资源简介 2023年浙江省中考科学二轮专题培优复习:欧姆定律1.小宁用一个88Ω的电阻R1、开关和导线等器材制作了一个电烤箱,将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如图甲所示。(1)求通过R1的电流和R1消耗的电功率。(2)小宁发现用图甲的方式烘烤蛋糕耗时过长,找来一个与R1相同规格的电阻R2进行改装,改装后电路如图乙。闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。2.智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找清扫灰尘,通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,控制电路电源电压U为4.5V,定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位:cd)的变化如图丙所示。其中电磁铁线圈的电阻不计。(1)当灰尘增多,空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,光敏电阻阻值______(选填“变大” 或“变小”“不变”),B触头与静触头______ (选填“A"或“C”)接触,则电动机工作:反之指示灯亮,从而达到自动控制的目的。 (2)若电压表示数小于等于3V时,电动机开始工作。求电压表示数为3V时,光照强度为多少?( )(3)若要增加光照强度,电动机仍在电压表示数时开始工作,你可以怎么做?(请写出1种方法)( )3.小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。回答下列问题:(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请判断灯_______(填“L1”或“L2”)是红灯;(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,用此装置报警,R的阻值应调节为多少?(g=10N/kg,要求写出计算过程)( )(3)如果要求禁止质量更小的车辆通行,应该如何改动报警装置的控制电路?(写出一种方法即可)______4.小唐受电流表上的大、小量程启发,设计了一个双量程的电子天平,如图甲所示。其表盘由电流表改装,表上标有两个量程,小量程和大量程,OAB是一个水平轻质杠杆,O为支点,OB=10厘米,OA=1厘米,电源电压U恒为9伏,报警器的电阻为10欧姆,压敏电阻R的阻值与所受压力F变化关系如图乙所示。(1)标制电子天平的小量程0~m1。①标0刻度:忽略压杆、托盘和杠杆的质量及压杆的大小,闭合开关S,托盘空载时,电流表读数为___________安,此时指针指向电子天平的0刻度;②标最大值:闭合开关,向托盘中不断放入被测物,当电路中电流达到0.6A时报警器报警,此时电子天平读数设为最大质量值,计算出。(写出计算过程)( )(2)基于小量程设计大量程若要使电子天平的大量程和小量程之间的刻度值比例恒为5,从小量程转换到大量程,需对图甲中工作原理图做相应的调整,小唐想通过改动托盘所在的B的位置达到设计要求,则需要将B调整到距O点___________厘米处。5.如图所示的电路中,电阻的阻值为。闭合开关S,电流表的示数为,电流表的示数为,求:(1)电源两端的电压;(2)电阻的阻值;(3)内电流通过整个电路所做的功。6.如图所示的电路中,R1=10Ω,当开关S闭合时,电流表示数为0.1A,电压表示数为2V。求:(1)电源电压;(2)电阻R2的阻值;(3)整个电路工作10s消耗的电能。7.小明从废弃的电热器上拆下一个加热部件(如图甲),该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,小明设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22Ω,M、N为接线柱。(1)电阻丝加热时,电能转化为___________能;(2)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1A,则电源电压为___________V;(3)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5A,求R1的阻值。___________(4)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5A;检测结束后,小明利用该部件重新组装一个加热器,求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。___________8.如图所示的电路中,电源电压为3V不变,各元件连接无误且正常工作,R1=R3=6Ω,R2=4Ω,则(1)当S1,S2都断开时,求电压表的示数;(2)当S1,S2都闭合时,求电流表和电压表的示数。9.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“30Ω 0.5A”。在保证电路各元件安全的情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,其中的一只电压表示数与电流表示数对应关系如图乙所示。(1)图乙中的电压值是电压表___________的示数;(2)求电源电压和定值电阻R0的阻值;( )(3)在保证电路各元件安全的情况下,求滑动变阻器的取值范围。(写出完整解题过程)( )10.超市的电动扶梯,有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。(1)力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图乙所示,则由图乙可得出的结论是:___________;(2)控制电路电源电压为22伏,当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40千克的小朋友站在电梯上,就能使电梯较快运行,则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大?(电磁铁线圈电阻忽略不计)( )(3)如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,应该如何改动控制电路?(写出两种方法)( )11.如图为利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图,其中R是光敏电阻。不计电磁铁线圈电阻,定值电阻R0=40Ω,控制电路电源电压为12V。白天,太阳能电池板将太阳能转化为电能,贮存于蓄电池中。傍晚,当光照强度减弱,使电磁铁中电流I=0.1A时,控制电路会自动接通路灯电路,由蓄电池给LED路灯供电。 (1)由题意可推断,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而___________(选填 “增大”或“减小”); (2)列式计算LED路灯亮起时,光敏电阻R的阻值;( )(3)若想在光照更暗时才使路灯接通而工作,可采取的做法是___________(写出一种即可)。12.冬天气温较低,汽车后挡风玻珌上常常会形成一层薄霜或者雾气,导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行,后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员,结合所学知识,在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路,如图所示。它由控制电路和受控电路组成,R0为定值电阻,R1、R2设置在后挡风玻璃内,其中R1为热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,R2为加热电阻,阻值为0.8欧,电源电压U1=12V,U2=16V。开关S闭合时,当后挡风玻璃的温度达到40℃工作电路会自动断开。(1)根据电路判断,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而___________。用久后,电源电压减小,当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值___________(选填“高”或“低”);(2)将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是多少?(玻璃质量10kg,玻璃比热容为0.8×103J/(kg·℃),不计热量损耗)( )(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流减小到25mA时,电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧,闭合开关,玻璃的温度为10℃和40℃时,控制电路的电功率相差0.02W,则10℃时热敏电阻R1的阻值为多少?( )13.随着家庭电气化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题,下表提供了一组人体电阻的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:测量项目 手和手之间电阻 手与脚之间电阻 手与塑料鞋底之间电阻完全干燥时 200千欧 300千欧 8000千欧出汗或潮湿时 1千欧 1千欧 10千欧(1)一个全身潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是___________A,通过计算分析此时保险丝是否熔断___________;(2)当发现有人触电时,应该第一时间___________,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员;(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?