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2019年浙江中考科學(xué)真題分類匯編11:電與磁
一、單項(xiàng)選擇題
1.(2019·紹興)如圖是小敏設(shè)計(jì)的汽車尾氣中CO排放量的檢測(cè)電路。當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí),電鈴發(fā)聲報(bào)警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是()
A.電鈴應(yīng)接在A和C之間
B.當(dāng)CO濃度升高,電磁鐵磁性減弱
C.用久后,電源電壓U1會(huì)減小,報(bào)警時(shí)CO最小濃度比設(shè)定值高
D.為使該檢測(cè)電路在CO濃度更低時(shí)報(bào)警,可將R2控制電路的滑片向下移
【答案】C
【考點(diǎn)】電路的動(dòng)態(tài)分析;電磁鐵的其他應(yīng)用
【解析】【分析】(1)當(dāng)CO濃度增大,電阻減小,電流增大時(shí),電磁鐵才會(huì)吸引銜鐵,這時(shí)電鈴工作報(bào)警,根據(jù)觸點(diǎn)位置確定電鈴的位置;
(2)電磁鐵的磁性隨線圈電流的增大而增大,減小而減小;
(3)電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的,即線圈中需要達(dá)到的電流大小不變,根據(jù)歐姆定律判斷電源電壓減小后電阻的變化,進(jìn)而判斷出氣敏電阻的阻值變化,最終判斷出CO濃度設(shè)定值的變化;
(4)據(jù)上可知,報(bào)警時(shí)控制電路中電流保持不變,即總電阻不變;根據(jù)氣敏電阻的阻值變化判斷變阻器的阻值變化,進(jìn)而確定滑片的移動(dòng)方向。
【解答】A.當(dāng)CO濃度增大,電阻減小,電流增大時(shí),電磁鐵才會(huì)吸引銜鐵,這時(shí)銜鐵與下面的觸點(diǎn)接通,只有電鈴在BD部分才能報(bào)警,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)CO濃度增大,電阻減小,電流增大時(shí),電磁鐵的磁性會(huì)增強(qiáng),故B錯(cuò)誤;
C.電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的,即線圈中需要達(dá)到的電流大小不變;當(dāng)電源電壓減小時(shí),控制電路部分電流變小,此時(shí)電磁鐵磁力較小不能將銜鐵吸下來報(bào)警;只有CO的濃度繼續(xù)增大,氣敏電阻的阻值繼續(xù)減小,電路電流增大才能再次報(bào)警,因此報(bào)警時(shí)CO的最小濃度設(shè)定值偏高,故C正確;
D.報(bào)警時(shí)控制電路中電流保持不變,即總電阻不變;當(dāng)CO的濃度降低時(shí),氣敏電阻的阻值變大,為了正常報(bào)警,變阻器的阻值必須變小,即滑片向上移動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
2.(2019·寧波)如圖甲所示電路,分別把定值電阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之間后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)畫出A、B之間電阻的P-U圖像,如圖乙所示。如果把R1和R2并聯(lián)后接入A、B之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同理,可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對(duì)應(yīng)的電阻和圖像③所在的區(qū)域分別是()
A.R1和ⅠB.R1和ⅢC.R2和ⅠD.R2和Ⅲ
【答案】C
【考點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用
【解析】【分析】(1)假設(shè)A、B兩個(gè)電阻的電壓相等,根據(jù)公式比較功率的大小,然后判斷兩個(gè)圖像和電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
(2)如果A、B并聯(lián),那么它們的總電阻比R2的電阻還小,根據(jù)公式判斷這時(shí)的總功率與P2的關(guān)系,進(jìn)而確定圖像③的位置。
【解答】(1)假設(shè)A、B兩個(gè)電阻的電壓相等,根據(jù)可知,電阻小的功率大;因?yàn)镽1>R2,所以P1<P2;在乙圖中,從橫軸上找一點(diǎn)做橫軸的垂線分別于兩個(gè)圖像相交,發(fā)現(xiàn)這時(shí)①的功率>②的功率,因此①是R2的圖像,②是R1的圖像;
(2)如果A、B并聯(lián),那么它們的總電阻比R2的電阻還小,根據(jù)公式可知,這時(shí)的總功率比①中R2的功率還大,肯定在圖像①的左邊,即I的位置。
故選C。
3.(2019·臺(tái)州)能寫紅黑雙色的磁畫板截面如圖所示,按下寫字筆黑色按鈕寫出黑色的字,按下紅色按鈕寫出紅色的字,刷子左右移動(dòng)則字消失。下列說法正確的是()
A.刷子可以用鐵制作
B.寫黑字時(shí)筆尖為S極
C.寫紅字時(shí)筆尖為N極
D.寫字的原理是同名磁極相互排斥
【答案】A
【考點(diǎn)】磁體、磁極、磁化;磁極間的相互作用
【解析】【分析】(1)磁極之間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;
(2)磁鐵都有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。
【解答】當(dāng)按下黑色按鈕,筆尖靠近磁畫板時(shí),畫板上黑色的S極在上顯示黑字,根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,這時(shí)筆尖為N極,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)按下紅色按鈕,筆尖靠近磁畫板時(shí),畫板上紅色的N極在上顯示紅字,根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,這時(shí)筆尖為S極,故C錯(cuò)誤;
寫字的原理是“異名磁極相互吸引”,故D錯(cuò)誤;
當(dāng)用刷子左右移動(dòng)時(shí),文字消失,說明磁畫板上的小磁體又在刷子的引力恢復(fù)原來的位置,因此刷子可以用鐵制作,故A正確。
故選A。
4.(2019·溫州)用伏安法測(cè)電阻時(shí),某電表的示數(shù)如圖所示。其示數(shù)為()
A.1.5安B.7.5安C.1.5伏D.7.5伏
【答案】C
【考點(diǎn)】電壓的測(cè)量及電壓表的使用
【解析】【分析】首先根據(jù)接線情況判斷電壓表使用的量程,然后確定對(duì)應(yīng)的分度值,最后根據(jù)指針的位置判斷電壓表的示數(shù)。
【解答】由于電壓表使用接線柱“-”和“3V”,所以使用0~3V的量程;因?yàn)?V到1V之間平均分成10個(gè)小格,所以分度值是:1V÷10=0.1V,那么這時(shí)電壓表的示數(shù)為:1V+0.1V×5=1.5V,故C正確。
故選C。
5.(2019·溫州)小明按圖甲連接電路,閉合開關(guān),燈泡L1的功率為P1。他將一個(gè)阻值大于L1的燈泡L2串聯(lián)接入電路(如圖乙),閉合開關(guān)后,L1、L2的功率分別為P1’、P2‘(不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響,電源電壓恒定)。下列關(guān)系式正確的是()
A.P2'>P1'>P1B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1‘D.P1>P1'>P2‘
【答案】C
【考點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)根據(jù)公式可知,當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,功率越??;
(2)在串聯(lián)電路中,功率與電阻成正比,即電阻越大,功率越大。
【解答】(1)甲圖中只有燈泡L1,乙圖中燈泡L1與L2串聯(lián),根據(jù)R總=R1+R2可知,乙圖中總電阻大于甲圖中的總電阻;根據(jù)公式可知,當(dāng)電源電壓不變時(shí),甲圖中燈泡L1的功率P1大于乙圖中的總功率P總,即P1>P總;
(2)根據(jù)公式P總=P1+P2可知,乙圖中兩個(gè)燈泡的功率肯定都小于P總,即小于P1;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電功率與電阻的關(guān)系可知,因?yàn)镽2>R1,所以P2'>P1',
那么:P1>P2'>P1'。
故選C。
6.(2019·寧波)磁共振成像是一種較新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù),它采用強(qiáng)靜磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)使人體組織成像。若攜帶金屬物做磁共振成像,強(qiáng)靜磁場(chǎng)會(huì)吸引鐵質(zhì)物品,變化磁場(chǎng)會(huì)使攜帶的金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使金屬發(fā)熱而灼傷病人,重則危及生命。上述說明中,沒有涉及的知識(shí)是()
A.鐵在磁場(chǎng)里會(huì)被磁化B.磁能生電
C.電流的熱效應(yīng)D.同名磁極相互排斥
【答案】D
【考點(diǎn)】磁體、磁極、磁化;電磁感應(yīng)
【解析】【分析】分析題干描述的現(xiàn)象包含的物理原理,哪個(gè)沒有涉及,哪個(gè)就是正確選項(xiàng)。
【解答】A.根據(jù)“強(qiáng)靜磁場(chǎng)會(huì)吸引鐵質(zhì)物品”可知,鐵質(zhì)物質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化,故A不合題意;
B.根據(jù)“變化磁場(chǎng)會(huì)使攜帶的金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流”可知,磁場(chǎng)能夠生電,故B不合題意;
C.根據(jù)“從而使金屬發(fā)熱而灼傷病人”可知,電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng),故C不合題意;
D.從題目中找不到涉及“同種電荷相互排斥”的描述,故D符合題意。
故選D。
7.(2019·湖州)一條形磁鐵放在水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(duì)(如圖所示)。下列敘述中,正確的是()
A.閉合開關(guān)前,電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用
B.閉合開關(guān)后,條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)過程中,若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則它受到桌面的摩擦力大小保持不變
【答案】C
【考點(diǎn)】二力平衡的條件及其應(yīng)用;摩擦力的存在;影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素
【解析】【分析】(1)磁鐵能夠吸引鐵、鈷、鎳等鐵磁性物質(zhì);
(2)首先根據(jù)安排定則判斷電磁鐵右端的極性,然后根據(jù)磁極之間的相互作用判斷條形磁鐵受到的磁力,最后根據(jù)二力平衡判斷摩擦力的方向;
(3)根據(jù)滑片移動(dòng)方向判斷電流變化,進(jìn)而判斷電磁鐵的磁力大小變化;
(4)當(dāng)物體靜止時(shí),它受到的靜摩擦力始終等于外在的推力。
【解答】A.閉合開關(guān)前,電磁鐵沒有磁性,但是條形磁鐵吸引它的鐵芯,故A錯(cuò)誤;
B.閉合開關(guān)后,電磁鐵的右端是S極,那么條形磁鐵受到向左的引力;根據(jù)二力平衡原理可知,條形磁鐵受到的摩擦力方向向右,故B錯(cuò)誤;
C.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)時(shí),電阻變小,電流變大,電磁鐵磁性增大,對(duì)條形磁鐵的引力增大,故C正確;
D.如果條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),它受到的摩擦力等于電磁鐵的引力;因?yàn)橐υ龃螅阅Σ亮σ苍龃?,故D錯(cuò)誤。
故選C。
8.(2019·湖州)如圖所示家庭電路中的某一部分,電工師傅按下面的順序進(jìn)行檢測(cè):①閉合S,燈L1亮;②斷開S1,閉合S2,燈L2不亮;③再用測(cè)電筆測(cè)a、b、c、d四個(gè)接線點(diǎn),發(fā)現(xiàn)只有在c點(diǎn)氛管不發(fā)光。若電路中只有一處故障,則是()
A.燈L2短路B.燈L2所在支路開路
C.c、d兩點(diǎn)間開路D.c點(diǎn)左側(cè)的零線開路
【答案】C
【考點(diǎn)】家庭電路的故障分析
【解析】【分析】正常情況下,測(cè)電筆接觸火線或與火線連通的部分發(fā)光,接觸零線或與零線連通的部分不發(fā)光;如果原來不發(fā)光的位置發(fā)光了,只能說明原來的通路變成斷路,即零線斷路。
【解答】由于a、b兩點(diǎn)與火線連通,因此氖管發(fā)光,這是正常的;而c、d兩點(diǎn)與零線連通,應(yīng)該不發(fā)光,但是d點(diǎn)發(fā)光了,說明d與零線之間的部分發(fā)生斷路,即cd之間發(fā)生斷路,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。
故選C。
9.(2019·嘉興)如圖是小明按設(shè)計(jì)連接的鉛筆芯變阻器電路,將導(dǎo)線a固定在鉛筆芯一端,閉合開關(guān)后,把導(dǎo)線b沿鉛筆芯向右移動(dòng),燈泡變亮。則他設(shè)計(jì)的電路圖是()
A.B.
