江苏省宿迁市泗阳县城南中学九年级物理上学期期末试题（含解析） 新人教版.doc

2014-2015学年江苏省宿迁市泗阳县城南中学九年级（上）期末物理试卷一、选择题（1-5题每题1分，6-10题每题2分，共计15分）1如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（）abcd2下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（）a物体的温度不变，内能一定不变b温度高的物体含有的热量比温度低的物体多c物体内能减小时，不一定是物体放出了热量d热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3一杯酒精减少一半后，则（）a热值和比热容都不变b热值减半、比热容不变c热值和比热容都减半d热值不变、比热容减半4下列家用电器中，属于电热器的是（）a电烙铁b电风扇c电视机d电冰箱5电灯的亮度主要取决于（）a电功大小b额定电压大小c额定功率大小d实际功率大小6小明房间门口装有开关s1，床头装有开关s2，这两个开关都能单独控制房间里的吊灯以下电路图能符合这一要求的是（）abcd7小张家的卫生间按如图所示的电路安装了照明灯和换气扇，它们（）a只能各自独立工作，而不能同时工作b只能同时工作，而不能各自独立工作c工作时通过的电流一定相等d工作时两端的电压一定相等8如图所示，在探究并联电路电流关系时，小明用电流表测出a、b、c三处电流分别为ia=0.5a，ib=0.3a，ic=0.2a，记录数据后，下一步首先应该做的是（）a分析数据，得出结论b换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值c换用电流表的另一量程，再测出一组电流值d整理器材，结束实验9如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（）a动能转化为重力势能b重力势能全部转化为动能c机械能保持不变d机械能一定减少10如图所示是小明设计的电子秤的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片p固定在一起，ab间有可收缩的导线，r1为定值电阻当闭合开关s，压力f增大时，电流表与电压表示数变化情况是（）a电流表示数变大，电压表示数变小b电流表示数变小，电压表示数变大c电流表、电压表示数都变大d电流表、电压表示数都变小二、填空题11小强推着重为100n小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，如果水平推力为10n，在此过程中小强对小车做的功为j，功率为w12若一太阳能热水器内装有100kg温度为20的水，阳光照射一天后，水温升高50，则热水器内的水吸收了j的太阳能；这是通过（填“做功”或“热传递”）改变了水的内能已知水的比热容为4.2103j/（kg）13一个导体两端电压为6伏时，通过导体的电流是0.3a，导体的电阻是，若导体两端电压为3v时，通过导体的电流是a14在家庭电路中，冰箱、空调、彩电等用电器工作时，它们的连接方式是；用电要注意安全，人体的安全电压是15滑动变阻器滑动头上有一个铭牌，铭牌上面标有电流值和电阻值，如图所示，其中50表示；1.2a表示16在如图电路中，电源电压为6v，r1=4，闭合开关s后，电压表读数为2v，则电流表的示数为a，电阻r2的阻值为17某电热水壶参数是“220v，1100w”，把它接在220v电路中，通过电热水壶的电流为a，通电烧水15min，消耗电能kwh，电热水壶内电热丝的电阻为三、作图、计算题（18题4分，19题4分，20题6分，共计14分）18按题目要求作图（1）在图1中画出滑轮组最省力的绕线方式（2）请图2中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座19用如图所示滑轮组提升重物人用500n的拉力f，在15s内将重为900n的物体匀速提升了3m不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率；（2）滑轮组的机械效率20如图所示电路，电源电压为9v，保持不变，定值电阻r0的阻值为20，灯泡l上标有“6v 3w”字样，滑动变阻器标有“20 1a”字样当开关s2断开，s、s1闭合时，调节滑动变阻器使灯泡l正常发光（设灯泡电阻不变）求：（1）灯泡l的电阻值；（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值；在5min内，滑动变阻器产生的热量；（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应如何操作？并求出此时整个电路的电功率（不考虑电路中无电流通过的情况）四、实验、探究题21小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：实验次数物重g/n物体上升的高度h/cm测力计的示数f/n测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是；第3次实验中滑轮组的机械效率是；滑轮组的机械效率与无关（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图2所示小红多使用一个滑轮，目的是为了改变；两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率是否相同：，理由是：22在“研究电流与电阻关系”的试验中，（1）为了达到研究目的，实验过程中必须保持不变（2）在实验过程中，电压表的示数为3v，电流表的示数为