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浙教版初三科学电学一模复习讲义
一、选择题
1.如图所示的用电器中,正常工作时电功率最大的是
A.电冰箱 B.电风扇
C.电水壶 D.电视机
2. 如图所示的电路中,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,则( )
A.电流表的示数增大 B.电压表的示数减小
C.R2的电功率一定增大 D.R1的电功率一定减小
3.如图, 电源电压恒为6V,两灯泡L1和L2的规格分别为“6V 3W"和“6V 6W",假定灯丝电阻不变,按甲、乙方式连接,接通电路后最亮的是 ( )
A.甲图中的L1 B.甲图中的L2 C.乙图中的L1 D.乙图中的L2
4.有两只灯泡L1和L2, 分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样, 若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是()
A.两灯都正常工作时,L1更亮
B.串联接在110V的电源上,L1的实际功率大
C.两灯正常工作时,L2消耗的电能一定更多
D.串联接在220V电源上,都能正常发光
5.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是 ( )
A.电压表示数与电流表 示数的乘积变小
B.电压表示数与电流表 和 示数之差的比值不变
C.灯泡与滑动变阻器之间串联, 电流表 测滑动变阻器R的电流
D.电压表测电源电压,在滑动变阻器的滑片P移动过程中灯泡逐渐变暗
6.用如图所示装置探究影响电流热效应的因素,电阻丝R甲和R乙分别密封在甲乙两只完全相同的烧瓶中,且R甲A.通过两电阻丝的电流相等,所以两支玻璃管液面一样高
B.R甲电阻小,通过的电流大,所以甲瓶玻璃管液面比乙高
C.R乙电阻大,产生的热量多,所以乙瓶玻璃管液面比甲高
D.若想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,可以将煤油换成水
7. 小科在放学回家后,将规格都是“220V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电熨斗分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,下列说法正确的是( )
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器产生的热量相等
D.三个用电器消耗的电能一样多
8.图甲的水热毯由主机和毯体组成,采用水电分离的设计。毯体内的固定水管与主机相连。水经过主机加热至设定温度,并由水泵推动,在水管中循环来实现取暖功能。主机内部的工作电路简化后如图乙所示,其中 R为电热丝, M为水泵,S1为智能开关,下列说法正确的是
A.采用水电分离的设计可以防止触电或短路
B.达到设定的温度后,智能开关S1应闭合
C.S和S1都闭合时,电热丝R 和水泵M的电功率相同
D.电热丝R 产生的热量与通过它的电流成正比
9.喜欢学习物理的小陈,根据所学的物理知识,设计了如图所示的电路图,按照电路图连接好电路。电源电压不变,闭合开关S后,当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是 ( )
A.滑动变阻器的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表的示数变小,灯泡亮度不变
C.滑动变阻器连入电路的电阻变大,它两端的电压不变
D.电流表的示数变大, 电路中的总电阻变大
二、填空题
10.如图甲,是一款家用电水壶内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过转动旋钮开关可实现加热和保温两种功能。
(1)将电水壶的开关S闭合后,旋钮开关在如图甲所示位置,此时电水壶处于 (填“加热”或“保温”)状态;
(2)小科用电水壶给质量为1千克的水加热,2分钟后水温升高了30℃,在此过程中水至少吸收的热量为 焦。若此过程家庭电路中只有电水壶在工作,观察到电能表(如图乙)的转盘转过30转,则电水壶实际功率为 瓦。
11.电能因其易于运输和转化而被广泛运用,但长远看核能和太阳能将有更广阔的发展空间。
(1)如图是某家庭电能表月初、月末的两次示数,该户本月消耗的电能为 度。
(2)核电站中,发生的核反应是 (选填“核裂变”或“核聚变”)。
(3)太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置。某热水器内盛有100千克温度为25℃的水,受阳光照射水温升高到 75℃,这些水吸收了 焦的热量( 焦/(千克·℃))。
三、实验探究题
