求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两电阻的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比,根据P=UI求出两电阻消耗的电功率之比。
【解答】解:(1)当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,两电阻两端的电压之比:因串联电路中各处的电流相等,
=
=
=,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
(2)当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两电阻的电流之比:===,
由P=UI可得,两电阻消耗的电功率之比:故选答案为:2:3。
===。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件以及利用电阻之比连接两电路的关系是关键。
24.(4分)实验室的普通液体温度计的工作原理是利用 液体热胀冷缩的原理 测量的。使用过程中应该是 A 。(选填“A或B”)
试卷第36页,总58页
A先读数,后从液体中取出温度计。 B先从液体中取出温度计,后读数。 【分析】常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平。
【解答】解:实验室常用温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质制成的; 使用温度计读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,故应该先读数,后从液体中取出温度计,故A正确。
故答案为:液体热胀冷缩的原理;A。
【点评】本题考查了温度计的原理和使用,是一道基础题。
25.(4分)在用温度计测量液体的温度时,要使温度计的 玻璃泡 全部浸入被测液体中。如图所示,该温度计的最小分度值为 1 ℃,此时温度计示数为 22 ℃.地球南极的最低气温达零下80℃以下,用该温度计 不能 (选填“能”或“不能”)测量当地的气温。
【分析】(1)在用温度计测量液体的温度时,要使温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中;
(2)温度计上最小的一格代表的温度是它的分度值;
(3)判断温度计的示数:首先判断是零上还是零上,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数;
(4)使用温度计时不要超过其测量范围。
【解答】解:(1)在用温度计测量液体的温度时,要使温度计的 玻璃泡全部浸入被测液体中。
(2)温度计上10℃之间有10个小格,所以1个小格代表的是1℃,即此温度计的分度值为1℃;
(3)在图上找到0℃的位置,可以确定是零上,每一个大格是10℃,每一个小格是1℃,所以示数是22℃;
(4)使用温度计时不要超过其测量范围,此温度计的测量范围是20~100℃,低于20℃,不能准确测量,高于100℃,会把温度计胀破,﹣80℃低于20℃,不能准确测量。
故答案为:玻璃泡;1;22;不能。
试卷第37页,总58页
【点评】本题考查温度计的使用及读数是日常生活和物理实验中经常使用的基本测量工具,需要我们熟练掌握其使用和读数方法。
四.计算题(共5小题,满分50分)
26.(8分)如图所示,甲弹簧测力计右端固定,左端与A相连;木块A平放在木块B上,弹簧测力计乙保持水平。现拉动弹簧测力计乙使物块B在光滑的地面上水平向左做匀速直线运动,当两弹簧测力计示数稳定时,甲弹簧测力计示数为F1,乙弹簧测力计示数为F2。 (1)画出A所受的摩擦力的示意图;
(2)请结合平衡力和相互作用力特点证明F1=F2。
【分析】(1)根据题意,并结合图示确定木块A所受摩擦力的大小、方向和作用点,然后按照力的示意图的画法画出摩擦力;
(2)对物体A进行受力分析,在水平方向受到的拉力和摩擦力相互平衡,然后根据力的作用的相互性推导证明。
【解答】解:(1)木块B向左匀速运动,所以A相对于木板向右运动,受滑动摩擦力的方向水平向左,作用点在木块A与木块B的接触面的中点上,在水平方向受到的拉力和摩擦力相互平衡,大小为f=F1;如图所示:
(2)因为A相对于B做匀速直线运动,所以A受平衡力的作用,即fB对A=F1, 根据物体间力的作用是相互的,fA对B=fB对A,方向水平向右, 分析B的受力可知:fA对B=F2, 所以F1=F2。
【点评】此题主要考查了力的示意图的画法、平衡力和相互作用力的区分,关键是对物体A进行正确的受力分析。
试卷第38页,总58页
27.(8分)如图甲所示,电源两端电压不变。R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示,根据图象信息。求:
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时,电流表的示数 减小 ,电压表的示数 增大 ,电流表与电压表示数之比 减小 。(填“增大”、“不变”、“减小”) (2)滑动变阻器的最大阻值; (3)R1的阻值和电源电压;
(4)求此电路的最大电功率和最小电功率。 (5)R2的最大电功率
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时判断变阻器连入电路中的电阻变化,根据电阻的串联确定总电阻变化,由欧姆定律分析电流表的示数变化,根据U=IR,确定R1的电压变化,根据串联电路电压的规律得出电压表的示数变化,从而得出电流表与电压表示数之比的变化;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据图乙读出此时滑动变阻器消耗的电功率,利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值; (3)根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的电压,再根据图象读出电路中的电流为0.8A时变阻器消耗的电功率,利用P=I2R求出滑动变阻器接入电路中的电阻,利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路消耗的电功率最大,根据P=求出电路的最大功率;
试卷第39页,总58页
根据图乙得出电路中的最小电流,根据P=UI求出电路的最小功率;
(5)根据串联电路的规律及欧姆定律,得出电路中的电流,变阻器消耗的功率: P滑=I2R2=(
)2 R2=
,运用数学知识得出有最大功率的条件,并
求出最大值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑动P向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律,电流表的示数减小,根据U=IR,R1的电压变小,根据串联电路电压的规律,电压表的示数增大,故电流表与电压表示数之比减小。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.4A,滑动变阻器消耗的电功率P2=4W, 由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值: R2=
=
=25Ω;
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,由I=可得,电源的电压: U=I小(R1+R2)=0.4A×(R1+25Ω),
由图乙可知,电路中的电流I=0.8A时,滑动变阻器消耗的电功率P2′=6.4W, 则滑动变阻器接入电路中的电阻: R2′=
=
=10Ω,
电源的电压:
U=I(R1+R2′)=0.8A×(R1+10Ω), 因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R1+25Ω)=0.8A×(R1+10Ω), 解得:R1=5Ω,
试卷第40页,总58页