0.6a，现将阻值为5的电阻换成阻值为10的电阻接入电路继续研究，则下一步应进行的操作是（3）下面表格中有有一个数据漏填了，根据实验结论填写好表中空格（4）本实验得出的结论是u/vr/i/a350.63100.332023小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6v的电源，额定电压为2.5v的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线图（1）是小明没有连接完的实物电路（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；（2）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片p，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是（写出一种即可）；（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑片p到某处，电压表的示数为2.2v，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片p向端滑动（选填“左”或“右”）；（4）小明通过移动滑片p，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图（2）所示的ui图象根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是w，当加在小灯泡两端的电压为1.5v时，小灯泡的电阻是（5）小明对图（2）所画的图象产生了困惑，根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而实际却不是这样，请你替小明解释一下你的解释是2014-2015学年江苏省宿迁市泗阳县九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（1-5题每题1分，6-10题每题2分，共计15分）1如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（）abcd【考点】力臂的画法【分析】根据力臂的画法进行分析，即过支点作动力作用线的垂线段【解答】解：因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而a b选项中线段与动力作用线不垂直，所以a、b选项错误；又因为c选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故c选项错误，d选项正确故选d【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况2下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（）a物体的温度不变，内能一定不变b温度高的物体含有的热量比温度低的物体多c物体内能减小时，不一定是物体放出了热量d热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递【考点】温度、热量与内能的关系【专题】应用题；分子热运动、内能【分析】（1）改变物体内能的两种方式：做功和热传递，改变物体内能的两种方法是等效的（2）内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的和；物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化（3）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关（4）热传递的条件和热传递的特点【解答】解：a、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素故不符合题意b、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故不符合题意；c、物体内能减小时，可能是物体对外做功，也可能是由于物体对外释放热量，故该选项符合题意；d、传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体故不符合题意故选c【点评】要正确理解温度、热量与内能的关系，改变物体内能的两种方法是等效的，以及热传递的条件和热传递的特点解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体吸收了热量，不一定是用来升高温度3一杯酒精减少一半后，则（）a热值和比热容都不变b热值减半、比热容不变c热值和比热容都减半d热值不变、比热容减半【考点】燃料的热值；比热容的概念【专题】比热容、热机、热值【分析】比热容、燃烧值值都是物质的一种特性，不随物体的质量体积的大小而变化【解答】解：把一杯酒精减少一半，质量和体积均减小一半，而比热容、热值，是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值和比热容都不变故选a【点评】此题主要考查物质的几种特性，特性表示这种物质特有的，可用于区别其他物质的，一般是不变化的4下列家用电器中，属于电热器的是（）a电烙铁b电风扇c电视机d电冰箱【考点】家用电器；电流的热效应、化学效应和磁效应【专题】应用题【分析】电热器是将电能转化为内能的用电器根据各个选项中用电器的能量转化，分别进行分析【解答】解：a、电烙铁是将电能转化为内能的用电器属于电热器；符合题意b、电风扇是主要利用电动机将电能转化为风扇