C.D.
【答案】B
【考點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì);滑動(dòng)變阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)兩個(gè)用電器相互影響,那么它們串聯(lián);不相互影響,那么它們并聯(lián);
(2)滑動(dòng)變阻器使用的滑片哪邊的部分,由下面的接線柱決定;
(3)首先判斷燈泡和變阻器的串并聯(lián)關(guān)系,然后根據(jù)滑片的移動(dòng)方向和燈泡亮度變化判斷變阻器下面接的哪邊的接線柱,最后進(jìn)行選擇即可。
【解答】因?yàn)殂U筆芯影響燈泡的亮度變化,所以它們應(yīng)該串聯(lián);燈泡變亮,說明電流變大,電阻變小,根據(jù)導(dǎo)線b向右移動(dòng)可知:接入電路的是鉛筆芯滑片右邊的部分,故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。
故選B。
10.(2019·嘉興)小明在科學(xué)拓展課上制作了一個(gè)簡(jiǎn)易喇叭(原理如圖)。接通信號(hào)源后,電流的方向不斷改變,導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化,通過吸引或排斥磁鐵,帶動(dòng)紙盆振動(dòng)。為改變紙盆振動(dòng)幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度下列方法不可行的是()
A.改變磁鐵的磁極B.改變電流的大小
C.改變磁鐵磁性強(qiáng)弱D.改變線圈的匝數(shù)
【答案】A
【考點(diǎn)】探究影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素的實(shí)驗(yàn)
【解析】【分析】線圈和條形磁鐵之間的磁力越大,紙盆的振動(dòng)幅度越大,喇叭的響度越大。既可以改變條形磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度,也可以改變線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度,據(jù)此選擇。
【解答】要改變喇叭的響度,就必須改變線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度或磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度;因?yàn)殡姶盆F的磁性大小受到電流大小和線圈匝數(shù)的影響,因此B、C、D都不合題意;
改變磁鐵的磁極對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒有影響,故A符合題意。
故選A。
11.下列用電器主要利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.電飯煲B.電視機(jī)
C.洗衣機(jī)D.油煙
【答案】A
【考點(diǎn)】影響電流熱效應(yīng)的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】當(dāng)電流過導(dǎo)體時(shí),由于自由電子的碰撞,導(dǎo)體的溫度會(huì)升高。這是因?yàn)閷?dǎo)體將吸收的電能轉(zhuǎn)換成為熱能的緣故。這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
【解答】利用電流熱效應(yīng)就是把電能轉(zhuǎn)化為熱能;
A、電飯煲是電能轉(zhuǎn)化為熱能;故A符合;
B、電視機(jī)是電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能;故B不符合;
C、洗衣機(jī)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;故C不符合;
D、油煙機(jī)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;故D不符合;
故答案為:A。
12.小科用一個(gè)不帶電的輕質(zhì)泡沫球靠近電腦顯示屏,小球偏至如圖實(shí)線位置。據(jù)此推測(cè)顯示屏()
A.帶正電B.帶負(fù)電C.不帶電D.一定帶電
【答案】D
【考點(diǎn)】電荷間的相互作用規(guī)律;物體帶電情況的判斷
【解析】【分析】電荷,為物體或構(gòu)成物體的質(zhì)點(diǎn)所帶的正電或負(fù)電,帶正電的粒子叫正電荷(表示符號(hào)為“+”),帶負(fù)電的粒子叫負(fù)電荷(表示符號(hào)為“﹣”)。也是某些基本粒子(如電子和質(zhì)子)的屬性,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
【解答】由圖可知,不帶電的輕質(zhì)泡沫球能夠被顯示屏吸引,則說明顯示屏一定帶電,因?yàn)閹щ婓w能夠吸引輕小物體,而無法判斷顯示屏的帶電類型;故D符合;
故答案為:D。
13.如圖甲是一種電熱膜,它不易氧化,工作時(shí)能自動(dòng)控溫。其構(gòu)造是在絕緣薄膜表面,將多條薄的導(dǎo)電墨線兩端與金屬導(dǎo)線相連,如圖乙。導(dǎo)電墨線電阻隨溫度變化圖像如圖丙。有關(guān)電熱膜說法正確的是()
A.導(dǎo)電墨線間以串聯(lián)的方式連接
B.不易氧化屬于電熱膜的物理性質(zhì)
C.工作時(shí)通過導(dǎo)電墨線的電流始終不變
D.溫度到達(dá)t0時(shí),發(fā)熱功率會(huì)急劇減小
【答案】D
【考點(diǎn)】化學(xué)變化與物理變化的判別;串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別;電阻和電阻的串聯(lián)、并聯(lián);電功率
【解析】【分析】并聯(lián)是元件之間的一種連接方式,其特點(diǎn)是將2個(gè)同類或不同類的元件、器件等首首相接,同時(shí)尾尾亦相連的一種連接方式。通常是用來指電路中電子元件的連接方式,即并聯(lián)電路。指物質(zhì)沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫做物理性質(zhì)。電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率。是用來表示消耗電能的快慢的物理量,用P表示,它的單位是瓦特(Watt),簡(jiǎn)稱"瓦",符號(hào)是W。
【解答】A、由圖可知,導(dǎo)電墨線間以并的方式連接;故A錯(cuò)誤;
B、不易氧化屬于電熱膜的化學(xué)性質(zhì);故B錯(cuò)誤;
C、由丙圖可知,墨線的電阻會(huì)發(fā)生改變,所以通過過導(dǎo)電墨線的電流會(huì)發(fā)生改變;故C錯(cuò)誤;
D、由丙圖可知,溫度到達(dá)t0時(shí),電阻會(huì)急劇增大,從而導(dǎo)致電路的總電阻也會(huì)增大,根據(jù)P=U2/R總可知,發(fā)熱功率也會(huì)急劇減??;故D正確;
故答案為:D。
14.如圖是壁掛式拿起即亮手電筒的結(jié)構(gòu)示意圖,手電筒插入基座不亮,拔離即亮,塑料片起到了開關(guān)的作用。該手電筒的工作電路圖是()
A.B.
C.D.
【答案】D
【考點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)
【解析】【分析】電路圖是指用電路元件符號(hào)表示電路連接的圖。電路圖是人們?yōu)檠芯?、工程?guī)劃的需要,用物理電學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的符號(hào)繪制的一種表示各元器件組成及器件關(guān)系的原理布局圖。
【解答】由實(shí)物圖可知,基座中的塑料片通過切斷兩節(jié)電池之間的連接,來控制電路的通斷的;故D符合題意;
故答案為:D。
二、填空題
15.(2019·臺(tái)州)某電子打火機(jī)打火原理如圖,壓電陶瓷受到撞擊時(shí)表面電荷重新分布,產(chǎn)生高電壓,發(fā)出電火花點(diǎn)燃?xì)怏w。撞擊時(shí),通過壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是;放電時(shí),兩塊壓電陶瓷的連接方式是聯(lián)。
【答案】機(jī)械能→電能(如把“機(jī)械能”寫成“動(dòng)能”也給分);并
【考點(diǎn)】串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別;能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
【解析】【分析】(1)物體運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能,發(fā)電則具有電能;
(2)將壓電陶瓷看作電磁,將電火花看作用電器,如果有兩條通路,則為并聯(lián);如果只有一條通路,則為串聯(lián)。
【解答】(1)撞擊時(shí),通過壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能→電能;
(2)將壓電陶瓷看作電磁,將電火花看作用電器,每塊壓電陶瓷都能獨(dú)立產(chǎn)生電火花,即有兩條通路存在,那么它們是并聯(lián)。
16.(2019·溫州)霧天能見度低,騎車易發(fā)生交通事故,要減速慢行。
(1)霧天,空氣中會(huì)形成大量水珠。該過程發(fā)生的物態(tài)變化是。
(2)小明要為自行車設(shè)計(jì)一種“霧燈”,以提示過往的行人和車輛。要求工作時(shí)燈泡能持續(xù)交替閃爍。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻,下列電路中符合設(shè)計(jì)要求的是。
A.B.
