专题7电路与欧姆定律——2022-2023年浙江省宁波市中考科学一模二模考试试题分类
一.选择题(共23小题)
1.(2023 慈溪市校级模拟)小科学习了电学知识后,发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1闭合)接收到信号,再启动电动车钥匙S2闭合),车才能正常启动。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023 慈溪市模拟)小明家所在的小区安装了自动售水机,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关S2”,接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关S3”自动闭合,接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(2023 鄞州区一模)兴趣小组设计了可测沿河水流速的电路。金属杆OM可绕O点转动并与电阻丝ab接触良好,其下端安装有泡沫球,R为保护电阻,当向左的水流速度增大时电表示数增大。下列电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2023 宁波三模)在奥运会比赛中,击剑比赛极具观赏性。如图电路中,S甲、S乙分别表示甲、乙运动员的剑。当甲的剑击中乙的导电服时,电路导通,乙方指示灯亮;当乙的剑击中甲的导电服时,电路导通,甲方指示灯亮。下面能反映这种要求的电路是( )
A. B.
C. D.
5.(2023 慈溪市校级模拟)一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁程序。密码识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁;指纹识别成功时S2闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁,与电路无关。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023 宁波模拟)为加强疫情防控、保护师生安全,学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过,开关S1闭合;若红外测温数值在正常范围内,开关S2闭合。只有两个条件都满足时,系统才会启动电动机打开闸门放行。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023 镇海区模拟)“网课”让学习更加便捷,但也容易使人们用眼过度。如图所示,电加热眼罩可以缓解眼疲劳。它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,R1工作,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,眼罩停止发热。以下简化模拟电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2022 宁波校级一模)为监测教室环境中PM2.5的浓度,创客社团的四位同学分别设计了如图所示的电路图,其中电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是气敏电阻(阻值随PM2.5浓度增大而减小)。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
9.(2022 宁波模拟)冲洗照片时用的“曝光箱”内有红白两个灯泡,箱外有两个开关S1、S2.闭合S1时只有红灯亮,再闭合S2时红灯和白灯均发光,并且要求在S1闭合前,即使先闭合S2,白灯也不发光。符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
10.(2022 海曙区校级三模)小明在乘坐家里新买的小轿车,当他坐在副驾驶位置上时,发现不系安全带时老是有“叮叮”的报警声。通过研究,他发现:当安全带系好时,相当于闭合开关,报警器不响;安全带未系好时,相当于断开开关,报警器报警。下图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
11.(2021 镇海区模拟)如图是小柯连接的电路,开关闭合后,发现灯L2比L1亮。关于该电路分析正确的是( )
A.通过L2的电流比L1的电流大
B.L2的电阻比L1的电阻小
C.L2两端电压比L1两端电压小
D.L2的实际功率比L1的实际功率大
12.(2023 慈溪市校级模拟)科学实验为科学结论的得出提供了支持.下列各选项中,科学实验与科学结论的关系错误的是( )
A.奥斯特实验证明了电流的磁效应
B.马德保半球实验证明了大气压的存在
C.电解水实验导致了氢原子和氧原子结构的发现
D.米勒模拟实验支持了生命物质可由非生命物质转化的可能
13.(2023 宁波模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
14.(2023 余姚市模拟)如图所示,电源电压保持不变,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A、A1的量程均为0~0.6A,将滑动变阻器滑片P滑至最右端,断开S1,闭合S2,电压表示数为6V,电流表A的示数为0.3A;闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.1A.(假设灯丝电阻不变)则下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B.R1的阻值为60Ω
C.S1断开,S2由闭合到断开时,电压表的示数会变大
D.断开S1、S2,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
15.(2023 慈溪市模拟)现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”,载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示,图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小。对此,下列说法正确的是( )
A.控制电路中电磁铁的上端为S极
B.当电流的方向发生变化时,电梯运行的速度会发生变化
C.当压力增大到一定值时,衔铁与触点2接触,电梯的速度加快
D.当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流增大