的机械能，少部分转化为内能的用电器不符合题意c、电视机工作时主要是将电能主要转化为光能，同时有少部分转化为声能的用电器；不符合题意d、电冰箱工作时消耗电能，压缩机把大部分电能转化为机械能，压缩空气做功把机械能又转化为内能排到冰箱外，不符合题意故选a【点评】本题考查学生对电能转化本质的理解5电灯的亮度主要取决于（）a电功大小b额定电压大小c额定功率大小d实际功率大小【考点】实际功率【专题】电能和电功率【分析】用电器的额定功率就是在额定电压下的功率；实际功率就是在实际电压下的功率【解答】解：灯泡的额定功率不会改变，实际功率根据电路中电压的改变而改变，灯泡越亮实际功率越大，灯泡越暗实际功率越小故选d【点评】理解白炽灯的亮度取决于灯的实际电功率（只有在额定电压下，实际功率才等于额定功率）是关键6小明房间门口装有开关s1，床头装有开关s2，这两个开关都能单独控制房间里的吊灯以下电路图能符合这一要求的是（）abcd【考点】电路图设计【专题】压轴题；图析法【分析】根据选项逐一分析，找到符合“这两个开关都能单独控制房间里的吊灯”这一条件的选项【解答】解：a、两开关串联，只有当两开关同时闭合时吊灯才发光，不符合题意；b、两开关并联，每一个开关都可以单独控制吊灯，但两者不能相互控制，不符合题意；c、s1和s2为单刀双掷开关，s1向右掷时灯泡不发光，s1向左掷时灯泡发光；s2向右掷时灯泡发光，s2向左掷时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，符合题意；d、当两开关都向左时，会出现电源短路，不符合安全用电的原则，不符合题意故选c【点评】（1）注意题目要求，任意一个开关都能控制灯泡的亮灭，不是指两个开关并联；（2）弄清单刀双掷开关的使用，以及在电路中的连接方式，当闸刀掷向某个方向时，电路的连接情况7小张家的卫生间按如图所示的电路安装了照明灯和换气扇，它们（）a只能各自独立工作，而不能同时工作b只能同时工作，而不能各自独立工作c工作时通过的电流一定相等d工作时两端的电压一定相等【考点】电路的基本连接方式；并联电路的电压规律【专题】电流和电路；电压和电阻【分析】并联电路的特点：在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为两路，每一路都有电流流过，因此即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路【解答】解：两电器并联并且都有单独开关控制，则通过电键的控制两灯可以单独工作，也可以同时工作，故ab错误；由于两电器功率未知，则电流可能相等也可能不相等；故c错误；由并联电路的特点可知工作时两端的电压一定相等，故d正确故选d【点评】本题考查并联电路的应用及特点，要结合串联和并联特点进行分析8如图所示，在探究并联电路电流关系时，小明用电流表测出a、b、c三处电流分别为ia=0.5a，ib=0.3a，ic=0.2a，记录数据后，下一步首先应该做的是（）a分析数据，得出结论b换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值c换用电流表的另一量程，再测出一组电流值d整理器材，结束实验【考点】探究串并联电路中的电流特点实验【专题】应用题【分析】物理实验不能只由一次实验得出规律小明实验中得出的一组数据，具有偶然性，应换用不同规格的小灯泡，多次测量，使实验结论具有普遍性【解答】解：一次实验的结果带有一定的偶然性，所以应改变实验条件，即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化，再进行几次测量，才能得出可靠的结论而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出；故acd选项不可行，b选项可行故选b【点评】本题中重点考查了物理实验中的一个普遍问题，就是为了使实验的结果更有说服力，避免偶然性，一般要通过多次实验来进行探究9如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（）a动能转化为重力势能b重力势能全部转化为动能c机械能保持不变d机械能一定减少【考点】能量转化的现象；机械能【专题】应用题【分析】（1）影响动能大小的因素：质量和速度质量越大，速度越大，动能越大（2）影响重力势能大小的因素：质量和被举的高度质量越大，高度越高，重力势能越大（3）影响弹性势能大小的因素：发生弹性形变的程度弹性形变越大，弹性势能越大，在物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能（4）机械能的总量等于动能和势能的和（5）摩擦生热的过程是机械能转化成了内能【解答】解：a、小明从滑梯上下滑的过程中，高度减小，速度越来越快，重力势能转化成了动能，a不合题意b、小明从滑梯上下滑的过程中，高度减小，速度越来越快，同时臀部发热，所以是一部分重力势能转化成了内能，b不合题意c、d、小明从滑梯上下滑的过程中，臀部发热，摩擦生热，一部分机械能转化成了内能，总机械能减少，c、不合题意；d符合题意故选d【点评】解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况10如图所示是小明设计的电子秤的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片p固定在一起，ab间有可收缩的导线，r1为定值电阻当闭合开关s，压力f增大时，电流表与电压表示数变化情况是（）a电流表示数变大，电压表示数变小b电流表示数变小，电压表示数变大c电流表、电压表示数都变大d电流表、电压表示数都变小【考点】欧姆定律的应用【专题】推理法；欧姆定律【分析】首先分析电路的