C.D.
【答案】(1)液化
(2)D
【考點(diǎn)】液化及液化現(xiàn)象;串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)
【解析】【分析】(1)物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)叫汽化;物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)叫液化;
(2)分析各個(gè)電路,哪個(gè)能實(shí)現(xiàn)交替發(fā)光的要求,哪個(gè)就是正確選項(xiàng)。
【解答】(1)霧其實(shí)是有許多的小水珠形成的;霧天,空氣中的水蒸氣放熱由氣態(tài)變成液態(tài)的小水珠發(fā)生液化現(xiàn)象;
(2)A.閉合開關(guān)后,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,燈泡持續(xù)發(fā)光,不能交替閃爍,故A不合要求;
B.閉合開關(guān)后,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,燈泡持續(xù)發(fā)光,不能交替閃爍,故B不合要求;
C.閉合開關(guān)后,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,燈泡熄滅后不能再次發(fā)光,不能交替閃爍,故C不合要求;
D.閉合開關(guān)后,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,這時(shí)切斷燈泡所在的電路,燈泡不發(fā)光;同時(shí)切斷了電磁鐵所在的電路,電磁鐵沒有磁性,銜鐵在自身彈性作用下恢復(fù)原來位置接通電路,這時(shí)燈泡發(fā)光,電磁鐵有再次產(chǎn)生磁性,于是不斷重復(fù)前面的過程,燈泡就可以交替發(fā)光,故D符合要求。
故選D。
17.(2019·寧波)如圖所示是一種反射式路燈,燈發(fā)出的光不是直接照射到路面,而是經(jīng)過燈上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1)光在反射板表面發(fā)生了(填“鏡面反射”或“漫反射”)現(xiàn)象。
(2)如果把反射板換成平面鏡,當(dāng)黑夜燈亮?xí)r,地面上會(huì)有燈罩的影子,因?yàn)楣庠谕环N均勻介質(zhì)中沿傳播。
(3)該燈銘牌上標(biāo)有“220V70W~150W”等字樣。如果某段道路上裝有44盞這樣的燈,該段道路路燈的電路中,干路上熔斷器的額定電流不能小于A。
【答案】(1)漫反射
(2)直線
(3)30
【考點(diǎn)】光的直線傳播及應(yīng)用;鏡面反射與漫反射;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)光線在光滑平整的表面發(fā)生鏡面反射,在凸凹不平的表面發(fā)生漫反射;
(2)影子是由光沿直線傳播的原理形成的;
(3)首先求出44盞路燈的總功率,然后根據(jù)公式計(jì)算熔斷器的額定電流。
【解答】(1)因?yàn)榉瓷浒灞砻嫱拱疾黄?,所以光在上面發(fā)生漫反射;
(2)如果把反射板換成平面鏡,當(dāng)黑夜燈亮?xí)r,地面上會(huì)有燈罩的影子,因?yàn)楣庠谕环N均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
(3)干路上熔斷器的額定電流最小為:。
故答案為:(1)漫反射;(2)直線;(3)30
18.為研究“通電螺線管磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯的關(guān)系”,小科設(shè)計(jì)了如圖1電路。
(1)強(qiáng)弱判斷:通電螺線管吸引大頭針數(shù)量越多,表示其磁性越。
(2)具體操作:
①將無鐵芯的螺線管接入電路,把變阻器滑片P移至最下端,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)螺線管吸引大頭針數(shù)量較少。
②斷開開關(guān)S,在螺線管中插入鐵芯,將變阻器滑片P稍向上移,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)螺線管吸引大頭針數(shù)量較多。
評(píng)價(jià)交流
①上述實(shí)驗(yàn),沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),且存在的錯(cuò)誤是。
②通電螺線管磁性強(qiáng)弱無法用肉眼直接觀察,本實(shí)驗(yàn)用吸引大頭針數(shù)量反映磁性強(qiáng)弱。圖2所示實(shí)驗(yàn)采用的方法與之相同的有。
【答案】(1)強(qiáng)
(2)電流大小沒有控制相同;AB
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究的其他思想方法;探究影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素的實(shí)驗(yàn)
【解析】【分析】控制變量在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念,是指那些除了實(shí)驗(yàn)因素(自變量)以外的所有影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量,這些變量不是本實(shí)驗(yàn)所要研究的變量,所以又稱無關(guān)變量、無關(guān)因子、非實(shí)驗(yàn)因素或非實(shí)驗(yàn)因子。物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
【解答】(1)通電螺線管吸引的大頭針數(shù)量越多,則其磁性就越強(qiáng);
(2)①實(shí)驗(yàn)過程中要保證唯一變量,實(shí)驗(yàn)中有無鐵芯是變量,則不能再有其他變量;對(duì)比步驟①和②可知,變阻器也移動(dòng)了,即兩次電路中的電流也不一樣,導(dǎo)致出現(xiàn)兩個(gè)變量;
②把無法直接觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)換成觀察極易看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,屬于轉(zhuǎn)化法;AB、轉(zhuǎn)化法;C、模擬法;
故答案為:(1)強(qiáng);(2)①電流大小沒有控制相同;②AB。
19.小金制作了一個(gè)利用電壓表測(cè)物體重力的小作品,它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小,如圖所示。
(1)當(dāng)秤盤不放任何重物時(shí),滑片P恰好處于a點(diǎn)。閉合開關(guān),當(dāng)秤盤上所放鉤碼個(gè)數(shù)增多時(shí),電壓表示數(shù)將(填“增大”、“減小”或“不變”);
(2)一段時(shí)間后,在秤盤放2牛重的鉤碼時(shí),表盤讀數(shù)比2牛大,換不同重的鉤碼反復(fù)試驗(yàn),每次讀數(shù)都不同且大于鉤碼的重力。產(chǎn)生這一現(xiàn)象是由于__________引起的(填字母)。
A.R1短路B.R1斷路C.R2短路D.R2斷路
【答案】(1)增大
(2)A
【考點(diǎn)】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應(yīng)用;電路的動(dòng)態(tài)分析
【解析】【分析】幾個(gè)電路元件沿著單一路徑互相連接,每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多只連接兩個(gè)元件,此種連接方式稱為串聯(lián)。以串聯(lián)方式連接的電路稱為串聯(lián)電路。串聯(lián)電路中流過每個(gè)電阻的電流相等。因?yàn)橹绷麟娐分型恢返母鱾€(gè)截面有相同的電流強(qiáng)度。
【解答】(1)由圖可知,電壓測(cè)量的時(shí)電壓表兩端接入電阻的電壓,當(dāng)滑片在a端時(shí),電壓表示數(shù)為0V,當(dāng)秤盤上所放鉤碼個(gè)數(shù)增多時(shí),滑片向b端移動(dòng),接入電阻增大,電壓表的示數(shù)會(huì)增大;(2)一段時(shí)間后,稱出的數(shù)據(jù)總比實(shí)際值大,則說明電壓表的示數(shù)偏大了,而電路是串聯(lián)電路,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓偏大,可能出現(xiàn)的故障是R1短路或R2斷路,但如果R2斷路則電壓表的示數(shù)不會(huì)發(fā)生任何改變;故A符合題意;
故答案為:(1)增大;(2)A。
三、解答題
20.(2019·溫州)溫州地區(qū)常受臺(tái)風(fēng)侵襲。為測(cè)量風(fēng)速,小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀,其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上,彈簧左端固定,右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2米2,均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20厘米,阻值為10歐,電源電壓U0恒為6伏,保護(hù)電阻R0為14歐,電壓表量程0~3伏。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無風(fēng)時(shí),滑片P在A處。有風(fēng)時(shí),滑塊移動(dòng),穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù),計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。
風(fēng)級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)六級(jí)
風(fēng)速v(米/秒)0.3~1.51.6~3.333.4~5.45.5~7.98.0~10.710.8~13.8
風(fēng)壓p(帕)0.055~1.41.6~6.87.2~1818.9~3940~7272.9~119
表中風(fēng)壓p是指與風(fēng)向垂直的受風(fēng)面上單位面積增加的壓力(即單位面積受到的風(fēng)力)。測(cè)量時(shí)保證風(fēng)垂直吹在擋風(fēng)板上,不計(jì)一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的過程中,電路的總電阻。(選填“變大”、“不變”或“變小”)
(2)當(dāng)電壓表示數(shù)U為2伏時(shí),風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)?(寫出計(jì)算過程)
(3)小明想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速,查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比。經(jīng)計(jì)算,他畫出了風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線,如圖丙所示。后因保護(hù)電阻R。損壞,他將其換成了阻值為5歐的電阻,請(qǐng)你在圖丙坐標(biāo)系中大致畫出更換電阻后的風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線,并在曲線上標(biāo)出所能測(cè)量的最大風(fēng)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q。
【答案】(1)不變
(2)解:l=U0/(R+R0)=6伏/(10+14)歐=0.25安
