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文檔簡介
Page51審題實力與閱讀實力專練(電學2)一、單選題小明的新家買了250W的電視機一臺,300W的洗衣機一臺,100W的電冰箱一臺,2200W的柜式空調機一臺,250W的電腦一臺,800W的電飯鍋一臺,40w照明燈8盞,請為小明家選擇一種合適的電能表(????)A.220V5A B.220V15A C.220V20A D.220V30A【答案】C【解析】王老師家中所用用電器同時工作時的總功率為:
P總=250W+300W+100W+2200W+250W+800W+40W×8=4220W;
A中電能表的最大功率:P=UI=220V×5A=1100W<4220W;
B中電能表的最大功率:P=UI=220V×15A=3300W<4220W;
C中電能表的最大功率:P=UI=220V×20A=4400W>4220W;
D中電能表的最大功率:P=UI=220V×30A=6600W>4220W;
綜合上述分析可知,AB選項中的電能表最大功率小于電路中的實際功率,故AB不符合題意,而電路中的實際功率與C選項中電能表允許的最大功率接近,與D選項中電能表允許的最大功率相差較大,因此C選項符合題意。
故選如圖是體重自動測試儀的工作原理,下列有關它的說法中正確的是A.體重越大,體重示數計的示數越小
B.體重示數計是用電壓表改裝成的
C.體重測試儀電路由于缺少開關,始終處于通路
D.體重測試儀所測體重越大,相同時間內電路消耗電能越多【答案】D【解析】解:B.由電路圖可知,體重測試儀串聯(lián)在電路中,所以體重顯示表是用電流表改裝成的,故B不正確;
A.當測試儀所測體重越大時,滑片上移,滑動變阻器接入電路的電阻越小,總電阻變小,由I=UR可知,電路中的電流越大,即體重顯示表的示數越大,故A不正確;
C.當自動體重測試儀的上方無物體時,滑片位于絕緣體的位置,電路斷路,故C不正確;
D.體重測試儀所測體重越大,電路中的電流越大,由W=UIt可知,相同時間內電路消耗電能越多,故D正確。
故選:如圖所示,同時閉合開關S1、S2與只閉合開關S1相比,在相同時間內電路消耗的電能會(????)A.削減
B.增多
C.不變
D.無法推斷【答案】A【解析】同時閉合開關S1、S2時,R2由于短路不工作,電路中只有R1工作,依據電功公式W=UIt=U2Rt可知此時電路在時間t內消耗的電能為:W1=U2R1t;
只閉合開關S1時,R1與R2串聯(lián)在電路中,依據串聯(lián)電路規(guī)律R小華用如圖所示的電路測小燈泡功率.電路中電源電壓恒為4.5V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω?1A”,燈泡標有“2.5V?1.25W”字樣。若閉合開關,兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,不考慮燈絲電阻的變更,則下列說法正確的是A.電流表示數的變更范圍是0~0.5A
B.滑動變阻器的電阻允許調整的范圍是2.5~20Ω
C.燈泡的最小功率是【答案】C【解析】A、①電流表測量燈泡的電流,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,也就是電路中的電流最大為燈泡的額定電流,
即電流最大值I最大=I燈=P燈U燈=1.25W2.5V=0.5A;R燈=U燈I燈=5Ω
②滑動變阻器接入阻值最大時,電路中的電流最小,即電流最小值.
故電流表示數的變更范圍是0.18A~0.5A,因此該選項不正確.
B、①滑動變阻器允許接入的最大值為20Ω;
②電路中電流最大為0.5A,依據串聯(lián)電路電阻的特點,滑動變阻器允許接入的最小阻值為:
故滑動變阻器接入的阻值范圍是4Ω~20Ω如圖為試電筆的結構及運用方法。下列說法正確的是(????)
A.試電筆可以推斷物體是帶正電還是帶負電
B.若氖管發(fā)光,說明人體成為了電流的通路
C.筆尖、電阻和氖管是導體,外殼、彈簧和筆卡是絕緣體
D.在兩種運用試電筆的方法中,甲是正確的,乙是錯誤的【答案】B【解析】解:
A、測電筆的用途是辨別火線和零線,不能推斷物體是帶正電還是帶負,故A錯誤;
B、若氖管發(fā)光,說明試電筆接觸的是火線,電流須要經過人體形成回路,即人體成為了電流的通路(但電流很小),故B正確;
C、筆尖、電阻、氖管、彈簧和筆卡是導體,外殼是絕緣體,故C錯誤;
D、在兩種運用試電筆的方法中,手指要接觸測電筆尾部的金屬體(或筆卡),甲圖手沒有接觸筆卡,運用方法錯誤;乙圖手接觸了筆卡,運用方法正確,故D錯誤。
故選:B。小強家新購住房剛裝修完畢,家中部分照明電路如圖所示。驗收工程時,小茜閉合了開關S(家中其他用電器均處于斷開狀態(tài)),白熾燈L亮了一段時間后熄滅了。她用測電筆分別測試了圖中插座的兩個孔,發(fā)覺測電筆都發(fā)光。她斷開開關S,再次用測電筆測試插座的兩個孔,她將視察到(假設故障只有一處)(????)A.測試兩孔時測電筆都發(fā)光
B.測試兩孔時測電筆都不發(fā)光
C.只有測試左邊的孔時測電筆才發(fā)光
D.只有測試右邊的孔時測電筆才發(fā)光【答案】D【解析】【試題解析】(1)閉合了開關S(家中其他用電器均處于斷開狀態(tài)),白熾燈L亮了一段時間后熄滅了,說明燈泡和火線和零線不能構成通路。可能是火線斷路,可能是零線斷路;
(2)燈泡熄滅后,用測電筆分別測試了圖中插座的兩個孔,發(fā)覺測電筆都發(fā)光。說明左孔和右孔都和火線相連。如圖,右孔和火線相連(如圖中綠色的劃線),測電筆的氖管發(fā)光。如圖,左孔和火線相連(如圖中紅色劃線),測電筆的氖管發(fā)光;
(3)經過(2)中的分析可知,燈泡亮了一段時間后熄滅,是因為圖中的零線斷路(如圖中藍色劃線);
(4)當斷開開關時,切斷了左孔和火線的連接,所以測電筆接觸左孔時,氖管不會再發(fā)光。測電筆接觸右孔時,氖管照常發(fā)光。
故選D。如圖所示是某同學家的部分電路,起先時各部分正常工作,當電飯煲的插頭插入插座后,正常燒水的電熱壺突然不工作了,燈泡也熄滅了,拔出電飯煲的插頭后,電熱壺和燈泡仍不能工作,把試電筆分別插入插座的左、右兩孔中,氖管均能發(fā)光,下列說法正確的是(????)A.和燈泡連接的開關接法正確
B.故障可能是電熱壺所在電路的B、D兩點間短路
C.故障可能是電路的C、D兩點間導線斷路
D.故障可能是零線至C點間導線斷路【答案】D【解析】A.開關應接在火線上,而圖中是接在零線上的,故A錯誤;
B.試電筆分別插入插座的左、右兩孔中,氖管均能發(fā)光,說明火線上有電,而零線上本該不亮,但也亮了,說明是零線開路了,故B錯誤;
C.假如是電路CD間斷路,則燈泡要發(fā)光,故C錯誤;
D.故障可能是入戶零線至C點間導線斷路,則電熱水壺和燈泡不亮,且把試電筆分別插入插座的左、右兩孔中,氖管均能發(fā)光,故D正確。
故選D。如圖所示,是某家庭電路的一部分,下列說法正確的是(????)A.電冰箱連入三孔插座后,電燈與電冰箱是串聯(lián)
B.漏電愛護器跳閘,可能是因為家中用電器總功率過大或短路
C.為用電平安,應在甲處安裝電燈,乙處安裝開關
D.站在地上的人若用手干脆接觸A點,會有觸電危急【答案】D【解析】A.由于并聯(lián)電路中的各個用電器是互不影響的,所以電冰箱接入三孔插座后電燈與電冰箱是并聯(lián)的,故A錯誤;
B.漏電愛護器原理是假如有人體觸摸到火線,或電器設備內部漏電,這時電流從火線通過人體或電器設備外殼流入大地,而不流經零線,火線和零線的電流就會不相等,漏電愛護器檢測到這部分電流差別后馬上跳閘愛護人身和電器的平安,所以總功率過大或電路短路,漏電愛護器不會跳閘,故B錯誤;
C.在家庭電路中,為了平安,一般把開關接在火線和用電器之間,故甲處接開關,乙處接燈,故C錯誤;
D.A點在火線上,站在地上的人接觸A點時會觸電的,故D正確;
故選D。有一種插線板,當開關斷開時,指示燈不亮,插孔無法正常工作;當開關閉合時,假如指示燈損壞,插孔也能正常工作。圖既能滿意限制要求,又符合平安用電原則的是(????)A. B.
