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文檔簡介
1、考點15 歐姆定律例1在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵s,當滑動變阻器的滑片p向右移動時,電流表a的示數將 (選填“變小”、“不變”或“變大”),電壓表v與電壓表v2示數的差值跟電壓表v1示數的比值 (選填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。(2007年上海市)解析 由電路圖可知,r1與r2串聯(lián),電壓表v1與電壓表v2分別測r1與r2兩端電壓,電壓表v測電源電壓。可知滑片p向右移動時,電阻變大,電流表的示數將會變小,根據串聯(lián)電路的電壓關系,可知u1=u-u2,所以電壓表v與電壓表v2的差值與電壓表v1的比值等1。答案變小等于1例2如圖所示電路中電源電壓恒定,電流表的量程是3a,
2、電阻r2的阻值是12。當s閉合時,將滑片p滑到滑動變阻器的中點時,電流表的示數是1.5a,當滑片p滑到最右端b點時,電流表的示數為1a。則電源電壓是 v,允許滑動變阻器接入電路中的電阻最小值是 。(2007年遂寧市)解析 由于電源電壓不變,則有u=1.5a,解得滑動變阻器的最大阻值r1=12,進而解得電源電壓u=6v。由于r2為定值電阻,所以i2=,不變,則i1最大為2.5a,r1最小=。答案62.4例3在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時,小東選用了兩個定值電阻r1、r2分別做實驗,他根據實驗數據畫出了如圖所示的圖象,請你根據圖象比較電阻r1與r2的大小,則r1 r2。(選填“大于”
3、、“等于”或“小于”)(2009年北京市)解析 可用控制變量法,當i相當時,u1u2,由r=可知r1r2。答案大于例4在某一溫度下,兩個電路元件甲和乙中的電流與電壓的關系如圖所示。由圖可知,元件甲的電阻是 ,將元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2v的電源兩端,則流過元件甲的電流是 a,流過元件乙的電流是 a。(2008年廣東省)解析 元件甲的圖象是直線說明其電阻是一個定值,元件乙的圖象不是直線說明其電阻在變化,當甲乙并聯(lián)在2v電源兩端時,r甲=5不變,i甲=,由圖象知i乙=0.2a。答案50.40.2例5如圖,電源電壓保持不變,表是電流表或電壓表,滑動變阻器r2的滑片p在中點,閉合開關s,三只電表均有
4、示數。當滑片p向左移動時,下列說法正確的是( )a.若電阻串聯(lián),是電壓表,則表示數變大b.若電阻串聯(lián),是電壓表,則表示數不變c.若電阻并聯(lián),是電壓表,則表示數變小d.若電阻并聯(lián),是電流表,則表示數變大(2007年寧波市)解析 根據電流表內阻很小,相當于導線,電壓表內阻大,相當于開路,若r1、r2串聯(lián),則為電壓表,為電流表,p向左移,電阻變小,電流表變大;若r1、r2并聯(lián),則為電壓表,為電壓表,表示數不會變。答案a例6右圖所示的是握力計的原理圖,其中彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起,ab是可收縮的導線,r0為保護電阻,電壓表可顯示壓力的大小。則當握力f增加時,電壓表的示數將( )a.變大b.變
5、小c.不變d.無法確定(2008年河南省)解析 由圖可知,r0和變阻器串聯(lián),電壓表v測變阻器兩端電壓,當握力增加時,變阻器連入電路電阻變大,由串聯(lián)分電壓與電阻成正比可知電壓表v變大。答案a例7如圖為小明做“伏安法測電阻”的實驗電路圖,圖中有電流表(量程00.6a,03a)、電壓表(量程03v,015v)、滑動變阻器(阻值變化范圍為012)、被測電阻rx(約6,按6計算)及由三節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源。若實驗要求電表指針不超過量程,且?guī)状螠y量指針都偏過電表刻度盤的中線。則變阻器連入電路的阻值至少為( )a.1.5b.2c.2.5d.3 (2007年蘭州市)解析 由電源電壓4.5v和電表指針偏過中
6、線,可知ux最大為3v,故d對。答案d例8在如圖所示的電路中,當閉合開關s后,發(fā)現兩燈都不亮,電流表的指針幾乎指在“0”刻度線不動,電壓表指針則有明顯偏轉,該電路中的故障可能是( )a.電流表被燒壞了b.燈泡l1的燈絲斷了c.兩個燈泡都斷路d.燈炮l2的燈絲斷了(2007年廈門市)解析 電壓表v指針有明顯偏轉,說明電壓表v所在電路閉合,而電流表a示數幾乎為“0”,說明電路中電阻很大,故障為l2斷開。答案d例9小明按如圖甲所示的電路進行實驗,當開關閉合后,電壓表v1和v2的指針位置完全一樣,如圖乙所示,造成這一現象的原因是( )a.可能l1開路b.可能l2短路c.可能v1和v2所選量程不相同,l