12.在测量小灯泡电功率的实验中,小科准备了以下器材:电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、正常发光时的电阻约为10Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整。要求:导线不可交叉;当滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮。
(2)正确连接如图电路后,闭合开关发现灯泡不亮,电压表、电流表均有示数。接下来应该____。
A.检查滑动变阻器是否断路
B.检查小灯泡是否短路
C.将滑动变阻器换成最大阻值为5欧
D.移动滑动变阻器的滑片P
(3)小科多次移动滑片P,记下电压表和电流表示数,并绘制成图乙所示的I-U关系图像,根据图像可知小灯泡的额定功率是 W。
(4)当滑片P到某一位置时,电压表示数为2.2V,小科计算此时小灯泡的实际电功率: 请分析他的做法是否正确: 。
13.小科用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率。实验器材:三节新干电池、电流表、 电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,其接入电路的电阻变大,连线不得交叉。
(2)小科连接实物图后开始进行实验(已知各元件均无故障且操作无误),他发现在闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表的示数总是调不到零,其原因是 ;
(3)小科请教老师后重新设计了图乙的电路图,解决了上述问题,从而测出了0~3V小灯泡电流值,并绘制出小灯泡完整的U--I|图像,如图丙,则小灯泡的额定电功率是 瓦;
(4)据图丙分析, 以下能正确反映小灯泡的实际功率 P与U2、I2关系的图像是 。
14.为了测定小灯泡的电功率,小柯利用电压恒为3V的电源、合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
(1)闭合开关后,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是____。
A.滑动变阻器断路 B.电压表短路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某点,电压表的示数如图乙所示,为测得小灯泡的额定功率,小柯接下去的操作是 。
(3)小柯将数学几何图像分析与电学知识融合,图丙为小灯泡的I-U图像,划分6块区域,面积分别为S1-S6,有了新的发现与收获:
①当电流为I1时,小灯泡的实际功率可以用图丙中的面积 表示。
②当电流为I1逐渐增大到I2时,请结合图中信息判断滑动变阻器功率的变化量△P滑与小灯泡实际功率的变化量△P灯哪一个更大,△Pm △P灯(选填“>”、“<”或“=”) , 并说明理由 。
15.小明同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:导线不得交叉)。
(2)小明正确连接电路后,将滑片 P移到 B端。闭合开关,发现灯泡不亮,电压表、电流表均有较小的示数。对此现象判断和后续操作合理的是____。
A.灯泡短路,应更换灯泡
B.灯泡断路,应更换灯泡
C.滑动变阻器断路,应更换滑动变阻器
D.灯泡正常,应移动滑动变阻器的滑片
(3)解决上述问题后,小明测量了多组数据,并根据所测数据绘制成图乙所示的I-U图像。小灯泡的额定功率为 瓦。
(4)若I轴为灯泡正常工作时的电流,当灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时,通过灯泡的实际电流I实 0.5I额(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、综合题
16.如图是小科购买的简易烘衣机,电路结构如图1所示,由电源、小型风机M、电热丝R(阻值为200Ω)、导线、开关等元件组成。额定电压为220V,用热风烘干时的额定功率为1200W。不计导线、开关、电源内部电阻,请分析计算:
(1)开关S闭合后,正常工作10分钟电热丝产生的热量是多少
(2)家里有一只电热水壶(如图2),标有“220V 1200W”。当两个电器都正常工作5分钟, 消耗电能情况是 (选填“电热水壶多” “简易烘衣机多” “一样多”)。
(3)某些材质的衣服只适用冷风吹干。则可在上述电路中设计可增加一个开关S2。则S2应安装在 (选填“风机M”或“电热丝R”) 所在支路。
17.图甲是某款电熨斗,图乙是其电路原理图,电源电压为220V,R1、R2均为发热体。电熨斗工作时每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的差值△t的关系如图丙所示。若在一个 20℃的房间内,电熨斗在高温档工作时,表面温度保持 不变;在低温档工作时,表面温度保持100℃不变。
(1)图乙中,当S闭合时,电熨斗处于 档。(选填“高温”或“低温”)
(2)电熨斗在 的房间内低温档工作 2 分钟消耗的电能为多少焦
(3)发热体 R2的阻值为多少欧