连接方式，然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压，进一步根据欧姆定律判断电流和电压的变化【解答】解：滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，压力f增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，电流表测电路电流，故示数变小r1为定值电阻，所以其两端的电压变小，串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端电压变大，电压表测其电压故示数变大则acd错误，b正确故选b【点评】本题考查学生对串联电路电流和电压规律的掌握并能运用欧姆定律做出正确判断二、填空题11小强推着重为100n小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，如果水平推力为10n，在此过程中小强对小车做的功为150j，功率为5w【考点】功的计算；功率的计算【专题】计算题；功、功率、机械效率【分析】已知推力和物体在推力方向上移动的距离，根据功的公式w=fs即可求出小强所做的功；求出了功，知道做功时间，根据功率公式p= 即可求出小强做功的功率【解答】解：小强所做的功：w=fs=10n15m=150j；小强做功的功率：p=5w故答案为：150；5【点评】本题考查了功和功率的计算，比较简单另外在计算功率时也可以根据p=fv来进行计算12若一太阳能热水器内装有100kg温度为20的水，阳光照射一天后，水温升高50，则热水器内的水吸收了2.1107j的太阳能；这是通过热传递（填“做功”或“热传递”）改变了水的内能已知水的比热容为4.2103j/（kg）【考点】热量的计算；热传递改变物体内能【专题】计算题；比热容、热机、热值【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式q吸=cmt求热水器内的水吸收的热量；（2）改变物体内能的方法有二：一是做功，二是热传递（热从高温物体或物体的高温部分传给低温物体或物体的低温部分），据此得出答案【解答】解：水吸收的热量：q吸=cmt=4.2103j/（kg）100kg50=2.1107j；太阳热水器内的水吸收热量，温度升高，发生了热传递故答案为：2.1107，热传递【点评】本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，涉及到改变物体内能的方法，因条件已给出，难度不大13一个导体两端电压为6伏时，通过导体的电流是0.3a，导体的电阻是20，若导体两端电压为3v时，通过导体的电流是0.15a【考点】欧姆定律的应用【分析】（1）知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；（2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，再根据欧姆定律求出导体两端电压为3v时通过的电流【解答】解：由i=可得，导体的电阻：r=20，因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当若导体两端电压为3v时，导体的电阻仍为20不变，此时通过导体的电流：i=0.15a故答案为：20；0.15【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目14在家庭电路中，冰箱、空调、彩电等用电器工作时，它们的连接方式是并联；用电要注意安全，人体的安全电压是不高于36v【考点】串联电路和并联电路的辨别；电压【专题】电与热、生活用电【分析】家庭电路中，各用电器并联，这样可以在工作时互不影响对人体的安全电压是不高于36v【解答】解：在家庭电路中，冰箱、空调、彩电等用电器工作时，它们的连接方式是并联，这样才能使它们在工作时互不影响；研究发现，对人体的安全电压是不高于36v故答案为：并联；不高于36v【点评】本题考查家庭电路的基本连接方式以及对人体安全电压大小的记忆，属电学常识，是我们必须了解的15滑动变阻器滑动头上有一个铭牌，铭牌上面标有电流值和电阻值，如图所示，其中50表示变阻器最大电阻为50（或“变阻器电阻变化范围为050”）；1.2a表示变阻器允许通过的最大电流为1.2a【考点】滑动变阻器的使用【专题】简答题【分析】滑动变阻器铭牌上标有“50 1.2a”的字样，表示滑动变阻器的电阻变化范围以及允许通过的最大电流【解答】解：变阻器铭牌上常标着两个数据：电阻和电流如“50、1.2a”表示，这个变阻器的最大电阻值是50或变阻器电阻变化范围为050；允许通过的最大电流是1.2a故答案为：变阻器最大电阻为50（或“变阻器电阻变化范围为050”）；变阻器允许通过的最大电流为1.2a【点评】掌握滑动变阻器的结构、原理、接线柱的接法、连入电路的方法、作用、铭牌的电阻和电流的含义16在如图电路中，电源电压为6v，r1=4，闭合开关s后，电压表读数为2v，则电流表的示数为0.5a，电阻r2的阻值为8【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律【专题】计算题；应用题【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测r1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出r2两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻r2的阻值【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