變。
3.掌握歐姆定律及其應用:歐姆定律的表達式為,以及變形公式,利用這些公式可以根據已知的電壓、電阻計算電流,也可以根據電流、電阻計算電壓,從而分析電路中電流和電壓的變化情況。
18.(2024九上·寧明月考)一只小燈泡正常發光時電壓為8V,它的電阻為20Ω(假設燈絲電阻不受溫度影響),現將該小燈泡接在12V的電源上,為使其正常發光,應   聯一個   Ω的電阻.
【答案】串;10
【知識點】歐姆定律及其應用
【解析】【解答】一只小燈泡正常發光時電壓為8V,現將該小燈泡接在12V的電源上,根據串聯電路的電壓規律,電阻分得的電壓為: ,燈泡正常發光的電流為:
由串聯電路的電流規律和歐姆定律可得,串聯電阻的阻值:
【分析】根據串聯電路中電流處處相等,運用歐姆定律解答即可.
四、作圖題(本大題共1小題。共6分)
19.(2024九上·寧明月考)利用如圖所示的器材探究,流經小燈泡的電流I與小燈泡兩端電壓U之間的關系(小燈泡的額定電壓為2.5V,阻值在5~10Ω之間)。請你用筆畫線代替導線,將實物電路連接完整。要求:
(1)滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變亮;
(2)將該實物圖對應的電路圖畫在虛線框內。
【答案】,
【知識點】根據實物圖畫電路圖;探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【解答】滑片向右移動時燈泡變亮,說明電流變大,滑動變阻器接入電阻變小。因此,應將滑動變阻器的右下方接線柱接入電路(與任意上方接線柱搭配);電壓表:小燈泡額定電壓 2.5V,選0~3V 量程;電流表:小燈泡電阻 5~10Ω,最大電流約 0.5A(2.5V/5Ω),選0~0.6A 量程,實物圖連接如圖所示:
電路圖如圖所示:
【分析】1.實物電路:滑動變阻器采用 "一上一下" 接線,右下接線柱接入,滿足 "滑片右移燈泡變亮" 的要求。電壓表并聯在小燈泡兩端(測電壓),電流表串聯在電路中(測電流)。電表量程按額定值選擇,確保測量準確;
2.電路圖:用規范的電路符號表示各元件,布局清晰。滑動變阻器符號的滑片位置體現了接入電阻的變化方向。電壓表明確并聯在燈泡兩端,電流表串聯在主電路中。
五、實驗探究超(本大題共4 小題 共25分)
20.(2024九上·寧明月考)小明和小偉在連接串并聯電路的實驗中。
(1)小明連接了如圖所示電路,如果閉合開關,兩個燈泡都將   (選填“不會發光”或“會被燒壞”),出現    (選填“斷路”“短路”或“通路”)現象;
(2)小明想將電路全部拆散,重新連接。小偉認為只需拆除    (填字母)這一根導線,就能成為串聯電路;
(3)在正確拆除完導線的基礎上,兩燈串聯,他們閉合開關發現兩燈同時亮,斷開開關兩燈同時滅;將開關S換接到L1和L2之間,L1和電池正極之間,觀察到同樣的觀點,說明在串聯電路中,開關在任何位置控制作用   ;
(4)改變成并聯電路后若拆掉其中一個燈泡。小明結合實驗現象得出了初步結論,在并聯電路中各支路用電器   。
【答案】(1)不會發光;短路
(2)b
(3)與開關的位置無關
(4)相互不影響
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別
【解析】【解答】(1)由圖可知,電流會選擇電阻極小的導線直接從電源正極回到負極,形成短路。短路時,電流不經過燈泡,因此兩個燈泡都不會發光,但電源可能被燒壞;
(2)串聯電路要求電流只有一條路徑,依次經過所有用電器,原電路中導線b導致了短路,拆除這根導線后,電流只能依次經過兩個燈泡,形成串聯電路;
(3)在串聯電路中,電流只有一條路徑,無論開關接在電路中的任何位置(L1和 L2之間、L1和電源正極之間等),都能控制整個電路的通斷。 開關在任何位置控制作與開關的位置無關;
(4)并聯電路中電流有多條路徑,各支路互不影響。拆掉其中一個燈泡后,另一個燈泡仍能正常工作(因為其所在支路的電流路徑未被破壞)。這說明在并聯電路中,各支路用電器可以獨立工作并聯電路中各支路用電器相互不影響。
故第一空為不會發光,第二空為短路,第三空為b,第四空為與開關的位置無關,第五空為相互不影響。
【分析】掌握串并聯電路的特點,串聯電路電流只有一條路徑,開關在任何位置控制作與開關的位置無關;并聯電路中電流有多條路徑,各支路互不影響。
