电学综合达标检测卷(一) [时间:60 分钟 满分:60 分]
一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 4 分, 共 28 分。 在每小题给出的四个选项中, 只有一项符合题意)
1. 高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”,用来为高铁动力提供电能。 你 认为受电弓与高压线接触面上的材料 选用哪种较为合适 ( )
A. 橡胶 B. 塑料 C. 陶瓷 D. 石墨
2. 下列说法正确的是 ( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥
B. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C. 两个小灯泡由一个开关同时控制,它们一定是串联
D. 两个小灯泡两端电压相等,它们一定是并联
3. 现流行的电动牙刷由可充电电池、微型 直流电动机、电池盒、牙刷头、金属护板 及套筒等组成,一般牙刷柄上有强、弱 模式转换开关,通过改变电流大小来改 变电动机的旋转快慢。 图中的电路设计 符合要求的是 ( )
4. 如图所示的电路,闭合开关,将滑动变 阻器的滑片从中点向左滑动。 下列说法 正确的是 ( )
A. 电流表 A1 的示数变大
B. 电压表 V 的示数变大
C. 电流表 A1 与电流表 A2 示数的差不变
D. 电压表 V 与电流表 A2 示数的比值变小
5. 下列措施可有效降低安全隐患的是( )
A. 电压力锅超过使用年限多年,洗洗还可以继续使用
B. 吹风机插头处的绝缘皮破损,用普通 透明胶带缠上破损部位
C. 家用冰箱三脚插头损坏了,换成两脚插头使用
D. 线路改造时将老旧的铝芯线换成更粗的铜芯线
6. 如图所示,关于电和磁的下列说法正确 的是 ( )
A. 图甲条形磁体周围的磁感线是真实 存在的
B. 图乙可用来演示电流的磁效应,根据 该现象制成了电磁铁
C. 图丙可用来演示电磁感应现象,根据该现象制成了发电机
D. 图丁可用来演示磁场对通电导线的 作用,根据该原理制成了电动机
7. 每当换季的时候诊所都会比较忙,为此 小梦帮妈妈设计了如图所示的输液提 示器电路图,其中电源电压恒为 6 V,滑 动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,L 为标 有“5 V 2.5 W”的小灯泡,灯丝电阻不 变,电压表的测量范围为 0~3 V。在输液 过程中, 为保护电路中所有元件的安全, 下列说法正确的是 ( )
A. 滑片 P 随着药液的减少而下滑
B. 电压表示数变大
C. 电路消耗的最大功率为 3 W
D. 电路的最大电流为 0.8 A
二、非选择题(本大题共 6 小题,共 32 分)
8.(3分)如图所示是实验室的验电器,它 的工作原理是同种电荷 __________,验 电器的金属箔所带的电荷量越多,金属 箔的张角 _________, 验电器 _______ (选填“能”或“不能”)直接检验物体带 哪种电荷。
9.(2分)小王家 8 月份的电费为 80 元, 当地电价为 0.5 元/(kW·h),8 月末他家 的电能表示数如图所示,8 月初电能表的示数应为 _______ kW·h。小王单独使 用电炖锅正常工作3 min,发现电能表 指示灯闪烁了160 次,则该电炖锅的额 定功率为 _______ W。
10.(2分)某型号的电炖盅有“高温”和 “低温”两个挡位,其简化电路如图所示, 两发热电阻丝的电阻分别为 R1、R2,部 分参数如下表所示。 同时闭合开关S、 S1,电炖盅处于 ____ 挡。 1 kW·h 电能可 供电炖盅在“高温”挡正常工作 ____ h。
11.(3分)燃气灶常配有熄火保护装置, 如图所示为其原理示意图,电源电压恒 定时,若炉火意外熄灭,感温变阻器的 电阻变大,电路中电流变 _____,电磁铁 磁性变 ______,释放衔铁,活塞在弹簧 作用下向右推动,关闭进气口,防止燃 气外泄。 若电流方向如图所示,则电磁 铁 A 端为 ______ 极。
12. (7分)小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,有如下实验器材:新干电池两节,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,“30 Ω 1 A”的滑动 变阻器一个,电压表、电流表、开关各一 只,导线若干。
(1)图乙是按照图甲连接的实物图,其 中有一根导线连接错了,请你在接错的 导线上画“×”,并用笔画线代替导线将 电路连接正确。(导线不允许交叉)
