電學(xué)綜合壓軸題-教案

個(gè)性化輔導(dǎo)教案授課時(shí)間:2014年4月4日備課時(shí)間：20XX年4月2日年級(jí)：初三科目：物理課時(shí)：2學(xué)生姓名：課題：電學(xué)綜合題2老師姓名：教學(xué)目標(biāo)靈活掌握綜合大題的運(yùn)用重點(diǎn)難點(diǎn)解題能力的培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容1（09中）38、(7分)熱熔膠在室溫下為固體，加熱到一定程度時(shí)變?yōu)檩^強(qiáng)粘性的液體，冷卻后，將物體牢牢地粘在一起。如圖甲是熱熔膠槍的外形，其內(nèi)部有2只相同的PTC加熱元件，電路如圖乙。單只PTC元件的電阻與溫度的變化如圖丙所示?？蹌?dòng)扳機(jī)能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)S同時(shí)倒向A、B，槍口冒出膠液，松開(kāi)扳機(jī)S同時(shí)倒向B、C。(1)松開(kāi)扳機(jī)時(shí)為預(yù)熱狀態(tài)，當(dāng)溫度為80℃時(shí)，電路中的電流是多少?(2)當(dāng)溫度為180℃時(shí)，膠液有最佳粘性，已知一根膠條的質(zhì)量為40g，若熔化lkg膠需要吸收6.0×105J熱量，試計(jì)算在正常情況下使用完一根膠條至少要多長(zhǎng)時(shí)間?(3)試根據(jù)PTC特性定性分析該裝置能使溫度穩(wěn)定在180℃附近的道理。2（09調(diào)）38.根據(jù)國(guó)際泳聯(lián)規(guī)定，泳池的水溫應(yīng)控制在25℃到27℃.北京奧運(yùn)會(huì)中“水立方”彰顯“科技奧運(yùn)”理念，引進(jìn)科技手段，將水溫精確地控制在人體最適宜的26.5℃到26.9℃之間。如圖甲是泳池水溫自動(dòng)控制電路，其中熱敏電阻作為感應(yīng)器探測(cè)水溫，其阻值與溫度之間滿足關(guān)系：R＝－5t＋500（0℃＜t＜50℃）,定值電阻R0的阻值為4Ω，R為加熱水溫的發(fā)熱電阻，銜鐵只有在不小于5N吸引力的作用下才能動(dòng)作。電磁鐵產(chǎn)生的吸引力與電磁鐵中電流的關(guān)系如圖乙所示。（1）在給池水加熱的過(guò)程中，發(fā)熱電阻在2分鐘內(nèi)給池水提供了1.2×1010J的熱量，則工作電路中發(fā)熱電阻R的功率應(yīng)為多少？（2）為了把溫度控制在26.5℃到26.9℃之間，設(shè)定在水溫低于26.8℃時(shí)自動(dòng)加熱，在水溫達(dá)到26.8℃時(shí)停止加熱，則控制電路中電源電壓U0應(yīng)為多少？（電磁鐵電阻不計(jì)）（3）為了便于工作人員觀察發(fā)熱電阻是否在加熱，請(qǐng)你在圖中畫(huà)出改進(jìn)電路，并說(shuō)明發(fā)熱電阻是否在加熱的判斷方法。3(08中)38．有一種太陽(yáng)能路燈（電路如圖），光控開(kāi)關(guān)S1白天與觸點(diǎn)a接觸，太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電，晚上，與觸點(diǎn)b接觸，給路燈供電。時(shí)控開(kāi)關(guān)S2晚上12點(diǎn)前與觸點(diǎn)c接觸，主燈發(fā)光，12點(diǎn)后與觸點(diǎn)d接觸，副燈發(fā)光。主燈為“24V15W”的節(jié)能燈，副燈為“24V10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6小時(shí)。（1）路燈正常工作一天消耗的電能是多少干瓦時(shí)？（2）已知太陽(yáng)能電池板的面積為0.5m2，每平方米平均收集功率為1.5KW，若太陽(yáng)光照射10小時(shí)能使路燈正常工作5天，求太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)化效率。（3）請(qǐng)舉出這種太陽(yáng)能路燈的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。4（08調(diào)）38．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置，其原理如圖甲所示．迎風(fēng)板與一壓敏電阻R2連接，工作時(shí)迎風(fēng)板總是正對(duì)風(fēng)吹來(lái)的方向．壓敏電阻的阻值隨風(fēng)力的變化而變化．已知電源電壓恒為4.5V，定值電阻R＝1.0Ω壓敏電阻Rx與迎風(fēng)板承受風(fēng)力F的關(guān)系如圖乙所示.(1)若在電路中接入一電壓表，使電壓表示數(shù)隨風(fēng)力的增大而增大，請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)位置畫(huà)出電壓表.(2)無(wú)風(fēng)時(shí)，求電壓表的示數(shù)和定值電阻消耗的電功率；(3)如果電壓表的量程為0～3V，求該裝置所能測(cè)量的最大風(fēng)力.5（07中）21．你見(jiàn)過(guò)戴著面罩或墨鏡的工人進(jìn)行電焊作業(yè)嗎？電焊是利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生高溫，將焊條熔化，從而使兩金屬部件焊接在一起。電焊機(jī)工作時(shí)有很大電流，但不會(huì)連續(xù)工作，所以導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生迅速變化、時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流。（1）電焊機(jī)輸出電壓40V、輸出功率2000W，某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表，從安全角度考慮，計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為電焊機(jī)的輸出導(dǎo)線？導(dǎo)線規(guī)格導(dǎo)線橫截面積S/mm22．54610安全載流量I/A28374768（2）焊條熔點(diǎn)為1100℃，比熱容為0.4×103J／（kg·℃）。假設(shè)電流放出的熱量全部被焊條吸收并使焊條升溫，電焊機(jī)工作4s，可使一根質(zhì)量為20g的焊條全部熔化嗎？（3）電焊機(jī)工作時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)木用窕蛐腥说纳钤斐梢欢ǖ挠绊?，?qǐng)指出其中的兩點(diǎn)。2（07調(diào)）43．如圖甲所示的是養(yǎng)雞場(chǎng)的一種電熱孵卵器，楊潔同學(xué)為該場(chǎng)設(shè)計(jì)安裝了調(diào)節(jié)溫度的旋鈕式多檔開(kāi)關(guān)，其內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖如圖甲所示，兩電阻絲阻值Rl=R2=242Ω，旋轉(zhuǎn)多檔開(kāi)關(guān)的旋鈕可以改變a、b、c、d四個(gè)接線之間的連接情況，從而使家用電器達(dá)到所需溫度。圖乙給出了其中的五種連接方式。

