2025-2026学年九年级物理上学期期末复习专题《填空题》-苏科版(2024)(含解析)

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2025-2026学年九年级物理上学期期末复习专题《填空题》-苏科版(2024)(含解析)

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专题 填空题
题型1 机械效率填空小计算 题型7 并联电路电流特点的应用
题型2 机械能知识应用 题型8 串联电路电压特点的应用
题型3 热机知识应用 题型9 欧姆定律图像小计算
题型4 热量填空小计算 题型10 电表示数变化选填
题型5 热效率填空小计算 题型11 电能表相关小计算
题型6 辨析电路的串并联 题型12 欧姆定律和电功率综合小计算
题型一 机械效率填空小计算(共5小题)
1.(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)如图所示,用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m,用时5s,动滑轮的机械效率为80%。此过程中有用功为 J,拉力为 N,拉力的功率为 W。
2.(24-25九上·江苏江阴·期末)如图所示,物体重210N,动滑轮重25N,工人用125N的拉力将物体匀速提升3m,此过程中有用功是 J,滑轮的机械效率是 %,克服绳重和摩擦做的额外功为 J。
3.(23-24九上·江苏南京秦淮区·期末)如图所示,是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时,物体上升5m用时3s,滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,总功的功率是 W,拉力是 N。若用该装置提升质量更大的物体,其机械效率将 。
当动滑轮重力不变时,不计摩擦、绳重时,当提升的物体质量增大,则机械效率增大。
4.(22-23九上·江苏南京秦淮区·期末)建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物,已知重物G=900N,不计绳重和摩擦,当绳子自由端的拉力F=400N时,可将重物匀速提升3m,在此过程中,拉力F做功 J,滑轮组的机械效率为 %;若将该滑轮组的机械效率提高为90%,需要用此滑轮组提升 N的重物。
s=nh=3×3m=9m拉力做的总功
G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
5.(22-23九上·江苏苏州中学·期末)如图,小明用100N的拉力将重为180N的物体匀速提升2m,此过程中有用功为 ,额外功为 ,滑轮组的机械效率为 。
题型二 机械能知识应用(共5小题)
6.(22-23九·江苏扬州梅岭中学教育集团·)如图所示,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上,做成了“魔罐”。开始实验时推动铁罐,发现铁罐转动后,皮筋无法缠绕起来,于是他 (选填“减小”或“增加”)了铁块的重力就可以了。改进后让铁罐从不太陡的斜面上滚下,发现橡皮筋被铁块卷紧了,接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去。铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是橡皮筋的 能转化为铁罐的 能。
 
7.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期末)为了提高环境质量,无锡经常有喷雾车在街道上喷洒水雾。喷雾车工作时以较小的速度匀速直线行驶,此过程中喷雾车的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),喷雾车的机械能 。
8.(24-25九上·陕西西安西咸新区·期末)2024年11月26日,“全民健身运动三秦”2024年陕西省社区运动会(礼泉站)在县体育馆开赛。在进行羽毛球比赛项目时,羽毛球离开球拍上升的过程中,运动员对羽毛球 (选填“做功”或“不做功”),羽毛球的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同),重力势能 。
9.(24-25九上·陕西渭南澄城县·期末)12月3日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭加速升空过程中,卫星的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
10.(24-25九上·陕西西安新城区·期末)跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。跳水运动员离开踏板后上升的过程中,运动员的 转化为重力势能;进入水后,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
题型三 热机知识应用(共5小题)
11.(20-21九上·陕西西安鄂邑区·期末)用水壶烧水,这是通过 方式改变水的内能;水沸腾顶起壶盖的过程中能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相似;一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,则汽油机每秒钟完成 个冲程。
12.(20-21九上·陕西咸阳泾阳县·期末)在如图所示实验中,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此过程相当于四冲程汽油机的 冲程;若某四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min,则1s内汽油机完成 个工作循环。
13.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后,塞子被试管内的水蒸气推出,水蒸气的 能转化为塞子的 能。与图乙所示冲程的能量转化方式 。(选填“相同”或“不同”)。
14.(21-22九上·江苏泰州泰兴·期末)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min,该汽油机每分钟对外做功 次。汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的 大的特性。
15.(21-22九上·江苏宿迁沭阳县·期末)某插秧机使用的是四冲程汽油机,如图所示是汽油机的 冲程,此过程中汽缸内混合气体的内能 ,这是通过 方式改变内能的。如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min,则汽油机每秒钟对外做功 次。
题型四 热量填空小计算(共5小题)
16.(23-24九上·江苏盐城射阳县实验初级中学·期末)2022年9月,卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料,由此判断偏二甲肼的 大;燃料质量为1500kg,它完全燃烧可以产生的热量为 J。这些能量若全部被温度为20℃的水吸收后升高到35℃,则水的质量为 kg。[q偏二甲肼=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
17.(21-22九上·江苏徐州·期末)某同学在烧杯中装入500g水,测得水的温度为20℃,然后用酒精灯给水加热,直至水温上升到70℃。在此过程中,水的内能增加了 J,这些热量相当于完全燃烧 g酒精放出的热量。实际实验时,水吸收的热量 酒精燃烧所放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107J/kg]。
18.(25-26九上·黑龙江哈尔滨香坊区·期末)质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是,该物质的比热容是 。有一根烧红的铁钉,温度是820℃,质量是10g,它的温度降低到20℃,要放出 J的热量。[]
19.(25-26九上·重庆江津区实验中学、田家炳中学、李中学、白沙中学等金砖六校·期末)如图所示,为汽油机的 冲程。沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小;初温为20℃、质量为50kg的砂石温度升高了80℃,吸收的热量为 J。[砂石的比热容为0.9×103J/(kg·℃)]
20.(24-25九上·广东东莞袁崇焕中学·期末)生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的 大,相同条件下能带走更多的热量;已知水的比热容为,1kg初温为20℃的水吸收了的热量后,温度升高了 ℃;汽车行驶过程中,油箱中的汽油慢慢变少,剩余汽油的热值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
题型五 热效率填空小计算(共5小题)
21.(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为 J,水吸收的热量为 J,天然气灶烧水的效率为 %。
22.(21-22九上·江苏南京联合体(栖霞、雨花、江北区)·期末)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J,这些热量中的42%被4.6kg水吸收,则水温上升 ℃。汽油机用水作冷却液,是利用水的 大的特点。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.(21-22九上·江苏溧阳·期末)某家用燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,该过程中水吸收的热量是 ,该热水器烧水的效率是 %,这是利用 的方式改变水的内能。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4×107J/m3)