C. D.【答案】D【解析】解:插線板上的指示燈在開關閉合時會發(fā)光,插孔正常通電,說明開關同時限制燈泡和插座,燈泡和插座之間可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián),假如兩者并聯(lián),開關應當在干路上;
假如指示燈損壞,開關閉合時插孔也能正常通電,說明燈泡和插座之間是并聯(lián)的,開關接在燈泡、插座和火線之間限制火線運用更平安,故只有D正確。
故選:D
如圖所示的家庭電路中,正常發(fā)光的兩盞燈突然全部熄滅,用試電筆分別插入插座的兩孔,氖管均發(fā)光。造成這一現象的緣由可能是(????)A.ab間的保險絲熔斷了B.cg間的插座短路了
C.dh間的電燈短路了D.ef間的導線斷路了【答案】D【解析】A.ab間的保險絲熔斷了,試電筆的氖管不會發(fā)光,故A錯誤.
B.cg間的插座處發(fā)生短路,會使保險絲熔斷,試電筆的氖管不會發(fā)光,故B錯誤;
C.dh間的電燈短路,會使保險絲熔斷,試電筆的氖管不會發(fā)光,故C錯誤;
D.試電筆能亮,說明火線上有電,而零線上本該不亮,但也亮了,說明是進戶線的零線開路了,即ef間的導線斷路了
,故D正確。
故選D。如圖所示,在水平地面上的磁體上方,有掛在彈簧測力計上的小磁體(下部是N極)。小明提著彈簧測力計向右緩慢移動,掛在彈簧測力計上的小磁體下端,沿圖示水平路途從A緩慢移到B,則下圖中能反映彈簧測力計示數F隨位置變更的是(????)A.B.
C.D.【答案】C【解析】條形磁體兩極磁性最強而中間磁性最弱,且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,當掛著的磁體向右移動時,相互吸引力漸漸減小,而過了大磁體中點后,相互排斥力漸漸增大,故可以得出彈簧測力計的示數從A端到B端是漸漸變小的。
故選C。如圖甲所示,一個不能打開的盒子外面露出一段瘦長的導線,在不損壞導線的狀況下,用圖乙中(a)、(b)兩個試驗所對應的結論來推斷導線中是否有電流,下列說法中正確的是(????)A.只有(a)能 B.只有(b)能 C.(a)(b)都能 D.(a)(b)都不能【答案】C【解析】解:由圖可知,(a)由a圖可知,直導線在磁場中運動說明導線中有電流,若在磁場中不動說明導線沒有電流;
(b)中的小磁針在通電導線的四周,閉合開關后,小磁針會發(fā)生偏轉,就能說明導線中有電流,這是電流的磁效應。
故選:C。
直線電流四周磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法如圖所示。將一枚轉動敏捷的小磁針放在水平放置的直導線正下方,俯視時,直導線通電的瞬間(????)A.若電流方向從南向北,則小磁針順時針偏轉
B.若電流方向從北向南,則小磁針逆時針偏轉
C.若電流方向從東向西,則小磁針不發(fā)生偏轉
D.若電流方向從西向東,則小磁針不發(fā)生偏轉【答案】D【解析】解:由圖知,推斷通電直導線四周磁場方向用到了右手螺旋定則,即:用右手握住直導線,使大拇指指向電流的方向,則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線四周的磁場方向;
A、若電流方向從南向北,如下圖(即圖中電流從左到右),依據上面的方法可知,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,而紙的里面是西,則小磁針的N極指向也指向西面(如圖中紅色磁針),小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針),所以,小磁針從北往西轉動,俯視時,會發(fā)覺小磁針逆時針轉動,故A錯誤。
B、若電流方向從北向南,即下圖中電流從左到右,依據上面的方法可知,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是東,小磁針N極指向也指向東面(如圖中紅色磁針),小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針),所以,小磁針從北往東轉動,俯視時,會發(fā)覺小磁針順時針轉動。故B錯誤。
C、若電流方向從東向西,即下圖中電流從左到右,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是南,小磁針N極指向也指向南面如圖中紅色磁針,小磁針原來指向北面如圖中藍色磁針,所以小磁針會轉動到相反的方向,故C錯誤。
D、若電流方向從西向東,即下圖中電流從左到右,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是北,小磁針N極指向也指向北面如圖藍色磁針,小磁針原來指向北面(如圖藍色磁針),所以小磁針不轉動。故D正確。
故選:D。如圖所示,兩電池的規(guī)格相同,當開關S由觸點2撥到觸點1時,螺線管磁性強弱及其A端磁極極性的變更狀況分別為(????)。A.磁性增加,由S極變?yōu)镹極 B.磁性減弱,由S極變?yōu)镹極
C.磁性增加,由N極變?yōu)镾極 D.磁性減弱,由N極變?yōu)镾極【答案】C【解析】開關S連接觸點2時,螺線管、定值電阻接在下面電池的兩端;開關S連接觸點1時,只有螺線管接在上面電池的兩端;
所以,當開關由觸點2轉到觸點1時,由題意知電源電壓沒有變更,但電路中的電阻減小,依據歐姆定律I=UR可知,電路中的電流增大;電路中的電流增大,由于電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關,在其它因素不變的狀況下,電流越大,磁性越強,故螺線管的磁性增加。
當開關接觸點2時,利用安培定則可以確定A端為N極;當開關連接觸點1時,電流的方向變更,利用安培定則可以判定A端為S極,磁極變更。綜上所述,C正確,ABD錯誤。
故選:C如圖,閉合開關S,當滑片P向b端移動時,下列有關電磁鐵的磁性強弱和條形磁體對水平地面壓力大小變更推斷正確的是A.磁性減弱,壓力減小
B.磁性減弱,壓力增大
C.磁性增加,壓力減小
D.磁性增加,壓力增大【答案】A【解析】解:
閉合開關S,當滑片P向b端移動時,變阻器連入電路中的電阻變大,由歐姆定律可知電路中的電流變小,則電磁鐵的磁性減弱;
開關閉合,電流從螺線管的上方流入,依據安培定則可知通電螺線管的下端為N極,依據同名磁極相互排斥可知,通電螺線管對條形磁體有向下的斥力;當滑片P向b端移動時,電磁鐵的磁性減弱,通電螺線管對條形磁體向下的斥力減小,則條形磁體對水平地面的壓力減小。
故選:A。一試驗小組做了這樣一個好玩的試驗。如圖所示,他們將盛有適量鹽水的玻璃皿置于條型磁鐵的正上方,在干電池的兩端分別接上一根金屬棒,并在其中一個金屬棒上接上一個金屬環(huán)。將金屬環(huán)平放于液面上,另一根金屬棒豎直插入鹽水中心(不接觸金屬環(huán)),再向鹽水中撒入碎紙屑。閉合開關后,碎紙屑繞中心的金屬棒沿相同方向轉動起來,拿走磁體后碎紙屑停止轉動。下列相關說法中正確的是A.紙屑轉動說明通了電的鹽水在磁場中受到了力的作用
B.紙屑轉動,屬于電磁感應現象
C.若將鹽水換成純凈水做同樣的試驗,紙屑同樣能夠轉動
D.將電源正負極對調,且將磁體的兩極對調,閉合開關后碎紙屑轉動方向變更【答案】A【解析】AB.此題中有一個磁場,鹽水是導體,即當通電后,鹽水中的紙片轉動,即說明鹽水運動,故說明通電鹽水在磁場中受力的作用,故A正確,B錯誤;
C.由于純水是絕緣體,即純水中沒有電流,所以若用純水做試驗時,紙屑不會轉動,故C錯誤;
D.將電源正負極對調,即電流方向變更,又將磁體的兩極對調,即磁場方向變更,故閉合開關后碎紙屑轉動方向不變,故D錯誤。
故選A。如圖所示是將絕緣導線纏繞在指南針上而制成的簡易電流計,現將導線的兩端接到電源兩極,磁針發(fā)生了偏轉,下列設備中與其工作原理相同的是(????)A.電磁鐵 B.電動機 C.電飯煲 D.動圈式話筒【答案】B【解析】小磁針供應磁場,絕緣導線通電,磁場對通電導線具有力的作用,力的作用是相互的,通電導線地小磁針也具有力的作用,小磁針受力轉動,故與電動機原理相同;電磁鐵的原理是電流的磁效應,電飯煲的原理是電流的熱效應,動圈式話筒是利用電磁感應的原理,故B正確,ACD錯誤。
故選B。
如下圖所示是一手壓電筒,按壓手柄,塑料齒輪帶動線圈內磁性飛輪高速旋轉,使燈泡發(fā)光。下列四圖中與這一過程的工作原理相同的是(????)A.B.