幾種長(zhǎng)lm，橫截面積lmm2的金屬導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值

則：(l）圖乙中電路連接不正確的是哪一個(gè)？（用英文字母表示）并請(qǐng)你說(shuō)明原因。（2）計(jì)算該家用電器正常使用時(shí)的最小功率。

(3）如果請(qǐng)你選用上表中的材料做電阻線，你將選用何種材料，若電阻線的橫截面積為1mm2，至少要多長(zhǎng)的電阻線？為了縮小電阻線的體積，你打算對(duì)材料作何種處理？

導(dǎo)線電阻R/Ω導(dǎo)線電阻R/Ω銅0.017鎢0.052鋁0.027錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1（06中）2R1LR2R1LR21S（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，此時(shí)電阻箱的電阻為6Ω，求R2上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表讀數(shù)為原來(lái)的2倍，求燈泡的額定電壓和額定功率。（06調(diào)）44．如圖是小明自制電子秤的原理示意圖。托盤(pán)、輕彈簧上端和金屬滑片固定一起（彈簧的電阻不計(jì)）.(1）電路設(shè)計(jì)：要使電子秤能正常工作。下列電路連接正確的是：A.點(diǎn)“1”與點(diǎn)“2”連接B．點(diǎn)“1”與點(diǎn)“3”連接C．點(diǎn)“2”與點(diǎn)“3”連接(2）故障排除：小明在正確完成電路連接后閉合開(kāi)關(guān)S，改變托盤(pán)中物體的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但始終不變，發(fā)生故障的原因可能是。A.RO斷路B.R1短路C.電壓表短路D．金屬滑片P處斷路(3）刻度調(diào)試：①調(diào)零。在托盤(pán)中無(wú)物體時(shí)使金屬滑片P處于Rl最上端．此時(shí)電壓表的示數(shù)為零．②標(biāo)度。每次向托盤(pán)中增加100g的砝碼在電壓表指針?biāo)肝恢玫目潭缺P(pán)上標(biāo)出相應(yīng)的質(zhì)量值。當(dāng)將1kg的物體放在托盤(pán)中。金屑滑片P剛好指在距R1上端1/3處（如圖）,請(qǐng)計(jì)算回答“1kg”應(yīng)標(biāo)在電壓表多少伏的價(jià)置上？（電阻R0=5Ω，電阻Rl=15Ω，電源電壓U=3V，電壓表的量程為3V)(4）繼續(xù)改進(jìn)：小明在標(biāo)示電子秤刻度時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子秤的刻度與電壓表的刻度有不同特點(diǎn)。請(qǐng)說(shuō)出不同之處。于是，他又開(kāi)始了新的研究。