7、1短路d.可能v1和v2所選量程不相同,電路各處完好(2006年武漢市)解析 圖中電壓表v1測總電壓,v2測l2的電壓。若l1開路,則v2無示數;若l2短路,v2也無示數,這均與題設矛盾,所以a、b兩項均不對。當l1短路時,兩表所測電壓均為電源電壓,所選量程應相同,故c項不對。若電路各處完好,則兩表所測電壓值應不同。指針的位置相同,是因為它們選擇了不同的量程:v1選較大量程,示數10v;v2選較小量程,示數為2v。答案d例10如圖甲所示是某同學設計的一個能夠測定油箱內油面高度的裝置。油量表是由學生用電流表改裝而成,滑動變阻器r的金屬滑片p是杠桿的一端。當p在a端時,電路中的電流為0.6a,表示
8、油箱已滿;p在b端時,電路中的電流為0.1a,表示油箱內無油。(1)在改裝表盤時,當他選擇的滑動變阻器最大阻值為50時,他應選擇的電源電壓值和r的阻值是多少?(2)若油箱的容積為50l,請你按該同學的改裝,在電流表表盤圖乙上標出油量值為0.40l、50l的刻度位置(滑動變阻器接入的阻值隨浮標升降均勻變化;確定40l的位置時要求有運算過程)。(3)你認為他在設計該裝置的電路時,在選擇器材的過程中應考慮什么問題?并說明理由。(2006年哈爾濱市)解析 當p在a端時,滑動變阻器r連入電路中的阻值為0,電路中只有電阻r,此時電源電壓與r的比值應為最大電流0.6a,即當p在b端時,滑動變阻器連入電路中的
9、阻值為最大值50,此時電流為最小值0.1a,即=0.1a,由兩式聯(lián)立求解可得出u源和r。油箱中油加滿時,電流表應指示最大值0.6a,所以50l應標在0.6a的刻度處,油箱中油用盡時,電流表應指示最小值0.1a,所以0應標在0.1a的刻度處,而刻度均勻變化,0.1a0.6a之間被平均分成25小格,那么050l之間也應被等分成25份,每格代表2l,40l應為20小格,所以40l應標在0之后第20小格的刻度處。答案(1)當p在a端時,只有r由i= 得,u源=i最大r=0.6ar當p在b端時,r最大為50,r與r串聯(lián)u源=i最小(r+ r)=0.1a(50+ r)即0.6ar=0.1a(50+ r)解
10、得r=10u源=6v(2)p在a端時,油滿,50 l應在i最小=0.6a處p在b端時,油空,0應在i最小=0.1a處表盤上0.1a0.6a之間為25小格1小格代表=2l=20(格)40l應在0之后20小格處即0.5a處。(3)因電流表屬精密儀器,電路中電流不能超過其量程,電源電壓與r阻值之比應小于或等于電流表的量程,為了使油量表靈敏度高,應使用電流表的小量程。例11如圖甲所示是周小平同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置,r是熱敏電阻,其阻值隨溫度變化關系如表格所示。已知繼電器的線圈電阻r0為10,左邊電源電壓為6v恒定不變。電流表030ma量程接入電路,圖乙是電流表表盤。當繼電器線圈中的電流
11、大于或等于15ma時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊空調電路正常工作。溫度t/0510152025303540電阻r/600550500450420390360330300(1)該同學將電流表改成了溫度表,通過計算標出表盤上25的位置。(2)為了節(jié)省電能,使溫度達到30時空調才能啟動制冷,電路中要串聯(lián)多大電阻?(3)為了給空調設定不同的啟動溫度,請你提出一種可行的、調節(jié)方便的措施(改變電阻除外)。(2006年黃岡市)解析 (1)在表中查出25時,r的阻值為390,r與r0串聯(lián),根據歐姆定律,求出此時電流,25就應標在此電流刻度處。(2)當電路中電流為15ma時,空調電路被啟動,根據歐姆定律求出此時電
12、路中的總電阻r總=400,r此時為360,r0仍為10,那么應再聯(lián)入一個30的電阻。(3)可改變電源電壓或串聯(lián)一個滑動變阻器,題中要求改變電阻除外,那么只能改變電壓了。答案(1)25時r=390(2)30時r=360r串=-r-r0=-360-10=30(3)改變電壓或安調壓器 例12為探究電流與電壓、電阻的關系,小明將實物連接成如圖甲所示。(1)請你指出圖甲中連接的錯誤之處: ; 。(2)請你將正確的電路圖畫在虛線框內。(3)電路連接正確后,在研究電流與電阻的關系時,更換阻值不同的定值電阻后,應調節(jié) ,使定值電阻兩端的電壓 。(4)圖乙是實驗中電流表的某次示數,則電流是 安。要使電路中的電流
