知道情况后只是又给了他一个开关,请你帮助小明设计一个用现有这些器材测出电阻Rx阻值的电路(已知电源两端的电压不超过电压表的量程,要求测量过程中不得重新拆装电路)。请将设计的电路图画在右侧虚线框内。
36.现有如下器材:符合实验条件的电源、电压表、电流表、刻度尺、开关各一个,一根粗细均匀的合金丝和带有导电夹子的导线若干。请设计一个实验,证明:同种材料制成的粗细均匀的导体,其电阻值与长度成正比。
(1)请在虚线框中画出实验电路图; (2)请写出主要实验操作步骤:
五.计算题(共16分) 37.(4分)在如图24所示的电路中,电源两端的电压保持不变,定值电阻R的阻值为
10Ω。闭合开关S后,电流表示数为1A。求: R A (1)电源两端的电压U;
S (2)定值电阻R通电10s产生的热量Q。 图24
38.(6分)小明看到家里的电吹风机,发
额定电压 220V R S2 现其上的铭牌如图25所示,并进一步查阅说明S1 频率 50Hz M书发现其内部电路如图26所示(其中 为电M 吹热风时功率 460W 吹风机中带动风扇的电动机)。他认为当只闭合 220V 吹冷风时功率 20W 开关S1时,电热丝R不工作,电吹风机吹冷风;
图26 当S1和S2都闭合时,电热丝R工作,电吹风机图25
吹热风。
(1)求这个电吹风机正常工作并且吹冷风10s,它消耗多少电能?
(2)求这个电吹风机正常工作并且吹热风时,通过电热丝R的电流为多大?
6
0.9W;改变三个开关的状态,在保证R1工作的条件下,若R1消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1。求: 图27
(1)灯丝的电阻R灯;
(2)电源两端的电压U;
(3)改变三个开关的状态,保证电流表示数不为零的条件下,求通过电流表的最大电流与最小电流之比。
R2 S3 A R1 S1 V L 39.(6分)如图27所示电路中,电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变,定值电阻R1=20?。只闭合开关S1时,灯L正常发光;只闭
1合开关S3时,灯L的实际功率为其额定功率的16,R2消耗的功率为
S2 7
海淀区九年级第一学期期末练习参考答案及评分标准
物 理 2009.1
一、单项选择题(每题2分,共24分)
题号 答案 1 A 2 C 3 B 4 D 5 A 6 A 7 D 8 C 9 C 10 B 11 B 12 A
二、多项选择题(每题3分,共12分)
题号 13 14 15 答案 BCD ABD BCD
三、填空题(共14分)
题号 17 18 19 20
四、作图、实验与探究题(共34分) 题号 24 答案 电灯、插座各1分 (1)0.3,8; 26 得分 2 答案 36;火 5 2:1 5 16 AC 得分 各1分 2 2 2 题号 21 22 23 1 3:1 20 答案 得分 2 2 2 题号 25 答案 变阻器、电压表各1分 得分 2 2 1 (2)测电阻丝消耗的电功率(或用滑动变阻器改变电路中的电流;在电压变化不太大的范围内研究电流跟电压的关系等。只要合理、正确均可得分。) 0.4 800 (2)0.6 正比 导体电阻阻值 乙 CBDA 2 1 1 31 33 B A 0.2 1 1 1 V A 27 28 29 30 32 (1)如图答-1所示;2 图答-1 2 1 1 1 在串联电路中(当电流一定时),导体两端的电压与导体的电阻阻值成 8
ce或cf 34 1.2 (1)R0U2/U1; 35 2 1 2 1 R0 10 变大 V Rx 1 1 V R0 Rx (2)如图答-2、图答-3所示(其它正确的均得 2 3 36 分)。 图答-2 图答-3 (1)如图答-4所示。 V R A (2)主要实验操作步骤: S ①按照图答-4所示的电路将电流表、电压表、 图答-4 合金丝全部接入电路中; ②将电压表的正接线柱接在合金丝的一端,负接线柱接在合金丝上的某一点处,用刻度尺测出接入电路中的合金丝的长度L1。闭合开关,读出电压表的示数U1和电流表的示数I,并将L1、U1 和I记录在表格中; ③断开开关,改变电压表负接线柱接在合金丝上的位置,并用刻度尺测得相应的长度L2,闭合开关,读出电压表的示数U2,并把L2和U2记录在表格中; ④仿照步骤③,重复4次,分别测量和记录L3、L4、L5、L6、U3 、U4 、U5 、U6,并把数据记录在表格中。 ⑤利用公式R=U/I分别计算出不同长度的合金丝的电阻值R1、R2、R3 、R4、R5和R6,并把数据记录在表格中。 五、计算题(共16分) 题号 答 案 得分 2 37 解:(1)根据欧姆定律可得 U=IR=1A×10Ω=10V。 (2)根据焦耳定律可知, Q=I2Rt=(1A)2×10Ω×10s=100J。 2 38 解: (1)电吹风机正常工作并且吹冷风时,功率为P1=20W, 1 所以10s消耗的电能为 2 W=P1×t=20W×10s=200J。 (2)电吹风机正常工作并且吹热风时,总功率为P2=460W,2 而电热丝的功率P热=P2-P1=460W-20W=440W。 所以此时通过电热丝的电流I=P热/U==440W/220V=2A。 1 9
解: (1)只闭合开关S 1时,电路结构如图答-5(1)所示。 只闭合开关S3时,电路结构如图答-5(2)所示。 P 额 R灯I P实 R灯 R1 R2 R2 IRA 额 1 U U A R1 ( 1) (2) L U 图答-5 U图答-6 图答 -7 P实I2 R灯 P?额I2由题意可知 额R?1灯16,所以I额=4I????① 同时对于图答-5(1)、(2)所示的两电路状态有 I额R灯=I(R1+ R2+ R灯)?????????????② 保证R1 1处于工作状态,有如下三种电路情况: 第一,开关S3闭合,如图答-5(2)所示; 第二,开关S2、S3闭合,如图答-6所示; 第三,开关S1、S2、S3均闭合,如图答7所示。 对图答-5(2)和图答-6、7分析可知,处于图答-5(2)所示的状态时R1消耗的功率最小,记为P1小;处于图答-6、7所示的状态时,R1消耗的功率等大,均为最大功率,记为P1大。所以依题意有 U239 P1大P?R1?41小(U)2R11 R11?R2?R灯,解得R2+R灯=20???③ 联立上述三式,可解得:R灯=10?, R2=10?。 1 (2)对图答-5(2)所示电路状态有 P2=I2R2=0.9W,解得I=0.3A。 1 对此电路状态根据欧姆定律有 U=I(R1+ R2+ R灯)=0.3A×(20?+10?+10?)=12V。 (3)保证电流表示数不为零的条件下,有如下三种电路情1 况: 第一,开关S2、S3闭合,如图答-6所示; 第二,开关S1、S2、S3均闭合,如图答-7所示; 第三,开关S1、S2闭合,如图答-8所示。 比较图答-6、7、8可知,图答-7状态下电流L 表示数最大,且有 RA 2 UU12V12V U I图答大=R1+R2=20?+10?=1.8A; -8 图答-6状态的电流表示数最小,且有 U12VI小=R1=20?=0.6A。 I1 大?3所以I小1。 10
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