。（2分）五．應(yīng)用與創(chuàng)新（6分+6分=12分）（06中）21．圖甲是周小平同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置。R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表格所示。已知繼電器的線圈電阻R0為10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變。電流表0~30mA量程接入電路，圖乙是電流表表盤(pán)。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調(diào)電路則正常工作。mAmA圖乙（1）該同學(xué)將電流表改成了溫度表，通過(guò)計(jì)算并標(biāo)出表盤(pán)上25℃的位置。（3分）（2）為了節(jié)省電能，使溫度達(dá)到30℃時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷，電路中要串聯(lián)多大電阻？（2分）（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，請(qǐng)你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施。（改變電阻除外）（1分）溫度t/℃0510152025303540電阻R/Ω6005505004504203903603303003（04中）35、如圖是某種家用電器的電路圖，R是“220V11OOW”的電熱絲，L是指示燈，R是0—500Ω的變阻器，s是雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，電源電壓不變，(不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響)(1)當(dāng)s放置1、2位置時(shí)，R正常工作，若L電阻為1210Ω，求整個(gè)電路消耗的電功率。(2)當(dāng)s放置3、4位置時(shí)，調(diào)節(jié)R，使整個(gè)電路消耗功率為11OW，求此時(shí)R阻值．(05調(diào))19.如圖所示，電源電壓不變，Rl的阻值不變，R2為滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，R1消耗的電功率為8.1W；當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電流表示數(shù)為O.3A，且滑片P在a端時(shí)電壓表示數(shù)U1與滑片P在b端時(shí)電壓表示數(shù)U2之比U1:U2=3:1,求R1的阻值及電源電壓。（03中）18.（5分）市場(chǎng)上有一種雙能源太陽(yáng)能熱水器，晴天享用太陽(yáng)能，陰天可用電加熱.如圖是該熱水器電路圖.電熱管R標(biāo)有“220V100W”字樣，R0與構(gòu)R成保溫電路.當(dāng)K連到2時(shí)，電熱管正常工作，給水箱里的水加熱；當(dāng)K連到3時(shí)，熱水器處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100W.（1）求R、R0的值.（2）保溫時(shí)R的實(shí)際功率是多少？（07調(diào)）44.“熱得快”是用來(lái)插人開(kāi)水瓶中燒開(kāi)水的電熱器，如圖所示。張軍設(shè)計(jì)了浮球自控開(kāi)關(guān)，當(dāng)水位降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，防止熱得快被燒壞。乙圖是接線盒的放大圖。若空瓶的質(zhì)量是1kg，裝滿水后的總質(zhì)量為3kg。試求：

(l）裝滿水時(shí)，瓶對(duì)桌面產(chǎn)生多大的壓力？

(2）若浮球的體積為80cm3，浮球和浮桿共重1N，不計(jì)浮桿的體積，裝滿水時(shí)，開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的壓力是多大？(3）若水的初溫是20℃，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開(kāi)這瓶水最少需要消耗多少電能？