(2)正确连接后闭合开关,发现无论怎 样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数 均为零,电压表示数接近电源电压,经 检查线路连接没有问题,则故障原因可 能是 ____________。
(3)排除故障后,小明将5 Ω的定值电阻接入电路中时,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数如图丙所示,此时通过定值电阻的电流为 ________ A。
(4)他将 5 Ω 的定值电阻换成 10 Ω 的 定值电阻进行实验,此时要将滑动变阻 器的滑片向 ________ 移动,使电压表的 示数仍如图丙所示,并记录相关数据; 接着他将 15 Ω、20 Ω 的电阻接入电路, 继续进行实验。 当他把 20 Ω 的定值电 阻接入电路后,无法将电压表示数调节 到如图丙所示,原因是______________ __________________。于是,他改变定值 电阻两端的电压,重新依次进行实验, 调节后的电压值应该不低于 ______ V。
【评估】实验结束后,小明进行了反思,他认为如果把电阻为 ______ Ω 的定值 电阻最先接入电路进行实验,就可以避 免实验中出现电压表示数无法达到控 制电压的问题。
13. (15分)如图所示,小灯泡L上标有“12 V 7.2 W”的字样,R1=10 Ω,滑动变阻器上 标有“50 Ω 1 A”的字样。 闭合 S、S1、S2, 小灯泡 L 正常发光。 电流表、电压表的 测量范围分别为 0~3 A、0~15 V,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)闭合 S、S1、S2,求电路安全的情况下, 滑动变阻器可调节的最小值。
(3)断开 S、S1、S2,用一个新的电源去替 代原来的电源,电流表、电压表的测量范 围改为 0~0.6 A、0~3 V。 再闭合开关 S, 在移动滑动变阻器滑片的过程中,要求 两个电表先后均能达到满刻度,且电路 正常工作。 求允许替换电源的电压范围。
电学综合达标检测卷(一)
1. D 提示:受电弓与高压线接触面上的材料应是导体,橡胶、塑料、陶瓷在通常情况下是绝缘体, 石墨在通常情况下是导体, 所以选择石墨较为合适,故 D 项符合题意。
2. A 提示:物理学中规定正电荷定向 移动的方向是电流的方向, 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故 B 项错误;两个灯泡由一个开关同时控制,则两灯泡可 能串联,也可能并联(开关在干路上),故 C 项错误;并联电路各支路两端电压一定相等,而两个完全相同的灯泡串联时,两个灯泡分得的电压也相等,所以,两个灯泡两端的电压相等,这两个灯泡可能并联,也可能串联,故 D 项错误。
3. A 提示:由题图 B 知,只闭合开关S1 时,电动机旋转,再闭合开关 S2 时,电动机被短路, 无法改变电动机旋转的快慢,故 B 项不符合题意;由题图C 知,只闭合开关 S1 时,只有电动机接入电路中,再闭合开关 S2 时,电动机与定值电阻并联,并联电路各支路互不影响,所以无法改变电动机旋转的快慢,故 C 项不符合题意;由题图 D 知,电动机与定值电阻并联,
开关单独控制电动机和定值电阻,所以无法改变电动机旋转的快慢, 故 D 项不符合题意。
4. C 提示:由题图可知,定值电阻与 滑动变阻器并联,电压表 V 测电源电压,电流表 A1 测干路电流,电流表 A2 测滑动变阻器支路的电流;电源电压保持不变,移动滑片时,电压表 V 的示数不变, 故 B 项错误;并 联电路中各支路独立工作、互不影响, 移动滑片时, 通过定值电阻的电流不变;将滑动变阻器的滑片由中点向左移动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大, 根据 I=可知,该支路的电流变小 ,即电流表 A2 的示数变小;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变小, 即电流表 A1 的示数变小,故A项错误;电压表的示数不变,电流表 A2 的示数变小,电压表 V 与电流表 A2 示数的比值变大,故 D 项错误。
5. D 提示:电压力锅超过使用年限多年,需要及时更换,否则容易发生触电事故,故 A 项错误;电线的绝缘皮破损时应及时更换,用普通透明胶带缠上破损部位是不安全的,容易发生触电事故,故 B 项错误;三脚插头损坏,换成两脚插头使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电流及时导向大地,容易发生触电事故,故 C 项错误。