___________14.夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。(1)图中光敏电阻R2的阻值随紫外线的增强而逐渐___________(填“增大”或“减小”);(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是___________线;(3)若要使遮阳棚防紫外线的遮阳布在紫外线还未达到设定值时就展开,可以怎么操作?___________15.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,且滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光。求:(1)小灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端时,5分钟内电路消耗的电能;(3)滑动变阻器的最大阻值。16.某项目学习小组设计了一个电子秤,如图甲所示,其表盘由电流表改装而成,图乙是他们设计的结构图,OAB是一根轻质杠杆,O为支点,OA=2cm,OB=10cm,电源电压U恒为9V,报警器的电阻R0为10Ω,忽略压杆、托盘和杠杆的质量,压敏电阻R的阻值与所受压力F的关系如图丙所示。项目一:标注刻度(1)标“0”刻度:闭合开关S,托盘空载时,电流表读数为______安,此时指针指向电子秤的“0”刻度;(2)标最大质量值m最大:闭合开关,往托盘中不断放入被测物体,当电流达到0.6A时报警,此时指针指向电子秤的最大质量值m最大,请计算m最大;( )项目二:评价与改进(3)小科发现所制的电子秤量程太小,若要使电子秤的最大质量值m最大增大,在电流表量程不变的前提下,只需对图乙中的结构做相应的调整,小科初步有以下两种设想:①调整杠杆上A的位置 ②调整杠杆上B的位置请选择你认为可行的一种设想,并说出调整方法______。17.无人机灯光秀“燃爆”杭城:五百架无人机齐飞,以夜空为幕,执祝福之笔,迎接杭州2022亚运吉祥物、倒计时等亚运图案点亮夜空,在钱塘江畔与“大莲花”交相辉映,表达对杭州亚运会的诚挚期待和璀璨祝福。(1)无人机可以利用超声波传感器来判断离地高度。如图甲是某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系图象,图乙是测量无人机离地高度的电路(电源电压不变,R0阻值不变),要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在___________(选填“①”、“②”或“③”)的位置;(2)为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给飞机发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如丙图所示,闭合开关后电磁铁的上端为___________极(选填“N”或“S”);其中R的阻值随飞行速度变化的图象如丁图所示。若电源电压恒为12V,R0的阻值为10Ω,求此电路的最大电功率。(电磁铁电阻忽略不计)( )18.电压力锅是结合了传统高压锅和电饭煲优点的升级产品。如图甲为某品牌电压力锅的结构示意图和它的插头。使用电压力锅煮饭时,先将锅盖与机身的5个扣合处全部扣合,再接通电源。图乙为电压力锅简化的工作电路图,R1是规格为“220V 900W”的主加热电阻,R2是电阻为242Ω的副加热电阻,R0是阻值为484Ω的保温电阻。压力开关是一个安装在电压力锅底部的压力传感器,根据所受压力的变化实现自动闭合断开。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段。通过如图丙所示正常煮饭时锅内工作压强与时间关系图像可了解其工作过程:接通电源,启动智能控制开关S,S自动接到a,同时压力开关自动闭合,电压力锅进入加热升压状态;当锅内工作压强达180kPa时,压力开关自动断开,进入保压状态,当锅内工作压强降至160kPa时,压力开关又会自动闭合;当保压状态结束时,饭就熟了,S自动接到b,进入保温状态。(标准大气压为100kPa)根据以上信息回答下列问题:(1)图甲插头中“A”端与家庭电路中___________线相连;(2)图乙中熔断器的作用是当内部电路故障导致电流过大时自动熔断保护,为不影响电压力锅正常工作,其熔断电流至少要高于多少?___________(3)在一次正常煮饭中,饭煮熟后,又保温了5min才切断电源,则这次煮饭总共消耗多少电能?(不考虑其他能量损失)___________19.某光敏电阻R 没有受到光照(或光照较暗)时,阻值较小;有光照(或光照较强)时,阻值较大。如图是科学兴趣小组同学利用该光敏电阻和电磁继电器设计的路灯自动控制电路,用于公路照明。(1)当光照较暗时,公路照明灯亮;当光照较强时,公路照明灯灭。则工作电路的A点应接在___________处(选填“M”或“N”),才能达到控制要求;(2)在实际操作中,当光照较暗时,公路照明灯仍未发光,而电路连接及元件都正常。要使电路满足控制要求,下列调试方法可行的是___________。(线圈电阻忽略不计)①向右移动滑片P ②增加线圈匝数 ③升高控制电路电压20.电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图、利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。(1)下列可以作为变阻器上旋钮滑片材料的是___________A.塑料 B.碳素钢 C.玻璃(2)驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片绕转动轴逆时针转动,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,下列连接方式正确的是___________。A.ME、NF B.MO、NF C.ME、NO(3)车速仪可由电路中的电压表或电流表改装。要求:驾驶员踩下“油门”,车速仪示数变大,则下列电路图符合要求的有___________。A. B.C. D.21.温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为5Ω,电压表量程0~3V。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅表中数据可知风速及风级。风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级风速v (m/s) 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8风压p(Pa) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。(1)在滑片P左移的过程中,电路的电流___________;(选填“变大”“不变”或“变小”)(2)请你计算该风速仪所测的最大风级为几级?(写出计算过程)( )22.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性___________(选填“增强”、“减弱”或“不变”);(2)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为( );(3)若电磁铁线圈电流达到20mA时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯( )(选填“是”或“否”)超载(g取10N/kg);(4)控制电路中的电源电压在使用较长时间后会稍有下降,请判断若继续使用此电梯,其报警时的载重量大于还是小于原设定载重量,并说明理由。( )23.如图甲为汽车转向指示灯电路模型,接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏,指示灯的规格为“6V 3W”( 电阻不变),定值电阻R0需要接在A处或B处,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(1)当电流通过电磁铁时,电磁铁上端为___________极;定值电阻R0应接在图甲电路中___________位置(选填“A”或“B”);(2)若让左转、右转指示灯同时工作(即双跳灯开启),转向开关应与触点___________接通(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”);(3)当转向开关与触点“2和3”接通时,右转指示灯两端实际电压变化如图乙所示,当指示灯微弱发光时,其两端实际电压为U,消耗的实际功率为额定功率的。求:①Ux的值为( );②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能为( );③R0的阻值为( )。24.专家提示:室内最佳空气湿度值范围是45%至50%。如图所示是某家用空气加湿装置的自动控制电路,R是一个湿敏电阻,其阻值随湿度的变化关系见表,定值电阻R0为120欧,电磁铁线圈电阻不计,控制电路电源的电压U0为6伏且保持不变,加湿装置铭牌上有“220V 40 W”字样。