24.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水温度升高60℃,这是通过 的方式使水的内能 。如果煤气完全燃烧放出的热量有20%的热损失,则至少需要燃烧 kg的煤气 [水的比热容为,煤气的热值为4.2×107J/kg]。
25.(20-21九上·江苏淮安盱眙县·期末)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从15°C加热到55°C。则水的内能增加了 J;若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[,q天然=4.0×107J/m3]
题型六 辨析电路的串并联(共5小题)
26.(20-21九·江苏泰州姜堰区·期末)如图所示的电路中,要使和串联应闭合开关 ;要使和并联应闭合开关 ;如果同时闭合、、,则电路处于 状态。
27.(19-20九上·广西防城港·期末)在如图所示的电路中,有三个开关、、,如果仅将开关闭合,、断开,则灯、 联;如果将开关、闭合,断开,则灯、 联;当开关、、闭合,会造成电源 。
28.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,闭合开关S2,断开开关S1、S3,灯L1、L2 联,闭合开关S1、S3,断开开关S2,灯L1、L2 联,若只闭合S1、S2,能发光的灯是 。
29.(24-25九上·安徽合肥蜀山区·期末)如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该 。
30.(24-25九上·四川凉山州·期末)在如图所示的电路中,要让灯、组成串联电路,则需要闭合 ;要让灯、组成并联电路,则需要闭合 。
题型七 并联电路电流特点的应用(共5小题)
31.(24-25九上·江苏连云港·期末)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为,电流表与的指针位置都如图乙所示,则灯泡两端的电压为 V,通过灯泡的电流为 A,通过灯泡的电流为 A。
32.(21-22九上·江苏扬州邗江区·期末)如图甲所示电路,L1和L2之间是并联的,闭合开关S,电流表A1、A2的示数如图乙、图丙所示,则通过小灯泡L1的电流是 A。若只将小灯泡L1、L2的位置互换,闭合开关S,电流表A1的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电流表A2的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
33.(20-21九上·江苏淮安淮安区·期末)如图所示,两只电流表接入电路的量程不同,闭合开关,指针指示的位置相同,则通过电流表A1的电流是 A,通过电灯L1的电流是 A。
34.(20-21九上·江苏苏州·调研)如图甲所示,电源电压不变,当开关S闭合时,两个完全一样的电流表A1和A2都有示数,虚线框内并联的小灯泡数量未知,且每条支路上只有一个小灯泡,小灯泡的规格都一样。
(1)若电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为1.2A,则虚线框内有 个灯泡。
(2)若小明观察到两个电流表指针偏转如图乙所示,请你推测虚线框内有 个灯泡。
35.(23-24九上·新疆哈密第四中学·期末)如图1所示的电路,电源电压恒为3V,当开关闭合时灯L1、L2都发光,两电流表的指针的位置如图2所示。此时两灯是 (选填“串联”或“并联")的,灯L1两端的电压为 V,通过灯L2的电流为 A。
题型八 串联电路电压特点的应用(共5小题)
36.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示。则R1两端的电压为 V;通过R1的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为 V。
37.(25-26九上·广东汕头潮南区司马浦镇·期末)在图甲所示的电路中,当开关和都闭合时,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡两端的电压为 ,灯泡两端的电压为 ;若断开开关,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
38.(19-20九年级上·广东汕头·期末)在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图乙中所示, 则电源和灯L1两端的电压分别为 V和 V。
39.(21-22九上·辽宁朝阳朝阳县·期末)小新按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关,用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则电压表V1的示数为 V,L1两端的电压为 V。
40.(21-22九上·安徽亳州涡阳县·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯泡电阻不受温度影响。当开关S闭合时两电压表指针偏转均如图乙所示,灯泡L2的电功率为2.4W,则1min内灯泡L1消耗电能 J。
题型九 欧姆定律图像小计算(共5小题)
41.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)如图甲所示的电路中,电源电压 U0保持不变,R1 为定值电阻。闭合开关 S,将滑动变阻器 R2的滑片 P 从 a 端向 b 端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则 R1的阻值= Ω,电源电压 U0= V,滑片 P移至滑动变阻器的中点时通过 R1的电流 为 A。
42.(23-24九上·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期末)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,元件B的电阻为 Ω,电源电压为 V。若把它们并联接在电压为2.5V的电源上,电路的总电流为 A。
43.(25-26九上·甘肃嘉峪关部分学校·期末)如图是定值电阻和的I-U图像,当两端电压为0时,的阻值为 ;分析图像可得:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;若将和并联在2V的电源两端,则干路电流为 A。
44.(25-26九上·辽宁沈阳大东区·期末)如图甲,是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知,电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V。
45.(24-25九上·四川宜宾·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。当闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表示数变化关系如图乙所示,则定值电阻为 Ω,电源电压为 V。
题型十 电表示数变化选填(共5小题)
46.(23-24九上·江苏无锡·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P自上向下滑动,则电流表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”),电压表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
47.(22-23九上·江苏南京联合体·期末)如图所示电路中,若灯泡的阻值不变,在滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数将 ,电压表示数与电流表示数的比值 (前两项选填“变大”、“变小”或“不变”),电灯的亮度将 (选填“变亮”或“变暗”)。
48.(21-22九上·吉林松原乾安县·期末)检查是否饮酒的设备的电路如图甲所示,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化的图像如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测到酒精气体的浓度增大时,则电流表的示数 ,电压表示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
49.(22-23九上·江苏淮安涟水县·期末)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0是定值电阻,R是滑动变阻器,油量表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成。当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
50.(20-21九上·江苏扬州梅岭中学教育集团·期末)如图所示,R 为定值电阻,R′为滑动变阻器,闭合开关 S,V2 表测 (选填“R”、 “R′”或“电源”)两端的电压,将滑动变阻器的滑片从 a 端逐渐滑动到 b 端,发现 V1 表示数与A 表示数之比 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