C.D.【答案】A【解析】A.圖中導體在磁場中做切割磁感線運動時,電路中產生了感應電流(可以從電流表指針發(fā)生偏轉來體現),這是電磁感應現象,與手壓電筒的制成原理相符合,故A正確;
B.此圖反映了通電導體在磁場中受到力的作用,與手壓電筒的制成原理無關,故B錯誤;
C.此圖探究的是電磁鐵的磁效應,與手壓電筒的制成原理無關,故C錯誤;
D.奧斯特試驗證明通電導體四周存在磁場,與手壓電筒的制成原理無關,故D錯誤。
故選A。二、填空題小華發(fā)覺家中空調每制冷工作10min后,就轉變成送風狀態(tài)工作5min,然后再轉變?yōu)橹评錉顟B(tài),如此反復。為了測量空調制冷時的電功率,他在空調插座處接入一個電能表,用于測量空調消耗的電能。相關數據見下表。則空調送風10min所消耗的電能為為________kW·h,30min內空調消耗的電能為_______kW·h,空調制冷時的電功率為_______kW。送風狀態(tài)時消耗的電功率:0.18Kw測量時間30分鐘電能表示數起先計時時1?7?0?0?030分鐘后1?7?0?0?5【答案】0.03
0.5
1.41【解析】解:
(1)∵P=Wt,
∴空調送風10分鐘所消耗的電能:
W1=Pt=0.18kW×1060h=0.03kW?h;①
(2)30分鐘內空調消耗的電能:
W=1700.5kW?h-1700.0kW?h=0.5kW?h;②
(3)由②可得15分鐘內空調消耗的電能:
W'=12W═12×0.5kW?h=0.25kW小青同學想在家里安裝一盞照明燈,如圖所示是他設計的電路。圖中虛線框1和2應連入開關和電燈;則開關應裝在______虛線框中(選填“1“或“2”)。安裝完畢后,用一只額定電壓為220V的燈泡L0(檢驗燈泡)取代保險絲來檢查新安裝的照明燈是否正常,閉合開關后,發(fā)覺燈泡L0發(fā)光呈暗紅色,則說明安裝的照明燈______【答案】2
正?!窘馕觥拷猓?/p>
(1)為了用電的平安,開關應接在火線與電燈之間,因此開關應裝在2處;
(2)若保險絲處用一只額定電壓為220V的燈泡L0替換,此時兩燈泡串聯(lián);閉合開關后,發(fā)覺燈泡L0發(fā)光呈暗紅色,說明檢驗燈L0分得的電壓小于220V,也說明新安裝的照明燈分得一部分電壓,則安裝的照明燈是正常的。三、作圖題在老師的指導下,小剛和小紅通過試驗探究“220V
60W”和“220V
15W”的白熾燈接到電路中哪個更亮。小剛的試驗結論是“220V
60W”燈泡更亮,小紅卻得出了與小剛相反的結論。
(1)他們是怎樣把兩個燈泡接在照明電路中的?請完成下面虛線框內的電路連接。
(2)請說出小剛或小紅試驗結論成立的條件,并說明理由?!敬鸢浮拷猓骸?20V
60W”的電阻是:R1=?U12P1=(220V)260W=806.7Ω
“220V
15W”的電阻是:R2=U22P2=(220V)215W=3226.7Ω
(1)小剛的連接方法:“220V
60W”和“220V
15W”并聯(lián)在220V電路上,燈泡都能在額定電壓下正常發(fā)光,即60W燈泡更亮。
小紅的連接方法:“220V
60W”和“220V
15W”兩燈泡串聯(lián),通過兩燈泡的電流相等;
經計算,60W燈泡的電阻小于15W燈泡的電阻;依據P=I2R可知15W燈泡的實際功率較大,即15W的燈泡更亮。
故答案為:【解析】知道額定電壓和額定功率求出電阻,經計算,60W燈泡的電阻小于15W燈泡的電阻。兩燈的連接方式只有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,兩燈的亮度不同,肯定是實際功率不同。并聯(lián)時電壓相等,依據P=U2R得,60W燈泡的電阻小,實際功率越大,燈泡越亮,屬于小剛的連接方式。串聯(lián)時電流相等,依據P=I2R得,15W燈泡的電阻大,實際功率越大,燈泡越亮,屬于小紅的連接方式。
依據額定電壓和額定功率求出額定電流和電阻是常用的一種方法,P=U2四、試驗探究題在“探究電流做功多少與電壓、電流的關系”的活動中,同學們設計了如圖甲、乙、丙三個電路。
(1)試驗中我們通過比較______來比較相同時間內電流做功的多少,所用的兩燈L1和L2規(guī)格是______(選填“相同”或“不同”)。
(2)利用圖甲可以探討電流做功多少與______的關系。經過探討,同學們認為圖甲電路存在一個缺陷,其缺陷在于______。
(3)在乙圖的試驗中,兩燈都發(fā)光,但燈L1較亮,燈L1兩端的電壓也較大,依據此現象可以得出的初步結論是______。
(4)某同學想利用丙圖來探討電流做功與電壓的關系,通過調整滑動變阻器的滑片P的位置來變更燈兩端電壓,他設計的試驗方案中存在什么問題?______【答案】(1)燈泡的亮度;不同;
(2)電流大小;無法限制燈兩端的電壓,沒有利用滑動變阻器愛護電路;
(3)在電流和通電時間相同時,電壓越大,電流做功越多;
(4)不能限制電流相同【解析】(1)燈泡越亮功率越大,在相同時間里消耗的電能越多,電流做功越多。所以我們可以通過燈泡的亮度來比較相同時間內電流做功的多少;依據限制變量法可知甲圖中,L1、L2兩端電壓相等、通電時間相同,應保持電流不同,所用的兩燈L1和L2規(guī)格不同;
(2)圖甲中兩燈并聯(lián),兩燈兩端的電壓相等,電流表分別測出燈泡的電流,由W=UIt,可知這是探究電流做功與電流大小的關系;由圖知,電路中沒有滑動變阻器,所以無法限制燈兩端的電壓,利用利用滑動變阻器愛護電路;
(3)因為電流做的功與電壓、電流和時間有關,而圖乙電路中,兩燈串聯(lián)電流和通電時間相同,電壓不同,依據限制變量法的思路可知是探討電流做功與電壓的關系;通過公式W=UIt推斷,在電流和時間相同的狀況下,電壓越大,電流做的功越多;
(4)探討電流做功與電壓的關系時,應限制電流和通電時間相同,由圖丙可知:調整滑動變阻器的滑片P的位置來變更燈兩端電壓,也變更了燈泡中的電流,所以不能探討電流做功與電壓關系。
故答案為:(1)燈泡的亮度;不同;(2)電流大?。粺o法限制燈兩端的電壓,沒有利用滑動變阻器愛護電路;(3)在電流和通電時間相同時,電壓越大,電流做功越多;(4)小明同學在“測量小燈泡電功率”的試驗中,已知電源電壓是6V,小燈泡的額定電壓是3.8V,電阻約為8Ω。
(1)請你用筆畫線代替導線幫他將圖甲中的實物圖連接完整。
(2)正確連接電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應當置于______(選填“A”或“B”)端。
(3)小明同學調整滑動變阻器,進行了幾次試驗,得到部分U和I的數據如下表所示:試驗次數12345U/V1.002.003.003.804.20I/A0.200.400.470.51燈泡亮度不亮不亮偏暗正常很亮(4)小明同學在對數據進行分析時發(fā)覺:小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而______(選填:“增大”或“減小”、“不變”)。在第1次試驗中,小燈泡不亮的緣由是______。
(5)當小明同學接著調整滑動變阻器測量時,把燈絲燒斷了(其余元件完好),則此時電壓表示數約為______V。
(6)小明同學在試驗室借了甲:“10Ω1.5A”、乙:“20Ω1.2A”和丙:“30Ω1A”三個滑動變阻器,你認為他完成上表試驗所運用的滑動變阻器是:______(選填:“甲”或“乙”、“丙”),理由是:______?!敬鸢浮緽
增大
小燈泡實際功率太小
6
丙
為完成第一次試驗,滑動變阻器接入電路的電阻至少為25Ω【解析】解:(1)小燈泡的額定電壓是3.8V,電阻約為8Ω,由歐姆定律,小燈泡的額定電流約為:
I=UR3.8V8Ω=0.475A,故電流表選用量程“0~0.6A”,滑動變阻器按一上一下連接與燈泡串聯(lián)接入電路,如下圖所示:
(2)正確連接電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應當置于阻值最大處,即B端;
(3)(4)由圖乙電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流大小為0.50A,依據表中2、3、4、5次的數據,由歐姆定律,R=UI,對應的電阻分別為:5.0Ω、6.4Ω、7.6Ω、8.2Ω,故小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大;
燈的額定功率:PL=ULIL=3.8V×0.5A=1.9W;