13、增大,根據你所畫的電路圖,滑動變阻器的滑片應向 移動。(2007年福州市)解析 找錯誤時,多注意兩表“+”、“-”接線柱是否接反,量程選擇是否合適,各表是否按題要求測被測部分電流、電壓,滑動變阻器接法是否正確等。研究電流與電阻的關系時,應保持定值電阻兩端電壓不變。答案(1)電流表正、負接線柱接反了電壓表沒有測量定值電阻兩端電壓(2)電路圖如圖所示。(3)滑動變阻器滑片保持不變(4)0.2右例13某同學想用電流表、電壓表測量一段電阻絲r的電阻,他已連接了部分電路,如圖甲所示。請你接著完成下列步驟:(1)用筆畫線代替導線,將電路補畫完整.(2)當電壓表示數為2.4v時,電流表的示數如圖乙所示,這時
14、電路中的電流是 a,電阻絲的電阻為 歐。這位同學通過改變被測電阻兩端的電壓,共測得三組對應的電壓值和電流值,最后算出電阻的平均值,這樣做的目的是 。(3)不改變上面連好的電路,用它還可以完成的實驗是 .(4)若將上面實驗中的定值電阻r換成小燈泡,在多次測電阻的過程中,發(fā)現當電壓表的示數增大時,電壓表與電流表示數的比值將增大,造成這一現象的原因是 。(2006年沈陽市)解析 連接實物圖時要求導線不得交叉,電壓表與待測電阻并聯(lián),在不超過量程的情況下,兩表盡量用小量程,多次測量求平均值可減小誤差,實驗中電阻的值也會隨溫度改變。答案(1)如圖所示。(2)0.2410減小誤差(3)研究電阻一定時,通過導
15、體的電流與導體兩端電壓的關系或測電阻的電功率(4)溫度升高,電阻增大例14小紅同學用如圖所示電路測小燈泡的電阻,記錄數據如下表:實驗次數123電壓u/v2.04.06.0電流i/a0.150.200.25電阻r/13.320.024.0燈泡發(fā)光情況較暗正常較亮(1)實驗依據的原理就是歐姆定律的一個變形公式 ,這種用電壓表和電流表測量電阻的方法稱為 法。(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑動片應移到 端(填“左”或“右”),這樣做能對電路起 作用,在實驗過程中,滑動變阻器的另一個作用是改變燈泡兩端的電壓值。(3)由表中數據可知,三次測得的小燈泡的阻值不相等,你認為主要的原因是 。(2007年岳陽市)
16、解析 伏安法測電阻的基本原理是;滑動變阻器串聯(lián)在電路中,閉合開關前應先將滑片撥到最大值位置使電路電流最小,以保護電流表;燈絲電阻在亮度不同時,阻值不同,根據影響電阻大小的因素猜想可能是由于溫度的影響。答案 伏安(2)左保護(3)溫度對電阻的影響(或溫度越高,導體的電阻越大)例15有一種電源暗箱,內有一電源與一定值電阻串聯(lián),如圖1所示。某同學為了測定電源暗箱內電阻r0的阻值,設計了如圖2所示的電路,在確認連接正確后,進行實驗。圖1圖2(1)在閉合開關前,還需完成的操作是 。(2)調節(jié)滑動變阻器滑片,當電壓表的示數為10伏時,電流表的示數為1安,計算此時滑動變阻器上消耗的功率為多大?(3)再次調節(jié)
17、滑動變阻器滑片,當電壓表的示數為5伏時,電流表的示數為2a,則可知電源暗箱中的電阻r0的阻值為 歐姆。(2009年義烏市)解析 滑動變阻器在電路中起到保護電路作用,開始閉合開頭前滑片必須放在阻值最大處。答案(1)移動滑動變阻器滑片到阻值最大處(或“將變阻器滑片移到最左端”、“使變阻器阻值最大”等合理答案均可)(2)p=ui=10伏1安=10瓦答:此時滑動變阻器上消耗的功率為10瓦。(3)5例16如圖所示,電源電壓不變,燈l的電阻為rl,滑動變阻器r的滑片p在中點和a端時,電壓表的示數之比為4:3,則rl與r之比是 。解析 首先明確此題為燈l與滑動變阻器r組成串聯(lián)電路,電壓表測燈l兩端的電壓,然
18、后根據已知條件及條件的改變情況列出方程。當滑片p在中點時,電路中的電流,此時電壓表的示數ul=;當滑片p在a端時,電路中的電流i=,此時電壓表的示數ul=irl=rl。由已知得整理得r=rl則rl:r1:1。答案1:1例17如圖所示的電路中,r1=1,r2=2,r3=3。開關s1、s2都斷開時,電阻r1、r2、r3兩端電壓之比為 ;當開關s1、s2都閉合時,電阻r1、r2、r3中電流之比為 。解析 當開關s1、s2都斷開時,電阻r1、r2、r3串聯(lián),通過三個電阻的電流相等,設為i,電阻r1、r2、r3兩端的電壓之比u1:u2:u3=ir1:ir2:ir3=r1:r2:r3=1:2:3=1:2:
19、3;當開關s1、s2都閉合時,r1、r2、r3并聯(lián),它們兩端的電壓相等,設為uab,則電阻r1、r2、r3中電流之比i1:i2:i3=。此題第二空容易錯,簡單地認為電流之比為3:2:1。答案1:2:36:3:2例18將歐姆定律的基本公式變形得到公式,關于的物理意義,下列說法中正確的是( )a.導體中通過的電流增大時,其電阻值反而減小b.加在導體兩端的電壓增大時,其電阻也會相應增大c.導體的電阻值可用電壓與電流的值來計算,它等于導體兩端的電壓與通過的電流之比d.導體的電阻與加在兩端的電壓成正比,與通過導體的電流成反比(2008年吉林省) 解析 電阻是導體本身的一種性質,它的大小取決于自身因素導體
20、的材料、長度和橫截面積;另外還受到外界因素溫度影響,它的大小與加在其兩端的電壓和流過的電流大小無關。同時,物理公式都表達一定的物理意義,不能單獨當作一個數學式子來分析。錯選d就是沒弄清電阻是導體本身的一種性質,而僅把當作一個數學式子,單獨從數學角度考慮,忘記了物理公式所表達的物理意義。答案c例19如圖所示的電路中,三個定值電阻r1、r2、r3的阻值分別為r1=2、r2=4、r3=5,則圖中所示的電流表的示數分別是多少?(電源電壓為12v且保持不變)(2007年山西省)解析 分析電路圖可知,電阻r1、r2、r3并聯(lián)接在電路中,電流表a1測電路中的總電流。電流表a2測通過電阻r1、r2的電流,電流
21、表a3測通過電阻r2、r3的電流,根據并聯(lián)電路的電壓和電阻特點可知:電路總電壓與每一支路的電壓都為12v,總電阻r=1.05;r1與r2的并聯(lián)總電阻為r=.r2與r3的并聯(lián)總電阻為r=,于是:電流表a1的示數11.4a。電流表a2的示數i29.02a。電流表a3的示數i35.4a。例19實驗中常見電壓表和電流表來測量未知電阻r的阻值。某同學在實驗時根據圖甲所示的電路圖將實物連接成了乙所示的實物圖。請指出圖乙中的錯誤和每一錯誤具體錯在哪里,將答案寫在下面的橫線上。(1) ;(2) ;(3) ;解析 此類電路的錯誤所在一般集中于滑動變阻器、電壓表和電流表處,滑動變阻器應“一上一下”連入電路。電壓表
22、與被測電路并聯(lián),電流表與被測電路串聯(lián)。電壓表、電流表均要求“+”入“一”出。根據以上要求易于做出判斷。答案(1)滑動變阻器連接錯誤,在電路中起不到變阻的作用。(2)電流表連接錯誤,電流表的正、負接線柱接反了。(3)電壓表的量程連接錯誤,不能選擇3v這一量程(因為電源是三節(jié)干電池,提供的電壓是高于3v的)。例20小明、小強在“用電壓表和電流表測導體電阻”的實驗中,為了記錄實驗數據和計算結果,分別設計了下列兩張表格,其中規(guī)范的是( )電壓u(伏)電流i(安)電阻r(歐)123平均值表()電壓u(伏)電流i(安)電阻r(歐)1 23表()a.只有表()合理b.只有表()合理c.表()和表()均合理d
23、.表()和表()均不合理(2008年湖南省)解析 用電壓表、電流表測導體的電阻,并不需要求電壓、電流的平均值,只需求三次測得電阻的平均值即可,所以選b。答案b考點17電功率及發(fā)熱功率例1如圖所示電路,電源電壓恒定不變,電阻r1=20,r2=60,當s斷開時,電流表的示數為0.3a,當s閉合時,電流表的示數為 a;電路1分鐘內總共產生的熱量為 j。(2007年蘭州市)解析s斷開時,電流表測r1的電流,s閉合時,測r1,r2總電流,u=i1r1=0.3a20=6vi2=0.1a,i=i1+i2=0.4aq=uit=6v0.4a60s=144j。答案0.4144例2小明同學在“測定小燈泡的功率”實驗
24、中,所用電源電壓不變,滑動變阻器上標有“502a”字樣,小燈泡標有“0.3a”字樣,估計小燈泡的額定功率在1.2w以上。他正確連接電路,閉合電鍵,移動變阻器的滑片,當觀察到電流表的示數為 a時,小燈泡正常發(fā)光。此時電壓表的示數如圖所示,變阻器的滑片恰好在中點上(即它接入電路的電阻為25)。小燈泡的額定電壓為 v,額定功率為 w,所用的電源電壓為 v。(2007年上海市)解析 “0.3a”表示額定電流,此時小燈泡正常發(fā)光,由額定功率大于1.2w,可知額定電壓大于4v,則圖中表的量程為15v,示數為4.5v,電源電壓u=4.5v+0.3a25=12v。p0=u0i0=4.5v0.3a=1.35w。
25、答案0.34.51.3512例3如圖是某同學探究電流與電壓關系的電路圖。開關s閉合后,將滑動變阻器的滑片p從a端移至b端,電流表和電壓表的示數變化關系如圖所示。由圖象可得:通過r0的電流與r0兩端的電壓成 。定值電阻r0的阻值是 。實驗時,電源電壓3v保持不變,當滑片p位于a端時,滑動變阻器消耗的電功率是 w。(2008年福州市)解析 當電阻一定時,導體中的電流和導體兩端的電壓成正比,取坐標中的一點,可知r0=。p位于a端時,對應坐標(0.5v,0.1a),變阻器電功率p變=u變i變=(3v-0.5v)0.1a=0.25w。答案正比50.25例4如圖所示,電源電壓恒定,小燈泡l標有“3v0.6