测r1两端的电压，电流表测电路中的电流；电路中的电流：i=0.5a，即电流表的示数为0.5a；r2两端的电压：u2=uu1=6v2v=4v，r2=8故答案为：0.5；8【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目17某电热水壶参数是“220v，1100w”，把它接在220v电路中，通过电热水壶的电流为5a，通电烧水15min，消耗电能0.275kwh，电热水壶内电热丝的电阻为44【考点】电功率的计算；电功的计算【专题】电能和电功率【分析】额定电压下电热水壶的功率和额定功率相等，根据p=ui求出通过的电流，根据p=求出通电烧水15min消耗的电能，根据p=求出电热水壶内电热丝的电阻【解答】解：电热水壶接在220v电路中时功率p=1100w=1.1kw，由p=ui可得，通过的电流：i=5a，由p=可得，通电烧水t=15min=0.25h消耗的电能：w=pt=1.1kw0.25h=0.275kwh，由p=可得，电热水壶内电热丝的电阻：r=44故答案为：5；0.275；44【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，要注意额定电压下用电器的功率和额定功率相等三、作图、计算题（18题4分，19题4分，20题6分，共计14分）18按题目要求作图（1）在图1中画出滑轮组最省力的绕线方式（2）请图2中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座【考点】滑轮组的设计与组装；家庭电路的连接【专题】图像综合题【分析】（1）图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法，承担重物的绳子的根数越多越省力（2）只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”【解答】解：（1）图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕，如图所示：（2）灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，作图如下：【点评】（1）该题考查滑轮组的绕线方法，对于给定的滑轮组，有两种绕法，最基础的方法就是把两种方法都画出来，然后看哪种承担重物的绳子根数最多，则最省力（2）考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法，关键是根据题意得出两开关的连接方式和注意安全用电的原则19用如图所示滑轮组提升重物人用500n的拉力f，在15s内将重为900n的物体匀速提升了3m不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率；（2）滑轮组的机械效率【考点】功率的计算；机械效率的计算【专题】功、功率、机械效率【分析】（1）根据s=2h求出拉力移动距离，根据w=fs求出拉力做的功，根据p=求出功率；（2）根据w=gh求出有用功，根据=求出机械效率【解答】已知：拉力f=500n，物重g=900n，时间t=15s，高度h=3m，n=2求：（1）人拉绳子做功的功率p=？；（2）滑轮组的机械效率=？解：（1）拉力移动距离s=2h=23m=6m，拉力做的总功w总=fs=500n6m=3000j，拉力的功率p=200w；（2）有用功w有用=gh=900n3m=2700j，机械效率：=100%=100%=90%答：（1）人拉绳子做功的功率为200w；（2）滑轮组的机械效率为90%【点评】此题主要考查的是学生对总功、功率、有用功和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目20如图所示电路，电源电压为9v，保持不变，定值电阻r0的阻值为20，灯泡l上标有“6v 3w”字样，滑动变阻器标有“20 1a”字样当开关s2断开，s、s1闭合时，调节滑动变阻器使灯泡l正常发光（设灯泡电阻不变）求：（1）灯泡l的电阻值；（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值；在5min内，滑动变阻器产生的热量；（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应如何操作？并求出此时整个电路的电功率（不考虑电路中无电流通过的情况）【考点】欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用；电功与热量的综合计算【专题】计算题；电路和欧姆定律；电能和电功率【分析】（1）由小灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据i=求出灯泡正常工作时的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻（2）当开关s2断开，s、s1闭合时，灯l和滑动变阻器串联；灯泡正常工作时的电流和额定电流相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值，根据q=i2rt求产生的热量（3）根据p=可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大，且与l和r0r中阻值最大的一个串联时，整个电路消耗的总功率为最小，根据电阻的串联特点求出总电阻，利用电功率公式求出这个最小值【解答】解：（1）灯泡正常工作时的电流i额=0.5a，灯泡的电阻rl=12；（2）当开关s2断开，s、s1闭合时，灯l和滑动变阻器串联；灯泡正常工作