空气湿度(%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90电阻R1阻值(欧) 300 220 160 110 80 60 45 30 20(1)加湿装置正常工作5分钟消耗的电能是多少?( )(2)当室内湿度超过50%,继电器衔铁将被电磁铁___________(填“吸合”或“松开”)。此时控制电路消耗的电功率是多少?( )(3)若将图中电流表改装成湿度计,表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值。该湿度计的刻度值分布是否均匀?并说明理由。( )25.如图甲所示为某工厂进行的新型材料承受的撞击力测试,在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压为24V,定值电阻R0=10Ω。(1)由图丙可知压力传感器的电阻随压力的增大而___________。(2)求在重物下落的过程中,压力传感器的阻值。___________(3)求在撞击过程中,样品受到的最大撞击力的大小。___________26.LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个200Ω的电阻与LED灯串联,接在电压为6V的电源上,成功的让LED灯发出了蓝光,如图所示。灯两端电压V 2 2.4 3发光的颜色 红 绿 蓝问:(1)LED灯发蓝光时,通过LED灯的电流是多少?(2)小美通过电阻与LED灯串联,实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下,设计一个让LED灯发出蓝光的方法。27.如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱最多装水0.3kg,加热功率有大小两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法,其中电热丝R1=55Ω、R2=44Ω。[水的比热4.2×103J/(kg·℃)](1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与______相连。(2)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速______(填物态变化名称)成小水珠,放出热量将衣服熨平,所以使用时要避免烫伤。(3)水箱最多装水时,将水从20℃加热到100℃,需要吸收多少热量______?(4)乙电路中,熔断器里的保险丝允许通过的最大电流不得小于多少安______?28.如图甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、A2的示数分别为如图乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,求:(1)电源的电压。(2)R2的电阻。(3)灯L的电阻。29.如图所示电路,电源电压为5V不变,R2的阻值为5Ω,开关S、S1闭合时,通过电阻R1的电流为1A。求:(1)R1的阻值;(2)当开关S闭合,S1断开时,电路总电功率。30.肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某项目小组在课外活动中设计了一种身高体重秤,如图甲所示,用电流表A(量程0~0.6安)、电压表V(量程0~15伏)的示数分别反映体重和身高。已知电路中电源电压为12伏,竖直固定的均匀电阻丝R0最大值为120欧:滑片P可随身高的变化在R0的CD端间移动,对应的身高测量范围为70厘米~190厘米:踏板OAB为一个水平轻质杠杆,O为支点,OB为60厘米,OA为30厘米;R为力敏电阻,其阻值随B点压力变化关系如图乙。项目一:标制身高计的刻度(1)标0刻度:滑片P移到D点,电压表示数为0伏,标注标注身高为70厘米的刻度。(2)标最大刻度:滑片P移到C点,电压表示数为12伏,标注标注身高为190厘米的刻度。(3)标刻度线:为了方便在电压表的表盘上标注对应的身高值,需根据上述信息,分析身高h与电压U的关系:h=10U+70(4)应用:某同学测量时电压表示数为10伏,其身高为___________。项目二:标制体重秤的刻度(5)标0刻度:体重秤上不站人时,闭合开关S,电流表读数为0.1安,将指针所示位置标注为体重秤的0刻度。(6)标最大刻度:该体重秤能测量的最大体重为多少千克___________?(写出计算过程)(7)标刻度线:为了方便在电流表的表盘上标注对应的体重值,根据上述信息,写出体重m与电流I的关系式:m=___________。(8)改进:发现该体重秤量程偏小,在不更换元件的情况下,如何将体重秤的量程提高为原来2倍。___________31.综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型(如图甲所示),并且电流表示数随拉力的增大而增大。ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝,电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为1Ω,R0为4Ω,其余部分电阻不计,电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。求:(1)虚线框里面接线柱“1”应与接线柱___________相连(选填“2”或“3");(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时刚好对准a处,R0消耗的功率多大?( )(3)弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示。图甲中若去掉电流表,用一只电压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升多少N?( );(4)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如图甲的方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变,R0的阻值应不小于多少Ω?( )32.某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。(1)第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片、记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路以外的另一个作用是____________;为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少______Ω的滑动变阻器;(2)第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W。33.某项目化学习小组设计了一台简易风速仪测量学校操场风速,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。均匀电阻丝AB长为20厘米,阻值25欧姆,电源电压U0恒为9伏,保护电阻R0为5欧姆,电压表量程为0~3伏特。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙。无风时,滑片P在A处。有风时,滑片移动,稳定后读出电压表示数,并计算出相应的压力,再根据小组自定义的表格,判断风级。操场风速 等级0 等级1 等级2 等级3 等级4压力/N 0~1 1~5 5~10 10~15 15~20说明:测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。(1)滑片P在向左移动过程中,电路总电阻____;(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)计算该装置能测量的最大风级?( )(3)老师建议把电压表的量程换成0~15伏特,增大可测量的风速等级,同时要求在风级相同的情况下增大电压表指针的偏转角度。还应建议小组同学对装置做出适当修改,你认为建议可以是:________34.为了探究电流与电阻的关系,小明利用如图甲所示电路开展实验。现有器材:电源(电压恒为6伏)、电流表(0~0.6A, 0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、若干阻值不同的定值电阻、开关、滑动变阻器和导线等。(1)按图甲所示连接好电路,将5Ω的定值电阻接入电路,滑片P移到阻值最大处,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电流表始终无示数,电压表有示数并保持不变。则电路中可能存在的故障是____;(2)排除故障后,某次测量中,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流是____;(3)多次换用不同规格的定值电阻R2,调节滑动变阻器R1的阻值,记下电流表示数I,利用描点法得到I随R2变化的图像如图丙所示。下列能反映本实验中通过滑动变阻器的电流I随滑动变阻器的有效阻值R1的倒数变化关系的图是_____。 A. B.C. D.35.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相笑参数如下表乙。图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图。电源电压恒为6V,已知电热丝R1阻值为4Ω,电热丝R2阻值为6Ω,开关S3只接a或b。(1)丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为___________(选填“高”“中”或“低”)温挡。