26、w”字樣,r為定值電阻。閉合s,斷開s1,小燈泡正常發(fā)光;若再閉合s1,發(fā)現電流表示數變化了0.3a,則r的阻值為 ,此時小燈泡l和電阻r消耗的功率之比是 。 (2007年南京市)解析 電流表示數變化0.3a是r通過的電流,r=答案102:3例5小陽在實驗室測量小燈泡的電功率。當小燈泡兩端電壓為3v時,電流表的示數如圖所示,此時通過小燈泡的電流為 a,小燈泡的電功率為 w。(2009年河南省)解析 考查電流表正確讀數方法,要先判斷量程是00.6a。讀數時取內圈數值;功率p=ui=3v0.3a=0.9w。答案0.30.9例6有兩只燈泡l1和l2,分別標有“pz110-40”,“pz110-60”
27、字樣,若不考慮溫度對電阻的影響,下列說法正確的是( )a.正常發(fā)光時,通過l1的電流大b.并聯(lián)后,接在110v的電源上,l2消耗的功率大c.串聯(lián)后,接在220v的電源上,它們都能正常發(fā)光d.串聯(lián)后,接在110v的電源上,l1消耗的功率大(2007年濰坊市)解析 a. i1i2b.并聯(lián)在110v電源上,都正常工作,實際功率為額定功率p1r2,則實際功率p1p2d.串聯(lián)功率與電阻成正比,r1r2,p1p2。答案bd例7有兩個額定電壓相同的小燈泡,串聯(lián)起來接到電源上,亮度不同,在判斷哪個燈泡的額定功率比較大時,要做以下分析:從關系式p=i2r可以知道:較亮燈泡的電阻較大;在相同電壓下工作時,燈泡的電
28、功率和它的電阻成反比;從關系式p=u2/r可以知道:串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同;所以,串聯(lián)時那個較暗燈泡的額定功率大請你將最合理的排序選出來( )a.b.c.d.(2007年蘭州市)解析 兩燈串聯(lián)后亮度不同,由p=i2r可知它們的電阻不同,較亮的燈電阻大,它們的額定電壓相同,由p=可知電阻大的燈額定功率小。答案d 例8如圖是新安裝的照明電路,已知兩個并聯(lián)燈泡的燈頭接線存在一處故障。小明學電工的檢修方法,在保險絲處接入一個“220v40w”的燈泡。當只閉合s、s1時,l0和l1都呈暗紅色;當只閉合s、s2時,l0正常發(fā)光,l2不發(fā)光。由此可以確定( )a.l1燈頭斷路b.l1燈頭短路c.l2燈
29、頭短路d.l2燈頭斷路(2007年大連市)解析 保險絲是串聯(lián)在干路上的,所以l0與電路是串聯(lián)的,若閉合s、s2、l2若正常,則l0與l2串聯(lián)在220v電路中發(fā)光較暗,若l2開路則l0不亮,若l2短路,則l0正常發(fā)光,因題中告知l0正常,則判定l2短路。答案c例9下列關于電源與用電器說法正確的是( )a.電源是把化學能轉化為電能的裝置b.電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置c.充電電池只能作電源,不能作用電器d.用電器是產生電能的裝置(2007年山西省)解析 充電電池工作同時也是用電器;用電器是消耗電能的裝置,電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置,故選b。答案b例10小麗做測量小燈泡電功率實驗中
30、,根據如圖所示器材用筆畫線代替導線,將下列還沒有連接的器材按實驗需要連接完整。(2008年廣東省)解析 按照測小燈泡電功率的基本要求,連接即可,要注意,兩電表的量程和接線柱。答案如圖所示。例11小明要用如圖所示的實驗器材探究電壓一定時,電流熱效應與電阻的關系。其中瓶內電阻絲的長度、粗細都相同。(1)請你用筆畫線代替導線,幫他把電路連接完整。(2)電流產生熱量的多少不易直接測量。因此,在這個實驗中是通過 顯示電流產生熱量的多少的。像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。這種方法在物理學的研究中經常用到,請你列舉一例 。(3)在這個實驗中,除了控制電壓一定外,還要控制的量有
31、 。(4)在這個實驗中,若兩個電阻絲的通電時間相同,則 瓶內溫度計的示數升高得多。(2007年濟寧市)解析 (3)問探究電熱與電阻關系必須用控制變量法,除電阻外,要保持通電時間相等,因此應串聯(lián),結論為電熱與電阻成正比。答案(1)如圖所示。(2)溫度計示數升高的多少(只答出溫度計也可)研究聲音是由振動產生時,用乒乓球的振動顯示音叉的振動;或研究分子運動時,用固體、液體、氣體的擴散(或生活、自然中的熱現象)推測分子的熱運動;探究平面鏡成像時,用相同的蠟燭找像的位置等(只要符合轉換法即可)(3)兩瓶內煤油的質量、通電時間等(只要答出兩個量即可)(4)甲例12培養(yǎng)菌種需要在相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境下進行,如
