《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

25. (7 分)中考新考法 过程开放性实验 如图所示是“探究电流热效应的影响因素”的实验装置.
(1)在 A、B 两瓶中装入质量和初温均相同的液体,瓶中液体通常会选择“煤油”而不选择“水”,理由是煤油的比热容比水小,吸热相同时温度变化更明显.
(2)$R_1$、$R_2$ 采用如图所示方式连接的目的是控制电流和通电时间相等.下列实验中用到的研究方法与此相同的有D.
A. 研究声音的产生时,在鼓面上放些绿豆
B. 研究重力势能与质量的关系时,看木桩下陷深度
C. 认识电流时,通常用水流类比电流
D. 研究电流与电阻的关系时,保持电阻两端电压不变
(3)闭合开关,一段时间后 B 瓶中温度计示数高,说明通电导体产生的热量与电阻有关,滑动变阻器滑片 P 向右调节后,发现 A、B 瓶中液体温度升高速度变快,说明通电导体产生的热量与电流有关.
(4)如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力,则需要做两处调整：
①在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油；
②在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝.

答案：
(1)煤油的比热容比水小,吸热相同时温度变化更明显
(2)电流 D
(3)电阻 电流
(4)①在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油 ②在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝 [解析]
(1)煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高得多,用煤油做实验效果更明显,便于观察.
(2)$R_{1}$、$R_{2}$采用串联的连接方式,目的是控制通过两个电阻的电流和通电时间相等,所用的研究方法为控制变量法.研究声音的产生时,在鼓面上放些绿豆,所用的研究方法为转换法,A不符合题意;研究重力势能与质量的关系时,看木桩下陷深度,所用的研究方法为转换法,B不符合题意;认识电流时,通常用水流类比电流,所用的研究方法为类比法,C不符合题意;研究电流与电阻的关系时,保持电阻两端电压不变,所用的研究方法为控制变量法,D符合题意.故选D.
(3)从图中可知,$R_{2}＞R_{1}$,闭合开关,通过两电阻的电流相同,一段时间后B瓶中温度计示数较高,说明通电导体产生的热量与电阻有关.滑动变阻器滑片P向右调节后,电路中的总电阻变小,电流变大,发现A、B瓶中液体温度升高速度变快,说明通电导体产生的热量与电流有关.
(4)如果想用该装置来探究水和煤油的吸热能力,需要让相同质量的水和煤油吸收相同的热量,比较水和煤油温度的变化,则需要做两处调整:①在A、B两瓶中分别装入质量和初温均相同的水和煤油;②在A、B两瓶中放入阻值相同的电阻丝.关键提醒 比热容是表示物质吸热能力的物理量.物质的比热容大,即吸热能力强,在质量相同的情况下,吸收相同的热量,升高的温度少;放出相同的热量,降低的温度少.

26. (2024·北京西城区期末)如图甲所示电路中,电源两端电压保持不变,电流表 A 的量程为 0～0.6 A,电压表 $V_1$、$V_2$ 的量程均为 0～3 V,滑动变阻器 R 的规格为“50 $\Omega$ 2 A”,小灯泡的额定电压为 2.5 V. 闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 在某点时,小灯泡 L 正常发光,此时电压表 $V_2$ 的示数为 1.5 V. 在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片 P,电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图像如图乙所示.
(1)画出图甲电路的等效电路图.
(2)求电源两端电压.
(3)求小灯泡的功率变化范围.

精题详解

答案：

(1)如图所示
(2)4 V
(3)0.1~1.25 W
[解析]
(1)灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表$V_{1}$测量灯泡两端的电压,电压表$V_{2}$测量滑动变阻器两端的分压,电流表测电路电流,故等效电路图如答图所示.
(2)分析题意结合串联电路电流与电压的规律可知,题图乙是电路中电流与滑动变阻器两端电压的关系图像,当小灯泡L正常发光时,$U_{R}=1.5\ V$,电源电压$U=U_{L额}+U_{R}=2.5\ V+1.5\ V=4\ V$.
(3)由题图乙可知,当滑动变阻器两端电压$U_{R}=1.5\ V$时,通过小灯泡的最大电流为$I_{额}=0.5\ A$,小灯泡正常发光时的电功率$P_{L额}=U_{L额}I_{额}=2.5\ V×0.5\ A=1.25\ W$.由题图乙可知,当滑动变阻器两端电压$U_{R}'=3\ V$时,通过小灯泡的最小电流为$I_{L}=0.1\ A$,此时,小灯泡两端电压$U_{L}=U-U_{R}'=4\ V-3\ V=1\ V$,小灯泡的电功率$P_{L}=U_{L}I_{L}=1\ V×0.1\ A=0.1\ W$.故小灯泡功率变化范围为0.1~1.25W.