6. B 提示:磁感线是为了描述磁场的性质而引入的曲线,不是真实存在的,故 A 项错误;题图丙中开关闭合后,导体棒内有电流通过,则导体在磁场力的作用下发生运动,故演示的是磁场对电流的作用,利用该原理制成了电动机,故 C 项错误;题图丁中导体棒 ab 在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象,利用该原理制成了发电机,故 D 项错误。
7. C 提示:根据题中电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;根据题意可知,在输液过程中,滑片 P 随药液的减少而上滑,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器分得的电压将减小,即电压表示数变小,故 A、B 项错误;由 P=UI 可知,灯泡的额定电流:I额== =0.5 A,因滑动变阻器允许通过的最大电流为 1 A, 所以电路的最大电流为 0.5 A,电路消耗的最大功率:Pmax=UImax= 6 V×0.5 A= 3 W,故 C 项正确,D 项错误。
8. 互相排斥 越大 不能 提示:验电器是一种简单的检验物体是否带电,并能粗略判断所带电荷量多少的仪器。 验电器的工作原理是利用同种电荷互相排斥;验电器的金属箔所带的电荷量越多, 金属箔的张角越大;由于正、负电荷都有同种电荷相互排斥的性质,因此验电器不能直接检验物体带哪种电荷。
9. 1 863.6 1 600 提示:小王家 8 月份消耗的电能 :W = =160 kW·h,由题图可知,8 月末他家的电能表示数 W 末=2 023.6 kW·h,
则8月初电能表的示数:
W初=W末-W=2 023.6 kW·h-160 kW ·h =1 863.6 kW·h;
题图中 2 000 imp/(kW·h) 表示电路中的用电器每消耗 1 kW·h 电能,电能表的指示灯闪烁 2 000 次,则电能表指示灯闪烁 160 次,电炖锅消耗的电能:
W′==0.08 kW·h=0.08×3.6×106 J=2.88×105 J,则该电炖锅的额定功率:
P= ==1 600 W。
10. 高温 0.5 提示:由题图可知,同时闭合开关 S、S1 时, 两发热电阻丝并联, 电路中的总电阻最小,由P= 可知,总功率最大,所以此时 电炖盅为“高温”挡;由题表中数据可知电炖盅在“高温”挡正常工作的电功率为 P=2 000 W=2 kW, 由 P= 可得,1 kW·h 电能可供电炖盅在“高温” 挡正常工作的时间为 t== =0.5 h。
11. 小 弱 S 提示:电源电压恒定,若炉火意外熄灭, 感温变阻器的电阻变大,由 I= 可知,电路中电流变小,电磁铁磁性变弱,释放衔铁,活塞在弹簧作用下向右推动,关闭进气口,防止燃气外泄;若电流方向如题图的箭头方向,由安培定则可知,电磁铁 A 端为 S 极。
12.(1)如下图所示
(2)定值电阻断路 (3)0.2
(4)右滑动变阻器的最大电阻太小 1.2
【评估】20
13. 解:(1)由 P= U2 R 可知,灯泡电阻:
RL= ==20 Ω。
(2)闭合 S、S1、S2,灯 L 与滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流,由于灯 L 正常发光,则电源电压:U=U2=UL=12 V,由 P=UI 可知,灯正常发光时的电流:IL= ==0.6 A,所以,当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1 A时,干路电流:I总=I2 大+IL= 1 A+0.6 A=1.6 A<3 A,电流表是安全的,所以滑动变阻器允许连入电路的最小值:R2小===12 Ω。
(3)闭合 S、断开 S1、S2,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表、电压表的测量范围分别为0~0.6 A,0~3 V,讨论如下:
①当电流表的示数最大时,即 I 最大=0.6 A,且滑动变阻器接入电路的电阻为 0 时,电源电压最小:
U 最小=I 最大 R1=0.6 A×10 Ω=6 V。
②当电压表的示数最大,即 U2′=3 V, 且滑动变阻器接入电路的电阻最大为 50 Ω 时,电路中的电流:I= == A,此时的电源电压:U′=U1+U2′= IR1+U2′= A×10 Ω+3 V=3.6 V,此时电流表的示数不可能达 到最大,所以 3.6 V 舍去。
③当I 最大=0.6 A且 U2 最大=3 V 时,