RAP=U/I=2伏/0.25安=8歐
8歐/x=10歐/20厘米得:x=16厘米
查圖乙得:F=14牛
p=F/S=14牛/0.2米2=70帕
據(jù)表可知,風(fēng)級(jí)為五級(jí)。
答:當(dāng)電壓表示數(shù)為2伏時(shí),風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為五級(jí)。
(3)解:如圖
【考點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用
【解析】【分析】(1)電壓表所在的位置可以看做斷路,據(jù)此判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,進(jìn)而判斷電路總電阻的變化;
(2)滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián),根據(jù)計(jì)算出電路的總電流,然后根據(jù)計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入的電阻,接下來根據(jù)電阻和長(zhǎng)度成正比列式計(jì)算出變阻器接入的長(zhǎng)度,也就是彈簧被壓縮的長(zhǎng)度,再根據(jù)乙圖得到這時(shí)的風(fēng)力,最后根據(jù)計(jì)算出壓強(qiáng),通過表格判斷現(xiàn)在的風(fēng)級(jí)。
(3)利用(2)中方法計(jì)算出當(dāng)R0=5Ω,電壓表的示數(shù)為3V時(shí)風(fēng)的級(jí)數(shù),從表格中確定風(fēng)速的值,最后完成作圖即可。
【解答】(1))電壓表所在的位置可以看做斷路,因此滑動(dòng)變阻器始終全部接入電路,那么當(dāng)滑片移動(dòng)過程中,電路的總電阻不變;
(3)當(dāng)R0=5Ω時(shí),
電路電流為:l'=U總/(R+R'0)=6V/(10+5)Ω=04A;
變阻器接入的電阻為:RAP'=U'/I'=3V/0.4A=7.5Ω;
彈簧被壓縮的長(zhǎng)度:7.5Ω/x=10Ω/20cm得:x=15cm;
根據(jù)乙圖得:F'/17.5N=15cm/20cm,得到:F=13.125N;
壓強(qiáng)為:p'=F'/S=13.125N/0.2m2=65.625Pa;
查表得:風(fēng)力為五級(jí),但是比圖上標(biāo)注的五級(jí)風(fēng)速要小一些。
如下圖:
21.(2019·杭州)如圖是一電動(dòng)機(jī)提升物體的示意圖。電源電壓為120伏電動(dòng)機(jī)將一個(gè)質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米,電路中的電流為5安培,(g取10牛/千克
(1)求該電動(dòng)機(jī)工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱
(2)求電動(dòng)機(jī)線圈阻值
(3)當(dāng)該重物上升到一定高度時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住,為什么這種情況下電動(dòng)機(jī)容易燒壞
【答案】(1)解:Q=W總-W機(jī)
=UIt-mgh
=120伏×5安×1秒-50千克×10牛/千克×0.9米
=150焦
(2)解:Q=I2Rt
R==6Ω
(3)解:住時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流過大(或回答電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),使電動(dòng)機(jī)溫度過高,所以容易燒壞。
【考點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用;焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用
【解析】【分析】(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),消耗的電能等于線圈產(chǎn)生的熱量和做的機(jī)械功的和,即:W總=Q+W機(jī);首先根據(jù)W總=UIt計(jì)算出消耗的電能,然后根據(jù)W機(jī)=Gh計(jì)算出做的機(jī)械功,最后計(jì)算出產(chǎn)生的電熱即可;
(2)已知電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的電熱根據(jù)公式Q=I2Rt計(jì)算線圈電阻。
(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子卡住時(shí),不會(huì)有機(jī)械能產(chǎn)生,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱,可能使電動(dòng)機(jī)的溫度過高,燒壞電動(dòng)機(jī)。
22.(2019·紹興)電加熱眼罩對(duì)緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場(chǎng)上的產(chǎn)品,小敏查閱使用說明書,其相關(guān)參數(shù)如下表乙。
(1)當(dāng)該款眼罩還剩10%的電池容量時(shí),在額定電壓下充電,充滿電至少需要多少時(shí)間?
(2)圖丙是小敏設(shè)計(jì)的可以手動(dòng)調(diào)節(jié)高、中、低三檔加熱的電熱眼罩原理圖。電源電壓U恒為4.8伏,已知電熱絲R1阻值為4歐,電熱絲Ra阻值為6歐,開關(guān)S3只接a或b。
①丙圖電路中S1閉合,S2斷開,S3接a時(shí),加熱電路為____________(選填“高”、“中”或“低”)溫檔。
②中溫檔功率為多少瓦?
③高溫檔工作20分鐘,眼罩消耗的電能為多少焦?
【答案】(1)解:1=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
(2)解:①低
②當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接a時(shí)為中溫檔:P1=U/R1=(4.8伏)/4歐=5.76瓦
①當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接b時(shí)為高溫檔,
R2的功率:P2=U2/R2=(4.8伏)/6歐=3.84瓦
R1的功率:P1=5.76瓦
總功率:P=P1+P2=5.76K+3.84瓦-9.6瓦
消耗的總電能:W=Pt=9.6瓦×20×60秒=-11520焦
【考點(diǎn)】電路的動(dòng)態(tài)分析;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)電池的容量=電流×?xí)r間,即Q=It;首先計(jì)算出消耗的電量,然后再根據(jù)計(jì)算充電時(shí)間即可;
(2)①電源電壓不變,根據(jù)可知,電路的總功率和電阻成反比,即電阻小的功率大;分析三種狀態(tài)下電路的電阻大小關(guān)系,進(jìn)而得到總功率的大小關(guān)系;功率最大的是高檔,功率最小的是低檔,中間的是中溫檔;
②根據(jù)①中確定的中溫檔的狀態(tài),根據(jù)公式計(jì)算功率即可;
③高溫檔時(shí)兩個(gè)電阻并聯(lián),分別計(jì)算出它們的功率相加就是電路的總功率,最后根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能即可。
【解答】(1)充滿電需要的時(shí)間為:;
(2)①當(dāng)S1閉合,S2斷開,S3接a時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),總電阻為R串;
當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接a時(shí),只有R1工作,總電阻為R1;
當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接b時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),總電阻為R并;
根據(jù)公式可知:
因?yàn)椋篟串>R1>R并;
所以:P串<P1<P并;
那么對(duì)應(yīng)的三種狀態(tài)分別為低溫檔、中溫檔和高溫檔;
②當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接a時(shí),只有R1工作,此時(shí)為中溫檔;
這時(shí)的功率為:;
(3)當(dāng)S1閉合,S2閉合,S3接b時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),
這時(shí)電阻R2的功率為:;
那么總功率為:P=P1+P2=5.76W+3.84W=9.6W;
眼罩20min消耗的電能為:W=Pt=9.6W×20×60s=11520J。
23.(2019·寧波)如圖所示電路,電源電壓U不變,燈L1、L2上都標(biāo)有“3V”字樣,且燈絲阻值不變,R1是定值電阻。閉合開關(guān)S,后,依次進(jìn)行如下操作:①開關(guān)S2接1、2,移動(dòng)滑片P,使電壓表V1示數(shù)為3V,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A;②開關(guān)S2接2、3,電流表示數(shù)為0.4A;③開關(guān)S2接4、5,電流表示數(shù)仍為0.4A,電壓表V2示數(shù)為2V。
請(qǐng)解答下列問題:
(1)燈L1、L2的額定功率分別是多少
(2)小科根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算R1的阻值,分析如下:
操作①中,L1與R0串聯(lián),L1兩端電壓為3V,通過L1的電流大小為0.3A。
操作②中,L1與R1并聯(lián)后(可看作一個(gè)阻值變小的電阻)與。串聯(lián),通過L1與R1的總電流大小I為0.4A。假設(shè)此時(shí)L1兩端電壓為U1,通過的電流為IL1。
可求得R1==30Ω
老師指出:求解R1時(shí),代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三個(gè)數(shù)據(jù)中有錯(cuò)誤。請(qǐng)你指出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù):▲,并正確求解R1。
(3)當(dāng)開關(guān)S2接4、5時(shí),滑片P怎樣移動(dòng)才能使L2正常工作(要求說明移動(dòng)方向和變化的阻值大?。?/p>
【答案】(1)解:操作①中,燈L1正常工作,UL1額=UL1=3V
燈L1的額定功率為:PL1額=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W
根據(jù)操作③,可求出燈L2的電阻值為:RL2==5Ω
因此,燈L2的額定功率為:RL2額==1.8W
答:燈L1的額定功率為0.9瓦,燈L2的額定功率為1.8瓦。
(2)錯(cuò)誤數(shù)據(jù):3V、0.3A;
解法1:根據(jù)操作①可得,RL1==10Ω
由于操作②和操作③中,電流表的示數(shù)都為0.4A,說明L1和R1并聯(lián)后與L2對(duì)電路的影響是等效的,所以即
求得:R1=10Ω
答:定值電阻R1的阻值為10歐。
解法2:根據(jù)操作①可得,RL1==10Ω
由于操作②和操作③中,電流表的示數(shù)都為0.4A,說明L1和R1并聯(lián)后與L2對(duì)
電路的影響是等效的,所以S2接2、3時(shí),IL1’==0.2A
I1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A所以R1==10Ω
答:定值電阻R1的阻值為10歐。
(3)解:操作①中,L1與R0串聯(lián),U=UL1+UR0=UL1+LR0R0
即:U=3V+0.3A×R0
同理,據(jù)操作③可得:U=2V+0.4A×R0