16.(2023 余姚市模拟)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.R1的最大功率为0.2W
C.R2的最大阻值为10Ω
D.电路的总功率变化了1.2W
17.(2023 宁波模拟)我市装有多座过街天桥,极大方便了行人的出行。阴雨天时,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证行人上下天桥时的安全,需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路,电磁铁及触点1固定不动,衔铁可在电磁铁作用下上下运动,带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻,将湿敏电阻接在电路中(图中未画出),闭合:开关S,当空气湿度小于设定值时,警示灯随湿度变化而自动调整亮度;当空气湿度增大到设定值时,警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻,灯泡阻值不变,以下说法正确的是( )
A.应选R1作为该电路的湿敏电阻
B.在M、N、Q三处位置中,湿敏电阻应安装在Q处
C.小于设定值时,湿度越小警示灯越亮
D.向左移动滑片P,可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
18.(2023 宁波模拟)如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电路电流在0.1~0.4A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时( )
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω
C.当电流为0.1A时,电子元件的阻值为10Ω
D.当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
19.(2023 镇海区模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B.电源电压为14V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D.R1消耗的最大功率是16.2W
20.(2023 宁波模拟)小宁利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片从最右端移动到最左端的整个过程中,定值电阻R1的U﹣I关系图像如图乙所示(U0、Um、I0均为已知量),电源电压保持不变。用U0、Um、I0表达滑片分别在最右端、最左端时,滑动变阻器U﹣I关系图像中端点的坐标是( )
A.、(I0,Um﹣U0)
B.(I0,Um﹣U0)、
C.、(I0,Um﹣U0)
D.、(I0,U0)
21.(2022 镇海区模拟)在如图所示的电路中,闭合开关后,只有一盏灯亮,且电路中只有一处故障,故障只发生在灯上,则判断正确的是( )
A.若电压表、电流表均无示数,则L1断路
B.若电压表无示数,电流表有示数,则灯L1短路
C.若电压表、电流表均有示数,则灯L2断路
D.若电压表有示数,电流表无示数,则L2短路
22.(2022 鄞州区校级模拟)如图所示为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光强度而变化,以下说法错误的是( )
A.R2的阻值随光照强度的增大而减小
B.当光照强度增大时,电压表示数减小
C.当光照强度减小时,电磁铁的磁性减小
D.若将R1换成阻值稍大的电阻,可缩短灯L的发光时间
23.(2022 北仑区模拟)针对新冠疫情,我国采取了各项措施,例如图甲所示,在公共场所的入口设有自动测温设备当人通过时,可以显示出人的体温,受其启发,小科同学为学校的图书馆设计了“自动测温门”,电路如图乙所示,R是定值电阻,Rt是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图丙所示,当被测者体温比正常人偏高时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路消耗的总功率变大
D.电压表与电流表示数的比值变大
二.填空题(共8小题)
24.(2023 慈溪市校级模拟)如图甲是某身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高,体重。
(1)若体检者质量为60千克,双脚与台面的接触面积为0.05米2,则他对台面的压强为 帕。
(2)小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示,现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是 。
A.
B.
C.
D.
25.(2023 宁波模拟)课外探究实践作业中小宁同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,气敏元件R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小宁设计的电路图,R0为定值电阻。
(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 。
(2)排除故障后,当烟雾浓度变大时,会出现 。
26.(2023 鄞州区一模)“加氢几分钟,畅行数百里”,这是氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用氢燃料电池如图所示。
(1)电池工作时,氢原子 (填“得到”或“失去”)电子形成氢离子。
(2)电子从电极A经外部电路通过电动机M到达电极B形成电流,通过电动机的电流方向是 (填“A到B”或“B到A”)。
(3)若某氢燃料电池车输出功率为40kW,以80km/h的速度行驶100km,则需要消耗氢气 kg。(已知燃料电池车能量转化效率为60%,每千克氢气完全燃烧释放的能量为1.5×108J)
27.(2023 镇海区模拟)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 。
28.(2022 鄞州区校级模拟)如图所示是一个带“救生圈”的钥匙链,这个钥匙链遇水将会弹出一个安全气囊,它能拉起超过了1公斤的物体,另外,水还会触发这个钥匙链的LED灯,使它发出明亮的光,即便是在晚上,你也很容易找漂浮在水中的钥匙。注意:洗衣服或游泳的时候一定喂把钥匙链放到安全的地方,否则就会“嘭…”。
(I)此钥匙链遇水后LED灯发光,说明水能够 (填物理性质);
(2)若重物为1kg时,气囊刚好完全浸没(忽略匙链,钥匙和重物的体积,不计钥匙链、钥匙的质量),则气囊中产生的气体体积多大?