题型十一 电能表相关小计算(共5小题)
51.(24-25九上·江苏连云港·期末)中医是中国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候,某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶。[]
(1)用该电煎药壶将水从加热到时,水吸收的热量为 J;
(2)如图乙电能表的示数为 ;
(3)某次煎药时,关闭家里其他用电器,加热电能表指示灯闪烁了20次,则电煎药壶实际功率为 W。
52.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,6min该家用电器耗电 kW·h,其额定功率是 W,这个家用电器可能 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
53.(24-25九上·陕西西安高陵区高陵四中教育集团·期末)小明家中的电能表如图所示,小明家允许接入的最大电功率为 W。若他观察到该电能表5min内转盘转过300r,则这段时间消耗的电能为 J,此时家中只有电水壶在工作,则该电水壶的加热功率为 W。
54.(24-25九上·河南濮阳·期末)如图所示是家中常用的电能表和电热水壶。电热水壶使用的是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害。电热水壶的工作原理是利用电流的 效应。关闭其他电器让电热水壶单独工作烧一壶水用时5min,电能表的转盘转了300转,则电热水壶消耗了 的电能。
55.(24-25九上·河南三门峡·期末)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,表盘上显示已用电 kW·h。若将某用电器单独接在电路中工作3min,该电能表的指示灯闪烁了128次,此过程中该用电器正常工作时的电功率是 W。
题型十二 欧姆定律和电功率综合小计算(共5小题)
56.(20-21九上·江苏连云港东海县·期末)如图所示,电源电压保持不变,甲图是标有“10V,10W”的小灯泡L电流随着它两端电压的变化关系图像,将此灯泡接入乙图所示的电路中,闭合开关S后,小灯泡的实际功率为5.4W;将变阻器滑片P移至变阻器中点,再闭合开关S1后,电流表示数变化了0.6A,则此时变阻器R接入电路的阻值为 Ω;在开关S、S1均闭合情况下,合理改变滑动变阻器的阻值,电路消耗的最小总功率为 W。
57.(20-21九上·江苏扬州江都区·期末)如图所示电路中,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“5V 2.5W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R规格为“100Ω 1A”。为确保所有元件安全工作(灯泡L工作参数不能超过额定值),滑动变阻器的调节范围为 Ω,滑动变阻器的最大电功率为 W。
58.(21-22九上·江苏无锡梁溪区·期末)如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为 A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动,则电流表示数 ,电压表示数 。若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的最小阻值是 Ω。
59.(21-22九上·江苏泰州海陵区·期末)如图甲所示,闭合开关S,从最右端a向左移动滑片P直至小灯泡正常发光,两电压表的示数与电流表示数的关系如图乙所示,则电源电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。
60.(20-21九上·江苏泰州姜堰区·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,a、b分别为滑动变阻器的最左端和最右端。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端时,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;当定值电阻R0消耗的功率与滑动变阻器消耗的功率相等时,电路的总功率为 W。
答案与解析
题型一 机械效率填空小计算(共5小题)
1.(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)如图所示,用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m,用时5s,动滑轮的机械效率为80%。此过程中有用功为 J,拉力为 N,拉力的功率为 W。
【答案】 240 75 60
【详解】[1]拉力做的有用功为
[2]动滑轮绳子股数为2,根据可知,拉力做的总功为
根据可知,拉力大小为
[3]拉力的功率为
2.(24-25九上·江苏江阴·期末)如图所示,物体重210N,动滑轮重25N,工人用125N的拉力将物体匀速提升3m,此过程中有用功是 J,滑轮的机械效率是 %,克服绳重和摩擦做的额外功为 J。
【答案】 630 84 45
【详解】[1]采用动滑轮提升物体做的有用功为
[2]连接动滑轮绳子的股数是2股,使用该滑轮做的总功为
滑轮的机械效率为
[3]克服动滑轮做的额外功是
克服绳重和摩擦做的额外功为
3.(23-24九上·江苏南京秦淮区·期末)如图所示,是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时,物体上升5m用时3s,滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,总功的功率是 W,拉力是 N。若用该装置提升质量更大的物体,其机械效率将 。
【答案】 3×104J 增大
【详解】[1][2]由G=mg可得,物体的重力为
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
滑轮组所做有用功为
W有=Gh=6000N×5m=3×104J

可得,滑轮组所做总功为
由可得,拉力F的功率为
[3]由题图知,滑轮组承担物重的绳子股数为
n=3
因重物上升5m,则绳子端移动的距离为
由W=Fs可得,拉力F的大小为
[4]在使用同一滑轮组时,提升质量更大的物体时,即增加物体的重力,相当于增大了有用功,而额外功不变,所以根据机械效率的公式可知
当动滑轮重力不变时,不计摩擦、绳重时,当提升的物体质量增大,则机械效率增大。
4.(22-23九上·江苏南京秦淮区·期末)建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物,已知重物G=900N,不计绳重和摩擦,当绳子自由端的拉力F=400N时,可将重物匀速提升3m,在此过程中,拉力F做功 J,滑轮组的机械效率为 %;若将该滑轮组的机械效率提高为90%,需要用此滑轮组提升 N的重物。
【答案】 3600 75 2700
【详解】[1]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,绳子自由端移动的距离
s=nh=3×3m=9m拉力做的总功
W总=Fs=400N×9m=3600J
[2]滑轮组的机械效率
[3]因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力
G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
所以滑轮组的机械效率为90%时物体的重力
5.(22-23九上·江苏苏州中学·期末)如图,小明用100N的拉力将重为180N的物体匀速提升2m,此过程中有用功为 ,额外功为 ,滑轮组的机械效率为 。
【答案】 360 40 90%
【详解】[1]滑轮组提升重物时所做的有用功
[2]由图知有段绳子拉着物体,绳子自由端移动的距离
拉力所做的总功
则额外功
[3]滑轮组的机械效率
题型二 机械能知识应用(共5小题)
6.(22-23九·江苏扬州梅岭中学教育集团·)如图所示,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上,做成了“魔罐”。开始实验时推动铁罐,发现铁罐转动后,皮筋无法缠绕起来,于是他 (选填“减小”或“增加”)了铁块的重力就可以了。改进后让铁罐从不太陡的斜面上滚下,发现橡皮筋被铁块卷紧了,接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去。铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是橡皮筋的 能转化为铁罐的 能。
 
【答案】 增加 弹性势 重力势
【详解】[1]如果实验中使用的小铁块太轻,在橡皮筋缠绕时,会被橡皮筋弹起,从而无法实现橡皮筋缠绕的情况,所以应增大小铁块的重力,使橡皮筋不能弹回小铁块。
[2][3]铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,是靠橡皮筋恢复原状提供的弹性势能来完成的,铁罐的高度升高,则重力势能增大,所以是橡皮筋的弹性势能转化为铁罐的重力势能。
7.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期末)为了提高环境质量,无锡经常有喷雾车在街道上喷洒水雾。喷雾车工作时以较小的速度匀速直线行驶,此过程中喷雾车的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),喷雾车的机械能 。
【答案】 变小 变小