在第1次試驗中,小燈泡的實際功率:P=U1I1=1.00V×0.20A=0.2W,遠小于燈的額定功率,故燈不發(fā)光的緣由是小燈泡實際功率太?。?/p>
(5)當小明同學接著調整滑動變阻器測量時,把燈絲燒斷了(其余元件完好),電路中沒有電流,電流表沒有示數,電壓表干脆接在電源的兩端,電壓表的示數為電源電壓為6V;
(6)第一次試驗時,燈泡電壓U燈=1.00V,由串聯(lián)電路特點知,滑動變阻器電壓:
U滑=U總-在“測量小燈泡額定功率”試驗中,己知小燈泡L的額定電壓U額=2.5V。
(1)請你用筆畫線代替導線,把圖甲連接完整,要求滑動變阻器滑片向左滑動時燈泡變亮。
(2)閉合開關,移動滑片P至某位置時,電壓表示數為2V,為測量小燈泡L的額定功率應將滑片P向______(填“左”或“右”)端移動,當小燈泡L正常發(fā)光時,電流表示數如圖乙所示,則小燈泡L的額定功率為______W。
(3)小明利用一個電壓未知的電源(電壓不變)、已知阻值為R0的定值電阻,設計了如圖丙所示的電路,測出額定電壓為U額的另一小燈泡的額定功率。請完成下列試驗步驟:
①閉合開關S1,開關接______線柱,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為______;
②閉合開關S1,開關S2接______接線柱,滑動變阻器的滑片______(選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”),讀出電壓表示數為U1;再將開關S2接c接線柱,讀出電壓表的示數為U2;
③則小燈泡L額定功率的表達式P額=______?!敬鸢浮孔?/p>
0.65
a
U額
b
保持不動
【解析】解:(1)由小燈泡的額定電壓為2.5V可知,電壓表的量程為0~3V,且與燈泡并聯(lián);
滑動變阻器的左下方接線柱接入電路中時,滑片向左滑動會使燈泡變亮,如下圖所示:
(2)燈泡兩端的電壓為2V,要測量小燈泡L的額定功率,應使燈泡兩端的電壓達到2.5V,
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知,應減小變阻器兩端的電壓,
由串聯(lián)電路的分壓原理可知,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向左端移動;
當小燈泡L正常發(fā)光時,電流表示數如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.26A,
則小燈泡L的額定功率為P=UI=2.5V×0.26=0.65W;
(3)①要測小燈泡的額定功率,應使燈泡兩端的電壓達到U額,所以應閉合開關S1,開關接a線柱,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為U額;
②燈泡兩端的電壓達到額定電壓后滑動變阻器的滑片不再變更,應利用電壓表測出定值電阻R0兩端的電壓,然后利用串聯(lián)電路的電流特點測出干路電流,
所以,閉合開關S1,開關S2接b接線柱,滑動變阻器的滑片,讀出電壓表示數為U1;再將開關S2接c接線柱,讀出電壓表的示數為U2;
③電壓表示數為U額時,R0的電壓U0=U2-U1,此時電路中的電流I=冬季,汽車后風窗玻璃上常會形成一層薄霜,導致駕駛員無法精確視察后方狀況。為保障行車平安,后風窗玻璃裝有加熱除霜電路。如圖甲所示,是某同學設計的模擬汽車后風窗玻璃加熱電路,它由限制電路和受控電路組成。限制電路中S接“手動”時,電磁鐵A通電吸引銜鐵,使觸點D、E接觸、受控電路中電熱絲R2工作,對玻璃勻稱加熱。S接“自動”時,加熱過程中,玻璃溫度上升至45℃時,觸點D、E恰好脫開,此時限制電路中通過的電流為0.02A.電路中U1=6V,U2=12V,R0=150Ω,R2=0.8Ω,R1為固定在玻璃內的熱敏電阻,其溫度始終與玻璃溫度相同,阻值隨溫度上升而增大。若電熱絲R2所產生的熱量完全被玻璃汲取,玻璃質量為9kg,玻璃比熱容為0.8×103J/(kg?℃)。電磁鐵A線圈的電阻忽視不計。
(1)開關S接“手動”:
①電磁鐵A通電時具有磁性,此現象稱為電流的______效應,A的上端是______極。
②將玻璃從-5℃加熱至45℃.所需的時間是多少?
(2)開關S接“自動”。玻璃的溫度為15℃和45℃時,限制電路的功率相差了0.03W,則15℃時熱敏電阻R1的阻值為______Ω?!敬鸢浮看?/p>
N
90
其它條件不變時增加銀漿線的厚度(或其它條件不變時增加銀漿線的條數、或其它條件不變時增加銀漿線的橫截面積等)【解析】解:(1)①電磁鐵A通電時具有磁性,此現象稱為電流的磁效應,
電流從電磁鐵的下端流入,用右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向N極,即A的上端是N極;
②玻璃從-5℃加熱至45℃時,玻璃汲取的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=0.8×103J/(kg?℃)×9kg×[45℃-(-5℃)]=3.6×105J,
因電熱絲R2所產生的熱量完全被玻璃汲取,
所以,消耗的電能W=Q吸=3.6×105J,
由W=UIt=U2Rt可得,須要的加熱時間:
t'=WR2U22=3.6×105J×0.8Ω(12V)2=2000s;
(2)由題意可知,玻璃的溫度為45℃時,限制電路中通過的電流為0.02A,
此時限制電路的功率:
P1=U1I1=6V×0.02A=0.12W,
因熱敏電阻R1的阻值隨溫度上升而增大,且玻璃的溫度為15℃和45℃時,限制電路的功率相差了0.03W,
所以,15℃時限制電路的功率:
P2=P1+△P=0.12W+0.03W=0.15W,
此時限制電路的總電阻:
R=U“大膽猜想與當心求證”是科學探討的基本要求。甲乙兩同學做了如圖所示的試驗:在靜止的小磁針上方平行地放一根直導線,閉合開關,原來靜止的小磁針轉動了。對于小磁針轉動的緣由,兩同學有著不同的假設:
甲:是因為導線通電發(fā)熱,造成導線四周空氣溫度上升,空氣的對流運動使磁針偏轉
乙:是因為電流四周產生磁場,磁場對磁針產生了力的作用
(1)沒通電時,靜止的小磁針的N極指向______。(填“南方”或“北方”)
(2)兩同學探討后,設計了以下試驗來驗證哪一個觀點是正確的:他們調換電池的正負極,變更電流的方向,閉合開關,假如甲同學的假設是正確的,預料應當看到的現象是______。
(3)老師在其它試驗條件不變的狀況下,把小磁針從直導線下方移到了直導線上方,閉合開關后,小磁針的轉動方向將______(選填“不變更”或“變更”)?!敬鸢浮勘狈?;磁針偏轉的方向不變;變更【解析】解:(1)沒通電時,通電導線四周有磁場;
沒通電時,小磁針在地磁場的作用下N極指向北方;
(2)假如乙正確,他們調換電池的正負極,變更電流的方向,磁場方向變更,小磁針偏轉方向變更,假如甲同學的假設是正確的,磁針偏轉的方向不變。
(3)由于電流產生的磁場在導線上、下方的方向相反,當小磁針從下方移到上方之后,小磁針的轉動方向會相反。
故答案為:(1)北方;(2)磁針偏轉的方向不變;(3)變更。物理學中,用磁感應強度(用字母B表示)來描述磁場的強弱,它的國際單位是特斯拉(符號是T),磁感應強度B越大表明磁場越強;B=0表明沒有磁場。有一種電阻,其阻值大小隨四周磁場強度的變更而變更,這種電阻叫做磁敏電阻。為了探究電磁鐵磁感應強度的大小與哪些因素有關,小超設計了甲、乙兩圖所示的電路,圖甲中電源電壓恒為6V,R為磁敏電阻,圖乙中的電磁鐵左端靠近且正對圖甲的磁敏電阻R;磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度變更的關系圖象如圖丙所示。
(1)標出電磁鐵的N極
(2)當圖乙S2斷開時S1閉合時,磁敏電阻R的阻值是______Ω,則此時電流表的示數為______mA。
(3)閉合S1和S2,圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動時,小超發(fā)覺圖甲中電流表的示數漸漸減小,說明磁敏電阻R的阻值變______,電磁鐵的磁感應強度變______【答案】100
60
大
強【解析】解:(1)閉合開關S2時,螺線管產生磁性,由安培定則知:右手握住螺線管,四肢指向電流的方向,大拇指指向左端,即左端為N極,右端為S極;如圖所示:
(2)當圖乙S2斷開,圖甲S1閉合時,即磁場強度為零,據圖丙可知,此時的R=100Ω,故此時電路中的電流是:I=UR=6V100Ω=0.06A=60mA;
(3)閉合開關S1和S2,圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器電阻變小,電流變大磁場變強,圖甲中電流表的示數漸漸減小,即R的電阻變大,據此分析可知:磁感電阻R處的磁感應強度B漸漸在“探究什么狀況下磁可以生電”的試驗中:
(1)小星設計的電路如圖甲所示,在蹄形磁體的磁場中放置一根導線ab,ab的兩端分別跟開關,螺線管連接,螺線管旁放置一個小磁針,當ab中產生電流時,螺線管中有______通過,小磁針會發(fā)生偏轉。
(2)小星閉合開關后,不管導線ab在磁場中怎樣運動,小磁針都不偏轉,是沒有產生電流,還是產生的電流太微弱?他換用了一個靈敏電流表代替螺線管和小磁針,假如靈敏電流表指針發(fā)生偏轉,表明ab中產生電流,試驗的狀況如圖乙所示。
A、視察并分析①②③現象可知:導體靜止時,______產生感應電流;導體沿著磁感線方向運動時,不能產生感應電流;導體切割磁感應線運動時,______產生感應電流。(均選填“能”或“不能”)。
B、視察并分析③④現象可知:產生感應電流的條件之一是______。
(3)對比圖甲和圖乙兩次試驗后,小星認為:圖甲中小磁針不發(fā)生偏轉,不是沒有產生電流,而是______?!敬鸢浮侩娏?/p>
不能
能
閉合電路
產生的電流太微弱【解析】解:(1)當導體ab中產生電流時,螺線管中有電流通過,通電螺線管四周存在磁場,小磁針受磁力作用會發(fā)生偏轉。
(2)A、圖乙中①②③的電路都是閉合電路,視察并分析①②③現象可知:導體靜止時,沒有做切割磁感線運動,不能產生感應電流;導體沿著磁感線方向運動時,沒有做切割磁感線運動,不能產生感應電流;導體切割磁感應線運動時,靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉,能產生感應電流。
B、視察并分析③④現象可知:產生感應電流的條件之一是閉合電路。
(3)對比圖甲和圖乙兩次試驗可知,圖甲中小磁針不發(fā)生偏轉,不是沒有產生電流,而是產生的電流太微弱。
故答案為:(1)電流;(2)不能;能;閉合電路;(3)產生的電流太微弱。
五、計算題小明家有一臺家用電子秤,其顯示器由電流表改裝而成,電路原理如圖甲所示,R1是一個定值電阻,R2是一個壓敏電阻。經過多次試驗,壓敏電阻R2與盤中物體的質量關系如圖乙所示。已知電源電壓為12V且保持不變,當盤中不放物體時,電流表示數為I1(1)求定值電阻R1(2)當盤中放一物體稱重時,電流表示數為I2=0.04A,求所稱物體的重力(g取(3)某次小明用過電子秤后忘了關電源,其次天再次運用時距離上次運用已過了20小時,則該電子秤在這段時間內消耗的電量為多少度(稱重物體已取下)?(4)運用一段時間后,電源電壓變小,若要保證電子秤示數的精確性,應換用阻值________(選填“更大”或“更小”)的定值電阻。【答案】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流;
(1)由圖乙可知,當盤中無食物時(即質量m=0),電阻R2=500Ω;
當盤中無食物時,電路中電流表的示數I1=0.02A,
由I=UR可得,電路的總電阻:
R=UI1=12V0.02A=600Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R1的阻值:
R1=R-R2=600Ω-500Ω=100Ω;
(2)當盤中有食物時,電路中電流表的示數I2=0.04A,此時電路中的總電阻:
R'=UI2=12V0.04A=300Ω,
此時電阻【解析】(1)由圖乙可知,當盤中無食物時R2的阻值;依據歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R1的阻值;
(2)依據歐姆定律求出此時電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R2的阻值,由圖乙可知食物的質量,依據G=mg求所稱物體的重力;
(3)依據W=UIt求該電子秤在這段時間內消耗的電量;
(4)依據如圖,電源電壓為6V,電阻R0=10Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,滑動變阻器R上標有“20Ω0.5A”字樣。求:(1)當電路中電流最小時,2min內電流通過電阻R0(2)當電路中電流最大時,2min整個電路消耗的電能?!敬鸢浮拷猓?/p>
(1)由圖R與R0串聯(lián),當滑片在左端最大處時電路總電阻最大,電流最小,
此時電路中電流:I=UR0+R=6V10Ω+20Ω=0.2A,依據W=UIt=I2Rt,
2min內電流通過電阻R0做的功:
W0=I2R0t=(0.2A)2×10Ω×2×60s=48J;
(2)由題電流表量程為0~0.6A,滑動變阻器R規(guī)格為“20Ω
0.5A”,而電壓表的最大電壓為3V,
允許通過的最大電流為I最大【解析】本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律公式的應用,留意保證電路平安電路中最大電流不是0.6A也不是0.5A。本題屬于綜合題,須要在學生嫻熟駕馭公式的基礎上,敏捷應用。
(1)由圖R與R0串聯(lián),當滑片在左端最大處時電路中電流最小,計算出這個最小電流,利用
W0=I2R0t求出2min內電流通過電阻R0做的功;
(2)為了保證電路平安十九大報告指出:“建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”。2024年鄭州市中心城區(qū)日產垃圾已上升到8500噸。近日,《鄭州市城市生活垃圾分類管理方法》起先實施,鄭州市正式進入生活垃圾強制分類時代。焚燒發(fā)電是目前世界上普遍采納的最平安、最有效的生活垃圾處理技術。垃圾分類后再焚燒,其熱值可提升30%至40%,二噁英(致癌物質)排放量可降低80%.如圖所示是位于中牟的中國中部最大垃圾焚燒發(fā)電站,日處理生活垃圾4200噸,發(fā)電站配備3臺功率均為3×104kW的發(fā)電機組,平均每天工作15小時。求:
(1)垃圾分類的好處是______。(寫出一條即可)
(2)假如將發(fā)電站日處理的4200噸垃圾完全燃燒產生熱量的75%用來加熱水,能使多少千克20℃的水上升45℃?[設垃圾的平均熱值為6×【答案】(1)垃圾分類的好處是:資源再次利用、降低了處理成本、能愛護環(huán)境等;
(2)4200t垃圾完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=4200×103kg×6×106J/kg=2.52×1013J;
將這些垃圾完全燃燒后產生的熱量的75%用來加熱水,水汲取的熱量:
Q吸=75%×Q放=75%×2.52×1013J=1.89×1013J,
由Q吸=cmΔt可得水的質量:
;
(3)3臺機組一天的發(fā)電量:
W=Pt=3×3×104kW×15h=1.35×106kW【解析】
(1)從愛護環(huán)境、能源利用方面進行分析;
(2)先依據Q放=mq求出垃圾完全燃燒放出的熱量,然后再依據Q吸=75%Q放和Q吸=cmΔt求出水的質量;
(3)依據W=Pt求動身如圖所示電路中,小燈泡L標有“6V6W”字樣,R2=4Ω,當S1,S2都閉合時,電流表示數為1.2A,這時小燈泡L正常發(fā)光,求:
(1)電源電壓U;
(2)電阻R1的阻值;
(3)當S1,S【答案】解:
(1)由圖知,當S1、S2都閉合時,電阻R1與燈泡并聯(lián)接在電源兩端,
燈泡正常發(fā)光,則電源電壓:U=UL額=6V;
(2)由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時電流:
IL=P額U額=6W6V=1A,
由并聯(lián)電路特點得,通過電阻R1的電流:
I1=I-IL=1.2A-1A=0.2A,
由I=UR得,電阻R1的阻值:
R1=UI1=6V0.2A=30Ω;
(3)由I=UR可得燈泡電阻:
RL=U【解析】(1)由電路圖可知,當S1、S2都閉合時,電阻R2被短路,電阻R1與燈泡并聯(lián),燈泡電壓等于額定電壓時,燈泡正常發(fā)光,據此求出電源電壓;
(2)由電功率變形公式求出燈泡正常發(fā)光時的電流,由并聯(lián)電路特點求出通過電阻R1的電流,由歐姆定律求出電阻R1的阻值;