则电源电压最大:U最大′=U1+U2′= I最大R1+U2′= 0.6 A × 10 Ω+3 V=9 V,
所以允许替换电源的电压范围为 6~9 V。电学综合达标检测卷(二) [时间:60 分钟 满分:60 分]
一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 3 分, 共 21 分。 在每小题给出的四个选项中, 只有一项符合题意)
1. 如图所示,用轻薄的纸折成小星星,轻 放于地面的小钢针上,小星星在小钢针 上能轻易转动。 用与毛皮摩擦过的吸管 靠近小星星, 小星星被吸引着转动,此 过程中 ( )
A. 摩擦创造了电荷
B. 吸管带电后能吸引轻小物体
C. 吸管和小星星带上同种电荷
D. 毛皮和吸管带上同种电荷
2. 小冉设计了检测高铁螺丝松动的报警 方案。 其主要原理是将螺丝(其电阻不 计)连接在电路中,当螺丝松动时,会导 致电路断开,此时报警灯 L 亮起发出警 报,及时提醒工人修理。 下列符合题意 的电路图是 ( )
3. 如图所示电路中,电源电压保持不变, 开关 S1 和 S2 都闭合时,两灯均正常发光。下列判断正确的是 ( )
A. 小灯泡 L1 和 L2 是串联连接的
B. 电压表无法测量灯 L2 的电压
C. 断开 S2 后电压表的示数不变
D. 断开 S2 后电流表的示数不变
4. 在“制作调光灯”的实践活动中,小傅设 计了如图所示的电路,用 A、B 两个回形 针将一根铅笔芯接入电路中,当只将回 形针 A 左右移动时,小灯泡亮度会发生 变化,下列说法正确的是 ( )
A. 灯泡的亮度发生变化是因为铅笔芯 的横截面积发生了变化
B. 铅笔芯电阻一定比铜丝电阻大
C. 为使灯泡亮度变化更明显,应选用长 度较长的铅笔芯
D. 开关断开后,铅笔芯电阻变为零
5. 一款塔式多孔插座如图所示,关于该插 座的接线和使用方法正确的是 ( )
A. 插座内可以只接相线和中性线
B. 插座通电后不可用湿布擦去表面灰尘
C. 插座上连接的各用电器之间是串联的
D. 该插座可以接入多个大功率用电器 同时工作
6. 如图为磁悬浮 LED 灯,灯座 A 内有电磁 铁,灯头 B 内有磁体和 接收线圈,接通电源后, 灯泡可以悬浮在空中, 当底座 C 的开关闭合 时,灯泡被隔空点亮,下 列说法正确的是( )
A. 灯泡可以悬浮在空中,利用了异名磁 极相互吸引
B. 灯座 A 内的电磁铁里的铁芯可以用 铜芯来代替
C. 灯头 B 内的磁体周围的磁场方向都 相同
D. 灯泡被隔空点亮,与电动机的工作原 理相同
7. 测温创可贴是全球最小、测温较精准的 可穿戴式连续智能测温设备。小明受此启发,利用热敏电阻自制了一款体温检测装置,当温度达到 37.3 ℃时,测温贴 自动报警,此时电压表的示数为 2 V。电 路图如图甲所示,电压表的测量范围为 0~3 V,R0=200 Ω,热敏电阻的电阻R 随温度的变化如图乙所示,下列说法正 确的是 ( )
A. 电源电压为 3 V
B. 当体温为 38 ℃时,电路的电功率为 0.09 W
C. 为保证电路安全,该测温贴可以测量 的最高温度为 40 ℃
D. 若想提高该测温贴的可测量温度范 围,可以增大电源电压
二、非选择题(本大题共 7 小题,共 39 分)
8.(3分)如图甲所示是某款智能语音爬 楼“神器”,可以帮助腿脚不便的老年人 上下楼。 智能语音系统中使用的智能芯 片,主要利用 ___________(选填“半导 体”或“超导体”)材料制作而成。 给电池 充电时,电池相当于 ___________(选填 “电源”或“用电器”)。 若只将该设备接 入电路充电 10 分钟,电能表(主要参数 如图乙所示)上的指示灯闪烁 _____ 次。
9. (3分)如图为家用电吹风的内部电路简图,其部分参数如下表所示,它内部有一根电热丝和一个风扇,通过开关S1和S2可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图中 _____(选填“A”或“B”)位置;电热丝的电阻为 _______ Ω;现闭合开关S1、S2, 吹风机正常工作5 min,电热丝产生的热量是 _________ J。
额定电压 220 V
热风功率 1 250 W
冷风功率 40 W
10. (3分)如图所示,这是一种温度自动 控制装置的原理图,制作水银温度计时 在玻璃管中封入一段金属丝。 闭合开关 S 后,发热电阻工作,水银温度计示数升 高。 当示数达到 ______ ℃时,控制电路开始工作,电磁铁将衔铁吸起,发热电 阻就停止加热。 控制电路工作时,电磁 铁的右端为 ________(选填“N”或“S”) 极。 要增强电磁铁的磁性,请你给出一 种可行的方案:____________________。