【详解】[1]该车在水平路面匀速直线行驶时,向高空喷洒水雾,在此过程中车的质量减小,速度不变,则动能变小。
[2]由于喷雾车的质量减小,喷雾车的重力重力势能减小,机械能为动能和势能的总和,则喷雾车的机械能减小。
8.(24-25九上·陕西西安西咸新区·期末)2024年11月26日,“全民健身运动三秦”2024年陕西省社区运动会(礼泉站)在县体育馆开赛。在进行羽毛球比赛项目时,羽毛球离开球拍上升的过程中,运动员对羽毛球 (选填“做功”或“不做功”),羽毛球的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同),重力势能 。
【答案】 不做功 减小 增大
【详解】[1]羽毛球离开球拍上升过程中,运动员不再对羽毛球施加力,根据做功的两个必要因素知,此过程运动员对羽毛球不做功。
[2][3]羽毛球离开球拍上升的过程中,质量不变,速度减小,高度增加,动能减小,重力势能增大。
9.(24-25九上·陕西渭南澄城县·期末)12月3日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星十三号发射升空。火箭加速升空过程中,卫星的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 增大 增大
【详解】[1]火箭加速升空过程中,质量不变,速度增大,卫星的动能增大。
[2]火箭加速升空过程中,质量不变,高度增加,重力势能增大。
10.(24-25九上·陕西西安新城区·期末)跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。跳水运动员离开踏板后上升的过程中,运动员的 转化为重力势能;进入水后,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 动能 减小
【详解】[1]运动员离开踏板后上升的过程中,质量不变,高度变高,重力势能增加,速度变小,动能减小,所以是将动能转化为重力势能。
[2]进入水后,运动员需要克服水的阻力做功,消耗一部分机械能,因此运动员的机械能减小。
题型三 热机知识应用(共5小题)
11.(20-21九上·陕西西安鄂邑区·期末)用水壶烧水,这是通过 方式改变水的内能;水沸腾顶起壶盖的过程中能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相似;一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,则汽油机每秒钟完成 个冲程。
【答案】 热传递 做功 80
【详解】[1]用水壶烧水,水吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]水沸腾顶起壶盖的过程中将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,这个过程中与汽油机的做功冲程的能量转化情况相似。
[3]某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
由于四冲程汽油机的1个工作循环,要完成4个冲程,活塞往复运动2次,飞轮和曲轴转2周,所以,该汽油机每秒钟完成80个冲程。
12.(20-21九上·陕西咸阳泾阳县·期末)在如图所示实验中,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此过程相当于四冲程汽油机的 冲程;若某四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min,则1s内汽油机完成 个工作循环。
【答案】 减小 做功 10
【详解】[1][2]当加热试管时,试管内的水汽化成水蒸气,试管内的气压越来越大,达到一定程度,水蒸气对木塞做功,把木塞冲出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,此过程与热机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气对活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能。
[3]飞轮转速是
1200r/min=20r/s
因一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,做功一次,所以汽油机1s可以完成10个工作循环。
13.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后,塞子被试管内的水蒸气推出,水蒸气的 能转化为塞子的 能。与图乙所示冲程的能量转化方式 。(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 内 机械能 不同
【详解】[1][2]试管内温度较高、压强较大的水蒸气对塞子施加力,对塞子做功,自身内能减小,温度降低,塞子机械能增加,此过程是内能转化为机械能。
[3]此冲程两个气门关闭,活塞向上运动,压缩气缸内气体,使气体温度升高,内能增大,是将机械能转化为内能。故二者能量转换方式是不同的。
14.(21-22九上·江苏泰州泰兴·期末)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽车内某单缸汽油机飞轮转速为2400r/min,该汽油机每分钟对外做功 次。汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的 大的特性。
【答案】 压缩 E 1200 比热容
【详解】[1]B图中,两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,此冲程将内能转化为机械能。
[2]E图中,用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,这是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程。F图中,水蒸气膨胀对外做功,将塞子冲出,将内能转化为机械能;综上所述,与B图原理相同的是E图所示的演示实验。
[3]由题意可知,单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,即每分钟飞轮转2400圈,完成4800个冲程,对外做功1200次。
[4]汽油机工作时会产生大量热,是因为冷却液的比热容比较大,由可知,与其它液体相比,在质量和升高温度相同时,冷却液可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
15.(21-22九上·江苏宿迁沭阳县·期末)某插秧机使用的是四冲程汽油机,如图所示是汽油机的 冲程,此过程中汽缸内混合气体的内能 ,这是通过 方式改变内能的。如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min,则汽油机每秒钟对外做功 次。
【答案】 压缩 增加 做功 20
【详解】[1]从图中可以看出,两气门关闭和活塞向上移动的特点,可以判断出这个冲程是压缩冲程。
[2]在压缩冲程中,压缩燃料的混合物做功,温度升高,内能增加。
[3]在压缩冲程中,活塞向上移动,导致内能增加,所以是做功方式改变内能。
[4]汽油机飞轮的转速是2400r/min,即40r/s,所以汽油机每秒钟对外做功20次。
题型四 热量填空小计算(共5小题)
16.(23-24九上·江苏盐城射阳县实验初级中学·期末)2022年9月,卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料,由此判断偏二甲肼的 大;燃料质量为1500kg,它完全燃烧可以产生的热量为 J。这些能量若全部被温度为20℃的水吸收后升高到35℃,则水的质量为 kg。[q偏二甲肼=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 热值 6.3×1010 1×106
【详解】[1]燃料的热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,热值越大,相同质量的燃料完全燃烧放出的热量越多。卫星“夸父一号”使用偏二甲肼作为燃料,是因为偏二甲肼完全燃烧时放出的热量多,由此判断偏二甲肼的热值大。
[2]偏二甲肼完全燃烧放出的热量
[3]若这些能量全部被水吸收,则
由Q吸=cmΔt可得水的质量
17.(21-22九上·江苏徐州·期末)某同学在烧杯中装入500g水,测得水的温度为20℃,然后用酒精灯给水加热,直至水温上升到70℃。在此过程中,水的内能增加了 J,这些热量相当于完全燃烧 g酒精放出的热量。实际实验时,水吸收的热量 酒精燃烧所放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107J/kg]。
【答案】 1.05×105 3.5 小于
【详解】[1]在烧杯中装入500g水,测得水的温度为20℃,然后用酒精灯给水加热,直至水温上升到70℃,水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(70℃-20℃)=1.05×105J
故水的内能增加了1.05×105J。
[2]由题意知,水吸收的热量等于酒精完全燃烧时放出的热量,这些热量需要完全燃烧的酒精的质量为
[3]由于酒精燃烧时会有一部分热量散失到空气当中,故酒精燃烧时放出的热量不可能被水全部吸收。因此实际实验时,水吸收的热量小于酒精燃烧所放出的热量。
18.(25-26九上·黑龙江哈尔滨香坊区·期末)质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是,该物质的比热容是 。有一根烧红的铁钉,温度是820℃,质量是10g,它的温度降低到20℃,要放出 J的热量。[]