32、圖是研究性學習小組的同學設計的恒溫箱,他們將一段電熱絲r接入電源電壓為36v的電路中,測得其實際功率為27w。(電熱絲阻值不隨溫度變化)請你解答下列問題:(1)電熱絲是利用電流的 效應工作的。(2)通過電熱絲r的電流為多大?(3)為保證菌種的培養(yǎng),箱內發(fā)熱功率為12w,在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下,需在箱內串聯(lián)一段多大阻值的電熱絲?(2009年江西省)解析 (1)熱 (2)因為p=ui故通過電熱絲r的電流i=0.75a(3)因為,所以電熱絲r的電阻因為p=ui,所以串聯(lián)電阻后的電流i=因為i=,所以串聯(lián)電阻后的總電阻r總=需要串聯(lián)電熱絲的電阻值r=r總-r=108-48=60答案(1)熱
33、(2)0.75a(3)60例13中考前,由于氣溫偏高,瑞瑞的媽媽為了讓他有一個更好的學習環(huán)境,特地買了一臺冷熱兩用的空調安裝在他的房間。這臺空調的說明書中主要數據如下表:電源電壓220v頻率50hz額定制冷功率1 320w額定制熱功率1 420w(1)空調工作時應選圖中 孔插座。 (2)空調正常制冷時電流為多少?連續(xù)正常制冷30min消耗的電能為多少kwh? (3)夏天由于空調使用較多,供電系統(tǒng)負荷增大,應如何使用空調有利于節(jié)能?(答出一點即可)(2007年南昌市)解析 (1)空調有金屬外殼,使用時應接地,故應用三孔插座。(2)由制冷功率p=ui可求=6a。w=pt=1.32kw0.5h=0.
34、66kwh。(3)使用空調時,門窗應關嚴,溫度不要設定太低,這些都可節(jié)能。答案(1)三(2)i=p冷/u=1 320 w/220v=6aw=p冷t =1.32kw0.5h=0.66kwh(3)調高設定溫度或減少使用時間。例14在如圖所示的電路中,電源電壓為9v且保持不變,電流表的規(guī)格為“00.6a”,電壓表的規(guī)格為“015v”,燈泡上標有“6v6w”字樣,燈泡電流隨電壓變化關系如圖所示。求:(1)燈泡正常發(fā)光時的電流。(2)當電流表示數為0.4a時,電壓表的示數。(3)為了保證電路安全,滑動變阻器接入電路中的最小阻值及此時電路消耗的電功率。(2007年揚州市)解析 此題注意電阻是隨溫度變化的,
35、所以必須用題中圖象來幫助找已知條件。(2)中電流為0.4a時,由圖象知燈兩端電壓為1v。答案(1)燈泡正常發(fā)光時的電流(2)電流表的示數i=0.4aul=1vur=u-ul=9v-1v=8v(3)保證電路安全i=0.6aul=2vur=u-ul=9v-2v=7vp=ui=9v0.6a=5.4w。例15清洗機是利用高壓水清洗車輛表面污垢的機器,有一種cc5020型清洗機的銘牌如下表所示:型號cc5020額定壓力5mpa電源220v/50hz額定流量20l/min額定功率2.2kw防護等級ip25請回答:(1)從物理學的角度看,銘牌中有一個物理量名稱與單位不一致,請你指出。(2)清洗機正常工作時,
36、通過清洗機的電流是多少?(3)某汽車清洗行用該清洗機一天平均正常工作4小時,則一天需要用水多少立方米?耗電多少千瓦時?(2008年南昌市)解析 注意額定功率和額定流量的含義。從流量的單位上分析可知其含義為單位時間內流過的體積,再乘以時間可得體積。答案(1)額定壓力的單位與物理量名稱不一致(指出額定壓力或5mpa均可)(2)i=p/u=2.2103w/220v=10a(3)v=20l/min(460)min=4800l=4.8m3w=pt=2.2kw4h=8.8kwh例16小明看到他家5月份的電費繳費通知單,這個月的用電量是116kwh,過去他家每個月的用電量在90kwh100kwh之間,家里沒
37、有增添新的電器且用電器工作的時間與過去基本相同,5月份為什么會用這么多電呢?于是,小明將一個標準的燈泡(220v 100w)單獨連入了家庭電路中,用調節(jié)好的電壓表測出了其兩端電壓為198v,觀察到電能表(3000轉/千瓦時)的鋁盤在10min內轉過了50轉。(燈絲電阻不變)求:(1)燈泡的燈絲電阻多大?(2)燈泡消耗的實際功率多大?(3)10min燈泡消耗多少電能?(4)請通過計算分析小明家的電能表是否存在問題。(2007年河北省)解析 (1)因為p=ui所以燈泡燈絲的電阻為(2)燈泡消耗的實際功率=81w(3)10min燈泡消耗的電能w=(4)已知10min電能表的鋁盤轉過了50轉,則電能表