29.(2023 宁波三模)小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。请回答:
光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24
照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为 欧姆,此时光照强度为 lx。
30.(2023 宁波模拟)如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R2=2R1。闭合开关S,电压表的示数为U0,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1或R2上。当用R3(R3=R2)替换R1时,若电压表的示数为零,则说明R2 ;若电压表的示数为 (用U0表示),则说明R1短路。
31.(2023 慈溪市校级模拟)如图甲所示,已知电源电压为9V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示。此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
三.实验探究题(共3小题)
32.(2023 宁波模拟)小科为研究串联电路的特征,进行了下列探究。
(1)小科按照图甲连接好电路,闭合开关,发现L1比L2亮,于是进行了推理:电流从电池的正极出发,先经过L1时被消耗掉一部分,所以经过L2的电流小于L1的电流。小科经过思考后认为在图甲电路的基础上,不增加其他仪器,只要 (填操作方法),再闭合开关,观察两灯的亮度就可以反驳电流被消耗变小的观点。
(2)小科分别测出L1、L2的电压和电流值,通过分析发现通过两灯泡的电流相同,而电压不同。小科进一步思考:串联的各部分电路如何分配电源电压呢?他将两节新干电池、阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入图乙电路,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,则AB两端的电压为 。
(3)小科更换电阻多次实验,结果如表所示。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:串联电路中各部分电路分配的电压与电阻成正比。他的结论是否可信?你的理由是什么?
实验次数 AB间电阻 CD间电阻 电压表示数(V)
1 10 5 2
2 20 10 2
3 40 20 2
33.(2023 鄞州区校级一模)热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小宁同学用图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器,电源电压恒为14V,R为电阻箱(一种可以改变并读出阻值的变阻器)。
(1)在控温器中应该加入下列哪种液体? 。
A.自来水
B.煤油
C.食盐溶液
(2)当控温器中液体温度为80℃,电阻箱阻值为120Ω时,电流表的示数为0.1A。则该温度下热敏电阻的阻值为 Ω。
(3)依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持0.1A。通过计算得到相关数据记录如表。从表中可以看出,在一定温度范围内,该热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
温度t(℃) 70 60 50 40 30 20 10
电阻RT(Ω) 22 28 35 44 56 73 94
(4)在科技创新活动中,小宁用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(如图乙)。它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大,则应在图乙中 两端接入一电压表。
A.ab
B.bc
C.ac
34.(2023 镇海区模拟)小华在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6伏的蓄电池、电流表(0~0.6安,0~3安)、电压表(0~3伏、0~15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个,导线若干。
(1)在实验中电流表应选择 安的量程。
(2)他连接的实物电路如图甲所示,但还有两根导线没接好,同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示),请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
(3)闭合开关后,小华发现小彩灯不发光、电流表示数为零,电压表的示数为6伏,产生故障的原因可能是下列情况中的 (填字母)。
A.小彩灯短路B.电压表的正、负接线柱接反了C.小彩灯的灯座接触不良D.小彩灯的灯丝断了
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8伏时,小彩灯正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小彩灯正常发光时的电阻为 欧。(计算结果保留一位小数)。
四.计算题(共2小题)
35.(2023 余姚市模拟)图1所示为一种自动蓄水装置示意图:轻质弹簧上端固定,下端与木块相连,轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端,左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好。闭合S,水泵工作,向空水箱里缓慢注水,当P上滑至B处(R2的中点)时,水面到达设定高度,水泵自动停止注水,在此过程中,弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示。
已知:电阻箱R1接入电路中的阻值为20Ω,R2的总电阻为20Ω,长度为l;当线圈中电流I≥0.1A时,衔铁被吸下,g=10N/kg,弹簧始终处于弹性限度范围内,不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
(1)求电源电压U;
(2)求木块所受的重力;
(3)当P滑至B处时,求木块浸入水中的体积;
(4)若将R1调至10Ω,则水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh 0.5l(选填“>”、“<”或“=”),你判断的理由是: 。
36.(2022 鄞州区模拟)在某次科技活动中,何老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。何老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小红同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,R0是阻值为3Ω的定值电阻,R1是滑动变阻器。小红进行了如下的实验操作:
(Ⅰ)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,电压表示数为1.8V,电流表示数为0.6A;
(Ⅱ)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,此时电流表的示数为1.8A;
(Ⅲ)把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,小红发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W。
(1)请根据操作(Ⅰ)求出黑盒子BC间的电阻;
(2)在操作(Ⅱ)中,求黑盒子工作5分钟消耗的电能;
(3)请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值。
五.解答题(共4小题)
37.(2023 慈溪市模拟)利用身边常见的物品经常可以做很多有趣的实验,图中是某老师利用细塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验,具体做法如下:
①在桌面铺一张白纸,将塑料丝放在纸上,用餐巾纸压上,从根部向前摩擦几次。
②用餐巾纸裹住塑料管反复摩擦十几次。
③将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起,塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮起来。
塑料丝为什么会像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮在空中呢?请你解释这个现象(忽略空气的作用力)。
38.(2022 宁波模拟)静电是生活中常见的现象。请运用所学知识合理解释下列现象。
(1)小科发现教室里电扇使用一段时间后,扇叶特别容易积灰,请解释该现象。
(2)如图所示。站在泡沫塑料板上的女士用手触摸静电起电机的金属球亮时。头发丝会一根根上扬,形成“怒发冲冠”的有趣景象。请解释她的头发上扬的原因。
39.(2022 余姚市一模)小姚将气球吹足气,靠近正竖直向下流动的细小水流,水流仍竖直向下流动。随后用涤纶毛巾在气球一侧表面上擦拭数下,再将气球被摩擦后的一侧靠近水流,发现水流偏向气球流动,如图所示。小姚查阅资料后得知各种物质束缚电子的能力强弱如下:玻璃<丝绸<橡胶<涤纶。请结合资料和实验现象,解释实验现象中的科学道理。
40.(2023 镇海区模拟)汽车的油量表的原理电路如图所示,电源电源为36伏且保持不变,电流表的量程为0~0.6安,电压表量程为0~24伏,保护电阻R0=30欧,滑动变阻器R的最大阻值为100欧。甲为浮标,随着浮标的升降,带动轻质金属滑杆绕着支点O转动,进而读出汽车的油量。根据以上信息回答下列问题。
(1)若油越多油量表读数越大,则油量表是由 表改装而成。
(2)请计算滑动变阻器连入电路的阻值范围。
(3)若要提高油量表的测量精确度,请提出一个合理的改进建议。
参考答案与试题解析
一.选择题(共23小题)
1.【解答】解:根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再启动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故A正确。
故选:A。
2.【解答】解:由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关S2”,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关S1和投币开关S2应是并联的,S1、S2都能控制电动机;光线较暗时“光控开关S3”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;只有D图符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:
A、由图知,电流表与R串联在电路中,电阻丝被短路,金属杆左右移动时电路中电阻不变,电源电压一定时,由I可知,电流表示数不变,故A不符合题意;
B、由图知,电阻丝的右侧部分与R串联,电压表测电阻丝的左侧部分两端电压,当向左的水流速度增大时,金属杆向左移动,电阻丝的右侧部分连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,电阻丝的右侧部分两端分得电压变大,即电压表示数变大,故B符合题意;
C、由图知,电阻丝的右侧部分与R串联,电压表和电阻丝的左侧部分被短路,所以金属杆左右移动时电压表示数都为0,故C不符合题意;
D、由图知,电阻丝的右侧部分、电流表、R串联,当向左的水流速度增大时,金属杆向左移动,电阻丝的右侧部分连入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压一定时,由I可知,电流表示数变小,故D不符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:
当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时,乙方指示灯亮,而甲方指示灯不会亮;同理,当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时,甲方指示灯亮,而乙方指示灯不会亮,由此可知甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作,并且互不影响,因此甲、乙指示灯为并联连接;同时甲方开关控制乙方指示灯的工作;乙方开关控制甲方指示灯的工作;所以C选项电路符合要求。
故选:C。
5.【解答】解:根据题意可知,密码识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁;指纹识别成功时S2闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁;这说明密码识别、指纹识别互不影响,所以这两个开关是并联的;发声器S发出声音,电动机通电开锁,这说明发声器与电动机并联;所以该电路为:两个开关并联,电动机和发声器并联,然后两个并联部分再串联在电路中,故C正确。
故选:C。
6.【解答】解:由题知,只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时(即两开关都闭合时),系统才会启动电动机打开闸门;当人脸识别不通过或体温不正常时(即一个开关断开时),闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,由选项可知D符合题意。
故选:D。
7.【解答】解:经分析可知,R1、R2并联,开关S1位于干路,开关S2位于R2支路。
A、由电路图可知,开关S1闭合时,R1与R2同时工作,再闭合S2后,只有R2工作,故A不符合题意;