【答案】 450 3600/
【详解】[1]由热量公式得,则该物质的比热容是
[2]由热量公式可知铁钉释放的热量为
19.(25-26九上·重庆江津区实验中学、田家炳中学、李中学、白沙中学等金砖六校·期末)如图所示,为汽油机的 冲程。沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小;初温为20℃、质量为50kg的砂石温度升高了80℃,吸收的热量为 J。[砂石的比热容为0.9×103J/(kg·℃)]
【答案】 做功
【详解】[1]如图所示,汽油机进气门和排气门都关闭,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,是做功冲程。
[2]砂石吸收的热量为
20.(24-25九上·广东东莞袁崇焕中学·期末)生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的 大,相同条件下能带走更多的热量;已知水的比热容为,1kg初温为20℃的水吸收了的热量后,温度升高了 ℃;汽车行驶过程中,油箱中的汽油慢慢变少,剩余汽油的热值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 比热容 50 不变
【详解】[1]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却发动机,冷却效果好。
[2]水升高的温度
[3]热值是燃料的一种特性,与质量无关,汽车油箱中的汽油减少,剩下的汽油的热值不变。
题型五 热效率填空小计算(共5小题)
21.(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为 J,水吸收的热量为 J,天然气灶烧水的效率为 %。
【答案】 6.72×105 4.2×105 62.5
【详解】[1]天然气的质量
这些天然气完全燃烧放出的热量
[2]水吸收的热量
[3]天然气灶烧水的效率
22.(21-22九上·江苏南京联合体(栖霞、雨花、江北区)·期末)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J,这些热量中的42%被4.6kg水吸收,则水温上升 ℃。汽油机用水作冷却液,是利用水的 大的特点。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 30 2.3×106 50 比热容
【详解】[1]汽油机在一个工作循环中,经历4个冲程,飞轮转动2r,活塞往复2次,对外做功1次。由题意可知,飞轮转速是3600r/min=60r/s,每秒钟飞轮转动60圈,完成30个工作循环,对外做功30次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq汽油=0.05kg×4.6×107J/kg=2.3×106J
[3]由题意和可知,水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=42%×2.3×106J=9.66×105J
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度为
[4]由于水的比热容较大,在相同质量和升高温度相同时,水吸收热量较多,故用水作为冷却液。
23.(21-22九上·江苏溧阳·期末)某家用燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,该过程中水吸收的热量是 ,该热水器烧水的效率是 %,这是利用 的方式改变水的内能。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4×107J/m3)
【答案】 4.2×106 50 热传递
【详解】[1]水吸收的热量是
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×106J
[2]煤气放出的热量是
Q放=m煤气q煤气=0.21kg×4×107J/kg=8.4×106J
该热水器烧水的效率是
[3]煤气燃烧时温度较大,放出热量,把这些热量传递给水,水吸收热量后温度升高,内能增加。因此这是利用热传递的方式改变水的内能。
24.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水温度升高60℃,这是通过 的方式使水的内能 。如果煤气完全燃烧放出的热量有20%的热损失,则至少需要燃烧 kg的煤气 [水的比热容为,煤气的热值为4.2×107J/kg]。
【答案】 热传递 增加 0.015
【详解】[1] [2] 煤气灶火焰的温度高于水的温度,火焰将热量传递给水,水吸热后温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能的。
[3]根据题意,水吸收的热量为
所以煤气完全燃烧放出的热量为
所以至少需要的煤气为
25.(20-21九上·江苏淮安盱眙县·期末)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从15°C加热到55°C。则水的内能增加了 J;若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[,q天然=4.0×107J/m3]
【答案】 1.68×107 0.6m3
【详解】[1]水吸收的热量
所以水的内能增加了1.68×107J。
[2]由题知,天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,即
Q吸=Q放×70%
则天然气完全燃烧放出的热量
由Q放=qV可得热水器平均每天消耗天然气的体积
题型六 辨析电路的串并联(共5小题)
26.(20-21九·江苏泰州姜堰区·期末)如图所示的电路中,要使和串联应闭合开关 ;要使和并联应闭合开关 ;如果同时闭合、、,则电路处于 状态。
【答案】 、 短路
【详解】[1]当闭合开关S2时,电流从正极出发,先后依次经过两盏灯泡,所以它们是串联的。
[2]若闭合开关S1、S3电流从电源正极出发后分别流经两盏灯泡后,又汇合一点回到电源的负极,所以他们是并联的。
[3]若同时闭合开关S1、S2、S3会形成短路现象,导线直接将电源的正负极连接起来,造成电流过大烧坏电源,发生事故。
27.(19-20九上·广西防城港·期末)在如图所示的电路中,有三个开关、、,如果仅将开关闭合,、断开,则灯、 联;如果将开关、闭合,断开,则灯、 联;当开关、、闭合,会造成电源 。
【答案】 串 并 短路
【详解】[1] 仅将开关闭合,、断开,电路中只有一条电流路径,故灯、串联。
[2] 将开关、闭合,断开,电路中存在两条电流路径,分别经过灯、,故灯、并联。
[3] 开关、、闭合,电流从电源正极出发,经过开关、、回到电源负极,不经过用电器,造成电源短路。
28.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,闭合开关S2,断开开关S1、S3,灯L1、L2 联,闭合开关S1、S3,断开开关S2,灯L1、L2 联,若只闭合S1、S2,能发光的灯是 。
【答案】 串 并 L2
【详解】[1]当闭合开关,断开开关、时,电流从电源正极流出,依次经过、、,最后回到电源负极,此时灯、串联。
[2]当闭合开关、,断开开关时,电流从电源正极流出后,分成两条支路,一条支路经过、、,另一条支路经过、,然后两条支路的电流汇合后回到电源负极,此时灯、并联。
[3]若只闭合、,被短路,电流从电源正极流出,经过、,回到电源负极,能发光的灯是。
29.(24-25九上·安徽合肥蜀山区·期末)如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该 。
【答案】闭合开关S2
【详解】要使灯泡L1和L2组成串联电路,则电流需从电源正极依次串联灯泡L2、灯泡L1、开关S2回到电源负极,故需闭合开关S2。
30.(24-25九上·四川凉山州·期末)在如图所示的电路中,要让灯、组成串联电路,则需要闭合 ;要让灯、组成并联电路,则需要闭合 。
【答案】 S1 S2、S3
【详解】[1]串联电路电流只有一条路径,要使灯L1和L2组成串联电路,由图可知,电流从正极出发经灯泡L1、开关S1、L2回负极,则应只闭合开关S1即可。
[2]要使灯L1和L2组成并联电路,由图可知,电流从正极出发分两支,一支经开关S2、灯泡L2,另一支经灯泡L1、经开关S3,然后汇合回到负极,故要使灯L1和L2组成并联电路,应闭合开关S2、S3。
题型七 并联电路电流特点的应用(共5小题)
31.(24-25九上·江苏连云港·期末)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为,电流表与的指针位置都如图乙所示,则灯泡两端的电压为 V,通过灯泡的电流为 A,通过灯泡的电流为 A。
【答案】 6
【详解】[1]根据电路图可知,灯泡L1、L2并联,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压等于各支路两端的电压,所以灯泡两端的电压为
[2][3]根据电路图可知,灯泡L1、L2并联,根据并联电路中电流的规律可知,干路电流等于各支路电流之和,A1测的是干路电流,A2测的是L2支路电流,则A1示数应大于A2示数,故A1选用的是大量程,分度值为0.1A,读数为1.5A,A2选用的是小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,即L2的电流为0.3A,则L1的电流为