11. (7分)某实验小组用两节新干电池、 电阻不同的几个定值电阻、电流表、电压 表、滑动变阻器(20 Ω 1 A)等元件探 究电流与电阻的关系。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示 电路连接完整(要求滑片向左滑动时, 电流表示数变小,连线不得交叉)。
(2)此实验中滑动变阻器的作用是保护 电路和 ___________________________。
(3)电路最后一根导线接好后,发现电 流表和电压表均有示数,请你指出该同 学在电路连接中存在的错误是 _______ ____________。排除故障后,闭合开关前 应将滑动变阻器滑片移至 __________ (选填“最左”或“最右”)端。
(4)将 5 Ω 的定值电阻接入电路后,调 节滑动变阻器的滑片,读出此时电路中 的电流如图乙所示,可知电流表的读数 为 ______ A,接下来,更换不同电阻的 定值电阻,调节滑动变阻器,直至电压
表的示数为 ______ V, 记录电流表的示 数,至少做三组数据,并分析数据找到 电流与电阻的关系。
【拓展】恒流源是一种特殊的电源,其 输出电流的大小由电 源内部结构决定。 在电 路中,即使电阻发生变 化,恒流源提供的电流 I 仍然保持恒定。 如图 丙所示的并联电路中,定值电阻的电阻 为 R1,可变电阻的电阻用 R0 表示。当开关闭合后,R0 发生变化,将导致流经可变电阻的电流 I0 相应地发生变化。 在这种 情况下,如果R0变小,流经可变电阻的 电流 I0 将会 _______(选填“变大”“变 小”或“不变”)。
12. (7分)小明、晶晶、亮亮三个同学测量标有“2.5 V”字样的小灯泡正常发光 时的电阻。 器材有:电源、两个分别标有 “5 Ω 3 A”“20 Ω 2 A”的滑动变阻 器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)图甲是小明同学的实验原理图,请你 将实物图补充完整。
(2)测量小灯泡电阻的原理是 __________ (用公式表示)。
(3)实验中某时刻电压表的示数为 2.2 V, 为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器 的滑片 P 向 ___(选填“左”或“右”)端移 动,直到电压表的示数为 ______ V。
(4)小明还测量了小灯泡在不同电压下 的电流,并根据所测得的数据绘制了小 灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙 所示,发现图像不是过原点的直线,原 因是 _____________________。
【拓展】晶晶同学选取其中一个滑动变阻 器进行实验,将电流表串联在电路中, 将电压表并联在待测小灯泡两端,将滑 动变阻器的滑片移至最大电阻处;闭合 开关 S 后,此时电压表如图丙所示,她 发 现 无 法 继 续 实 验,请来亮亮帮忙, 亮亮换了另一个滑 动 变 阻 器 进 行 实 验,并将电压表并联在电路中某处,移 动滑片,进行实验,记录数据如下表,并 用其中一组数据成功计算出小灯泡正 常发光时的电阻。
实验序号 电压 U/V 电流 I/A
1 3.0 0.22
2 2.0 0.28
3 1.5 0.30
请通过以上信息判断,亮亮同学所选滑动变阻器规格为 ____________,小灯泡正常发光时的电阻是 _______ Ω(结果保留一位小数)。
13. (8分)如图所示的电路中,电源电压保 持不变,定值电阻 A 的电阻 RA 为 20 Ω。 闭合开关 S,两电流表的示数分别为 0.9 A 和 0.4 A。
(1)求电源电压。
(2)求定值电阻 B 的电阻 RB。
(3)现用电阻为 R0 的定值电阻替换定值 电阻 A、B 中的一个,替换前后,只有一 个电流表的示数发生了变化,且电路的总功率变化了 2.4 W,求满足要求的电阻 R0 的值。
14. (8分)如图甲是某款全自动中药电煎 药壶,加热电路简化后如图乙所示,发 热电阻丝 A 和 B 的电阻分别为 RA、RB。 只闭合 S 时文火煎药,S、S1 都闭合时武 火煎药,文火的功率为 100 W。[已知ρ水= 1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)RB 是多少?
(2)电煎药壶中装有 500 mL 初温为 20 ℃ 的水,在标准大气压下,用武火将水刚 好加热到沸腾,用时 300 s,加热效率为 80%,此次加热过程中电煎药壶消耗的 电能是多少?