(2)中温挡功率为多少瓦?( )(3)高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?( )36.学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。[项目名称]制作烟雾报警器。[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射,烟的浓度越大,接收电路接收到的光强度越强。接收电路能够将光信号转化为电信号,最后转化成报警信号。[项目任务]小组同学讨论后,确定烟雾报警器的要求如下:供电电源: 6伏报警电流:≥250 毫安功能:当环境中的烟雾浓度升高至一定值时,立刻报警鸣叫。[方案设计]小组同学讨论后,利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计,如图乙所示,其中,光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。(1)[器材选择]根据上述要求,该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材,其中,电源电压U1恒为6伏,滑动变阻器规格为“2安50欧”,要想实现烟雾报警器的功能,他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为___________。(2)[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试,闭合开关S,发现当通过线圈的电流为200毫安时,报警器就开始工作,此时滑动变阻器的阻值Rp=15欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下,为了符合制作要求(即报警电流≥250毫安),应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大?(写出具体的计算过程)___________(3)[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),该组同学提出以下几种方法,其中正确的是___________ 。A.增大电源电压B.更换阻值较小的保护电阻C.增加线圈匝数D.增大线圈和衔铁之间的距离E.更换阻值更小的线圈37.小华和同学利用如图所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,电源是两节新的干电池,滑动变阻器上标有“20Ω;0.5A”字样,阻值分别为5Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个。(1)在不改变电路及器材的情况下,为顺利完成三组实验,控制定值电阻两端的电压U的范围可以是_______。A.0.6V≤U<1.2VB.1.2V≤U<1.8VC.1.8V≤U<2.5VD.2.5V≤U<3V(2)小华在上述范围内选择了最小值的电压进行实验。当接入的定值电阻为15Ω时,调节其两端电压为规定电压过程中,滑动变阻器能达到最大电功率为_______W。当他依次把5Ω、15Ω、30Ω定值电阻进行实验后,发现为了使得电压表的示数保持不变,滑动变阻器滑片P的三次实验的最终位置_______(填“保持不变”、“不断往右移”或“不断往左移”)。(3)上述三次实验结束后,有同学提出增加50Ω的定值电阻进行实验从而多采集一组数据以增强说服力,小华认为不可行,他的理由是_______。38.科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R.将滑动变阻器的滑片P置于B端,且只闭合开关时,电压表的示数为U,电流表的示数为0.2A;将滑动变阻器的滑片P置于中点M,断开开关,闭合开关时,电压表的示数为U,电流表的示数为,消耗的电功率为2.7W(1)求电流表的示数;______(2)求电阻的阻值;______(3)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关和开关时,电压表的示数为3U,求此时消耗的电功率______39.如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有三个接线柱,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小科同学设计了如图乙所示的电路来探究盒内电阻的连接情况。已知电源电压不变,定值电阻R0的阻值为,R1是滑动变阻器。小可进行的实验操作如下:①把两个接线柱接到之间,只闭合开关,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为,电流表示数为;②用导线把连接起来,再将接线柱接入之间,闭合和,此时电流表示数为;③把两个接线柱接到之间,闭合开关,将R1的滑片从某位置移至最右端或最左端时,电压表的示数均变化了,电路的总功率变化量。(1)请根据操作①求出黑盒子间的电阻;_____(2)在操作②中,求黑盒子工作消耗的电能;_____(3)请根据操作③求出黑盒子间的电阻;_____(4)请画出和黑子内的电路图,并标明各电阻的阻值。_____40.小江和小南在测定小灯泡电阻的实验中,所用小灯泡正常发光电压为2.5V,电阻约为10Ω。(1)小江的实验过程如下:①如图甲所示是小江连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画×,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整。______②电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最___(填左或右)端;闭合开关发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是______________。③以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是______________________。④实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,这时通过小灯泡的电流是______。⑤小江又根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光的电阻是_____Ω。(2)小南想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U1。②______________________,读出此时电压表的示数为U2。③未知电阻阻值的表达式为:Rx=____________。④实验后小南又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开关S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同,如果R0=10Ω且Rx<R0,则Rx=________Ω。试卷第1页,共3页试卷第1页,共3页参考答案:1.(1)2.5A,550W;(2)6.6×105J(1)由图甲知,由欧姆定律可得通过R1的电流R1消耗的电功率P1=UI1=220V×2.5A=550W(2)由图乙知,闭合开关S后,两电阻并联,并联电路中各支路间互不影响,所以R1消耗的电功率不变,仍550W,R2与R1是规格相同的电阻,电压相等,由可知P2=P1=550W通电10min,改装后电烤箱产生的热量Q=W=(P2+P1)t=2P1t=2×550W×10×60s=6.6×105J2. 变大 A 3cd 减小电源电压或更换阻值更小的定值电阻(1)[1][2]当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,光敏电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减弱,弹簧将衔铁拉起,B触头与静触头A接触,电动机工作,反之,指示灯亮,从而达到自动控制的目的。(2)[3]由图乙可知,控制电路中,光敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压;电压表示数为3V时,定值电阻R0的电流为光敏电阻两端的电压光敏电阻的电阻由图丙可知,当光敏电阻的电阻为6Ω时,光照强度为3cd。(3)[4]①由图丙可知,当光照强度增强时,光敏电阻的阻值变小,在R0不变时,由串联分压的规律可知光敏电阻分得的电压变小,若要电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作,由串联电路的电压特点可知,应减小电源电压;②当光照强度增强时,光敏电阻的阻值变小,若电源电压不变,仍要电动机在电压表示数时开始工作,则此时光敏电阻分得电压不变,由串联电路分压规律可得因R的阻值减小,则应减小R0的阻值才能满足要求,即更换阻值更小的定值电阻。3. L2 30Ω 见解析(1)[1]根据甲图可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮,绿灯亮;根据乙图可知,当压力增大时,传感器输出电压增大,由欧姆定律可知通过电磁铁的电流增大,磁场变强,衔铁被吸合,衔铁接下端,L2亮,红灯亮,所以L1是绿灯,L2是红灯。