B、由电路图可知,开关S1闭合时,电路断路,再闭合S2后,R1与R2同时工作,故B不符合题意;
C、由电路图可知,开关S1闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最大,总功率最小,为低温状态;再闭合S2后,R1、R2并联同时工作,电路的总电阻最小,总功率最大,为高温状态;若断开S1,电路为R2的简单电路,眼罩不会停止发热,故C不符合题意;
D、由电路图可知,开关S1闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最大,总功率最小,为低温状态;再闭合S2后,R1、R2并联同时工作,电路的总电阻最小,总功率最大,为高温状态;若断开S1,电路断路,眼罩停止发热,故D符合题意。
故选:D。
8.【解答】解:
A、由电路图可知,气敏电阻R2与定值电阻R1串联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以PM2.5浓度变化时电压表的示数不变,故A不符合题意;
B、由电路图可知,气敏电阻R2与定值电阻R1串联,电压表测气敏电阻R2的电压,
当PM2.5浓度越大时,气敏电阻R2的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R1两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B不符合题意;
C、由电路图知,两电阻并联,电流表测通过气敏电阻R2的电流;
由并联电路的电压特点可知,两电阻两端的电压与电源电压相等且保持不变,
当PM2.5浓度越大时,气敏电阻R2的阻值减小,由I可知,通过R2的电流变大,即电流表示数变大,故C符合题意;
D、由电路图知,两电阻并联,电流表测通过R1的电流,并联电路中各支路间互不影响,所以R2的阻值变化不影响通过R1的电流,即电流表的示数不变,故D不符合题意。
故选:C。
9.【解答】解:根据题意可知,红灯与白灯并联,开关S1位于干路,开关S2位于白灯的支路。
A、由电路图可知,闭合S1时两灯泡均不发光,与题意不符,故A不正确;
B、由电路图可知,红灯与白灯并联,开关S1位于干路,开关S2位于白灯的支路,开关的闭合、断开时灯泡的亮暗符合题意,故B正确;
C、由电路图可知,S1闭合前,只闭合S2时,白灯发光,不符合题意,故C不正确;
D、由电路图可知,闭合S1时两灯泡均不发光,与题意不符,故D不正确。
故选:B。
10.【解答】解:由题意知,报警器与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻;未系好安全带时报警器响,系好安全带报警器不响,说明开关断开报警器响,否则报警器不响即被短路了,即开关并联到报警器的两端,故B正确。
故选:B。
11.【解答】解:(1)由图可知,两个灯泡组成串联电路,串联电路中电流处处相等,所以通过两灯电流相等,故A错误;
灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,L2比L1亮,所以L2的实际功率比L1的实际功率大,故D正确;
(2)两灯电流相等,且L2的实际功率比L1的实际功率大,由P=I2R可知,L2的电阻比L1的电阻大,故B错误;
由U=IR知,L2两端电压比L1两端电压大,故C错误。
故选:D。
12.【解答】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确;
B、世界著名的马德堡半球实验证明大气压强的存在,故B正确;
C、电解水实验证明水是由氧元素和氢元素组成的,故C错误;
D、米勒模拟实验支持了生命物质可由非生命物质转化的可能,故D正确。
故选:C。
13.【解答】解:
A、开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯L1和灯L2并联,故A错误;
B、两灯并联,由并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压一定相等,故B正确;
C、当两灯泡的规格不相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定不相等,当两灯泡的规格相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定相等,故C错误;
D、通过电源的电流是干路电流,由于干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L1的电流一定小于通过电源的电流,故D错误。
故选:B。
14.【解答】解:
A、断开S1、闭合S2,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电压表测电源的电压即U=6V,
由I可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑20Ω,故A正确;
B、闭合S1、S2,电阻R0可以接到电源上,电流表A1的示数即为R1的电流,由I可得,R160Ω,故B正确;
C、S1断开,S2由闭合到断开时,电压表由测电源的电压变为测滑动变阻器与灯泡串联时滑动变阻器两端的电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,电压表的示数变小,故C错误;
D、由P=UI可得,灯泡的正常发光时的电流:IL0.5A,
串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=6V﹣2V=4V,
滑动变阻器接入电路中的最小值:R滑8Ω,故D正确。
故选:ABD。
15.【解答】解:(1)由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,当电流的方向发生变化时,电磁铁的极性会发生改变,但通过电路的电流不变,故AB错误;
(2)压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小,当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大,根据P=UI可知但感觉的电功率变大,则电梯运行的速度加快,反之当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流减小,故C正确,D错误。
故选:C。
16.【解答】解:由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,
由I可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图2可知,I2=0.2A,U2=2V,
则由I可得,滑动变阻器的最大阻值:
R210Ω,故C正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得:R1=5Ω,U=3V,故A正确;
当电路中的电流最小时,电路的总功率最小,则