綜上二式可得:U=6VR0=10Ω
當(dāng)S2接4、5時(shí),R0與L2串聯(lián),己知L2正常工作時(shí)UL2'=3V
此時(shí),R0兩端的電壓UR0'=U-UL2'=6V-3V=3V即:UR0'=UL2'=3V
所以R0’=RL2=5Ω,R0減小的阻值△R0=R0-R0'=10Ω-5V=5Ω
所以滑片P應(yīng)向左移動(dòng)
答:當(dāng)S2接4、5時(shí),滑片P應(yīng)向左移動(dòng),并使阻值減小5歐,才能使L2正常工作。
【考點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)在操作①中,變阻器與燈泡L1串聯(lián),電壓表V1測(cè)L1的電壓,此時(shí)它正常發(fā)光,根據(jù)PL1額=UL1IL1計(jì)算它的額定功率;在操作③中,開關(guān)接4、5,變阻器與燈泡L2串聯(lián),電壓表V2測(cè)L2的電壓,根據(jù)計(jì)算出L2的電阻,然后再根據(jù)計(jì)算L2的額定功率;
(2)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比;電壓表V1測(cè)量的部分原來只有L1,與變阻器串聯(lián);后來這部分變成L1與R1并聯(lián),由于并聯(lián)電路電阻變小,那么電壓表V1的示數(shù)肯定不再是3V,那么通過L1的電流肯定也不是0.3A,據(jù)此解答;
解法1:首先根據(jù)RL1=計(jì)算出燈泡L1的電阻,然后②和③中電流相同,得到電阻相同,即:,然后求解即可;
解法②:首先根據(jù)RL1=計(jì)算出燈泡L1的電阻;然后根據(jù)②和③中電流相同,計(jì)算出電壓為2V時(shí)通過燈泡L1的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路總電流等于各處電流之和計(jì)算出通過R1的電流,最后根據(jù)歐姆定律計(jì)算R1的電阻;
(3)首先借助①和③兩種情況,利用U=UL+U0為等量關(guān)系列出方程組,計(jì)算出電源電壓和變阻器這時(shí)接入阻值;當(dāng)S2接4、5時(shí),R0與L2串聯(lián),當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),根據(jù)UR0'=U-UL2'計(jì)算出這時(shí)變阻器兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻乘正比計(jì)算出這時(shí)變阻器接入阻值R0',最后與原來的阻值比較做減法求出變化的阻值和方向。
24.(2019·舟山)自動(dòng)上水電熱水壺因其方便取水越來越受到人們的喜歡。取水時(shí),只要閉合取水開關(guān),水泵在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,就能將水抽到壺內(nèi),如圖甲。
(1)電熱水壺的水泵原理與圖乙相似。圖乙中,當(dāng)泵殼里的水被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩出時(shí),轉(zhuǎn)軸附近就形成了一個(gè)低壓區(qū),水在的作用下,通過進(jìn)水管進(jìn)入泵殼。
(2)某電熱水壺的額定電壓為220伏,加熱功率為1100瓦,保溫功率為55瓦,工作電路如圖丙。制作電熱水壺時(shí),所選用電熱絲R1、R2的阻值分別為多少歐姆
【答案】(1)大氣壓
(2)解:解:開關(guān)閉合時(shí),只有R1工作,加熱狀態(tài)
R1==44歐
開關(guān)斷開時(shí),R1、R2同時(shí)工作,保溫狀態(tài)
R總==880歐
R2=R總-R1=880歐-44歐=836歐
答:R1的阻值為44歐姆,R2的阻值為836歐姆。
【考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的存在;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)根據(jù)大氣壓強(qiáng)的知識(shí)解答;
(2)開關(guān)閉合時(shí),只有R1工作,此時(shí)功率大為加熱狀態(tài),根據(jù)計(jì)算出電阻R1的阻值;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),R1、R2串聯(lián),此時(shí)功率小為保溫狀態(tài),首先根據(jù)計(jì)算出總電阻,然后根據(jù)R2=R總-R1計(jì)算R2的阻值。
25.(2019·臺(tái)州)電冰箱是通過溫度控制器控制壓縮機(jī)的開或停來控制溫度,某冰箱的溫控制冷和照明電路,如圖甲,冰箱內(nèi)溫度控制器工作原理如圖乙,硬桿OAB可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),感溫包內(nèi)充有感溫劑氣體,膜盒因感溫包內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化而改變對(duì)A點(diǎn)的推力大小。
(1)請(qǐng)將答題紙圖甲中的a、b、c三個(gè)接線頭連入家庭電路。
(2)溫度控制器接通電路的工作過程是,當(dāng)感溫劑氣體溫度上升時(shí),,動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接通,壓縮機(jī)開始工作。
(3)某同學(xué)模擬冰箱溫控制冷電路,制作了一個(gè)恒溫箱,如圖丙。恒溫箱中溫度控制器的輕質(zhì)硬桿OA長(zhǎng)為5厘米,OB長(zhǎng)為12厘米,注射器的最大刻度為30毫升,刻度部分長(zhǎng)為10厘米。
m/g80160240
l/cm12.813.614.4
查閱資料得知,在彈性限度內(nèi),彈簧的長(zhǎng)度l與所掛鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系遵循函數(shù)l=km+b(k和b為常數(shù))。為了確定該彈簧k和b的值,在彈簧上掛鉤碼測(cè)得三組數(shù)據(jù)如上表。
當(dāng)設(shè)定的溫度為40℃時(shí),彈簧長(zhǎng)14厘米,觸點(diǎn)C和D恰好接通。請(qǐng)計(jì)算此時(shí)注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。(已知當(dāng)時(shí)大氣壓為1×105帕)
(4)丙圖中,溫度控制器硬桿上的連結(jié)點(diǎn)O、B、E、F均固定,調(diào)溫旋鈕轉(zhuǎn)軸及觸點(diǎn)D也固定,調(diào)溫旋鈕已調(diào)到最低溫度,在不更換元件的情況下,如何將恒溫箱設(shè)定溫度調(diào)節(jié)得更低。
【答案】(1)解:如圖
(2)氣壓增大,膜盒對(duì)A點(diǎn)的推力變大
(3)解:根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),代人函數(shù)關(guān)系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函數(shù)關(guān)系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴當(dāng)l=14cm時(shí),m=200g=0.2kg(或依據(jù)比例求得m=200g)
此時(shí),彈簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm解得F2=4.8N
注射器活塞面積S==3cm2=3×10-4m2
∴P==1.6×104Pa
P氣=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)注射器往左移。(或“注射器往上移”、“增加注射器內(nèi)的氣體”)
【考點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;家庭電路的組成與連接;杠桿的平衡條件
【解析】【分析】(1)在家庭電路中,為了安全用電,開關(guān)一定要接在火線上;用電器的金屬外殼一定要與地線連接;
(2)氣體的質(zhì)量相同時(shí),壓強(qiáng)隨溫度的升高而增大,據(jù)此判斷膜盒對(duì)杠桿的推力變化,最后判斷觸點(diǎn)C的位置變化對(duì)電路的影響即可;
(3)首先從表格中取兩組數(shù)據(jù)分別代入函數(shù)l=km+b,得到兩個(gè)方程,求出k和b的值,進(jìn)而得到函數(shù)關(guān)系式。接下來將彈簧長(zhǎng)度l=14cm代入關(guān)系式,計(jì)算出鉤碼質(zhì)量m,根據(jù)F=G=mg計(jì)算出彈簧受到的拉力F;根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出杠桿作用在膜盒上的壓力F2;再根據(jù)公式計(jì)算出活塞的受力面積,根據(jù)公式計(jì)算出杠桿壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng),最后根據(jù)P氣=p+p0計(jì)算注射器內(nèi)的氣壓即可;
(4)當(dāng)溫度降低時(shí),注射器內(nèi)的氣壓減小,最終導(dǎo)致觸點(diǎn)C和D接觸恒溫箱開始工作;在其它條件不變時(shí),要想設(shè)定更低的溫度,就必須增加注射器內(nèi)的氣壓,據(jù)此解答。
【解答】(1)與開關(guān)連接的c點(diǎn)應(yīng)該接火線,b點(diǎn)接零線,與金屬外殼連接的a點(diǎn)接地線,如下圖:
(2)溫度控制器接通電路的工作過程是,當(dāng)感溫劑氣體溫度上升時(shí),氣壓增大,膜盒對(duì)A點(diǎn)的推力變大,動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接通,壓縮機(jī)開始工作。
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),代人函數(shù)關(guān)系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函數(shù)關(guān)系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴當(dāng)l=14cm時(shí),m=200g=0.2kg(或依據(jù)比例求得m=200g)
此時(shí),彈簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm解得F2=4.8N
注射器活塞面積S==3cm2=3×10-4m2
∴P==1.6×104Pa
P氣=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)當(dāng)溫度降低時(shí),注射器內(nèi)的氣壓減小,最終導(dǎo)致觸點(diǎn)C和D接觸恒溫箱開始工作;在其它條件不變時(shí),要想設(shè)定更低的溫度,就必須增加注射器內(nèi)的氣壓.
26.(2019·臺(tái)州)某電熱砂鍋的簡(jiǎn)化電路如圖甲。R1、R2為發(fā)熱電阻,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),a、b、c、d為觸點(diǎn),通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的轉(zhuǎn)換,工作時(shí)先用高檔加熱鍋內(nèi)湯料到沸騰,再用低檔持續(xù)加熱食物,使食物“湯濃味鮮”。
(1)高檔加熱時(shí),開關(guān)S應(yīng)旋至觸點(diǎn)(選填“ab”、“be”或“cd”)位置。
(2)某次烹飪一共用時(shí)6小時(shí),電功率與加熱時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,則本次烹飪共消耗多少電能
(3)發(fā)熱電阻R1和R2的阻值分別為多少?