(2)[2]当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时,车对水平地面的最小压力F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N由图象可知,此时的输出电压U=1V,由欧姆定律可知电路总电阻那么电阻R的阻值R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω(3)[3]要求禁止质量更小的车辆通行,此时车辆对传感器的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据可知,电路中的电流变小,由于吸合的电流不变,则需要增大电路中的电流,故可减小R接入电路的电阻。4. 0.2 700g,见解析 2①[1]根据图甲电路可知,报警器、压敏电阻串联,电流表测量电路电流;忽略压杆、托盘和杠杆的质量及压杆的大小,闭合开关S,托盘空载时,力敏电阻受到的压力为0,根据图丙可知,此时力敏电阻的阻值为35Ω,因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路的总电阻R总=R0+R=10Ω+35Ω=45Ω此时电路电流(电流表的示数)②[2]当电路中电流达到0.6A时报警器报警,报警器两端电压U0=I0R0=0.6A×10Ω=6V因串联电路两端总电压等于各部分电压之和,所以压敏电阻两端电压UR=U-U0=9V-6V=3V此时压敏电阻的阻值由图丙可知,此时力敏电阻受到的压力为70N,由杠杆平衡条件可得G1×OB=F×OA物体的重力物体的质量(电子天平设定的最大值)(2)[3]若要使电子天平的大量程m2和小量程m1间的刻度值比例恒为5,从小量程转换到大量程,则被测物体的重力变为原来的5倍,由杠杆平衡条件可得G′1×OB′=F×OA要保证F的大小不变,G′1变为原来的5倍,若保持OA不变,则OB应变为原来的,即此时5.(1)9V;(2)15Ω;(3)135J解:(1)由图可知,R1和R2并联,电流表A2测的是R2支路的电流,电流表A1测的是干路电流,即总电流;由并联电路电流的规律可知通过R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A并联电路各支路两端的电压等于电源电压,则电源两端的电压U=U1=I1R1=0.9A×10Ω=9V(2)由并联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=U=9V电阻的阻值(3)10s内电流通过整个电路所做的功W=UIt=9V×1.5A×10s=135J答:(1)电源两端的电压为9V;(2)电阻R2的阻值为15Ω;(3)10s内电流通过整个电路所做的功为135J。6.(1)3V;(2)20Ω;(3)3J解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电阻R2两端的电压,电阻R1两端电压U1=IR1=0.1A×10Ω=1V由串联电路电压的规律可知电源电压U=U1+U2=1V+2V=3V(2)R2的阻值(3)整个电路工作10s消耗的电能W=UIt=3V×0.1A×10s=3J答:(1)电源电压是3V;(2)电阻R2的阻值是20Ω;(3)整个电路工作10s消耗的电能是3J。7. 内 22 22Ω 3300W(1)[1]电阻丝加热时,消耗电能,产生内能,将电能转化为内能。(2)[2]用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电路中只有R0工作,电源电压U=U0=I0R0=1A×22Ω=22V(3)[3]把M接A,N接B,只闭合开关S1,R0、R1串联,电路中的总电阻根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值R1=R-R0=44Ω-22Ω=22Ω(4)[4]用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,R1、R2并联,R0被短路,电流表测量干路电流,R1、R2并联后的总电阻由于串联电路的总电阻大于任一用电器的电阻,并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻,所以,当R1、R2并联时,电路中的总电阻最小,电源电压为220V不变,根据可知此时电路中的总功率最大,新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率8.(1)1.8V;(2)1.25A;0V解:(1)当S1和S2都断开时,R2和R3串联,电压表测量R3两端的电压,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻R=R2+R3=4Ω+6Ω=10Ω通过电路的电流根据串联电路的电流特点可知,通过R3的电流I3=I=0.3AR3两端的电压,即电压表的示数U3=I3R3=0.3A×6Ω=1.8V(2)当S1,S2都闭合时,R1、R2并联,电压表被短路,所以此时电压表示数为零;根据并联电路的电压特点可知,R1、R3两端的电压均等于电源电压3V,电流表测量干路中的电流,电流表的示数答:(1)当S1,S2都断开时,电压表的示数为1.8V;(2)当S1,S2都闭合时,电流表为1.25A;电压表的示数为0。9. V2 4V,5Ω 3~15Ω(1)[1]由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测定值电阻R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当R接入电路中的电阻变大时,根据串联分压原理可知其分得的电压变大,电压表V2的示数变大,此时电路中的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,图乙中的电压值是电压表V2的示数。(2)[2]由图乙可知,电路中的电流最小I小=0.2A时,电压表的示数最大为3V,电路中的电流最大I大=0.5A时,电压表的示数最小为1.5V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压U=IR0+UR0.2A×R0+3V=0.5A×R0+1.5V可得R0=5Ω,电源电压U=0.2A×5Ω+3V=4V(3)[3]由欧姆定律可知通过电路的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则最大阻值通过电路的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,则最小阻值所以,滑动变阻器取值范围是3~15Ω。10. 力敏电阻的阻值随压力的增大而减小 500Ω 滑动变阻器R1的滑片向左移动;增大电源电压。(1)[1]由图乙可知,当压力增大时,力敏电阻的阻值变小,即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小。(2)[2]小朋友对电梯的压力F=G=mg=40kg×10N/kg=400N由图乙可知,此时R0=600Ω;衔铁被吸下的电流为I=20mA=0.02A则电路的总电阻则滑动变阻器接入电路中的阻值为R1=R总-R0=1100Ω-600Ω=500Ω(3)[3]要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图乙可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压。11. 增大 80Ω 见解析(1)[1]由题意可知,当光照强度减弱时,电流达到0.1A时,电磁铁的衔铁和DE连接,控制电路会自动接通路灯电路,由蓄电池给LED路灯供电,所以光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大。(2)[2]LED路灯亮起时电路中的总电阻为由串联电路电流的规律知光敏电阻R的阻值为R=R总-R0=120Ω-40Ω=80Ω(3)[3]由于光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,所以在光照更暗时光敏电阻的阻值更大,由于电磁铁中电流不变,电路的总电阻不变,需要使定值电阻R0的阻值更小一些。12. 增大 低 1000s 200Ω(1)[1]开关S闭合时,当后挡风玻璃的温度达到40℃工作电路会自动断开,即40℃,衔铁不再被吸引,通过电磁铁的电流减小,由可知热敏电阻R1的阻值增大,所以热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大。[2]由可知,因为工作电路会自动断开的电流不变,用久后,电源电压减小,所以电阻R1的阻值减小,所以当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值低。(2)[3]将玻璃从0℃加热至40℃,玻璃吸收的热量Q吸=cmΔt=0.8×103J/(kg·℃)×10kg×40℃=3.2×105J消耗的电能W=Q吸=3.2×105J加热电阻R2的电功率所需的时间(3)[4]当玻璃温度为40℃时,R1的电功率P1=U1I1=12V×0.025A=0.3W当玻璃温度为10℃时电功率P=P1+0.02W=0.32W电路的总电阻10℃时热敏电阻R1的阻值为R1=R总-R2=450Ω-250Ω=200Ω13. 0.22 没有熔断 见解析 420MΩ(1)[1]由表格数据可知,一个潮湿的人手和脚之间的电阻R人=1000Ω,则手接触火线时通过人体的电流[2]熔断丝的额定电流为8A,通过熔断丝的电流远远小于熔断丝的额定电流,所以熔断丝不会断。(2)[3]发现有人触电时,需要切断电源或用干燥竿子将火线与人分离。(3)[4]人体与防电墙串联,通过它们的电流相等,则R墙=420MΩ14. 