(1)[1][2]由圖可知,電流從電源正極流出后未經過兩燈泡,直接到開關S后回到負極,所以兩個燈泡都不會發光,出現短路現象。
(2)串聯電路中各用電器之間互相影響,不獨立工作,電流只有一條路徑,所以拆除導線b即可構成串聯電路。
(3)由題意可知,雖然開關的位置發生了變化,但是其控制作用不變,所以說明了在串聯電路中,開關在任何位置控制作用不變。
(4)并聯電路中,各用電器之間相互不影響,所以拆掉其中一個燈泡后,另一個燈泡仍然發光,故可以根據此現象得出結論:并聯電路中各支路用電器相互不影響。
21.(2024九上·寧明月考)如圖所示,在探究“并聯電路的電流特點”的實驗中,小明設計了如圖甲電路進行實驗。
(1)實驗中小明應該選擇的兩個小燈泡規格是   (選填“相同”或“不相同”)的;
(2)小明在連接電路時,開關應處于   (選填“閉合”或“斷開”)狀態;
(3)小明先將電流表接在L1所在的支路上。閉合開關,觀察到燈L2發光,但燈L1不亮。電流表的示數為零,電路可能存在的故障是燈   (選填“L1斷路”或“L1短路”);
(4)排除故障后,他測出了L1支路上的電流I1=0.8A,然后他把電流表依次接入電路分別測量出L2支路電流I2、干路電流I。兩次測得的結果都如圖乙所示,則I2=    A,I=    A。小明由此數據得出并聯電路中干路電流和各支路電流的關系是   (寫關系式即可)。
【答案】(1)不相同
(2)斷開
(3)L1斷路
(4)0.2;1;I=I1+I2
【知識點】并聯電路的電流規律
【解析】【解答】(1)為了使實驗結論具有普遍性,避免因燈泡規格相同而導致的偶然性,實驗中應選擇不相同的兩個小燈泡;
(2)連接電路時,為了防止電路連接過程中出現短路等故障損壞電路元件(如電源、電流表等),開關應處于斷開狀態;
(3)已知燈 L2發光,說明 L2所在的支路和干路是通路(電源正常工作)。燈 L1不亮且電流表的示數為零,說明 L1所在的支路沒有電流通過。若 L1短路,會導致電源短路,此時 L2也不會發光,與 “L2發光” 矛盾,因此排除 L1短路。若 L1斷路,L1所在支路斷開,無電流(電流表示數為零),L1不亮,但 L2所在支路不受影響,仍能發光,符合實驗現象;
(4)已知 L1支路電流 I1=0.8A,干路電流 I 一定大于支路電流(0.8A)。圖乙中電流表指針偏轉角度相同,說明測量 I2時用的是小量程(0~0.6A),測量干路電流 I 時用的是大量程(0~3A)。小量程分度值為 0.02A,指針指向 0.2A 處,因此 I2=0.2A。大量程分度值為 0.1A,指針指向 1.0A 處,因此 I=1.0A,可得0.8A+0.2A=1A。并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,并聯電路中電流規律的表達式是I=I1+I2。
故第一空為不相同,第二空為斷開,第三空為L1斷路,第四空為0.2,第五空為1,第六空為I=I1+I2。
【分析】1.掌握探究并聯電路的電流特點實驗中的注意事項,如避免因燈泡規格相同而導致的偶然性,實驗中應選擇不相同的兩個小燈泡,如果使用相同規格的燈泡,可能會錯誤地認為各支路電流相等是并聯電路的普遍規律,而實際上不同規格的燈泡支路電流不同,更能體現并聯電路的電流特點;
2.了解短路和斷路的特點,并根據特點分析電路故障。
(1)為避免實驗的偶然性,要選擇兩個不同規格的燈泡多次實驗。
(2)為保護電路安全,連接電路時,開關應斷開。
(3)將電流表接在L1所在的支路上,閉合開關后,觀察到燈L2發光,說明干路和L2支路是通路,但燈L1不發光,電流表的示數為零,電路可能存在的故障是燈L1斷路。
(4)[1][2]干路電流大于支路電流,在圖丙中,因指針偏轉角度相同,測干路電流時應選用大量程,分度值為0.1A,示數為1A,即I=1A,測通過L2支路的電流選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A,即I2=0.2A,由數據可得
0.8A+0.2A=1A
并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,并聯電路中電流規律的表達式是I=I1+I2。
22.(2024九上·寧明月考)如圖所示是探究影響導體電阻大小因素的實驗電路,下表中給出了可供選擇的幾種導體,分別用A、B、C、D四個字母代表。