18. 一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机,图乙是其电路结构简化图, 电动机用于磨咖啡豆,R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V 加热功率 1210W
磨豆功率 110W 保温功率 88W
(1)当闭合开关 、断开其他开关时,咖啡机处于磨豆阶段。
(2)当S2、S3都闭合时,咖啡机处于加热阶段; 当S2闭合,S3断开时咖啡机处于保温阶段。求R2的阻值大小。 (不考虑温度对电阻的影响)
(3)在额定电压下只让咖啡机加热档单独工作,观察到家中的电能表表盘(如丙图)在2分钟内电能表指示灯闪烁了 次。
19.2024年,“卫生间冬季温水洗手改造工程”在越城区中小学全面启动。学校卫生间应该安装哪一种电热水器呢 兴趣小组的同学调查了市场上两种不同型号的电热水器,并得到了如下信息:
型号1:储水式电热水器(图甲),相关指标如表,图乙为内部简化电路图,通过开关S可以实现功率切换。
型号2:即热式电热水器(快速加热流水,即开即热),如图丙。
储水式电热水器部分指标
额定电压 220V 速热功率 2200W
额定频率 50Hz 标准功率 880W
额定容量 50L 额定最高温度 75℃
(1)试求图乙中发热器R1和R2的阻值;
(2)即热式电热水器正常工作时每分钟出热水2L,若进入热水器的水温为10℃,出水温度为40℃,求这款电热水器的额定功率(不计热量损失, 103J/(kg·℃);
(3)从学校总务处了解到,卫生间线路允许通过的最大电流为16A,请通过计算说明,学校应选择哪种电热水器。
20.在“设计和制作模拟调光灯”的综合实践活动中,小嘉选择的器材为:电压恒为10V的学生电源,标有“6V3W”字样的小灯泡,规格为“10Ω1A”的滑动变阻器R,定值电阻R0。其设计的电路如图所示。 (不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)正常发光1分钟,小灯泡消耗的电能是多少
(2)定值电阻R0起到保护电路的作用,则R0的阻值至少应为多少
(3)在实验过程中,小嘉发现调光灯的调光效果不明显,下列改进措施可行的是____(选填字母)。
A.只增大电源电压 B.增大定值电阻R0的阻值 C.选择更大阻值的滑动变阻器
21.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,小科查阅 使用说明书,其相关参数如下表。图乙是小科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。
型号 ***
额定充电电压 4.8V
充电电流 500mA
电池容量 800mA h
(1) 乙图电路中 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?
22.图甲为热带鱼鱼缸,养殖过程中要保持鱼缸内水温在 至 之间。为此小明设计如图乙所示的自动控制模拟电路,当水温降至24℃时,衔铁刚好被电磁铁吸下,接通工作电路,电热丝R开始加热;当水温刚超过: 时,电磁铁无法吸住衔铁,工作电路断开停止加热。热敏电阻 的阻值随温度变化情况如图丙。
(1)若鱼缸内热带鱼过多,因呼吸作用会导致鱼缸内pH值过低而影响其生存。请用化学方程式表示鱼缸内pH值变小的原因 。
(2)工作电路的电热丝R的阻值为44欧,工作5分钟,消耗的电能为多少焦
(3)请计算控制电路中 的阻值,并写出“水温从 升至 时,工作电路不断开”的工作原理。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
23.如图所示是国产某品牌设计的一辆电动飞行汽车,它采用四个电机(螺旋桨)驱动,车身自重680千克,最大载重量为160千克,最大设计飞行高度1000米,最大设计飞行速度为130km/h,纯电续航里程约400km。请回答下列问题:
(1)飞行汽车飞行时,电能主要转化为 能。
(2)该飞行汽车电池充满电可储存88kW·h的电能,若单个电机(螺旋桨)工作时输出电压恒为800V,电流为66A,则电池能支持四个电机(螺旋桨)同时工作的时间为 分钟。
(3)求该飞行器满载后垂直飞行达到最大飞行高度时克服重力所做的功。
24.如图甲所示电路,滑动变阻器电阻R2的滑片P从下端往上端滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
25.近年来“低头族”越来越多,颈部热敷仪(如图甲)逐渐风靡起来。学校科学兴趣小组的同学想探究它的原理,查看说明书后发现:该热敷仪由6伏电源供电, 为发热电阻 欧, 欧) ,实际电路如图乙所示。通过三个开关来控制低、中、高三挡温度。 (已知通过发热电阻的电流越大,温度越高)
(1) 当 断开, 闭合时,热敷仪处于中温挡,此时电路中的电流为 安。
(2) 当 (填开关状态)时,热敷仪处于低温挡,此时 两端的电压为 伏。
(3)计算当热敷仪处于高温挡时,电路的总电流为多大 (写出计算过程)
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】B,C