减小 火 见解析(1)[1]根据题意可知,当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开,此时的开关S2是向下运动的,这说明电磁铁的磁性变大,吸下衔铁;电磁铁磁性变大,通过电磁铁的电流变大,根据欧姆定律可知,电磁铁电路中的总电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知,光敏电阻的阻值变小,故结论为:当户外紫外线增强时,光敏电阻的阻值变小。(2)[2]从安全用电的角度分析,开关应该接在进户线的火线上,由图可知开关控制的是进户线a,因此进户线a应该是火线。(3)[3]电磁铁吸合时,需要的磁场强度是不变的。①保持通过控制电路的电流不变,即总电阻不变。当紫外线强度较低时,R2的阻值偏大,因此要变阻器的滑片向右移动,从而减小R1的阻值。②保持通过控制电路的电流不变,当紫外线强度较低时,R2的阻值偏大,根据R总=R1+R2可知,总电阻增大。根据U=IR可知,此时可以增大电源电压。③当紫外线强度较低时,R2的阻值偏大,根据R总=R1+R2可知,总电阻增大,则通过电磁铁的电流减小。为零保持磁场强度不变,可以换用匝数更多的电磁铁;④保持通过控制电路的电流不变,即总电阻不变。在变阻器R1的阻值不变的情况下,可以换用一个随紫外线减小更多的光敏电阻R2。15.(1)2.4W;(2)720J;(3)20Ω解:(1)由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,则此时电路中的电阻最小,电流最大,由图乙可知,此时电路中的电流为0.4A,小灯泡两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率P额=UI=6V×0.4A=2.4W(2)滑片P在最左端时,只有小灯泡接入电路中,此时电压表的示数是电源电压,流过小灯泡的电流为0.4A,小灯泡两端的电压为6V,即电源电压为6V,则5分钟内电路消耗的电能W=UIt=6V×0.4A×5×60s=720J(3)当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器的最大值接入电路中,根据欧姆定律可知,电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流为0.2A,小灯泡两端的电压是2V,则滑动变阻器两端的电压为UR=U-U1=6V-2V=4V则滑动变阻器的最大阻值答:(1)小灯泡的额定功率是2.4W;(2)滑片P在最左端时,5分钟内电路消耗的电能是720J;(3)滑动变阻器的最大阻值是20Ω。16. 0.2 1.4kg 见解析根据图甲电路可知,报警器、压敏电阻串联,电流表测量电路电流。(1)[1]忽略压杆、托盘和杠杆的质量及压杆的大小,闭合开关S,托盘空载时,压敏电阻受到的压力为0,根据图丙可知,此时压敏电阻的阻值为35Ω,因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路的总电阻R总=R0+R=10Ω+35Ω=45Ω此时电路电流(电流表的示数)(2)[2]报警器两端电压U0=I0R0=0.6A×10Ω=6V因串联电路两端总电压等于各部分电压之和,所以压敏电阻两端电压UR=U-U0=9V-6V=3V此时压敏电阻的阻值由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为70N,根据杠杆平衡条件可知G1×OB=F×OA物体的质量(电子天平设定的最大值)(3)[3]小科发现所制的电子秤量程太小,若要使电子秤的最大质量值m最大增大,在电流表量程不变的前提下,由杠杆平衡条件可得G1×OB=F×OA要保证F的大小不变,要使G1变大,可以增大OA或减小OB,即调整杠杆上A向左移动或B点向右移动。17. ③ S 7.2W(1)[1]由图知道,①③表分别与电阻R0、R1并联,所以为电压表,②表与电阻串联为电流表,此时R0与R1串联,电压表1测R0两端的电压,电压表3测R1两端的电压,电流表2测电路中的电流;由图甲知道,当飞行的高度增大时,R1的阻值增大,电路的总电阻增大,电源电压不变,由知道,电路中的电流减小,即电流表2的示数减小;由U=IR知道,R0两端的电压减小,即电压表1的示数减小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压增大,即电压表3的示数增大,综上可知,要使高度表示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应该选用电压表安装在③的位置。(2)[2]闭合开关时,电流从电磁铁的上方流入,下方流出,根据安培定则知道,电磁铁下端为N极,上端为S极。[3]若电源电压恒为12V,由知道,电路中总电阻最小时,总功率最大。从图丁知道,当无人机的飞行速度为280km/h,R的最小电阻为10Ω,因为R0的阻值为10Ω,所以,此时电路中总电阻R总=10Ω+10Ω=20Ω故电路的最大电功率为18. 地 5A(1)[1]三脚插头中稍长些的插脚是把用电器的外壳与大地相连接,插头插入插座时,电器外壳先接地;拨出时,电器外壳后离开地线,确保安全,所以图甲插头中“A”端与家庭电路中地线相连。(2)[2]当开关在b处时处于保温状态,只有电阻R0工作,电阻为484Ω,此时通过电路的电流为当开关在a处时处于加热状态,电阻R1和R2并联,通过电路的电流为所以最大电流为5A。(3)[3]R2的功率为R0的保温功率为由图丙知升压用了t1=6min+3min+3min=720s保压用了t2=3min+3min=360s保温用了t3=5min=300s这次煮饭总共消耗的电能为W=(P1+P2)t1+P2t2+P保温t3=(900W+200W)×720s+200W×360s+100W×300s=8.94×105J19. N ①②③(1)[1]当光照较暗时,光敏电阻的阻值较小,R1和R2串联,控制电路的总电阻较小,根据可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁磁性较强,衔铁被吸下,此时公路照明灯亮,所以工作电路的A点应接在N处;当光照较强时,光敏电阻的阻值较大,控制电路的总电阻较大,根据可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁在弹簧拉力的作用下被拉起,公路照明灯灭。(2)[2]当光照较暗时,光敏电阻的阻值减小,公路照明灯仍未发光,这说明电磁铁的磁性较小,要使电路正常工作,需要增大电磁铁的磁性。①向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流增大,电磁铁磁性增强,故①符合题意。②在电流不变的情况下,增加线圈匝数,可以增大电磁铁的磁性,故②符合题意。③升高控制电路电压,在电阻不变时,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流增大,磁性增强,故③符合题意。20. B C BC【详解】(1)[1]变阻器上旋钮滑片需要用的材料是导体。AC.塑料和玻璃是绝缘体,故AC不符合题意。B.碳素钢是导体,故B符合题意。故选B。(2)[2]驾驶员踩下“油门”, 旋钮滑片绕转动轴逆时针转动,电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路,如图所示:故选C。(3)[3]根据题意可知,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,车速仪示数变大。A.滑动变阻器与R1串联接入电路中,电压表测变阻器两端的电压,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,由串联分压可知,电压表示数变小,故A不符合题意。B.滑动变阻器与R1串联接入电路中,电压表测R1两端的电压,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流变大,由U=IR可知电压表示数变大,故B符合题意。C.滑动变阻器与R1串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,故C符合题意。D.滑动变阻器与R1串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,电流表的示数变小,故D不符合题意。故选BC。21. 不变 五级(1)[1]根据甲图可知,定值电阻与电阻丝AB串联,电压表在电路中相当于断路,无论滑片怎样移动,AB都是全部接入电路,因此当滑片左移的过程中,总电阻不变,由可知电路中的电流不变。(2)[2] 由图知,电压表测滑片以右电阻丝两端的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为由于电压表量程是0~3V,所以当电压表示数U=3V时,该风速仪所测的风级最大,由欧姆定律可得,此时AP段电阻丝的阻值因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,故AP段电阻丝的长度由图乙知,此时弹簧的弹力为此时风对挡风板的压强(风压)为根据表格可知,对应风级为五级。22. 增强 6000N 是 此时报警时的载重量大于原设定载重量(1)[1]由图乙可知,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,压敏电阻R2减小,电路中总电阻减小,则电路中电流增大,所以电磁铁的磁性增强。(2)[2]当I=10mA时,电路中总电阻则压敏电阻R2阻值R2=R总-R1=600Ω-100Ω=500Ω结合图像乙可知,电梯载重F=6000N(3)[3]当m=1000kg,即G=10000N时,结合图像乙可知R2=100Ω则电路中电流由于30mA>20mA所以动触点K接触静触点B,电铃报警,说明电梯已经超载。