(3)當S某型號家用電飯鍋有高溫燒煮和保溫燜飯兩個檔位,其原理如圖所示,R1和R2為兩個加熱電阻。已知電阻R2=44Ω,保溫燜飯時電飯鍋的功率P'=22W。求:
(1)電飯鍋高溫燒煮的功率P;
(2)保溫燜飯時電路中的電流I和R2兩端的電壓U2;
(3)一次做晚飯,用該電飯鍋高溫燒煮15min【答案】解:(1)電飯鍋高溫燒煮時S閉合,此時為R2的簡潔電路,則P=U2R2=(220V)244Ω=1100W;
(2)由P=UI可得,保溫燜飯時電路中的電流I=P'U=22W220V=0.1A,
保溫燜飯時,S斷開,R1、R2串聯(lián),則由I=UR可得,R2兩端的電壓U2=IR2=0.1A×44Ω=4.4V,
(3)由P=Wt可得,
電飯鍋高溫燒煮15min消耗的電能W1=Pt=1.1kW×1【解析】(1)電飯鍋高溫燒煮時S閉合,已知電源電壓為220V,電阻R2=44Ω,依據P=U2R可求得電飯鍋高溫燒煮的功率P;
(2)已知保溫燜飯時電飯鍋的功率,依據P=UI可求得保溫燜飯時電路中的電流I,依據歐姆定律可求得R2兩端的電壓U2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116kW·h,過去他家每個月的用電量在90kW·h~100kW·h之間,家里沒有增加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,用調整好的電壓表測出了其兩端電壓為198V,視察到電能表(3000r/kW·h)的鋁盤在10min內轉過了50r。(燈絲電阻不變)(1)燈泡的燈絲電阻;(2)燈泡消耗的實際功率;(3)10min燈泡消耗的電能;(4)通過計算分析小明家的電能表是否存在問題?!敬鸢浮拷猓?1)燈絲的電阻:
R=U額2P額=(220V)2100W=484Ω;
(2)當燈兩端電壓U=198V時,燈的實際功率:
P=?U2R=(198V)2484Ω?=81W;
(3)10min燈泡消耗電能:
W=Pt=81W×600s=48600J=4.86×104J;
(4)電能表(3000R/kW?h)的鋁盤在10min
內轉過了50轉得出10min消耗的電能:
【解析】
(1)由燈銘牌“220V、100W”,依據R=U額2P額求燈絲的電阻;
(2)知道燈兩端的實際電壓和燈絲電阻,利用P=?U2R求燈的實際功率;
(3)知道燈的實際功率和通電時間,利用W=Pt求消耗的電能;
(4)通過電能表(3000R/kW?h)的鋁盤在某電飯鍋簡化電路如圖甲所示,,R1和R2均為定值電熱絲,S、S1為自動開關,煮飯時,把電飯鍋接入220?V(1)電飯鍋工作時的最大功率和最小功率;(2)電熱絲R2(3)若電壓降低,S1斷開,這時電路中的電流始終為1?A,10?min【答案】解:(1)由電路圖可知,當S和S1都閉合時,電阻R1與R2并聯(lián),電路中的電流最大,
由圖乙可知,電路中的最大電流I大=3A,則電飯鍋的最大功率:
P大=UI大=220V×3A=660W,
當開關S閉合、S1斷開時,電路為R1的簡潔電路,電路中的電流最小,
由圖乙可知,電路中的最小電流I小=2A,則電飯鍋的最小功率:
P小=UI小=220V×2A=440W;
(2)因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,
所以,電阻R1與R2并聯(lián)時,通過R1的電流為2A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過電熱絲R2的電流:
I2=I大-I小=3A-2A=1A,
由I=UR可得,電熱絲R2的阻值:
R2=UI2=220V1A=220Ω;
(3)當開關S閉合、S1斷開時,電路為R1【解析】(1)由電路圖可知,當S和S1都閉合時,電阻R1與R2并聯(lián),電路中的電流最大;當開關S閉合、S1斷開時,電路為R1的簡潔電路,電路中的電流最小,依據圖乙可知電路中的最大和最小電流,依據P=UI求出電飯鍋工作時的最大功率和最小功率;
(2)電路中電流最大和最小時通過R1的電流不變,依據并聯(lián)電路的電流特點求出通過電熱絲R2的電流,依據歐姆定律求出電熱絲R2的阻值;
(3)當開關S閉合、S1斷開時,電路為R1的簡潔電路,依據歐姆定律求出R圖甲是某款家用電熨斗.電路原理如圖乙,R1、R2為發(fā)熱體,R1的阻值為220?Ω,通過S1、S2實現溫度限制.電源電壓為電熨斗的額定電壓220?V(1)只閉合S1(2)只閉合S2,求R2在(3)為適應更多衣料,小明對電路作了改進(如圖丙).在電熨斗原低溫工作狀態(tài)下,移動滑片P,使相應發(fā)熱體的功率可在原功率的25%~100%之間變更【答案】解:
(1)只閉合S1時,只有R1工作
I=UR1=220V220Ω=1A,
P=I2R=1A2×220Ω=220W,
(2)只閉合S2,只有R2工作,由題意知電熨斗的最大功率為660W,由P=U2R總即當R總最小時有最大功率,所以R1、R2應為并聯(lián)。
R總=R1R2R1+R2=R2×220ΩR2+220Ω,
P=U2R=220V2R2×220ΩR2+220Ω=660W,【解析】略
疫情讓大家更加相識到增加體質的重要性,這須要科學的膳食結構保障,比如我們應當多吃水果補充維C,可是冬天打出來的果汁太涼,科技小組的同學設計了一款“智能榨汁杯”,如圖甲所示。其自動控溫工作原理如圖乙所示,限制電路中的電磁鐵線圈電阻不計,R0是愛護電阻,Rt為熱敏電阻,其阻值隨溫度變更的規(guī)律如圖丙所示,電源電壓U1恒為6V;工作電路中,U2=220V,R1、R2是加熱電阻。當線圈中的電流I>8mA時,加熱電路接通。加熱功率400W,加熱效率為90%,保溫功率80W(1)智能榨汁機起先加熱時金屬板應與________(選填“a”或“b”)端相連接。若要使智能榨汁機剛起先保溫時的溫度降低一些,可實行的措施是:________(寫一條即可)。(2)若R0為200Ω,則智能榨汁機剛起先(3)電阻絲R1(4)該熱水器在加熱狀態(tài)下,將500mL、20oC的果汁加熱到50oC須要加熱多長時間。【c果汁=4×10【答案】解:(1)由乙圖可知,電磁鐵有磁性,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點和觸點b接通時,電路為R2的基本電路;
電磁鐵無磁性,繼電器上方觸點和觸點a接通時,R1與R2串聯(lián);
因串聯(lián)電路中的總電阻等于各部分電阻之和,所以繼電器下方觸點和觸點b接通時,為R2的基本電路,依據P=U2R可知,電路處于加熱狀態(tài);
依據圖丙可知,起先保溫的溫度越低,熱敏電阻的阻值越小,由I=UR和串聯(lián)電路電阻特點可知:
Rt=U1I-R0,因此使熱水器剛起先保溫時的溫度降低一些,可增大愛護電阻R0或減小電源電壓;
(2)由題意可知,剛起先保溫時,電路電流為0.8mA,
由I=UR可知,電路的總電阻為:R總=UI=6V8×10-3A=750Ω,
因串聯(lián)電路中的總電阻等于各部分電阻之和,所以熱敏電阻的阻值為:Rt=R總-R0=750Ω-200Ω=550Ω,
由圖乙可知,此時溫度為80℃;
(3)由乙圖可知,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點和觸點b接通時,電路為R2的基本電路,電路處于加熱狀態(tài);由【解析】(1)由乙圖可知,電磁鐵有磁性,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點和觸點b接通時,電路為R2的基本電路;電磁鐵無磁性,繼電器上方觸點和觸點a接通時,R1與R2串聯(lián),然后依據P=U2R進行推斷即可;
依據圖丙可知,起先保溫的溫度越低,熱敏電阻的阻值越小,依據歐姆定律的的應用和串聯(lián)電路電阻特點可知愛護電阻阻值的變更或電源電壓的變更;
(2)依據題意可知,當電路電流為0.8mA時,剛起先保溫,依據歐姆定律的應用求出此時電路的總電阻,然后依據串聯(lián)電路電阻特點求出R的阻值,再依據圖乙讀出此時水的溫度;