32.(21-22九上·江苏扬州邗江区·期末)如图甲所示电路,L1和L2之间是并联的,闭合开关S,电流表A1、A2的示数如图乙、图丙所示,则通过小灯泡L1的电流是 A。若只将小灯泡L1、L2的位置互换,闭合开关S,电流表A1的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电流表A2的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 1 不变 变大
【详解】[1]A1测干路的电流,A2测L2的电流,根据并联电路电流的规律可知,干路电流大于支路电流,根据乙、丙指针的偏转情况可知,A1选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.5A;A2选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.5A,根据并联电路电流的规律,通过小灯泡L1的电流是
I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A
[2]若只将小灯泡L1、L2的位置互换,闭合开关S后,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过两灯泡的电流不变,干路电流不变,即电流表A1的示数不变。
[3]此时电流表A2测L1支路的电流,根据[1]可知,电流表A2的示数变大。
33.(20-21九上·江苏淮安淮安区·期末)如图所示,两只电流表接入电路的量程不同,闭合开关,指针指示的位置相同,则通过电流表A1的电流是 A,通过电灯L1的电流是 A。
【答案】 1.5 1.2
【详解】[1]两只电流表接入电路的量程不同,闭合开关,指针指示的位置相同,如图所示示数分别为0.3A、1.5A;图中电路为并联电路,电流表A1测干路电流,示数较大为1.5A,电流表A2测通过电灯L2的电流,示数为0.3A。
[2]通过电灯L1的电流是
I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A
34.(20-21九上·江苏苏州·调研)如图甲所示,电源电压不变,当开关S闭合时,两个完全一样的电流表A1和A2都有示数,虚线框内并联的小灯泡数量未知,且每条支路上只有一个小灯泡,小灯泡的规格都一样。
(1)若电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为1.2A,则虚线框内有 个灯泡。
(2)若小明观察到两个电流表指针偏转如图乙所示,请你推测虚线框内有 个灯泡。
【答案】 6 2或10
【详解】(1)[1]由题意可知,灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测支路的电流,若电流表A1的示数为0.2A,则I1=0.2A,电流表A2的示数为1.2A,则I=1.2A,已知每条支路上只有一个小灯泡,小灯泡的规格都一样,则流经每个灯泡的电流都相等,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知,虚线框内灯泡的个数
n==6个
(2)[2]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,如果左边电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,右边电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2A,即I′=2A;则虚线框内灯泡的个数
n′==10个
如果左边电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A,右边电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2A,即I′=2A;则虚线框内灯泡的个数
n′′==2个
35.(23-24九上·新疆哈密第四中学·期末)如图1所示的电路,电源电压恒为3V,当开关闭合时灯L1、L2都发光,两电流表的指针的位置如图2所示。此时两灯是 (选填“串联”或“并联")的,灯L1两端的电压为 V,通过灯L2的电流为 A。
【答案】 并联 3 0.4
【详解】[1]由电路图可知,闭合开关后,电流从正极流出,经电流表A2后分成两支:一支经L1,另一支流经A1、L2后与流经L1的电流汇合,经开关流回电源负极,故两灯是并联的。
[2]根据并联电路电压特点可知,灯L1两端的电压为等于电源电压,为3V。
[3]电流表A1测通过L2的电流,由于接是小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
题型八 串联电路电压特点的应用(共5小题)
36.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示。则R1两端的电压为 V;通过R1的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为 V。
【答案】 4.8 等于 6
【详解】[1]由图甲知,两电阻串联在电路中,电压表V1并联在电源两端,测电源电压,V2测量R2两端的电压。两个电压表指针偏转情况相同,据串联电路的电压特点知,V1选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。V2选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。所以R1两端的电压
[2]串联电路中,电流处处相等,所以通过两电阻的电流相等。
[3]断开开关时,V2与电源接通,示数为6V。
37.(25-26九上·广东汕头潮南区司马浦镇·期末)在图甲所示的电路中,当开关和都闭合时,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡两端的电压为 ,灯泡两端的电压为 ;若断开开关,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 6 1.5 变大
【详解】[1][2]由图甲可知,当开关和都闭合时,灯泡L1和L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2的两端电压。由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和, 则电压表V1的示数应大于电压表V2的示数,两个电压表的指针偏转角度相同,所以电压表V2选择的是测量范围,分度值为0.1V,示数为1.5V,即灯泡L2两端的电压为1.5V;电压表V1选用测量范围,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压为7.5V;灯泡L1两端的电压为
[3]若断开开关S1,此时电压表V2与灯泡L1、电源串联,相当于电压表测电源电压,故电压表V2的示数将变大。
38.(19-20九年级上·广东汕头·期末)在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图乙中所示, 则电源和灯L1两端的电压分别为 V和 V。
【答案】 6 1.2
【详解】[1][2]分析电路图可知,两灯泡是串联在电路中的,电压表V2测的是灯泡L1两端的电压,V1测的是电源电压; 因为串联电路总电压大于各串联用电器两端的电压,所以电压表V2用的是小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V,即灯L1两端的电压为U1=1.2V; 电压表V1用的是大量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为U=6V。
39.(21-22九上·辽宁朝阳朝阳县·期末)小新按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关,用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则电压表V1的示数为 V,L1两端的电压为 V。
【答案】 10 8
【详解】[1][2]由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量L1、L2两端总电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压为
40.(21-22九上·安徽亳州涡阳县·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯泡电阻不受温度影响。当开关S闭合时两电压表指针偏转均如图乙所示,灯泡L2的电功率为2.4W,则1min内灯泡L1消耗电能 J。
【答案】36
【详解】由电路图知道,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针偏转相同,所以,说明电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压
U=6V
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.2V,即L1两端的电压
U1=1.2V
由串联电路的特点知道,L2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
因为灯泡L2的电功率为2.4W,由知道,电路的电流
由 知道,1min内灯泡L1消耗电能
题型九 欧姆定律图像小计算(共5小题)
41.(21-22九上·江苏无锡锡山区·期末)如图甲所示的电路中,电源电压 U0保持不变,R1 为定值电阻。闭合开关 S,将滑动变阻器 R2的滑片 P 从 a 端向 b 端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则 R1的阻值= Ω,电源电压 U0= V,滑片 P移至滑动变阻器的中点时通过 R1的电流 为 A。