(4)[4]由于报警时的电流I是个定值,R1是定值电阻,当U0变小时,R2变小,结合图像乙可得,F变大,所以此时报警时的载重量大于原设定载重量。23. N A 3和4 2V 55J 24Ω(1)[1]根据图甲可知,线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指之间向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。[2]当电磁铁将衔铁吸下来时,此时A和电磁铁被短路,此时电路中只有指示灯,由于电压较大,因此亮度较大。由于此时电磁铁的磁性消失,因此衔铁又弹回上面,此时A与指示灯串联,电阻较大而电流较小,此时指示灯发光较暗。如此循环往复,因此A起着改变电阻的作用,即A为R0。(2)[3]根据图片可知,左转指示灯与触点4相连,右转指示灯与触点3相连,要使它们同时工作,就必须让转向开关与触点3和4接通。(3)①[4]指示灯的规格为“6V 3W”,则灯的电阻实际功率为额定功率的,则实际功率则实际电压解得Ux=2V②[5]右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能③[6]R0两端的电压U0=U-Ux=6V-2V=4V通过R0的电流R0的阻值24. 12000J 吸合 0.18W 见解析所示解:(1)加湿装置工作5min消耗的电能是(2)湿敏电阻随着外界温度的增加而减小,当湿度增加为50%时,湿敏电阻连入电路的电阻减小为80Ω,控制电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强到一定程度,会将衔铁吸合,使加湿装置所在电路断开,停止加湿。当湿度增加为50%时,电路中的总电路为总电功率为(3)当湿敏电阻的阻值为时,电路中的电流为可知电流与不成正比,温度计的刻度值分布不均匀。答:(1)加湿装置正常工作5分钟消耗的电能是;(2)当室内湿度超过50%,继电器衔铁将被电磁铁吸合,此时控制电路消耗的电功率是;(3)若将图中电流表改装成湿度计,表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值。因电流与不成正比,因此该湿度计的刻度值分布是不均匀的。25. 减小 110Ω 600N(1)[1]由图丙可知,压力传感器的电阻随压力的增大而减小。(2)[2]在重物下落没有撞击传感器的过程中,压力传感器所受压力不变,电阻不变,电路中电流不变,由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A由图甲知,定值电阻R0与压力传感器串联,电流表测电路中电流,定值电阻R0两端的电压U0=IR0=0.2A×10Ω=2V由串联电路的电压特点可得,压力传感器两端的电压U传感器=U-U0=24V-2V=22V所以压力传感器的电阻(3)[3]由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,又由图乙可知,最大的电流为Imax=1.2A电源电压U=Imax(R0+R)所以此时压力传感器的电阻由图丙可知,此时受到撞击力F=600N26.(1)0.015A;(2)见解析(1)根据表格中的数据可知,LED灯发蓝光时,LED灯两端的电压为3V,R1两端的电压U1=U总-U=6V-3V=3V则通过LED的电流(2)让LED灯发出蓝光的方法:①LED灯发出蓝光的电压为3V,电源电压为6V,根据串联电路的电压特点,可以用两个LED灯串联起来,实现了LED灯发蓝光;②将1个LED灯直接连到3伏的电源上。27. 大地(或地线) 液化 1.008×105J 9A解:(1)[1]电加热器属于金属外壳用电器,插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。(2)[2]高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服时迅速由气态变成液态是液化现象,液化要放出大量的热,从而将衣服熨平。(3)[3]将水箱中0.3kg的水从20℃加热到100℃,需要吸收热量=4.2×103J/(kg ℃)×0.3kg×(100℃-20℃)=1.008×105J(4)[4]选择乙当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电流最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的最大电流因此熔断器里的保险丝允许通过的最大电流不得小于9A。28.(1)16V;(2)26.7Ω ;(3)20Ω解:(1)当S1、S2均闭合且滑片滑到b端(连入电阻最大,R1=40Ω)时,灯泡L被短路,此时R2与R1并联,电流表A1测量的是干路电流,A2测量的是R2所在支路的电流。那么A1用的是大量程,A2用的是小量程;则I=1AI2=0.6A通过R1的电流I1=I-I2=1A-0.6A=0.4A那么电源电压U=U2=U1=I1R1=0.4A×40Ω=16V(2)R2的阻值(3)当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,L与R1串联,此时R1接入的阻值根据欧姆定律得到可得解得RL=20Ω29.(1)5Ω;(2)2.5W解:(1)当两个开关都闭合时,只有电阻R1连入电路,其电阻为(2)此时电路中两个定值电阻串联,电路的总功率为答:(1)R1的阻值为5Ω;(2)电路总功率为2.5W。30. 170cm 50kg 站立A点向右移动距离O点15cm处(4)[1]某同学测量时电压表示数为10伏,其身高为h=10U+70=10×10cm+70cm=170cm(6)[2]电流表A的量程0~0.6A,由图乙可知,人的重力增大,R的阻值减小,由欧姆定律可知电路中的电流增大,由当人的重力最大时,电路中的电流最大,当最大电流是0.6A时,R的阻值由图乙可知,压力大小为250N,踏板OAB为一个水平轻质杠杆,O为支点,OB为60厘米,OA为30厘米,由杠杆平衡条件得到G×OA=F×OB最大体重(7)[3]由图像乙得到关系式为R=kF+b取(0,120),(300,0)带入上式得到由欧姆定律得到由题意可知,A是OB的中点,由杠杆平衡条件得到可以得到①(8)[4]将体重秤的量程提高为原来2倍,由①式得到因为所以由杠杆平衡条件得到人对杠杆力的力臂是B点压力的,人站立A点向右移动距离O点31. 3 0.16W 40N 9Ω(1)[1]当拉力增大时,弹簧长度增大,变阻器的滑片向下移动,此时滑片上方的电阻变大,而下方的电阻变小。根据电流表的示数增大可知,此时变阻器的电阻变小,因此应该将变阻器的下方接入,即虚线框里的接线柱“1”应该与接线柱“3”相连。(2)[2]由题可知,该电路为滑动变阻器、弹簧、R0的串联电路,电流表测该电路的电流。闭合开关,弹簧处于原长状态时刚好对准a处,由串联电路电阻特点和欧姆定律可知,电路的电流为由串联电路电路处处都相等和电功率推导式P=I2R可知,此时R0消耗的功率是P0=I2R0=(0.2A)2×4Ω=0.16W(3)[3]由电流表量程为0~0.6A可知,电流表的最大示数I大=0.6A,此时的电路总电阻为此时滑动变阻器接入电路的阻值为Rpb=R总'-R0-R弹簧=10Ω-4Ω-1Ω=5Ω弹簧的伸长量为由图乙可知,电流表示数最大时显示的拉力F=400N。甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程0~3V)与R0并联,当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,此时拉力最大此时电路的总阻值为此时滑动变阻器接入电路的阻值为Rpb'=R总''-R0-R弹簧=8Ω-4Ω-1Ω=3Ω弹簧的伸长量为由图乙可知,电流表示数最大时显示的拉力F'=440N。最大拉力提升了ΔF=F'-F=440N-400N=40N(4)[4]从电路的安全性考虑,当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为0,此时电路中的电流应不大于0.6A,R总'=10Ω,所以,其他条件不变,R0的阻值应不小于R0'=R总'–R弹簧=10Ω-1Ω=9Ω32. 控制定值电阻两端电压不变 35 0.6(1)[1]在探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,这需要通过调节滑动变阻器来实现。[2]由图知,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V由图象知,当电阻的阻值为25Ω时,电路中的电流为0.1A,此时变阻器的阻值最大,可知其最大阻值为故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器。(2)[3]由图丙知,电流表的示数为0.24A,可知小灯泡的额定电功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W33. 不变 2 增大电源电压(1)[1]因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R0串联,所以电路的总电阻不变。(2)[2]由图知道,电压表测滑片以右电阻丝两端的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为由于电压表量程是0~3V,所以当电压表示数U=3V时,该风速仪所测的风级最大,由欧姆定律知道,此时AP段电阻丝的阻值因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为25Ω,故AP段电阻丝的长度由图乙知道,此时弹簧的弹力为7N,查表可知,此时风力为2级。