(4)生活中,有時(shí)也會(huì)選擇電壓力鍋烹飪,因?yàn)殡妷毫﹀佒笫煜嗤|(zhì)量的同種食物,通常比電熱砂鍋更省電。請(qǐng)你從能量利用率的角度,結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)電壓力鍋能省電作出簡(jiǎn)要的解釋。
【答案】(1)cd
(2)解:W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kWh
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kWh
W=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=0.94kWh
(3)解:高檔加熱時(shí),R1==110Ω
低檔加熱時(shí),R1+R2==484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
(4)解:電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大,所以水的沸點(diǎn)高,食物在高溫下容易熟,可以減少用電時(shí)間;加熱時(shí)間短,散失到空氣中的熱量少,能量利用率高,所以更省電。
【考點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)總功率大的是高檔,小的是低檔,根據(jù)公式比較總功率的大小即可;
(2)根據(jù)乙圖確定電功率和時(shí)間,根據(jù)公式W=Pt分別計(jì)算出兩種狀態(tài)下消耗的電能,最后相加即可;
(3)高檔發(fā)熱時(shí),只有R1工作,根據(jù)計(jì)算R1的電阻;低檔時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),首先根據(jù)計(jì)算出總電阻,再根據(jù)R總=R1+R2計(jì)算R2的阻值。
(4)可從鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)高、熱量散失少等方面進(jìn)行解答。
【解答】(1)當(dāng)開關(guān)旋至bc時(shí),電阻R1與R2串聯(lián),
當(dāng)開關(guān)旋至cd時(shí),只有電阻R1工作,
根據(jù)公式可知,
因?yàn)镽串>R1,
所以P串<P1;
即當(dāng)開關(guān)旋至bc時(shí),是低檔;旋至cd時(shí),是高檔。
(2)觀察乙圖可知,電熱砂鍋以440W的功率工作了1h,以100W的功率工作了5h;
W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kWh
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kWh
W=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=0.94kWh;
(3)高檔加熱時(shí),R1==110Ω;
低檔加熱時(shí),R總==484Ω;
R2=R總-R1=484Ω-110Ω=374Ω;
(4)電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大,所以水的沸點(diǎn)高,食物在高溫下容易熟,可以減少用電時(shí)間;加熱時(shí)間短,散失到空氣中的熱量少,能量利用率高,所以更省電。
27.(2019·湖州)現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個(gè)小燈泡L1、L2,已知它們的電流與電壓間關(guān)系如圖所示。
(1)由圖可知,L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間,電源電壓調(diào)節(jié)為6伏,通電5分鐘,則兩燈泡消耗的總電能為多少焦
(3)若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間,調(diào)節(jié)電源電壓,在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下,L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是多少
【答案】(1)增大
(2)解:兩燈并聯(lián),U總=6V時(shí),L1和L2都正常發(fā)光,
W總=P總t=(3瓦+6瓦)×5×60秒=2700焦
(3)解:L1和L2的額定電流分別為I1==0.5安l2==1安
L1和L2串聯(lián)時(shí),最大電流為0.5安。
據(jù)圖:P1=6伏×0.5安=3瓦P2=2伏×0.5安=1瓦
所以L1和L2實(shí)際消耗的最大功率P=P1+P2=4瓦
【考點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)從每個(gè)圖像中尋找兩個(gè)點(diǎn),分別計(jì)算出電阻,然后比較確定電阻的變化趨勢(shì);
(2)當(dāng)兩個(gè)燈泡并聯(lián)且電源電壓為6V時(shí),它們都能正常發(fā)光;根據(jù)W總=P總t=(P1+P2)t計(jì)算消耗的總電能即可;
(3)首先根據(jù)分別計(jì)算出兩個(gè)燈泡的額定電流,然后比較大小,根據(jù)串聯(lián)電路各處電流都相等的規(guī)律可知,電路的最大電流就是其中較小的額定電流;從圖像中分別找到此電流時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓,最后根據(jù)P=UI計(jì)算出功率相加即可。
【解答】(1)據(jù)圖像可知,當(dāng)L1的電壓為2V時(shí),電流為0.2A,
電阻為:;
當(dāng)L1的電壓為6V時(shí),電流為0.5A,
電阻為:;
同理,計(jì)算出R2的兩個(gè)阻值;
比較可知:兩個(gè)燈泡的電阻都隨電流的增大而增大;
(2)兩燈并聯(lián),U總=6V時(shí),L1和L2都正常發(fā)光,
W總=P總t=(3W+6W)×5×60s=2700J;
(3)L1的額定電流為:I1==0.5A;
L
2的額定電流:l2==1A
L1和L2串聯(lián)時(shí),最大電流為0.5A。
據(jù)圖:P1=U1I1=6V×0.5A=3W;
P2=U2I2=2V×0.5A=1W;
所以L1和L2實(shí)際消耗的最大功率P=P1+P2=4W。
28.(2019·湖州)目前全國(guó)少數(shù)城市已投入使用超級(jí)電容公交車。超級(jí)電容器是一種新型電能存儲(chǔ)設(shè)備,像蓄電池一樣也有正、負(fù)兩極,可通過安裝在各公交站點(diǎn)的充電樁快速充滿電,讓車能夠繼續(xù)正常行駛。在制動(dòng)過程中,電車又能通過發(fā)電機(jī)回收部分能量為超級(jí)電容充電,安全高效環(huán)保。
假設(shè)某型號(hào)的超級(jí)電容公交車載滿乘客時(shí)總質(zhì)量為15噸,某次運(yùn)行時(shí)從充電樁充滿電后電車儲(chǔ)存的能量約為2×107焦,能以10米/秒的速度保持勻速直線行駛6千米,能量利用的效率為90%。
(1)電車發(fā)電機(jī)的工作原理是。
(2)若公交車載滿乘客時(shí)車胎與地面的總接觸面積為0.4米2,求公交車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(3)若公交車在該次運(yùn)行中受到的阻力恒定,則牽引力大小是多少
(4)若公交車在該次運(yùn)行中電容器輸出電壓為300伏,不計(jì)電容器輸出電能時(shí)的能量損耗,則工作電路的電流有多大
【答案】(1)電磁感應(yīng)
(2)解:p==3.75×105Pa
(3)解:F==3×103牛
(4)解:t==600秒
I==111.1安
【考點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和原理;功的計(jì)算公式的應(yīng)用;電功計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;
(2)首先根據(jù)F=G=mg計(jì)算出公交車對(duì)地面的壓力,然后根據(jù)計(jì)算公交車對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)首先根據(jù)計(jì)算出電動(dòng)公交車做的功,然后根據(jù)計(jì)算牽引力的大??;
(4)首先根據(jù)計(jì)算出公交車行駛的時(shí)間,然后根據(jù)公式計(jì)算工作電路的電流。
29.(2019·嘉興)自動(dòng)上水電熱水壺因其方便取水越來越受到人們的喜歡。取水時(shí),只要閉合取水開關(guān),水泵在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,就能將水抽到壺內(nèi),如圖甲。
(1)電熱水壺的水泵原理與圖乙相似。圖乙中,當(dāng)泵殼里的水被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩出時(shí),轉(zhuǎn)軸附近就形成了一個(gè)低壓區(qū),水在的作用下,通過進(jìn)水管進(jìn)入泵殼。當(dāng)水離開出水口后,由于,會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。
(2)自動(dòng)取水時(shí),將1升水抽高0.5米灌入電熱水壺中需要5秒,則電動(dòng)機(jī)抽水時(shí)的功率至少為多少瓦?
(3)某電熱水壺的額定電壓為220伏,加熱功率為1100瓦,保溫功率為55瓦,工作電路如圖丙。制作電熱水壺時(shí),所選用電熱絲R1、R2的阻值分別為多少歐姆
【答案】(1)大氣壓;慣性
(2)解:m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10牛/千克=10牛
W=Gh=10?!?.5米=5焦
P==1瓦
答:電動(dòng)機(jī)抽水時(shí)的功率至少為1瓦。
(3)解:開關(guān)閉合時(shí),只有R1工作,加熱狀態(tài)
R1==44歐
開關(guān)斷開時(shí),R1、R2同時(shí)工作,保溫狀態(tài)
R總==880歐
R2=R總-R1=880歐-44歐=836歐
答:R1的阻值為44歐姆,R2的阻值為836歐姆。
【考點(diǎn)】慣性;大氣壓強(qiáng)的存在;功率計(jì)算公式的應(yīng)用;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)根據(jù)大氣壓強(qiáng)和慣性的知識(shí)解答;
(2)首先根據(jù)m=ρ水V計(jì)算水的質(zhì)量,然后根據(jù)G=mg計(jì)算水的重力,接下來根據(jù)W=Gh計(jì)算電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功,最后根據(jù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率;
(3)開關(guān)閉合時(shí),只有R1工作,此時(shí)功率大為加熱狀態(tài),根據(jù)計(jì)算出電阻R1的阻值;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),R1、R2串聯(lián),此時(shí)功率小為保溫狀態(tài),首先根據(jù)計(jì)算出總電阻,然后根據(jù)R2=R總-R1計(jì)算R2的阻值。
30.空調(diào)扇具有“送風(fēng)、加濕和降溫”等功能,其內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)為風(fēng)扇、水箱和空氣過濾網(wǎng)等。使用時(shí),通常向水箱中加水,使吹出的風(fēng)比無水時(shí)涼爽。下表是某品牌空調(diào)扇部分參數(shù)。
項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)
額定電壓220伏額定功率50瓦
空機(jī)質(zhì)量7.5千克單個(gè)輪子接觸地面面積2厘米2
水箱容量0.5升輪子數(shù)量4個(gè)
蒸發(fā)量1升/時(shí)電源線長(zhǎng)度1.2米
(1)向水箱的水里再加入一些碎冰,可降低水溫,使吹出的風(fēng)比只有水時(shí)更涼爽。加冰可降低水溫的原因有。
(2)人在運(yùn)動(dòng)大量出汗后,對(duì)著空調(diào)扇吹,很容易感冒。此時(shí),在腦干調(diào)節(jié)下,皮膚血管收縮,血流量減少,皮膚溫度下降,散熱量,從而維持人體體溫恒定。
(3)小科閱讀參數(shù)表發(fā)現(xiàn),該空調(diào)扇比較省電。計(jì)算該空調(diào)扇正常工作10小時(shí)消耗的電能。
(4)計(jì)算水箱加滿水時(shí)該空調(diào)扇對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
(5)該空調(diào)扇底座安裝了萬向輪,方便移動(dòng)。但在其他設(shè)計(jì)上仍存在缺陷,為更方便用戶使用,請(qǐng)結(jié)合表中參數(shù)提出一條改進(jìn)建議:。
【答案】(1)①碎冰熔化需要吸收周圍水的熱量,導(dǎo)致水溫下降;②熔化后的冰水溫度比原來水的溫度低,兩者之間存在溫度差,發(fā)生熱傳遞,使水箱里的水溫進(jìn)一步下降。
(2)減少
(3)解:P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh
(4)解:V=0.5L=0.0005m3
m水=P水
V=1.0×103kg/m3×0.0005m3=0.5kg
FG=mg=(0.5kg+7.5kg)×10N/kg=80N
S=4×2cm2=8cm2=0.0008m2
p=F/S=80N/0.0008m2=100000pa
(5)①加大空調(diào)扇水箱的容積,避免頻繁加水②延長(zhǎng)電源線長(zhǎng)度等