【答案】 10 6 0.3
【详解】[1][2]由电路图知,定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。滑片在b端时,变阻器接入电路的阻值为0,由图乙知,此时电路中的电流为0.6A。此时有
U0=0.6A×R1
滑片在a端时,变阻器接入电路的阻值最大,由图乙知,此时变阻器两端的电压为4V,电路中的电流为0.2A。据串联电路的特点有
U0-4V=0.2A×R1
解以上两式得
U0=6V,R1=10Ω
[3]变阻器的最大阻值
滑片移至变阻器的中点时,电路中的总电阻
此时电路中的电流,即通过R1的电流
42.(23-24九上·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期末)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,元件B的电阻为 Ω,电源电压为 V。若把它们并联接在电压为2.5V的电源上,电路的总电流为 A。
【答案】 12.5 4.5 0.45
【详解】[1][2]如图乙所示,由串联电路电流规律知,通过电路元件A和B的电流都为0.2A。如图甲所示,当通过A元件的电流为0.2A时,两端的电压为2V;当通过B元件的电流为0.2A时,两端的电压为2.5V,由串联电路电压规律知,电源电压为
由欧姆定律知,元件B的电阻为
[3]若把它们并联接在电压为2.5V的电源上,由并联电路电压规律知,电路元件A和B两端的电压均为2.5V;如图甲所示,当电路元件A和B两端的电压均为2.5V时,通过A的电流为0.25A,通过B的电流为0.2A,由并联电路电流规律知,电路的总电流为
43.(25-26九上·甘肃嘉峪关部分学校·期末)如图是定值电阻和的I-U图像,当两端电压为0时,的阻值为 ;分析图像可得:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;若将和并联在2V的电源两端,则干路电流为 A。
【答案】 5 正比 0.6
【详解】[1]由I-U图像可知,通过电阻的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,由可知,的阻值为
[2]由图像可知,图线为一过原点的斜线,故可得出结论:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
[3]将两电阻并联在电路中,当电源电压为2V时,因为并联电路各支路两端的电压相等,则电阻两端的电压为2V,由图像可知,I1=0.4A,I2=0.2A,因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流
44.(25-26九上·辽宁沈阳大东区·期末)如图甲,是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知,电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V。
【答案】 20 18
【详解】[1]由图像可知,电阻R的I-U图像是正比例函数,当R两端的电压2V时,通过的电流0.1A,由欧姆定律可得R的阻值
[2]由图乙可知,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流, 由图像可知,当电路中电流为0.6A时,灯泡两端的电压为6V,根据欧姆定律可知R两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压为
45.(24-25九上·四川宜宾·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。当闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表示数变化关系如图乙所示,则定值电阻为 Ω,电源电压为 V。
【答案】 10 10
【详解】[1][2]R1、R2串联,电压表测量R2的电压,电流表测量电路电流。由得,定值电阻R1的电压改变量为
则定值电阻R0的阻值为
由图乙得,当电压表示数为8V时,电流表示数为0.2A,由串联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压为
题型十 电表示数变化选填(共5小题)
46.(23-24九上·江苏无锡·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P自上向下滑动,则电流表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”),电压表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 减小
【详解】[1][2]由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,滑片向下滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流变小,电流表的示数减小,据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压变大,小灯泡两端的电压变小,电压表的示数减小。
47.(22-23九上·江苏南京联合体·期末)如图所示电路中,若灯泡的阻值不变,在滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数将 ,电压表示数与电流表示数的比值 (前两项选填“变大”、“变小”或“不变”),电灯的亮度将 (选填“变亮”或“变暗”)。
【答案】 变小 变小 变亮
【详解】[1]由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;在滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由可知,灯泡两端的电压变大,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小。
[2]由可知,电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,则电压表示数与电流表示数的比值变小。
[3]因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
48.(21-22九上·吉林松原乾安县·期末)检查是否饮酒的设备的电路如图甲所示,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化的图像如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测到酒精气体的浓度增大时,则电流表的示数 ,电压表示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变大
【详解】[1][2]由图象可知,随酒精浓度的增大,酒精气体传感器R阻值变小,由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和,因此电路的总电阻变小,根据可知电路电流增大,即电流表示数变大,由可知,R0两端电压变大,即电压表示数变大。
49.(22-23九上·江苏淮安涟水县·期末)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0是定值电阻,R是滑动变阻器,油量表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成。当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 电流表 增大
【详解】[1]由电路图可知,R和R0是串联的,油量表串联接入电路,所以油量表为电流表改装而成。
[2]闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大。
50.(20-21九上·江苏扬州梅岭中学教育集团·期末)如图所示,R 为定值电阻,R′为滑动变阻器,闭合开关 S,V2 表测 (选填“R”、 “R′”或“电源”)两端的电压,将滑动变阻器的滑片从 a 端逐渐滑动到 b 端,发现 V1 表示数与A 表示数之比 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 R′ 不变
【详解】[1]由图可知,R和 R′串联在电路中,V1与R并联,测R两端的电压,V2与R′并联,测R′两端的电压。
[2] 将滑动变阻器的滑片从 a 端逐渐滑动到 b 端时,V1 表示数与A 表示数之比就是定值电阻R的值,因此V1 表示数与A 表示数之比不变。
题型十一 电能表相关小计算(共5小题)
51.(24-25九上·江苏连云港·期末)中医是中国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候,某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶。[]
(1)用该电煎药壶将水从加热到时,水吸收的热量为 J;
(2)如图乙电能表的示数为 ;
(3)某次煎药时,关闭家里其他用电器,加热电能表指示灯闪烁了20次,则电煎药壶实际功率为 W。
【答案】(1)
(2)
(3)750
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)电能表的最后一位是小数位,图乙电能表的示数为5546.7kW·h。
(3)电煎药壶消耗的电能
电煎药壶实际功率