(3)[3]根据题意知道,可以建议增大电源电压,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道,通过电路的电流变大,风力相同时,AP段的电阻不变,电压表的示数变大,即电压表指针的偏转角度变大,电源电压大于9V,电压表量程0~15V,所以电压表示数变化明显。34. 定值电阻断路 0.4 C(1)[1]按图甲所示连接好电路,将5Ω的定值电阻接入电路,滑片P移到阻值最大处,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电流表始终无示数,说明电路存在断路,电压表有示数并保持不变,说明与电压表并联以外的电路正常,则电路中可能存在的故障是定值电阻断路。(2)[2]根据乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.4A。(3)[3]BD.根据丙图可知,当定值电阻为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻的电压为那么变阻器两端的电压为根据公式得到则通过变阻器的电流与电阻的倒数成正比,即二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线;故B、D不符合题意;AC.当电流为0.1A时,定值电阻的阻值此时这与A不符,故C符合题意,A不符合题意。故选C。35. 低 9W 18000J解:(1)如图丙所示电路,当开关S1闭合,S2断开,S3接a时,电热丝R1与R2串联,电路中的电阻最大;当开关S1、S2闭合,S3接a时,电热丝R2短路,电路为R1的简单电路,电路中的电阻较大;当开关S1、S2闭合,S3接b时,电热丝R1与R2并联,电路中的电阻最小。电源电压一定,由知道,当开关S1闭合,S2断开,S3接a时,电路消耗的功率最小,即加热电路为低温挡;当开关S1、S2闭合,S3接a时,电路消耗的功率较大,即加热电路为中温挡;当开关S1、S2闭合,S3接b时,电热丝R1与R2并联,电路消耗的功率最大,即加热电路为高温挡。(2)由(1)知道,中温挡功率(3)由(1)知道,当开关S1、S2闭合,S3接b时,此时加热电路为高温挡,此时电热丝消耗的功率为高温挡工作20min,眼罩消耗的电能为W=P高t=(P1+P2)t=(9W+6W)×20×60s=18000J答:(1)丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为低温挡;(2)中温挡功率为9W;(3)高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为18000J。36. B 9Ω ACE(1)[1]根据图乙可知,当烟雾增大时,衔铁被吸下来,接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强,电流增大,而总电阻减小,也就是光敏电阻的阻值减小,故选B。(2)[2]由题意知当通过线圈的的电流为250mA时此时(3)[3]当烟雾较小时,光敏电阻的阻值增大,为了使衔铁被吸合;A、为了保持磁场强度不变,需要保持电流不变。根据R总=R1+R2可知,此时总电阻增大,根据U=IR可知,此时需要增大电源电压,故A符合题意;B、为了保持磁场强度不变,需要保持电流不变。当电源电压不变时,需要控制总电阻不变。根据R总=R1+R2可知,此时需要更换阻值更小的保护电阻。但是保护电阻太小,可能造成电源烧坏,故B不合题意;C、总电阻增大时,通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变,可以换用线圈匝数更多的电磁铁,故C符合题意;D、增大线圈和衔铁之间的距离时,根据杠杆的平衡原理可知,此时磁力的力臂减小,为了吸合需要更大的磁场,故D不合题意;E、根据②中分析可知,如果保持保护电阻不变,而换用阻值更小的线圈,则可以保持电流不变,电磁铁的磁场不变,故E符合题意。故选ACE。37. C 0.15 不断往右移 见解析(1)[1]当定值电阻为30Ω,变阻器阻值为20Ω时,电路中的电阻最大,电流最小,此时电压表的示数最小,根据“串联电路分压原理”可得即解得U=1.8V当定值电阻为5Ω,变阻器阻值为0,电路中的电阻最小,电流最大,此时电路中的电流为当时滑动变阻器的规格为“20Ω;0.5A”,即电路中能通过的最大电流为0.5A,所以R的最大电压为所以为顺利完成三组实验,控制定值电阻两端的电压U的范围可以是1.8V≤U<2.5V。(2)[2][3]当定值电阻两端电压为1.8V,接入的定值电阻为15Ω时,电路中的电流为滑动变阻器两端的电压为滑动变阻器接入电路中的电阻为而在移动滑动变阻器中,是从最大值20Ω移动到10Ω,当滑动变阻器阻值移动到等于定值电阻时,即滑动变阻器阻值为15Ω时,滑动变阻器的阻值最大。此时电路中的电流为滑动变阻器的功率为根据串联电路分压定律,当定值电阻的阻值变大后,为了保证定值电阻两端的电压不变,滑动变阻器的阻值需要变大,即需要将滑片P不断往右移。(3)[4]电阻两端的电压始终保持UR=1.8V根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UR=3V-1.8V=1.2V变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=×50Ω33.3Ω而所选滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故增加50Ω的定值电阻进行实验从而多采集一组数据以增强说服力,不可行。理由是:变阻器的最大电阻太小。38. 0.3A 30Ω 3.6W将滑片P置于变阻器的B端,且只闭合开关时,等效电路如图(甲)所示;滑片P置于变阻器的中点M,且只闭合开关时,等效电路如图(乙)所示;将滑片P置于变阻器的A端,且开关、都闭合时,等效电路如图(丙)所示。(1)[1]由图甲得——①由图乙得——②则①②得又,故。(2)[2]由图乙得(3)[3]由图乙、图丙得则则即由图乙得,电源电压,由得,由图甲得则此时消耗的电功率。答:(1)求电流表的示数;(2)求电阻的阻值为30Ω;(3)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关和开关时,电压表的示数为3U,此时消耗的电功率。39. 3Ω 450J 9Ω解:(1)[1]把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表测BC两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,黑盒子BC间的电阻(2)[2]把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电路为R0与RBC串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和可得,电源的电压U=UBC+IR0=1.8V+0.6A×2Ω=3V用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,电路为黑盒子的简单电路,则黑盒子工作100s消耗的电能W=UIt=3V×1.5A×100s=450J(3)[3]用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,只有黑匣子的电阻连入电路,由可得,黑匣子的电阻把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S时,由P=UI可得,电路中电流的变化量此时黑匣子的电阻(4)[4]综上可知,黑盒子BC间的电阻为3Ω,用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω,AC间的电阻为9Ω,黑盒子内的电路图如下图所示40. 右 灯泡短路(或电压表短路) 向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况 0.16A 12.5 闭合开关S和S1,断开S2 2(1)①[1]原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯应与变阻器串联,电压表与灯并联,如下图所示:②[2]电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。[3]闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,产生这种现象的原因是灯泡短路(或电压表短路)。③[4]故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,则电路为通路,电流较小,电路的电阻较大,故接下来他应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况。④[5]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,即通过小灯泡的电流是0.16A。⑤[6]由U—I图像可知,灯在额定电压下电流为0.2A,由欧姆定律得,灯泡正常发光的电阻(2)②[7]闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U2。③[8]在①中,两电阻串联,电压表测量电源电压;在②中,电压表测定值电阻的电压,由串联电路电压的规律,待测电阻的电压Ux=U1 U2电路的电流由欧姆定律④[9]若将S2换成电压表,当闭合开关S和S1时,两电压表分别测量R0和Rx的电压,已知两个电压表的指针偏转角度相同,但因RxU0=5Ux根据串联分压的知识可知R0∶Rx=U0∶Ux=5∶1则有答案第1页,共2页答案第1页,共2页 展开更多...... 收起↑ 资源预览