P小=UI2=3V×0.2A=0.6W,
当电路中的电流最大时,电路为R1的简单电路,其电功率最大即为电路的最大总功率,则
P1大=P大=UI1=3V×0.6A=1.8W,故B错误;
所以,电路的总功率的变化量:
ΔP=P1大﹣P1小=1.8W﹣0.6W=1.2W,故D正确。
故选:B。
17.【解答】解:A、由乙图可知,R1的阻值随湿度的增加而增加,R2的阻值随湿度的增加而减小,根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度的增加而变亮,当警示灯变亮时,通过电路的电流变大,电路电阻变小,所以R2符合要求,故A错误;
B、若将它串联在图甲电路中的M位置,当通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,动触点2接触静触点1,吸合后电磁铁和R2会被短路,警示灯会一下变亮,吸合后电磁铁和R2被短路而失去磁性,衔铁被弹簧拉起,此时警示灯和R2串联接入电路,灯泡变暗,而R2放在N点和Q点都不会出现此现象,故应该将警示灯串联在图甲电路中的M位置,才能起到闪烁的作用,故B错误;
C、空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为安全起见,湿度越大,警示灯应越亮,故C错误;
D、电源电压不变,空气湿度设定值不变,即触发电流不变、电路中总电阻不变,若向左移动滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,即湿敏电阻阻值较大时,电路中电流即可达到触发电流,使警示灯在较小湿度下就能实现闪烁,故D正确。
故选:D。
18.【解答】解:A、由乙图可知,通过电子元件的电流与其两端电压的关系图象不是一条过原点的直线,所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比,故A错误;
B、电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,
当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由图象可知,电子元件两端的最大电压为4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U1=U﹣U电子=6V﹣4V=2V,
由I可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:
R小5Ω;
当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,电子元件两端的最小电压为2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最大电压:
U2=U﹣U电子′=6V﹣2V=4V,
由I可得,滑动变阻器接入电路最大阻值:
R大40Ω。
则滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω,故B正确;
C、由乙图可知,当电路中的电流为0.1A时,电子元件两端的电压为2V,电子元件的电阻为R电子20Ω,故C错误;
D、当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R小=5Ω,故D错误。
故选:B。
19.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图像可知,A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像,B为电阻R1的I﹣U图像,故A错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U﹣I图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故B错误;
由I可得滑动变阻器的最大阻值:R270Ω,故C错误;
(3)由I可得定值电阻R1的阻值为:R120Ω,
由图像可知电路的最大电流为I大=0.9A,
电阻R1的最大功率为:P1大=I大2R1=(0.9A)2×20Ω=16.2W,故D正确。
故选:D。
20.【解答】解:滑动变阻器的滑片移动到左端时,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻单独接入电路,定值电阻两端电压最大,为电源电压,分析图乙可知电源电压值是Um;
当滑动变阻器在最右端时,阻值最大,电流最小,结合图乙分析可知电流为I0;定值电阻R0,滑动变阻器和定值电阻串联,所以滑动变阻器两端的电压UP=Um﹣U0;
滑动变阻器的滑片移动到左端时,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻单独接入电路,此时电流I′。
。
,故B正确,ACD错误。
故选:B。
21.【解答】解:A、电流表均无示数,说明灯Ll断路;则L2完好,那么电压表应该有示数;故A错误。
BC、电流表有示数,说明灯Ll完好;则灯L2断路,电压表测量L1两端电压,故应该有示数;故B错误,C正确。
D、电流表均无示数,说明灯Ll断路;则L2完好,那么电压表应该有示数;故D错误。
故选:C。
22.【解答】解:
A、要使灯L在天亮时自动熄灭,电流需增大达到一定数值,衔铁被吸合,灯L所在电路断开,灯L自动熄灭,则可知天亮时光照强度增大,控制电路中电流增大,光敏电阻R2的阻值减小,所以,R2的阻值随光照强度的增大而减小,故A正确;
B、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小,当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压的规律可知,R2两端的电压减小,即电压表示数减小,故B正确;
C、当光照强度减小时,R2的阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减小,故C正确;
D、由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若R1换成阻值较大的电阻,则R2的阻值变小,此时光照强度增强,即在天很亮时才自动关闭。由此可见,将R1换成阻值较大的电阻,可延长灯L的发光时间,故D错误。
本题选错误的,故选:D。
23.【解答】解:由电路图可知定值电阻R与热敏电阻Rt串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图丙可知,当被测者体温升高时,Rt的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,由串联电路的电压特点知,Rt两端的电压变小,即电压表的示数变小;
电压表示数变小,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值变小;
根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;