【考點(diǎn)】體溫的控制;熔化與熔化現(xiàn)象;壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;物體內(nèi)能的改變方法;電功計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】體溫調(diào)節(jié)是指溫度感受器接受體內(nèi)、外環(huán)境溫度的刺激,通過體溫調(diào)節(jié)中樞的活動(dòng),相應(yīng)地引起內(nèi)分泌腺、骨骼肌、皮膚血管和汗腺等組織器官活動(dòng)的改變,從而調(diào)整機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過程,使體溫保持在相對(duì)恒定的水平。電能,是指使用電以各種形式做功(即產(chǎn)生能量)的能力。物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強(qiáng),壓強(qiáng)用來比較壓力產(chǎn)生的效果,壓強(qiáng)越大,壓力的作用效果越明顯。壓強(qiáng)的計(jì)算公式是:p=F/S,壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,符號(hào)是Pa。
【解答】(1)在水箱中加入冰塊后,冰塊熔化會(huì)吸熱,降低水的溫度,而冰塊的周圍的冰水混合物溫度比水箱中的水溫度低,通過熱傳遞導(dǎo)致整個(gè)水箱的溫度下降,這樣水箱上方的空氣的溫度也會(huì)降低,吹出來的風(fēng)溫度也就比較低;
(2)血流量減少,則會(huì)導(dǎo)致人體對(duì)外散熱減少;
(3)已知空調(diào)扇的功率和工作的時(shí)間,根據(jù)電能公式W=Pt計(jì)算即可;
(4)水箱加滿水時(shí),空調(diào)扇作用在地面的壓力是水的重力和空調(diào)扇自身重力之和;表格中只告訴了單個(gè)輪子接觸地面面積,而空調(diào)扇與地面接觸的是四個(gè)輪子的面積;然后根據(jù)公式P=F/S計(jì)算即可;
(5)由表格中的數(shù)據(jù)可知,存在不當(dāng)之處的是水箱的容量只有0.5L,可以加入的水量太少,而蒸發(fā)量是1升/時(shí),每半個(gè)小時(shí)就需要加水一次;電源線長(zhǎng)度只有1.2米,可以移動(dòng)范圍太??;
故答案為:(1)①碎冰熔化需要吸收周圍水的熱量,導(dǎo)致水溫下降;②熔化后的冰水溫度比原來水的溫度低,兩者之間存在溫度差,發(fā)生熱傳遞,使水箱里的水溫進(jìn)一步下降;(2)減少;
31.如圖是一款用鋰電池供電的平衡臺(tái)燈,懸掛在中間的木質(zhì)小球是它的“開關(guān)”。使用時(shí)只需要將上下兩個(gè)小球靠近,小球就相互吸引,燈管發(fā)光。以下為平衡臺(tái)燈參數(shù);
額定電壓:5伏額定功率:5瓦光源類型:LED貍電池輸出電壓:5伏但電池容量:4800毫安時(shí)(注:以4800毫安的電流放電能工作1小時(shí))
(1)若A球內(nèi)置的磁體下端為N極,則B球內(nèi)置磁體上端為極;
(2)求平衡臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流;
(3)給該臺(tái)燈充電時(shí),充電器的輸出電壓為5伏、電流2安,充電效率為80%,則為用完電的臺(tái)燈充滿電至少需要多長(zhǎng)時(shí)間?
【答案】(1)南(S)
(2)解:I=P/U=5W/5V=1A
(3)解:W電池=U1I1t1=5V×4.8A×3600s=86400JW輸出=W電池/80%=108000J
t2=W輸出/U2I2=108000]/(5V×2A)=10800s=3h
【考點(diǎn)】磁極間的相互作用;電功計(jì)算公式的應(yīng)用;電功率計(jì)算公式的應(yīng)用
【解析】【分析】磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁體周圍存在磁場(chǎng),磁體間的相互作用就是以磁場(chǎng)作為媒介的。之間呈現(xiàn)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的現(xiàn)象。電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化成多種其他形式能的過程也可以說是電流做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功,即電功是多少。
【解答】(1)當(dāng)兩個(gè)小球靠近時(shí),小球就相互吸引,A的下端與B的上端為異名磁極,而A球下端為N極,則B的上端為S極;
(2)由平衡臺(tái)燈的參數(shù)可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí),P=5W,U=5V,根據(jù)P=UI,即可得出正常發(fā)光的電流;
(3)根據(jù)電池容量和輸出電壓,可以得出平衡燈的能夠儲(chǔ)存的能量,再根據(jù)W÷80%=UIt,即可得出時(shí)間;
故答案為:(1)南(S);(2)I=P/U=5W/5V=1A;
四、實(shí)驗(yàn)探究題
32.(2019·杭州)小金嘗試將電流表改裝成可直接測(cè)電阻的表,并設(shè)計(jì)了如圖所示電路,在M、N中可接待測(cè)電阻,已知電流表量程為0~0.6安,電源電壓為12伏,請(qǐng)回答
(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于(選填A(yù)或B)
(2)先將M、N直接用導(dǎo)線連接,并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表滿偏,電流表0.6安的刻度上標(biāo)定的電阻值為此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為歐。若在M、N間接入一個(gè)與此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值相同的電阻,電流表示數(shù)
(3)電流表0.2安刻度處,標(biāo)定的電阻值為歐
(4)改裝后可直接測(cè)電阻的表,其表盤刻度(選填均勻或不均勻)理由是
【答案】(1)B端
(2)0;20;0.3
(3)40
(4)不均勻;I=,可知刻度不均勻
【考點(diǎn)】滑動(dòng)變阻器的原理及其使用;歐姆定律及其應(yīng)用
【解析】【分析】(1)閉合開關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)到最大;
(2)將MN直接相連,電流表的示數(shù)最大,那么它們之間的阻值最小為0;根據(jù)公式計(jì)算變阻器這時(shí)接入的阻值;當(dāng)接入另一個(gè)電阻時(shí),根據(jù)R總=R變+R計(jì)算總電阻,再根據(jù)計(jì)算這時(shí)的電流;
(3)當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),根據(jù)歐姆定律計(jì)算出這時(shí)的總電阻R總',然后再根據(jù)RMN=R總-R變計(jì)算出標(biāo)定的電阻;
(4)如果被測(cè)的電阻值和電流成正比例關(guān)系,那么刻度就是均勻的;否則,刻度就是不均勻的。
【解答】(1)當(dāng)滑片在B端時(shí),變阻器接入電阻最大,因此閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于B端;
(2)將MN直接相連,它們之間的電阻為0,所以電流表0.6A的刻度上標(biāo)定的電阻值是0;
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為:;
若在MN之間接入一個(gè)與此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值相同的電阻,
這時(shí)的總電阻為:R總=R變+R=20Ω+20Ω=40Ω;
這時(shí)電流表的示數(shù)為:;
(3)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí),
總電阻為:;
標(biāo)定的電阻為:RMN=R總-R=60Ω-20Ω=40Ω;
(4)電阻表上的阻值其實(shí)就是R測(cè),而對(duì)應(yīng)的電流值,因?yàn)楸粶y(cè)量的電阻和對(duì)應(yīng)的電流之間不是正比例關(guān)系,因此改裝后的測(cè)電阻的表刻度肯定不均勻。
33.(2019·紹興)在驗(yàn)證焦耳定律(Q=IRt)中電熱與電阻的定性關(guān)系時(shí),實(shí)驗(yàn)小組出現(xiàn)了如圖三種電路連接情況(已知R甲;兩實(shí)驗(yàn)電阻并聯(lián),電流不同,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法驗(yàn)證焦耳定律中Q與R定性關(guān)系
【考點(diǎn)】影響電流熱效應(yīng)的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,既然液面高度不變,說明根本沒有熱量產(chǎn)生;觀察電路A可知,這時(shí)電阻根本沒有接入電路;
(2)兩個(gè)電阻串聯(lián),通過它們的電流和通電時(shí)間都相同,根據(jù)液面的高度變化量可以推得產(chǎn)生熱量的多少;
(3)當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),電壓相等,根據(jù)公式可知,甲產(chǎn)生的熱量多,自然液面上升的高度就比乙上升的大;但是根據(jù)控制變量法的要求,探究電阻對(duì)熱量的影響,必須控制電流相等,而此時(shí)沒有做到。
【解答】
實(shí)驗(yàn)電路玻璃管內(nèi)液面高度小組結(jié)論你的合理解釋與評(píng)價(jià)
A液面都不上升導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻無關(guān)⑴兩實(shí)驗(yàn)電阻沒接入電路,無現(xiàn)象,無法驗(yàn)證焦耳定律中Q與R定性關(guān)系;
B液面都上升,且△h甲R(shí)2)接入A、B之間后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)畫出A、B之間電阻的P-U圖像,如圖乙所示。如果把R1和R2并聯(lián)后接入A、B之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同理,可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對(duì)應(yīng)的電阻和圖像③所在的區(qū)域分別是()
A.R1和ⅠB.R1和ⅢC.R2和ⅠD.R2和Ⅲ
3.(2019·臺(tái)州)能寫紅黑雙色的磁畫板截面如圖所示,按下寫字筆黑色按鈕寫出黑色的字,按下紅色按鈕寫出紅色的字,刷子左右移動(dòng)則字消失。下列說法正確的是()
A.刷子可以用鐵制作
B.寫黑字時(shí)筆尖為S極
C.寫紅字時(shí)筆尖為N極
D.寫字的原理是同名磁極相互排斥
4.(2019·溫州)用伏安法測(cè)電阻時(shí),某電表的示數(shù)如圖所示。其示數(shù)為()
A.1.5安B.7.5安C.1.5伏D.7.5伏
5.(2019·溫州)小明按圖甲連接電路,閉合開關(guān),燈泡L1的功率為P1。他將一個(gè)阻值大于L1的燈泡L2串聯(lián)接入電路(如圖乙),閉合開關(guān)后,L1、L2的功率分別為P1’、P2‘(不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響,電源電壓恒定)。下列關(guān)系式正確的是()
A.P2'>P1'>P1B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1‘D.P1>P1'>P2‘
6.(2019·寧波)磁共振成像是一種較新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù),它采用強(qiáng)靜磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)使人體組織成像。若攜帶金屬物做磁共振成像,強(qiáng)靜磁場(chǎng)會(huì)吸引鐵質(zhì)物品,變化磁場(chǎng)會(huì)使攜帶的金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使金屬發(fā)熱而灼傷病人,重則危及生命。上述說明中,沒有涉及的知識(shí)是()
A.鐵在磁場(chǎng)里會(huì)被磁化B.磁能生電
C.電流的熱效應(yīng)D.同名磁極相互排斥
7.(2019·湖州)一條形磁鐵放在水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(duì)(如圖所示)。下列敘述中,正確的是()
A.閉合開關(guān)前,電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用
B.閉合開關(guān)后,條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動(dòng)過程中,若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則它受到桌面的摩擦力大小保持不變
8.(2019·湖州)如圖所示家庭電路中的某一部分,電工師傅按下面的順序進(jìn)行檢測(cè):①閉合S,燈L1亮;②斷開S1,閉合S2,燈L2不亮;③再用測(cè)電筆測(cè)a、b、c、d四個(gè)接線點(diǎn),發(fā)現(xiàn)只有在c點(diǎn)氛管不發(fā)光。若電路中只有一處故障,則是()
A.燈L2短路B.燈L2所在支路開路
C.c、d兩點(diǎn)間開路D.c點(diǎn)左側(cè)的零線開路
9.(2019·嘉興)如圖是小明按設(shè)計(jì)連接的鉛筆芯變阻器電路,將導(dǎo)線a固定在鉛筆芯一端,閉合開關(guān)后,把導(dǎo)線b沿鉛筆芯向右移動(dòng),燈泡變亮。則他設(shè)計(jì)的電路圖是()
A.B.