導 體代號 長度 (m) 橫截面積 (mm2) 材 料
A 0.6 0.4 鎳鉻合金
B 1.0 0.4 鎳鉻合金
C 0.6 0.6 鎳鉻合金
D 0.6 0.5 錳銅
(1)實驗中,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的   大小,小燈泡在電路中的主要作用是   ;
(2)通過對   和   導體進行實驗,可探究電阻的大小與長度的關系。分別將A和C兩導體接入電路進行實驗,發現接入C導體時,電流表的示數比接入A導體時更大,說明導體的電阻與導體的   有關;
(3)若把A、B兩導體首尾相連后再接入電路M、N兩端,會發現電流表示數變得更小,說明兩導體串聯后的電阻值將   (選填“變大”“變小”或“不變”);
(4)生活中,通常選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,而不選擇鐵芯線,是因為導體的電阻還與導體的   有關。
【答案】(1)電阻;顯示電路中導體電阻的大小(保護電路)
(2)A;B;橫截面積
(3)變大
(4)材料
【知識點】影響電阻大小的因素;電阻的串聯
【解析】【解答】(1)實驗中,電源電壓一定,根據歐姆定律,導體電阻越大,電路中電流越小。因此,通過觀察電流表示數可以間接判斷導體的電阻大小(電流表示數越小,導體電阻越大);小燈泡在電路中的主要作用:一是通過亮度變化輔助判斷電阻大小;二是保護電路(防止導體電阻過小導致電流過大,損壞電源或電流表); (2)探究電阻與長度的關系時,需控制材料和橫截面積相同,只改變長度。符合條件的是A 和 B(均為鎳鉻合金,橫截面積均為 0.4mm2,長度不同);A 和 C 的材料、長度相同,橫截面積不同(A 為 0.4mm2,C 為 0.6mm2)。接入 C 時電流更大,說明 C 的電阻更小,因此導體電阻與橫截面積有關(橫截面積越大,電阻越小);
(3)A、B 兩導體首尾相連是串聯。串聯后電流表示數變小,說明總電阻變大(電源電壓不變時,電流變小意味著電阻變大)。這是因為串聯電路的總電阻等于各部分電阻之和,因此串聯后的電阻值將變大;
(4)銅、鋁、鐵的長度和橫截面積相同時,電阻不同(銅和鋁的電阻更小),說明導體電阻還與材料有關。生活中選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,正是利用了它們材料電阻率小的特點。
故第一空為電阻,第二空為顯示電路中導體電阻的大小(保護電路),第三空為A,第四空為B,第五空為橫截面積,第六空為變大,第七空為材料。
【分析】1.掌握探究影響導體電阻大小因素的實驗原理,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的電阻的大小,運用了轉換法;
2.了解控制變量法在實驗中的應用,核心思想是:當研究多個因素對某一物理量(或現象)的影響時,通過控制其他因素不變,只改變其中一個因素,從而研究該因素對物理量的影響。這種方法能有效排除干擾,準確揭示單個因素與研究對象之間的關系。
(1)[1]實驗中,通過觀察電流表的示數可以判斷導體的電阻的大小,運用了轉換法。
[2]小燈泡在電路中可以顯示導體電阻的大小,小燈泡越亮,說明電阻的阻值越小,同時可以保護電路。
(2)[1][2]探究電阻的大小與長度的關系,運用控制變量法,要控制導體的材料和橫截面積一定,故選取A、B導體進行實驗。
[3]選取A、C導體進行實驗時,導體的材料、長度相同,橫截面積不同,發現接入C導體時,電流表的示數比接入A導體時更大,故說明導體的電阻與導體的橫截面積有關。
(3)若把A、B兩導體首尾相連后再接入電路M、N兩端,同種材料,橫截面積沒變,長度變長,發現電流表示數變得更小,說明兩導體串聯后的電阻變大。
(4)通常選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,而不選擇鐵芯線,主要應用其導電性好的特性,因為導體的電阻還與導體的材料有關。
23.(2024九上·寧明月考)小西和同學們在“探究電流與電壓的關系”的實驗中,實驗電路如圖甲所示,電源電壓恒為3V。
實驗序號 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.1   0.3 0.4 0.5