52.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示为电子式电能表表盘。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,6min该家用电器耗电 kW·h,其额定功率是 W,这个家用电器可能 (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
【答案】 0.1kW·h 1000 空调
【详解】[1]6min内该家用电器消耗电能为
[2]该用电器的额定功率是
[3]因为空调的功率在1000W左右,台灯的功率小于40W,电视机的功率在200W左右,所以,这个家用电器可能是空调。
53.(24-25九上·陕西西安高陵区高陵四中教育集团·期末)小明家中的电能表如图所示,小明家允许接入的最大电功率为 W。若他观察到该电能表5min内转盘转过300r,则这段时间消耗的电能为 J,此时家中只有电水壶在工作,则该电水壶的加热功率为 W。
【答案】 8800 1200
【详解】[1]由图可知,电能表允许通过的最大电流为40A,故电能表允许接入的最大电功率为
[2]3000r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的表盘转3000r,由此可得电能表的转盘转动300r时,用电器消耗的电能为
[3]此时家中只有电水壶在工作,则该电水壶的加热功率为
54.(24-25九上·河南濮阳·期末)如图所示是家中常用的电能表和电热水壶。电热水壶使用的是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害。电热水壶的工作原理是利用电流的 效应。关闭其他电器让电热水壶单独工作烧一壶水用时5min,电能表的转盘转了300转,则电热水壶消耗了 的电能。
【答案】 地线 热 0.1
【详解】[1]电热水壶属于金属外壳用电器,因此与电热水壶外壳相连接的是地线,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
[2]当电流通过电热水壶中的电阻丝时,由于电阻对电流的阻碍作用,电能会转化为内能,因此电热水壶是利用电流的热效应工作的。
[3]由题可知,电能表的转盘转了300转,则电热水壶消耗的电能为
55.(24-25九上·河南三门峡·期末)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,表盘上显示已用电 kW·h。若将某用电器单独接在电路中工作3min,该电能表的指示灯闪烁了128次,此过程中该用电器正常工作时的电功率是 W。
【答案】 5546.7 1600
【详解】[1]该表盘上显示数字为055467,因为最后一位是小数,单位是kW·h,所以表盘上显示已用电5546.7kW·h。
[2]1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次。已知电能表的指示灯闪烁128次,则该用电器消耗的电能
所以该用电器的实际电功率
题型十二 欧姆定律和电功率综合小计算(共5小题)
56.(20-21九上·江苏连云港东海县·期末)如图所示,电源电压保持不变,甲图是标有“10V,10W”的小灯泡L电流随着它两端电压的变化关系图像,将此灯泡接入乙图所示的电路中,闭合开关S后,小灯泡的实际功率为5.4W;将变阻器滑片P移至变阻器中点,再闭合开关S1后,电流表示数变化了0.6A,则此时变阻器R接入电路的阻值为 Ω;在开关S、S1均闭合情况下,合理改变滑动变阻器的阻值,电路消耗的最小总功率为 W。
【答案】 10 7.2
【详解】[1]只闭合开关S时,滑动变阻器处于断路状态,由图甲可知,当小灯泡实际功率为5.4W时,电源电压U=6V,流过小灯泡的电流I1=0.9A;再闭合开关S1时,接入滑动变阻器,电流表示数变化0.6A,可知,流过滑动变阻器的电流大小I2=0.6A,此时接入滑动变阻器的阻值
[2]当滑动变阻器接入阻值最大时,电路的总功率最小,由(1)知道,滑动变阻器的最大值
R2=2R1=10Ω×2=20Ω
小灯泡的功率P1=5.4W,滑动变阻器的功率
电路最小总功率
P=P1+P2=5.4W+1.8W=7.2W
57.(20-21九上·江苏扬州江都区·期末)如图所示电路中,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“5V 2.5W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R规格为“100Ω 1A”。为确保所有元件安全工作(灯泡L工作参数不能超过额定值),滑动变阻器的调节范围为 Ω,滑动变阻器的最大电功率为 W。
【答案】 2~10 0.9
【详解】[1]由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路电流,灯泡正常发光时的电压为5V,功率为2.5W,因串联电路总电压等于各部分两端电压之和,所以,此时电压表的示数为
因串联电路中各处的电流相等,所以,根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流为
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表允许通过的最大电流为0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,且串联电路电流处处相等,所以,电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的电阻为
灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
则滑动变阻器阻值变化的范围是2Ω~10Ω。
[2]电路总功率(P总=UI)为滑动变阻器的功率与灯泡的功率(PL=I2RL)之和,所以滑动变阻器的功率
整理得
这是一个开口向下的抛物线,当
时,P有最大值,Pmax=0.9W。
58.(21-22九上·江苏无锡梁溪区·期末)如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为 A。当滑片P在正常发光的基础上向右移动,则电流表示数 ,电压表示数 。若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的最小阻值是 Ω。
【答案】 0.3 变小 变大 5
【详解】[1] 灯L正常工作时的电流为
电阻为
[2] 当滑片P在正常发光的基础上向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也在变大,由于电源电压不变,根据欧姆定律可知,通过电路的电流会变小,即电流表示数变小。
[3]灯泡与滑动变阻器串联,根据串联分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值变大,所分电压越大,电压表测量的是滑动变阻器两端电压,所以示数会变大。
[4] 灯L正常工作时的电流为0.3A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以该电路的最大电流为0.3A,电路的最小电阻为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
R滑=R最小-RL=15Ω-10Ω=5Ω
59.(21-22九上·江苏泰州海陵区·期末)如图甲所示,闭合开关S,从最右端a向左移动滑片P直至小灯泡正常发光,两电压表的示数与电流表示数的关系如图乙所示,则电源电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 4.5 1.05
【详解】
[1][2]由图甲得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1、V2分别测量灯泡、滑动变阻器的电压,电流表测量电路电流。滑动变阻器的滑片最右端a向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡分到的电压变大,滑动变阻器分到的电压变小。从由图乙得,当电路电流为0.1A时,两电压表的示数分别为0.5V、4V,电源电压为
电路中电流最大为0.3A,滑动变阻器的电压为1V,此时灯泡正常发光,灯泡的额定电压为
小灯泡的额定功率为
60.(20-21九上·江苏泰州姜堰区·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,a、b分别为滑动变阻器的最左端和最右端。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端时,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;当定值电阻R0消耗的功率与滑动变阻器消耗的功率相等时,电路的总功率为 W。
【答案】 9 12 6.75
【详解】[1]由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V。
[2]定值电阻的阻值
R0==6Ω
当滑片P位于b端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流I′=0.5A,则电路中的总电阻
R总==18Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值
R滑大=R总-R=18Ω-6Ω=12Ω
[3]当滑动变阻器与电阻R0消耗的功率相等时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可知
R滑=R0=6Ω
则电路的总功率
=6.75W
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