38、顯示的燈泡消耗的電能為因為所以小明家的電能表存在問題,鋁盤轉得快了。答案(1)484(2)81w(3)4.86104j(4)存在問題。例17如圖所示,電源電壓不變,r1、r2的阻值不變。當開關s斷開時,r2的功率是20w;當開關s閉合時,通過r1的電流為5a。已知開關s斷開時r1消耗的電功率p1與s閉合時r1消耗的電功率p2之比p1:p2=1:25,則r2的阻值是 ,電源電壓是 v。解析 首先判斷出由于開關s的開、合,電路連接的變化。當s斷開時,電阻r1與r2串聯(lián),設此時電路中電流為i;當s閉合時,r2被短路,電路中只有r1,設此時電路中電流為i。由已知p1:p2=1:25,i2r1:i2r1
39、=1:25,得i:i=1:5。由i=5a,得i=1a。由已知,當開關s斷開時,r2的功率p2=20w,p2=u2i=i2r2,20w=(1a)2r2,得r2=20又因為電源電壓不變,設其為u,當s斷開時,則有u=i(r1+r2)=1a(r1+20)當s閉合時,有u=ir1=5ar1,由式等于式得r1=5 ,將其代入式得u=5a5=25v。答案2025 例18如圖所示,電燈l1和l2的額定電壓相同(電阻不變),滑動變阻器的滑片p滑到圖中位置時,兩燈實際功率相同,則燈l1、l2的額定功率p1、p2的大小關系是 。解析 此題中電路為滑動變阻器與燈l2并聯(lián)后再與l1串聯(lián)的混聯(lián)電路。欲求出燈l1、l2的
40、額定功率p1、p2的大小關系。根據p額=u額i額=u額=,由已知兩燈的額定電壓相同,則只要比較出兩燈的電阻r1和r2的大小就行了。由已知兩燈的實際功率相同,即p1實=p2實,p1實=u1實i1實=i21實r1。同理,p2實=i22實r2,因為i1為干路電流,i1i2,得r1p2額。答案p1p2例19如圖所示,電源電源不變,閉合開關s時,燈l正常發(fā)光。要使s斷開時,燈l仍能正常發(fā)光,滑動變阻器的滑片應 。解析 當s閉合時,電路為燈l與r并聯(lián)后與r串聯(lián)的混聯(lián)電路,此時燈l正常發(fā)光,當s斷開時,電路為燈l與r串聯(lián),燈l兩端的電壓隨兩端的總電阻的變大而變大,由p=ui=,所以燈l將變亮,為使燈l仍能正
41、常發(fā)光,應減小燈l兩端的電壓,即滑動變阻器的滑片向右移動,增大r兩端的電壓,才能達到要求。 答案向右移動例20如圖所示,小燈泡l1、l2、l3所消耗的電功率相等,這時三個小燈泡的燈絲電阻之比為r1:r2:r3= 。解析 此題中電路為燈l1、l2串聯(lián)后與l3并聯(lián)。由l1、l2串聯(lián),得i1=i2;由已知p1=p2,得p1=u1i1=i21r1,同理p2=i22r2,整理得r1=r2,u1=u2,u3=2u1p3=u3i3=p1=式等于式得r3=4r1所以r1:r2:r3=1:1:4。答案1:1:4考點18安全用電常識例1圖甲是一個家庭電路中常用的插座,其中a孔應接 線,b孔應接 線,c孔應接 線。
42、圖乙是某同學連接的兩個家庭電路,其中正確的是 。(2007年濰坊市)解析 三孔插座中間一孔必須接地,然后“左零右火”,家庭電路中,螺線口燈座安裝時,為了達到安全,要求開關接火線,螺旋套接零線。答案零火地b.例2家庭電路中的觸電事故,都是人體直接或間接跟 接觸,并與大地或零線構成通路造成的,為了防止出現漏電現象時發(fā)生觸電事故,家用電冰箱的外殼一定要 。(2007年江西省)解析 人體直接或間接跟火線接線,與大地或零線構成通路,人體中就會有電流,電流達到一定值時,人就會發(fā)生觸電事故。冰箱外殼接地是為了防止火線絕緣皮老化漏電,使冰箱對地電壓220v,造成觸電事故。答案火線接地例3 如圖所示的四幅圖中,
43、符合安全用電的做法是( )(2007年南京市)a.人體與火線連通就會造成觸電事故,這很危險。b.小孩子手指較細,伸入插孔若碰到火線則會觸電。c.有金屬外殼的家用電器必須把外殼接地。d.用電器的金屬部分必須做好絕緣。答案c 例4一位同學家在供電線路中安裝了漏電保護器,銘牌上寫著下表中的一些數據。以下幾種說法正確的是( ) 20a220v額定漏電動作電流30ma額定漏電不動作電流15ma漏電分斷時間0.1sa.漏電電流大于30a,保護器會在0.1s之內切斷電源b.漏電持續(xù)時間超過0.1s時保護器才能動作c.當漏電電流達到15ma時就能起到保護作用d.只有當進戶電壓大于220v或漏電電流大于20a時