，电路中的电流i=i额=0.5a，滑动变阻器两端的电压u滑=uu额=9v6v=3v，r滑=6；q=i2r滑t=（0.5a）26560s=450j；（3）根据p=可知，整个电路的阻值最大时，消耗的总功率为最小，r0=20rl=12；r0与滑动变阻器串联，且变阻器接入电路的电阻最大时，整个电路消耗的总功率为最小，即当s、s2闭合s1断开时，则根据串联电路的总阻值等于各电阻之和可得：r=r0+r滑大=20+20=40，电路的最小功率p=2.025w答：（1）灯泡l的电阻值为12；（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值为6；在5min内，滑动变阻器产生的热量为450j；（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应s、s2闭合s1断开时，此时整个电路的电功率为2.025w【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的计算，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和知道灯泡正常工作时的电压和额定电压相等、此时的电流和额定电流相等四、实验、探究题21小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：实验次数物重g/n物体上升的高度h/cm测力计的示数f/n测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是17；第3次实验中滑轮组的机械效率是80%；滑轮组的机械效率与与物体上升的高度无关（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图2所示小红多使用一个滑轮，目的是为了改变改变拉力的方向；两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率是否相同：相同，理由是：在用不同的滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，所以机械效率相同【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【专题】测量型实验综合题【分析】（1）由实验1、3可判断出测力计移动的距离与物体上升的高度的关系；根据表中实验数据，应用效率公式可求出机械效率；分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出结论；（2）由实验装置可知，小红多使用一个滑轮的目的；计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功【解答】解：（1）由甲滑轮组可知，绳子的有效股数均为3，第二次实验时，物体上升高度为5cm，则测力计移动的距离s=nh=35cm=15cm，由表中实验数据可知，测力计移动距离17cm错误；第3次实验中滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=80%；由表中实验数据可知，3次实验所使用的滑轮组相等、钩码重力相同而提升钩码的高度不同，滑轮组效率相同，由此可得：机械效率与物体上升的高度无关；（2）定滑轮的作用是改变力的方向；这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变故答案为：（1）17；80%；与物体上升的高度（2）改变拉力的方向； 相同；在用不同的滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，所以机械效率相同【点评】滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力22在“研究电流与电阻关系”的试验中，（1）为了达到研究目的，实验过程中必须保持定值电阻两端的电压不变（2）在实验过程中，电压表的示数为3v，电流表的示数为0.6a，现将阻值为5的电阻换成阻值为10的电阻接入电路继续研究，则下一步应进行的操作是调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3v（3）下面表格中有有一个数据漏填了，根据实验结论填写好表中空格（4）本实验得出的结论是导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比u/vr/i/a350.63100.3320【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【专题】探究型实验综合题【分析】（1）探究“电流和电阻关系”实验要保持电阻两端电压不变，应保持电压表示数不变（2）10电阻接入电路后，电阻阻值变大，电阻分压变大，要保持电阻两端电压不变，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，使滑动变阻器两端电压保持不变（3）根据欧姆定律公式i=变形求出相应的电阻和电流值（4）分析实验数据得出相应的结论【解答】解：（1）为了达到研究的目的，实验过程中必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变（2）把阻值为5的电阻r换成阻值为10的电阻后，为保持电阻两端电压不变，应闭合开关，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，减小电阻两端的分压，使电压表示数保持3v不变（3）u=3v，r=20，i=0.15a（4）由实验记录的数据可见，