(3)由甲圖可知,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點和觸點b接通時,電路為R2的基本電路;繼電器上方觸點和觸點a接通時,R1與R2串聯(lián);依據串聯(lián)電路特點和P=U2R可知電路的工作狀態(tài),并進一步求出R1的阻值;如圖甲所示電路,電源電壓恒為4.5V,閉合開關S后,滑片P由右向左滑動,因變阻器某處發(fā)生斷路,滑片P向左移動一段距離后電流表才有讀數,當電流表起先有讀數時,才閉合開關S1,此時電壓表的示數為2.5V。電流表讀數I與滑片P滑動距離s的關系如圖乙所示。求:
(1)當電流表起先有讀數時,R1接入電路的阻值;
(2)當滑片P移到s=2cm處時,電阻R0在10s內產生的熱量;
(3)當滑片P移到s=6cm處時,R1消耗的電功率;
(4)電壓表的量程為“0-3V”,電流表的量程為“0-0.6A”。若R1未斷路,為愛護電路平安,R0【答案】解:由電路圖可知,兩開關均閉合時,R1與R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R1兩端的電壓。
(1)由圖乙和題意可知,當電流表起先有讀數即I=0.2A時,滑片P移動的距離x=2cm,此時電壓表的示數為2.5V,
由I=UR可得,R1接入電路的阻值:
R1=U1I=2.5V0.2A=12.5Ω;
(2)當s=2cm時,電壓表的示數為2.5V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R0兩端的電壓:
U0=U-U1=4.5V-2.5V=2V,
則電阻R0的阻值:
R0=U0I=2V0.2A=10Ω,
電阻R0在10s內產生的熱量為:
Q0=I2R0t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J;
(3)當滑片P滑到s=6cm處時,由圖乙可知,此時電路中的電流I'=0.4A,
此時R0兩端的電壓:
U0'=I'R0=0.4A×10Ω=4V,
此時R1兩端的電壓:
U1'=U-U0'=4.5V-4V=0.5V,
則R1消耗的電功率:
P1=U1'I'=0.5V×0.4A=0.2W;
(4)假設滑動變阻器某處未發(fā)生斷路,
當滑動變阻器接入電路的電阻為零時,此時電路中的電流最大,
則電路中的最大電流為:
I大=UR0=4.5V10Ω=0.45A<0.6A,
R0的最大電功率為:
P0大【解析】由電路圖可知,兩開關均閉合時,R1與R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R1兩端的電壓。
(1)由圖乙讀出電流表起先有讀數時滑片P移動的距離和電路中的電流,又知道此時電壓表的示數,依據歐姆定律求出R1接入電路的阻值;
(2)當s=2cm時,依據串聯(lián)電路的電壓特點求出R0兩端的電壓,依據歐姆定律求出電阻R0的阻值,依據Q0=I2R0t算出電阻R0在10s內產生的熱量;
(3)當滑片P滑到s=6cm處時,由圖乙可知電路中的電流,依據歐姆定律求出R0兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點求出此時R1兩端的電壓,利用P=UI求出R1消耗的電功率;
(4)假設滑動變阻器某處未發(fā)生斷路,當滑動變阻器接入電路的電阻為零時,電路的總電阻最小,電流最大,依據P0大=閱讀短文,回答問題:
巨磁電阻效應1988年阿爾貝?費爾和彼得?格林貝格爾發(fā)覺,在鐵、鉻相間的三層復合膜電阻中,微弱的磁場可以導致電阻大小的急劇變更,這種現象被命名為“巨磁電阻效應”。更多的試驗發(fā)覺,并非隨意兩種不同種金屬相間的膜都具有“巨磁電阻效應”。組成三層膜的兩種金屬中,有一種是鐵、鈷、鎳這三種簡潔被磁化的金屬中的一種,另一種是不易被磁化的其他金屬,才可能產生“巨磁電阻效應”。進一步探討表明,“巨磁電阻效應”只發(fā)生在膜層的厚度為特定值時。用R0表示未加磁場時的電阻,R表示加入磁場后的電阻,科學家測得鐵、鉻組成的復含膜R與R0之比與膜睽厚度d(三層膜厚度均相同)的關系如圖所示。
1994年IBM公司依據“巨磁電阻效應”原理,研制出“新型讀出磁頭”,將磁場對復合膜阻值的影響轉換成電流的變更來讀取信息。
(1)以下兩種金屬組成的三層復合膜可能發(fā)生“巨磁電阻效應”的是______。
A.銅、銀B.鐵、銅C.銅、鋁D.鐵、鎳
(2)對鐵、鉻組成的復合膜,當膜層厚度是1.7nm時,這種復合膜電阻______。(選填“具有”或“不具有”)“巨磁電阻效應”。
(3)“新型讀出磁頭”可將微弱的______信息轉化為電信息?!靶滦妥x出磁頭”的工作原理是______。
(4)鐵、鉻組成的復合膜,發(fā)生“巨磁電阻效應”時,其電阻R比未加磁場時的電阻R0______。(選填“大”或“小”)得多。
(5)如圖是硬盤某區(qū)域磁記錄的分布狀況,其中1表示有磁區(qū)域,0表示無磁區(qū)域。將“新型讀出磁頭”組成如圖所示電路,當磁頭從左向右勻速經過該區(qū)域過程中,電流表讀數變更狀況應是圖中的______?!敬鸢浮緽
具有
磁
電磁感應
小
B【解析】解:(1)由題意知,組成層膜的兩種金屬有一種是易磁化的金屬鐵鈷鎳中的其中一種,另一種是不易被磁化的,故選B;
(2)由圖知:當d=1.7nm時,RR0遠小于1,即在施加磁場前后,復合膜的阻值變更較大,符合“巨磁電阻效應”,即此時復合膜具有“巨磁電阻效應”;
(3)“新型讀出磁頭”將磁場對復合膜阻值的影響轉化為電流,即將磁場的變更(磁信息)轉化電流的變更(電信息)該轉化過程是利用電磁感應原理;
(4)同(2),由圖知:當復合膜發(fā)生“巨磁電阻效應”時,RR0<1,即:R<R0,因此電阻R要比R0小的多;
(5)在“硬盤的磁信息”中,左數第一、四、五格均為有磁區(qū)域,由“巨磁電阻效應”知,此時電阻要變小,相應的電流要變大;而左數其次、三格為無磁區(qū)域,電阻沒有變更,電流較??;
依據上面的分析知,只有B圖符合上述要求,故選B。
故答案為:(1)B;(2)某愛好小組設計了如圖甲所示的汽車轉向指示燈電路模型,接通相應指示燈后,該指示燈會亮、暗(微弱發(fā)光)交替閃耀發(fā)光,電路中電源電壓恒為6伏,指示燈規(guī)格為“6V3W”,R0為定值電阻,電磁鐵線圈及鐵的阻值忽視不計。指示燈的電流與電壓的變更電壓/V……0.41.22.03.04.05.05.5……電流/A……0.070.120.180.260.340.420.46……(1)電磁鐵的原理是利用電流的______效應,圖甲中電磁鐵上端為______極。(選填“N”或“S”)
(2)當轉向開關與觸點“2和3”接通時,右轉指示燈兩端實際電壓U燈隨時間t變更規(guī)律如圖乙所示,已知當右轉指示燈微弱發(fā)光時,右轉指示燈的功率與定值電阻R0的功率之比是1:4,求:
①定值電阻R0的阻值和功率;
②右轉指示燈閃耀交替工作30【答案】磁
N【解析】解:(1)電磁鐵的原理是利用電流的磁效應;
已知電源正負極,依據電流流向,由安培定則可知,圖甲中電磁鐵上端為N極,下端是S極;
(2)①當轉向開關與觸點“2和3”接通時,右轉指示燈與R0串聯(lián)接入電路中,電流相同,右轉指示燈的功率與定值電阻R0的功率之比是1:4,
則依據P=UI知,右轉指示燈的電壓與定值電阻R0的電壓之比為UL:U0=PLI:P0I=PL:P0=1:4;
在串聯(lián)電路中電源電壓等于各部分電壓之和,U=UL+U0=6V,
則UL=1.2V,U0=4.8V;
由表格數據知,當燈泡兩端的電壓為1.2V時,通過燈泡的電流為0.12A,
由歐姆定律可知,R0的阻值為:R0=U0I=4.8V0.12A=40Ω,
此時R0的功率為:
PR0=I2R0=(0.12A)2×40Ω=0.576W;
②右轉指示燈兩端實際電壓U燈隨時間t變更規(guī)律如圖乙所示,
由圖乙可知,每1.5s的時間里,電壓為6V時的工作時間是0.5s,電壓為1.2V時的工作時間是1s,
則指示燈工作30s,電壓為6V的工作的時間t1=301.5×0.5=10s,電壓為1.2V時的工作的時間t2=30s-10s=20s;
當電壓為6V時,燈泡正好正常發(fā)光,功率為3W,
所以電壓為6V時燈泡消耗的電能:W1=Pt1=3W×10s=30J;電梯為居民出入帶來很大的便利.小明家住某小區(qū)某棟6樓,放學后乘電梯回家.小明查閱資料,了解到出于平安考慮,電梯都設置了超載自動報警系統(tǒng),其工作原理如圖甲所示,電路由工作電路和限制電路組成:在工作電路中,當電梯沒有超載時,動觸點K與靜觸點A接觸,閉合開關S,電動機正常工作.當電梯超載時,動觸點K與靜觸點B接觸,電鈴發(fā)出報警鈴聲,即使閉合開關S,電動機也不工作.在限制電路中,已知電源電壓U=6V,愛護電阻R1=100Ω,電阻式壓力傳感器(壓敏電阻)R2的阻值隨壓力F大小變更如圖乙所示.電梯自重和電磁鐵線圈的阻值都忽視不計.(g取10N/kg)