C.D.
10.(2019·嘉興)小明在科學(xué)拓展課上制作了一個(gè)簡(jiǎn)易喇叭(原理如圖)。接通信號(hào)源后,電流的方向不斷改變,導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化,通過吸引或排斥磁鐵,帶動(dòng)紙盆振動(dòng)。為改變紙盆振動(dòng)幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度下列方法不可行的是()
A.改變磁鐵的磁極B.改變電流的大小
C.改變磁鐵磁性強(qiáng)弱D.改變線圈的匝數(shù)
11.下列用電器主要利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.電飯煲B.電視機(jī)
C.洗衣機(jī)D.油煙
12.小科用一個(gè)不帶電的輕質(zhì)泡沫球靠近電腦顯示屏,小球偏至如圖實(shí)線位置。據(jù)此推測(cè)顯示屏()
A.帶正電B.帶負(fù)電C.不帶電D.一定帶電
13.如圖甲是一種電熱膜,它不易氧化,工作時(shí)能自動(dòng)控溫。其構(gòu)造是在絕緣薄膜表面,將多條薄的導(dǎo)電墨線兩端與金屬導(dǎo)線相連,如圖乙。導(dǎo)電墨線電阻隨溫度變化圖像如圖丙。有關(guān)電熱膜說法正確的是()
A.導(dǎo)電墨線間以串聯(lián)的方式連接
B.不易氧化屬于電熱膜的物理性質(zhì)
C.工作時(shí)通過導(dǎo)電墨線的電流始終不變
D.溫度到達(dá)t0時(shí),發(fā)熱功率會(huì)急劇減小
14.如圖是壁掛式拿起即亮手電筒的結(jié)構(gòu)示意圖,手電筒插入基座不亮,拔離即亮,塑料片起到了開關(guān)的作用。該手電筒的工作電路圖是()
A.B.
C.D.
二、填空題
15.(2019·臺(tái)州)某電子打火機(jī)打火原理如圖,壓電陶瓷受到撞擊時(shí)表面電荷重新分布,產(chǎn)生高電壓,發(fā)出電火花點(diǎn)燃?xì)怏w。撞擊時(shí),通過壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是;放電時(shí),兩塊壓電陶瓷的連接方式是聯(lián)。
16.(2019·溫州)霧天能見度低,騎車易發(fā)生交通事故,要減速慢行。
(1)霧天,空氣中會(huì)形成大量水珠。該過程發(fā)生的物態(tài)變化是。
(2)小明要為自行車設(shè)計(jì)一種“霧燈”,以提示過往的行人和車輛。要求工作時(shí)燈泡能持續(xù)交替閃爍。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻,下列電路中符合設(shè)計(jì)要求的是。
A.B.
C.D.
17.(2019·寧波)如圖所示是一種反射式路燈,燈發(fā)出的光不是直接照射到路面,而是經(jīng)過燈上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1)光在反射板表面發(fā)生了(填“鏡面反射”或“漫反射”)現(xiàn)象。
(2)如果把反射板換成平面鏡,當(dāng)黑夜燈亮?xí)r,地面上會(huì)有燈罩的影子,因?yàn)楣庠谕环N均勻介質(zhì)中沿傳播。
(3)該燈銘牌上標(biāo)有“220V70W~150W”等字樣。如果某段道路上裝有44盞這樣的燈,該段道路路燈的電路中,干路上熔斷器的額定電流不能小于A。
18.為研究“通電螺線管磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯的關(guān)系”,小科設(shè)計(jì)了如圖1電路。
(1)強(qiáng)弱判斷:通電螺線管吸引大頭針數(shù)量越多,表示其磁性越。
(2)具體操作:
①將無鐵芯的螺線管接入電路,把變阻器滑片P移至最下端,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)螺線管吸引大頭針數(shù)量較少。
②斷開開關(guān)S,在螺線管中插入鐵芯,將變阻器滑片P稍向上移,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)螺線管吸引大頭針數(shù)量較多。
評(píng)價(jià)交流
①上述實(shí)驗(yàn),沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),且存在的錯(cuò)誤是。
②通電螺線管磁性強(qiáng)弱無法用肉眼直接觀察,本實(shí)驗(yàn)用吸引大頭針數(shù)量反映磁性強(qiáng)弱。圖2所示實(shí)驗(yàn)采用的方法與之相同的有。
19.小金制作了一個(gè)利用電壓表測(cè)物體重力的小作品,它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小,如圖所示。
(1)當(dāng)秤盤不放任何重物時(shí),滑片P恰好處于a點(diǎn)。閉合開關(guān),當(dāng)秤盤上所放鉤碼個(gè)數(shù)增多時(shí),電壓表示數(shù)將(填“增大”、“減小”或“不變”);
(2)一段時(shí)間后,在秤盤放2牛重的鉤碼時(shí),表盤讀數(shù)比2牛大,換不同重的鉤碼反復(fù)試驗(yàn),每次讀數(shù)都不同且大于鉤碼的重力。產(chǎn)生這一現(xiàn)象是由于__________引起的(填字母)。
A.R1短路B.R1斷路C.R2短路D.R2斷路
三、解答題
20.(2019·溫州)溫州地區(qū)常受臺(tái)風(fēng)侵襲。為測(cè)量風(fēng)速,小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀,其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上,彈簧左端固定,右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2米2,均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20厘米,阻值為10歐,電源電壓U0恒為6伏,保護(hù)電阻R0為14歐,電壓表量程0~3伏。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無風(fēng)時(shí),滑片P在A處。有風(fēng)時(shí),滑塊移動(dòng),穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù),計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。
風(fēng)級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)六級(jí)
風(fēng)速v(米/秒)0.3~1.51.6~3.333.4~5.45.5~7.98.0~10.710.8~13.8
風(fēng)壓p(帕)0.055~1.41.6~6.87.2~1818.9~3940~7272.9~119
表中風(fēng)壓p是指與風(fēng)向垂直的受風(fēng)面上單位面積增加的壓力(即單位面積受到的風(fēng)力)。測(cè)量時(shí)保證風(fēng)垂直吹在擋風(fēng)板上,不計(jì)一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的過程中,電路的總電阻。(選填“變大”、“不變”或“變小”)
(2)當(dāng)電壓表示數(shù)U為2伏時(shí),風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)?(寫出計(jì)算過程)
(3)小明想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速,查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比。經(jīng)計(jì)算,他畫出了風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線,如圖丙所示。后因保護(hù)電阻R。損壞,他將其換成了阻值為5歐的電阻,請(qǐng)你在圖丙坐標(biāo)系中大致畫出更換電阻后的風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線,并在曲線上標(biāo)出所能測(cè)量的最大風(fēng)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q。
21.(2019·杭州)如圖是一電動(dòng)機(jī)提升物體的示意圖。電源電壓為120伏電動(dòng)機(jī)將一個(gè)質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米,電路中的電流為5安培,(g取10牛/千克
(1)求該電動(dòng)機(jī)工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱
(2)求電動(dòng)機(jī)線圈阻值
(3)當(dāng)該重物上升到一定高度時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住,為什么這種情況下電動(dòng)機(jī)容易燒壞
22.(2019·紹興)電加熱眼罩對(duì)緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場(chǎng)上的產(chǎn)品
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