（06中）21．如圖是我國(guó)西部某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3㎏/m3，一臺(tái)風(fēng)車(chē)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為100m2的圓面。下表給出了在不同風(fēng)速下一臺(tái)風(fēng)車(chē)獲得的能量。平均風(fēng)速（m/s）510152025301s內(nèi)獲得的能量（×104J）4812162024（1）若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s，一臺(tái)風(fēng)車(chē)工作1小時(shí)所產(chǎn)生的電能供10只“220V100W”燈泡正常工作8h，求這臺(tái)風(fēng)車(chē)發(fā)電的效率。（2）若此地年平均風(fēng)速為15m/s，100臺(tái)這樣的風(fēng)車(chē)一年（工作時(shí)間按4000h計(jì)算）獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值為3×107J/㎏）（3）若風(fēng)速為10m/s，則1min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風(fēng)車(chē)輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面？（05中）41．(8分)醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對(duì)器械進(jìn)行消毒，不同的器械所要求的溫度、壓強(qiáng)不同．如圖為自動(dòng)測(cè)量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖(虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電路)．電源電壓恒為4.5V．(1)若對(duì)總質(zhì)量為5kg、初溫為15℃的鋼制器械進(jìn)行消毒，消毒溫度須達(dá)到115℃時(shí)，器械共吸收多少熱量?[c鋼=0.46×103J／(kg·℃)](2)壓強(qiáng)傳感器R1(阻值隨所受的壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻)置入鍋內(nèi)，其受壓面積為2cm2，如果R1表面能承受的最大壓力為70N，則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是多少?(3)A1為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表)，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，A1顯示氣壓值都為0，此時(shí)R1阻值為200Ω，求：氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤(pán)多少毫安處?(4)熱敏傳感器R2(阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻)置于鍋內(nèi)，A2為顯示溫度的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表)；R2的電阻與溫度的關(guān)系如下表所示：溫度t／℃80859095100105110115……電阻R2／Ω1201101009080706050……當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí)，鍋內(nèi)的溫度為多少?（05調(diào)）19．太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，人類早期除了間接利用存貯在化石燃料中的能源外，還設(shè)法直接利用太陽(yáng)能。如圖所示，太陽(yáng)能集熱器就是直接利用太陽(yáng)能把水加熱的裝置。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要元件包括集熱板、儲(chǔ)存裝置及循環(huán)管路三部分。（1）儲(chǔ)存裝置比集熱板的位置要高，請(qǐng)你猜想為什么要這樣設(shè)計(jì)？（2）假設(shè)家用太陽(yáng)能熱水器的效率在夏天可達(dá)50％；從太陽(yáng)能手冊(cè)中查到，在地球表面，晴天時(shí)垂直于陽(yáng)光的表面接收到的熱輻射為1.26×103J／m2·s。如果儲(chǔ)水箱內(nèi)的水大約有40kg，集熱板接收陽(yáng)光垂直照射的面積始終是1.5m2，請(qǐng)計(jì)算，要使水溫上升30℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？（C水＝4.2×103J/(kg.℃)）（05調(diào)）20．.你在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，一定對(duì)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”欄目很感興趣吧！該欄目?jī)?nèi)容豐富，形式新穎，如調(diào)查、收集資料、社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)。請(qǐng)你從以下五項(xiàng)活動(dòng)中選擇三項(xiàng)來(lái)談?wù)勀惬@取的信息、想法與做法。（1）結(jié)合你對(duì)周?chē)h(huán)境噪聲的調(diào)查，談?wù)劄榱藴p少噪聲污染，你在日常生活中應(yīng)該怎樣做。（寫(xiě)出兩條）（2）通過(guò)對(duì)身邊的老人和同學(xué)的眼睛存在視力問(wèn)題調(diào)查，若想幫助他們矯正，應(yīng)該配戴什么透鏡？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊庖?jiàn)。為了保護(hù)視力，告訴他們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)該注意些什么問(wèn)題。（3）烈日當(dāng)空的夏天，你會(huì)發(fā)現(xiàn)走在水泥路上很燙腳，而走在河水中卻是涼涼的。你能解釋為什么嗎？（4）生活中使用機(jī)械給我們帶來(lái)很多的好處，以自行車(chē)為例，談一談它上面有幾種簡(jiǎn)單機(jī)械，并分別說(shuō)明它們各起什么作用。（至少寫(xiě)出兩處）（5）電是我們使用最為廣泛的能源之一，但如果使用不當(dāng)，電也是相當(dāng)危險(xiǎn)的，所以我們?cè)谟秒姇r(shí)應(yīng)遵守安全用電的原則。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)舉出兩個(gè)實(shí)際生活中應(yīng)該注意安全用電的例子。4（05中）40.如圖是一種測(cè)量小汽車(chē)油箱內(nèi)油量裝置的原理圖.壓力傳感器R的電阻會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里的油的多少.已知：壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.壓力F/N050100150200250300…電阻R/Ω500380310245200170150…若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2，汽油熱值為4.6×107J/㎏，汽油密度為0.7×AR103㎏/m3AR(1)當(dāng)油與箱總重為6