44、,才能起到保護作用(2007年西安市)解析 “220v20a”意為允許使用在220v家庭電路中,允許正常通過的電流為20a?!奥╇妱幼麟娏?0ma”意為當電路中有漏電,且漏電電流大于30ma將切斷電路?!安粍幼麟娏?5ma”意為當電路漏電電流小于15ma時不會切斷電路。“分斷時間0.1s”意為漏電電流達到30ma時,0.1s以內切斷電路。答案a例5居民樓的樓道里,夜間樓道燈一直亮著會造成浪費。科研人員用“光敏”材料制成“光控開關”,它能在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;利用“聲敏”材料制成“聲控開關”,它能在有人走動發(fā)出聲音時閉合,無人走動時自動斷開。請將如圖的“光控開關”、“聲控開關”、燈泡
45、用筆畫線代替導線正確連入電路,設計出只有在夜間且有聲音的燈才亮的樓道燈自動控制電路,同時安裝一個不受關控制的三孔插座。(2007年自貢市)解析 注意開關設置在火線上,三孔開關的正確接法等。答案中考預測題例6某教室有六盞燈,每兩盞燈有一個開頭控制,墻上有一個兩孔插座,請畫出電路圖。解析 照明電路中的用電器之間都是并聯(lián),但初學者對“每兩盞燈有一個開關控制”中電路的連接不理解,誤以為這兩盞燈是串聯(lián)的,那么這兩盞燈中如果有一盞燈壞了,另一盞燈的發(fā)光情況如何呢?實際上另一盞燈照樣發(fā)光,說明每盞燈之間都是并聯(lián)的。答案如圖所示。例7將一燈泡直接接到電源上,功率為100w,用長導線將燈泡串聯(lián)后接到同一電源上,
46、功率為81w,則長導線上損失的功率是( )a.19wb.9wc.10wd.1w(2008年貴州省)解析 接在同一電源上的燈泡前后功率不同,表明長導線的電阻不能忽略。根據題意,燈泡直接接到電源上時:(u為電源電壓),通過長導線接到電源上時:(r為導線電阻),整理上述兩式得。則串聯(lián)時燈泡和導線電阻消耗的功率之比=9。所以p=9w。答案b 例8小明做作業(yè)時,發(fā)現電燈忽明忽暗,原因可能是( )a.燈泡的實際電壓發(fā)生了改變b.燈泡的額定功率發(fā)生了改變c.燈泡的額定電壓發(fā)生了改變d.燈泡燒壞了(2008年廣東省)解析 燈泡的亮暗反映了燈泡的實際功率發(fā)生了改變,而實際功率是由實際電壓決定的。答案a例9有一臺
47、“220v100w”的洗衣機,由于使用不當,造成電動機卡死,電動機由于溫度升高而被燒壞。已知這臺電動機內的線圈阻值為2,則這臺洗衣機正常工作2min消耗多少電能?電動機被卡死時,2min產生多少熱量?解析 由于電動機正常工作須發(fā)揮其功率p=100w,所以電流2min做的功w=pt=100w120s=1.2104j。電動機卡死后,變成了純電阻電路,電路中的電流。所以可產生熱量q=i2rt=(110a)22120s2.9106j。答案1.2104j;2.9106j例10一只普通家用白熾電燈正常發(fā)光時,通過它的電流強度約為( )a.2122ab.20ac.0.2ad.0.02a(2008年福建省)解
48、析 這是一道估算型題。解本題可以采用兩種方法。方法一:把照明電壓“220v”同選項中的各個電流值相乘,把得到的功率值同生活經驗中的白熾燈的功率作比較,只要接近(不一定相等)就可以認為是正確的。方法二:用白熾燈功率的經驗值(比如40w、60w等)除以220v,得到一個電流值,這個電流值等于或接近哪一個選項中的數值,哪一個選項就可以認為是正確的。答案c例11在下列現象中:插座中的兩個線頭相碰;開關中的兩個線頭相碰;電路中增加了大功率用電器;戶外輸電線絕緣皮損壞。可能引起家中保險絲熔斷的是( )a.只有b.只有c.只有d.只有(2008年四川省)分析保險絲熔斷有兩個常見原因電路中出現短路,或者電路的
49、總功率過大。中插座中的兩個線頭相碰會造成短路;而中開關的兩個線頭相碰卻只會使用電器失去控制,不會形成短路;電路中增加了大功率用電器,這是電路中電流過大燒杯保險絲的一個可能原因;戶外輸電線絕緣皮損壞只是可能產生危險,即使是產生了短路,也不會燒壞用戶家的保險絲。答案d例12家庭電路中有一只標有銘牌的燈泡正常發(fā)光,現給的器材有電能表、電流表、電壓表、鐘表,請用三種方法搞清這只燈泡此時的功率,說明道理并寫出表達式。方法一: ;方法二: ;方法三: ;(2007年濟南市)解析 該題對采用哪種類型的辦法沒有給出任何限制,因此,只要在器材允許的范圍內能夠搞清燈泡的功率即為正確答案。答案方法一:觀察銘牌可知額定功率,又因燈泡正常發(fā)光,此時功率等于額定功率方法二:用電能表和鐘表測一定時間內消耗的電能,再利用公式 求得方法三:已知家庭電路電壓為220v,用電流表測通過燈泡的電流,則p=220vi方法四:用電流表、電壓表測此時通過燈泡的電
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