(1)連接電路時,開關應   ;滑動變阻器的滑片置于   處;
(2)連接好電路后,閉合開關,發現電壓表有示數,電流表無示數,此時電路的故障可能是   ;
(3)排除故障后,第2次實驗中電流表的示數如圖乙所示,為   A;
(4)將多次實驗測得的數據記錄在表格中,分析數據可得:   ;
(5)完成此實驗后,同學們還想探究“電流與電阻的關系”,又添加了10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω的電阻,為保持電壓表的示數仍為1.5V,應將滑動變阻器滑片P向   端移動; 為了完成本實驗,滑動變阻器的最大阻值不得小于   Ω。
【答案】(1)斷開;最大阻值
(2)R斷路
(3)0.2
(4)電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
(5)左;25
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【解答】(1)連接電路時,為保護電路,開關應處于斷開狀態;滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處,這樣可使電路中初始電流最小,防止元件損壞;
(2)電壓表有示數,說明電壓表與電源之間是通路(電壓表正負接線柱連接正常);電流表無示數,說明電路中沒有電流(斷路)。結合電壓表有示數,故障可能是定值電阻斷路(此時電壓表串聯在電路中,因電壓表內阻極大,電流幾乎為零,電流表無示數,電壓表測電源電壓);
(3)實驗中探究電流與電壓的關系時,使用定值電阻,電流不會太大。圖乙中電流表選用的0~0.6A 量程,分度值為 0.02A,指針指向 0.2A 處,因此示數為0.2A;
(4)表格數據顯示,當電阻一定時(同一定值電阻),電壓增大為原來的幾倍,電流也增大為原來的幾倍(如電壓 0.5V 時電流 0.1A,電壓 1.5V 時電流 0.3A)。因此可得結論:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(5)探究電流與電阻的關系時,需控制電壓不變(1.5V)。當更換更大電阻時,定值電阻兩端電壓會增大,需增大滑動變阻器接入電阻以分壓。因此滑片應向阻值增大的一端移動,即滑片向左側移動;
電源電壓 3V,需保持定值電阻兩端電壓 1.5V,因此滑動變阻器需分壓 1.5V(與定值電阻分壓相等)。根據串聯分壓原理,滑動變阻器阻值需等于定值電阻阻值。當定值電阻為 25Ω 時,滑動變阻器阻值也需 25Ω 才能分壓 1.5V。因此,滑動變阻器最大阻值不得小于25Ω。
故第一空為斷開,第二空為最大阻值,第三空為R斷路,第四空為0.2,第五空為電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,第六空為左,第七空為25。
【分析】1.掌握電學實驗時電路連接的注意事項,如連接電路時開關應斷開,滑動變阻器滑片應放在最大阻值處;
2.掌握串聯電路中電壓分壓規律,在串聯電路中,各電阻兩端的電壓與其電阻值成正比,電阻越大,其兩端分得的電壓越大。
(1)[1]為了保護電路,電路連接的過程中開關應斷開。
[2]為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該調到阻值最大處。
(2)因為電流表無示數,說明電路可能斷路,電壓表有示數,說明與電壓表串聯的電路是通路、與電壓表并聯的部分電路是斷路,故電路故障可能是定值電阻斷路。
(3)由圖乙可知,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A。
(4)分析表中數據可知,電壓與電流的比值
電壓與電流的比值是定值,所以由表中數據可得,在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(5)[1]根據串聯分壓原理可知,將定值電阻由5Ω換成10Ω,電阻增大,其分得的電壓也增大,為保持電壓表的示數不變,應增大滑動變阻器分得的電壓,故需增大滑動變阻器連入電路中的電阻,滑片應向左端移動。
[2]電阻兩端的電壓始終保持UV=1.5V,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓
U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V
變阻器分得的電壓與電壓表示數相同,根據分壓原理,滑動變阻器的阻值應等于接入電路的定值電阻的阻值,當接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻也應等于25Ω。故為了完成本實驗,滑動變阻器的最大阻值不得小于25Ω。
六、綜合應用題(本大題共2小題,共19分)
24.(2024九上·寧明月考)如圖所示的電路中,電源電壓恒為24 V,電阻R1的阻值為20 Ω,滑動變阻器R2上標有“100 Ω 3 A”字樣,閉合開關S后,電流表的示數為0.3 A。求:
(1)此時電阻R1兩端的電壓U1;
(2)此時電阻R2的電阻值;
(3)2 min時間內電阻R2上消耗的電能。
【答案】解:(1)如圖電路是一個串聯電路,串聯電路電流相等,所以電阻R1兩端的電壓U1
U1=IR1=0.3A×20Ω=6V。
(2)串聯電路的總電壓等于各用電器兩端電壓之和,所以R2兩端的電壓
U2=U-U1=24V-6V=18V,
電阻R2的阻值

(3)2min時間內電阻R2上消耗的電能:
W=I2R2t=(0.3A)2×60Ω×120s=648J。
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】1.掌握串聯電路的特點,串聯電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,根據其特點計算各電阻兩端電壓;
2.掌握歐姆定律及其變式,計算電阻或電壓;
3.掌握電能計算公式,基本公式(適用于所有電路)W = UIt, 結合歐姆定律的推導公式(僅適用于純電阻電路,即電能全部轉化為內能的電路,如電熱器、定值電阻等)。
25.(2024九上·寧明月考)隨著我國經濟的發展,人民生活水平日益提高,我國出現了越來越多的潛水愛好者。為了保障安全,潛水員潛水時會佩戴圖甲所示的水壓表和深度表。圖乙是某深度表的工作原理簡化電路圖,電源電壓且恒定不變,定值電阻,電壓表量程為0~3V,是阻值隨水深度變化的電阻,其變化關系圖象如圖丙所示,允許通過的最大電流為。求:
(1)深度表在水面上時,電路中的電流(計算結果保留1位小數);
(2)電壓表示數為2V時,潛水員下潛的深度;
(3)在保證電路安全的情況下,該深度表能浸入水中的最大深度。
【答案】解:(1)由圖乙可知,該電路為和的串聯電路,電壓表測兩端的電壓;深度表在水面上時,即時,由圖丙可知,此時,由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可知電路中的電流為
(2)電壓表示數為2V時,即兩端的電壓為,電路中的電流為
由串聯電路的電壓特點可知兩端的電壓為
則此時的阻值為
由圖丙可知,此時潛水員下潛的深度為10m。
(3)由電壓表量程可知兩端的電壓最大為3V,此時電路中電流為
所以為保護電路,電路中允許通過的最大電流為,此時電路總電阻為
由串聯電路的電阻特點可知電阻的阻值為
由圖丙可知,此時下潛的深度為40m,即該深度表能浸入水中的最大深度為40m。
答:(1)深度表在水面上時,電路中的電流為0.1A;
(2)電壓表示數為2V時,潛水員下潛的深度為10m;
(3)在保證電路安全的情況下,該深度表能浸入水中的最大深度為40m。
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】1.了解串聯電路的特點:串聯電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和,總電阻等于各部分電阻之和。在本題中, 與串聯,所以通過它們的電流相等,電源電壓U = UP+U0,總電阻R = RP+R0)。
2.掌握歐姆定律內容及利用:歐姆定律的表達式為(I為電流,U為電壓,R為電阻)。利用該定律可以根據已知的電壓和電阻計算電流,也可以根據電流和電阻計算電壓,或者根據電壓和電流計算電阻。
3.掌握從圖像中獲取信息的能力:本題中給出了阻值隨水深變化的關系圖像(圖丙),需要能夠從圖像中讀取不同水深對應的阻值,或者根據阻值確定對應的水深。
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