10.【答案】(1)保温
(2)1.26×105;1500
11.【答案】(1)101.1
(2)核裂变
(3)2.1×107J
12.【答案】(1)画图(开关右端连接滑动变阻器的A接线柱) (错误:连到B接线柱,导线没连到接线柱上)
(2)C
(3)0.5
(4)小科错误,因为灯泡的电阻会随温度变化而变化(错误:电阻大小与电压或者电流有关)
13.【答案】(1)
(2)在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。小灯泡始终有一定电阻,所以它一定会分到一部分电压
(3)0.5
(4)BD
14.【答案】(1)D
(2)滑片向左移动,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止
(3)S1;<;△P 灯=S2+S4+S6, △P滑=S2-S6,所以△P滑<△P灯
15.【答案】(1)变阻器上方的接线柱与灯左侧的接线柱间连接一根导线
(2)D
(3)0.625
(4)大于
16.【答案】(1)由图乙可知,开关闭合后,电热丝R与风机M并联,
根据并联电路的电压特点可知,电热丝R两端的电压:UR=U=220V,
正常工作10分钟电热丝产生的热量:
(2)一样多
(3)电热丝R
17.【答案】(1)高温
(2)由图可知,低温档时电熨斗的功率为160瓦。
W=Pt=160瓦×120秒=19200焦
(3)求出R1=121欧 R总=R1+R2=302.5欧 R2=181.5欧
18.【答案】(1)S1
(2)解:当闭合S2、S3时,只有R1接入电路,电阻最小,为加热阶段,
则R1的阻值;
当S2闭合,S3断开时咖啡机处于保温阶,此时两个电阻串联;则此时总电阻:;
那么R2的阻值:R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω。
(3)解:咖啡机加热档工作2分钟消耗的电能W=Pt=1.21kW×=;则电能表闪烁的次数为:。
19.【答案】(1)解:根据乙图可知,当开关S闭合时,只有R1工作,此时为速热档,
则R1的阻值:;
当开关S断开时,两个电阻串联,此时为标准档,
总电阻为:;
则R2的阻值:R2=R总-R1=55Ω-22Ω=33Ω。
(2)解:水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×(103kg/m3×0.002m3)×(40℃-10℃)=252000J;
则这款热水器的电功率:;
(3)解:卫生间线路允许接入的最大电功率P大=UI大=220V×16A=3520W;
比较可知,学校不能选择即热热水器,可以装储水式热水器。
20.【答案】(1)解: 正常发光1分钟,小灯泡消耗的电能 W=Pt=3W×60s=180J。
(2)解:灯泡正常发光时电流为:;
此时定值电阻的电压为:U0=U总-U额=10V-6V=4V;
则R0的阻值最小为:。
(3)C
21.【答案】(1)低
(2)乙图电路中 S1、S2闭合,S3 接 A时,R1工作,中温档P1===9W答:中温档功率为 9w
(3)当乙图电路中 S1 、S2闭合,S3 接 b 时,R1 、R2 并联,高温档P2===6W,P=P1+P2=9W+6W= 15W,W=Pt=15W ×1200s= 18000J
答:高温挡工作 20 分钟,眼罩消耗的电能为 18000 焦
22.【答案】(1)
(2)
(3)已知水温降至24℃时, R1=20Ω; 水温刚超过28℃时, R1=30Ω
I0=I-I1=0.15A-0.1A=0.05A,
由于开始时衔铁断开,电路中只接入了R1,故可求得衔铁被吸下的临界电流为0.15A。吸下后R1和R0并联,总电流大于0.15A,故衔铁不断开。随着温度的升高,R1不断增大,I不断减小,直至总电流小于0.15A,衔铁断开,工作电路停止工作。
23.【答案】(1)机械
(2)25
(3)飞行汽车重力克服重力做功,
24.【答案】(1)由图乙可知,通过电阻R2的电流0.2A时,电阻两端电压是2V,所以,
R2=I(U)2(2)=022VA=10Ω。
(2)由图乙可知,变阻器两端电压最大是2.5V,此时电流是0.1A,
则R2' =25Ω
当电流为0.6A时,电阻R2两端电压是0V,
则R2″=错误!=0Ω,
所以,滑动变阻器电阻R2接入电路的阻值变化范围是0Ω≤R2≤25Ω
(3)当电流为0.2A时,有U=U1+U2=0.2R1+2V,
当电流为0.4A时,有U=U1+U2=0.4R1+1V,
由0.2R1+2V=0.4R1+1V,
解得R1=5Ω,
U=3V。
25.【答案】(1)1
(2)和 断开, 闭合;3.6
(3)当 、闭合, 断开时, 和 并联, 电路的总电阻最小, 电流最大, 为高温挡,并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,则两电阻并联后的总电阻R 欧,高温挡时电路的总电流 安。
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