(1)在限制電路中,當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時,電磁鐵的磁性____________(選填“(2)某次電梯正常運行時,測得通過電磁鐵線圈的電流為10mA,則此時電梯載重為多少?(3)若電磁鐵線圈電流達到20mA時,剛好接觸靜觸點B,電鈴發(fā)出警報聲、當該電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時,試通過計算說明電梯是否超載?【答案】解:(1)在限制電路中,當壓敏電阻
R2受到的壓力
F
增大時,其阻值減小,電路中的總電阻減小,由
I=UR知,電路中的電流變大,電流增大時電磁鐵的磁性增加。
(2)電路總電阻
R=UI=6V0.01A=600Ω;
依據串聯(lián)電路電阻特點可知,此時壓敏電阻的阻值
R2=R-R1=600Ω-100Ω=500Ω;
由圖乙可知此時壓敏電阻所受的壓力為
F1=6×103
N,故此時電梯載重為
6×103
N;
(3)電梯廂內站立總質量為
1000kg
的乘客時,電梯受到的壓力等于乘客的重力,
即
F2=G'=mg=1000
kg×10
N/kg=104
N;
由題圖乙可知,當壓力
F2=104
N
時,對應的壓敏電阻阻值
R2【解析】本題考查了歐姆定律的敏捷應用,明白電梯超載自動報警系統(tǒng)的工作原理是電磁鐵和知道電磁鐵磁性的強弱與電流的關系是解決本題的關鍵。
(1)在限制電路中,當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時,其阻值減小,依據歐姆定律可知電路中電流的變更,再依據電磁鐵中電流增大時磁性增加推斷此時電磁鐵的磁性的變更;
(2)依據歐姆定律計算出電路中的總電阻,依據電阻的串聯(lián)計算出壓敏電阻的阻值,結合圖乙確定壓力大小,然后推斷載重;
(3)依據G=mg求出乘客的重力,也就是對電梯的壓力,找出圖象中壓力對應的R2電阻值,依據歐姆定律的學問計算出此時電路中的電流,將這個電流和20mA如圖所示是始終流電動機提升重物的裝置。電源電壓U=12V保持不變,已知電動機線圈電阻為1Ω.開關閉合后,電動機勻速提升重物,此時,電流表讀數為1A,電壓表讀數為3V.不計任何摩擦,求:
(1)1分鐘內該電路消耗的總電能;(2)電動機的發(fā)熱功率;(3)當重物的質量超過肯定數值時,電動機將無法轉動,求此時電動機的電功率。(4)依據以上計算說明,為什么電動機不轉時很簡潔被燒壞?!敬鸢浮拷猓?1)1分鐘內該電路消耗的總電能:W=UIt=12V×1A×60s=720J;(2)電動機的發(fā)熱功率:P熱(3)當電動機不轉動時,相當于一個1Ω的電阻,定值電阻;由歐姆定律可得,此時電路中的電流:,電動機的功率:P=I'(4)電動機不轉時,電流大大超過額定電流,依據Q=I【解析】此題考查學生對電動機的電功率、電動機消耗的電能、電動機的發(fā)熱功率的計算;關鍵知道電動機是非純電阻用電器。
(1)1分鐘內該電路消耗的總電能用公式W=UIt計算即可;
(2)電動機的發(fā)熱功率P熱=I2R線;
(3)當電動機不轉動時,相當于一個1Ω的電阻,定值電阻;
由歐姆定律可得,此時電路中的電流:;
電動機的功率:P=I'2R線六、綜合題閱讀短文,回答問題
電動平衡車
電動平衡車又稱體感車,是一種時尚代步工具,以內置的精密固態(tài)陀螺儀來推斷車身所處的姿態(tài)狀態(tài),檢測車體姿態(tài)的變更,并利用伺服限制系統(tǒng),精確地驅動左右兩個電動機進行相應的調整,以保持系統(tǒng)的平衡,電動平衡車采納站立式駕駛方式,如圖1所示,通過身體重心和操控桿限制車體運行,采納鋰電池組作為動力來源驅動左右兩個電動機行駛。
下表為某品牌電動平衡車部分技術參數。
電池可光鋰電池車身自重20kg電池最大儲能0.5kWh最大載重90kg每個電動機最大輸出功率350W最高速度18km/h每個電動機的能量轉化效率80%最大陡坡30°平衡車的轉向指示燈電路如圖乙所示,電路中電源電壓恒為6V,指示燈L1、L2的規(guī)格均為“6V6W”,R0為定值電阻,電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽視不計,不考慮指示燈電阻隨溫度的變更,當單刀雙擲開關S與“1”接通后,左轉指示燈L1會亮暗交替閃耀。在此過程中,左轉指示燈L1兩端實際電壓UL隨時間,變更規(guī)律如圖丙所示。
(1)當人駕駛平衡車在水平路面上勻速直線運動時,下列說法正確的是______。
A.平衡車輪胎上的花紋只是為了美觀
B.平衡車做勻速直線運動是因為不受摩擦力
C.平衡車的重力與地面對平衡車的支持力是一對平衡力
D.人對平衡車的壓力與平衡車對人的支持力是一對相互作用力
(2)如圖所示,與電動平衡車驅動前行過程原理相同的是______。
(3)圖乙電路中定值電阻R0的阻值為______Ω,在單刀雙擲開關S與“1”接通狀況下,左轉指示燈L1亮暗交替閃耀工作10min,則整個電路消耗的電能為______J。
(4)體重為60kg的小明站在該雙輪電動平衡車上時,若每個車輪與地面的接觸面積為20cm2,則地面受到的壓強是______Pa;他駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時,受到的阻力是人與車總重的0.1倍,則阻力為______N.(g=10N/kg)
(5)體重為60kg【答案】D
C
24
1680
2×105
80
200【解析】解:
(1)A.平衡車輪胎上的花紋,是在壓力肯定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,不單單是為了美觀,故A錯誤;
B.平衡車做勻速直線運動是因為受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力,故B錯誤;
C.平衡車的重力與地面對平衡車的支持力大小不相等,不是一對平衡力,故C錯誤;
D.人對平衡車的壓力與平衡車對人的支持力大小相等、方向相反、在同始終線上、作用于兩個不同的物體上,是一對相互作用力,故D正確。
(2)電動平衡車驅動前行時的主要部件是電動機,電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力而轉動;
A圖沒有電源,是電磁感應現象,是發(fā)電機的原理圖,故A圖不符合題意;
B圖是奧斯特試驗,說明通電導體四周有磁場,故B圖不符合題意;
C圖有電源,其原理是通電導體在磁場受力而轉動,是電動機的原理圖,故C圖符合題意;
D圖是電磁鐵,是利用電流的磁效應制成的,故D圖不符合題意。
故選:C。
(3)①由P=UI=U2R可得,指示燈L1的阻值RL=UL2PL=(6V)26W=6Ω,
S與“1”接通,觸電A與B分別時,L1與R0串聯(lián),由圖象知燈泡兩端電壓UL=1.2V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以R0兩端的電壓U0=U-UL'=6V-1.2V=4.8V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以此時電路中的電流I=UL'RL=1.2V6Ω=0.2A,
由I=UR可知,定值電阻R0的阻值:R0=U0I=4.8V0.2A=24Ω;
②0~1s內電路消耗的電能W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J,
當觸點A與B接通時,電磁鐵和電阻R0被短路,指示燈兩端的電壓和額定電壓相等,
則1s~1.5s內電路消耗的電能W2=PLt'=6W×0.5s=3J,
由圖丙可知,一個周期的時間T=1.5s,10min內有10×60s1.5s=400個周期,
則指示燈交替工作10min整個電路消耗的電能W=(W1+W2)×400=(1.2J+3J)×400=1680J。
(4)①小明站在該雙輪電動平衡車上時,地面受到的壓力:
F=閱讀短文,回答問題:
××系列電餅鐺產品說明書
一、產品特點
1、上下鐺可同時加熱
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