综上所述,C正确。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
24.【解答】解:(1)体检者站在台面上时,对台面的压力为:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N;
则他对台面的压强为:
p1.2×104Pa;
(2)根据题目要求,电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。由图乙知,人的体重越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小;由于体重和身高不相互影响,故组成一个并联电路,则B、D错误;
A、滑动变阻器与压敏电阻并联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时,电压表的示数不变,故A错误;
C、滑动变阻器与压敏电阻并联,由图知,人的身高越高,滑片位置越向上,但变阻器接入电路中的阻值不变,该支路的电流不变,但电压表所测的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大;人的体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据I可知该支路的电流越大,电流表的示数越大,故C正确;
故选C。
故答案为:(1)1.2×104;(2)C。
25.【解答】解:(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,故电路故障可能是R0断路;
(2)由图可知,R和R0串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测R0两端的电压,当气体浓度越高时,气敏元件R的阻值就越小,根据I可知,串联电路中的电流I会增大,即电流表的示数增大;根据U0=IR0,电压表的示数也增大。
故答案为:(1)R0断路;(2)电流表示数增大、电压表示数增大。
26.【解答】解:(1)电池工作时,氢原子失去电子形成氢离子。
(2)电子从电极A经外部电路通过电动机M到达电极B形成电流,电流的方向与电子实际移动方向相反,通过电动机的电流方向是B到A。
(3)某氢燃料电池车输出功率为40kW,以80km/h的速度行驶100km,行驶的时间为:;
做的有用功为:;
根据效率公式,需要消耗氢气的质量为:。
故答案为:(1)失去;(2)B到A;(3)2。
27.【解答】解:(1)无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
(2)风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
(3)观察灯泡的亮度的微小变化,眼睛不能判断,所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小,提高风力测定仪的性能。
故答案为:滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一个电流表。
28.【解答】解:(1)因为水有导电性,因此此钥匙链遇水后LED灯发光,说明水能够导电;
(2)物体的重力:G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N;
当气囊刚好完全浸没时,浮力等于重力,即F浮=9.8N;
由F浮=ρgV排可得:V排10﹣3m3,即气囊中产生的气体体积为10﹣3m3。
答:(1)导电;(2)气囊中产生的气体体积为10﹣3m3。
29.【解答】解:由表格数据可知,光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为RE=120Ω lx不变,
照明系统恰好启动时,控制电路的电流I=0.02A,
由I可得,控制电路的总电阻:R总300Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,光敏电阻R的阻值:R=R总﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,
此时光照强度:E1.2lx。
故答案为:100;1.2。
30.【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压;
由题知,电阻R2=2R1,由于“闭合开关S,电压表的示数为U0,电路正常工作”,由串联电路的电压特点和串联电路的分压原理可知U2=2U1=2U0,电源电压:U总=U1+U2=U0+2U0=3U0,
一段时间后,电压表的示数变为零,又因为“电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上”,所以,电路的故障可能是R1短路或R2断路。
用一个完好的电阻R3(R3=R2=2R1)来替换R1时,此时R3、R2串联,若R2断路,整个电路断路,则电压表示数为零;
若R1短路,则R2正常,因R3=R2,由串联电路的分压原理可知此时电压表示数为U3=U2U总=1.5U0。
故答案为:断路;1.5U0。
31.【解答】解:
(1)由电路图可知,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,
图乙中电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,此时示数为7V,
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为R20Ω;
(2)因电压表在电路中相当于断路,则由电路图分析可知,滑动变阻器始终以最大阻值接入电路中,无论如何移动滑片,电路中的总电阻不变,电流不变,小灯泡两端的电压不变,由P=UI可知灯的实际功率不变,故其亮度不变。
故答案为:20;不变。
三.实验探究题(共3小题)
32.【解答】解:(1)小科按照图甲连接好电路,闭合开关,发现L1比L2亮,于是进行了推理:电流从电池的正极出发,先经过L1时被消耗掉一部分,所以经过L2的电流小于L1的电流;只要断开开关,只要交换L2和L1的位置,再闭合开关,观察两灯的亮度就可以反驳电流被消耗变小的观点;
(2)电压表的示数如图丙所示,电压表选用量程,分度值为0.1V,则AB两端的电压为2V。
(3)小科得出:串联电路中各部分电路分配的电压与电阻成正比,他的结论是不可信,因为AB间电阻始终是CD间电阻的2倍,得出的结论有偶然性,故得出结论不可信。
故答案为:(1)断开开关,交换L2和L1的位置;(2)2V;(3)不可信;AB间电阻始终是CD间电阻的2倍,得出的结论有偶然性。
33.【解答】解:(1)因为温控器中导线和电阻组成了电路,因此温控器中的液体应该为绝缘体,因此应该选择煤油;
(2)由I可得,电路中的总电阻:R140Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,该温度下热敏电阻的阻值:
UT=R﹣R变阻箱=140Ω﹣120Ω=20Ω;
(3)从表格数据中可以直接得出,热敏电阻的阻值随温度的增加而减小;
(4)因为热敏电阻随温度的升高而减小,由串联电路的分压原理可知,热敏电阻两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,而电压表的读数随温度的升高而增大,因此电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端,故选A。
故答案为:(1)煤油;(2)20;(3)减小;(4)A。
34.【解答】解:(1)电源电压为6V,灯丝电阻约为12Ω,电路最大电流约为I0.5A,在实验中电流表应选择0﹣0.6A的量程。
(2)电流表0.6A接线柱接开关左端接线柱,灯泡右端接线柱接电压表15V接线柱,电路图如图所示。
(3)闭合开关后,小明发现小彩灯不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是CD。
(4)由图丙知电流表示数I=0.3A,灯泡电压U=3.8V,则则小彩灯正常发光时的电阻R12.7Ω。
故答案为:(1)0﹣0.6;(2)见解析;(3)CD;(4)12.7。
四.计算题(共2小题)
35.【解答】解:(1)由题意可知,当滑片P滑至B处时,水泵停止注水,此时电路中的电流I=0.1A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I可得,电源电压:
U=I(R1R2)=0.1A×(20Ω20Ω)=3V;
(2)滑片没有上滑前,弹簧的弹力即为木块的重力,由图2可知,木块的重力G=5N;
(3)当P滑至B处时,由图2可知弹簧的弹力为0,
由二力平衡条件可知,木块受到的浮力:
F浮=G=5N,
由F浮=ρgV排可得,木块浸入水中的体积:
V排5×10﹣4m3;
(4)将R1调至10Ω,水泵停止注水时电路中的总电阻:
R30Ω,
此时R2接入电路中的电阻:
R2′=R﹣R1′=30Ω﹣10Ω=20Ω=R2,
即滑片位于最上端时,水泵停止注水,
滑片位于b点时弹簧的弹力为0,滑片上移时,木块受到的浮力增大,浸入水中的体积增大,
所以,水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh>l﹣0.5l=0.5l。
答:(1)电源电压U为3V;
(2)木块所受的重力为5N;
(3)当P滑至B处时,木块浸入水中的体积为5×10﹣4m3;
(4)>;理由:R1调至10Ω时,水泵工作先向水箱内注水,当滑片从B处上滑至R2的最上端时,停止注水,木块上升的高度为0.5l,此过程中,木块所受浮力增大,浸入水中的深度增大,所以水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh大于0.5l。
36.【解答】解:(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I可得,黑盒子BC间的电阻RBC3Ω;
(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,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I可得,电源的电压:
U=UBC+IR0=1.8V+0.6A×3Ω=3.6V,
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5min=300s消耗的电能:
W=UIt=3.6V×1.8A×300s=1944J;
(3)用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,黑匣子的电阻:
R2Ω,
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:
ΔI0.05A,
此时黑匣子的电阻:
RAC9Ω,
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:
答:(1)黑盒子BC间的电阻为3Ω;
(2)在操作(Ⅱ)中,黑盒子工作5min消耗的电能为1944J;
(3)见上图。
五.解答题(共4小题)
37.【解答】答:摩擦过的塑料丝带有同种电荷相互排斥;摩擦过的塑料管也和塑料丝带同种电荷,同种电荷相互排斥,故用塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮起来。
38.【解答】答:(1)电扇使用一段时间后,扇叶特别容易积灰,是因为扇叶与空气摩擦带了电,能够吸引轻小的灰尘。
(2)头发丝会一根根上扬,形成“怒发冲冠”的有趣景象,是因为头发带上同种电荷,相互排斥产生的现象。
39.【解答】答:气球与涤纶毛巾摩擦,由于涤纶束缚电子的能力强于橡胶,使气球失去电子带正电,涤纶毛巾得到电子带负电,而细水流不带电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引水流,使水流偏向气球流动。
40.【解答】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
油越多时滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据串联分压原理可知电压表示数变大,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻变大,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,所以油量表由电压表改装而成;
(2)串联电路各处电流相等,电流表的量程为0~0.6A,所以通过电路的最大电流为0.6A,
当电流最大为0.6A时,根据欧姆定律可得电路总电阻:R总60Ω,
此时滑动变阻器接入电路的最小值Rmin=R总﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω,
根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表示数最大,
电压表量程为0~24V,当电压表达到24V时,滑动变阻器接入电路阻值最大,
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时定值电阻两端的电压:U0=U﹣UR=36V﹣24V=12V,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′0.4A,
此时滑动变阻器接入电路的最大值Rmax60Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是30Ω~60Ω;
(3)减小油桶的横截面积,根据体积公式可知油量变化相同时,滑动变阻器接入电路的阻值变化更大,电压表的示数变化范围大,可提高油量表的测量精确度。
答:(1)电压;
(2)滑动变阻器连入电路的阻值范围是30Ω~60Ω;
(3)减小油桶的横截面积,可提高油量表的测量精确度。