(3)武火时,通过发热电阻丝 A 的电流 是多少?(结果保留一位小数)
电学综合达标检测卷(二)
1. B 提示:用毛皮摩擦过的吸管带上了电,这是摩擦起电现象,其实质是电子的转移,并没有创造电荷,在此过程中,毛皮和吸管带上异种电荷,故 A、D 项错误;用毛皮摩擦过 的吸管带上了电,带电体能吸引轻小物 体 ,故吸管靠近小星星时,小星星被吸引着转动,故 B 项正确,C 项错误。
2. B 提示:根据题意可知,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺 丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故 B 项 符合题意。
3. C 提示:分析题中电路图可知,同时闭合开关S1和 S2 时,两灯泡并联,开关 S1 控制整个电路,开关 S2控制灯泡 L2 ;电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,因为是并联电路,所以电压表也能测量灯 L2 两端的电压,故 A、B 项错误;断开 S2 后,电压表测量电源电压, 而电源电压不变, 电压表示数不变,灯 L2 支路断开,电 流表的示数变小,故 C 项正确,D 项 错误。
4. C 提示:当只将回形针 A 左右移动时,灯泡的亮度发生变化是因为铅笔芯的长度发生了变化,故 A 项错误;导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积有关,单从材料方面无法比较电阻的大小,故 B 项错误;电阻是导体的一种属性,与是否接入电路无关,故开关断开后,铅笔芯电阻不变,故 D 项错误。
5. B 提示:插座内不能只接相线和中性线,还应接保护线,故 A 项错误;插座上连接的各用电器之间是并联的,故 C 项错误;因为电源电压一定,根据P=UI可知,若同时接入多个大功率用电器,则电路中的总电流可能会超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾,不符合安全用电原则,故 D 项错误。
6. A 提示:铜不是磁性材料,则灯座 A 内的电磁铁里的铁芯不可以用铜 芯代替,故 B 项错误;磁体都有两 极,磁体两极的磁场方向相反,故 C 项错误;当底座的开关闭合时,灯 座内部的线圈产生磁场, 灯泡被隔 空点亮,电路中产生了感应电流,这 是电磁感应现象,这个过程与发电 机工作原理相同,故 D 项错误。
7. C 提示:由题图甲可知,定值电阻 和热敏电阻串联,电压表测定值电 阻两端的电压。 由题图乙可知,温度 为 37.3 ℃时 R 为 400 Ω,此时电路 中的电流:I=I0= ==0.01 A, 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压:U=I(R0+R)= 0.01 A× (200 Ω+400 Ω)=6 V,故 A 项错误; 由题图乙可知,温度为 38 ℃时 R 为 300 Ω,由串联电路的电阻特点和欧 姆定律可知,此时电路中的电流:I′== =0.012 A,电 路的电功率:P′=UI′=6 V×0.012 A= 0.072 W,故 B 项错误;由于定值电 阻两端最大电压一定,则电路中的最大电流也一定,当温度升高时,R减小,由U=I(R0+R)可知,若想提高该 测温贴的可测量温度范围,可以减 小电源电压,故 D 项错误。
8. 半导体 用电器 165 提示:智能 芯片主要由半导体材料制成。 给电 池充电时,消耗电能,电能转化为化 学能,电池相当于用电器。 电池充电消 耗的电能为 W=UIt=220 V×1.5 A×10×60 s=1.98×105 J=0.055 kW·h,电 能表上的指示灯闪烁的次数为 n= 3 000 imp/(kW·h)×W=3 000 imp/(kW·h)× 0.055 kW·h = 165 次。
9. B 40 3.63×105 提示:由题图 可知,开关 S1 在干路上,S2 控制 B 中的元件,因为无论是吹冷风还是 吹热风,电动机均需工作,所以开关 S1 控制电动机和电热丝,S2 只控制电热丝,则A处应该接电动机,B处应该接电热丝;电热丝的电功率: P电热丝=P热-P冷= 1 250 W-40 W= 1 210 W,由 P=可知,电热丝的电阻:R===40 Ω; 5 min 内电热丝产生的热量:Q=W=P电热丝t=1 210 W×5×60 s=3.63×105 J。
10. 90 N 增大控制电路中电源的电压(合理即可)
提示:温度计相当 于开关,当温度计的液柱与金属丝 接触时,控制电路接通,电磁铁具有 磁性,吸引衔铁断开加热电路,故此 时金属丝对应的刻度是 90 ℃;由题 图可知,电流从电磁铁的左端流入、 右端流出,由安培定则可知,电磁铁 的右端是 N 极;为增强电磁铁的磁 性,可以增大控制电路中电源的电 压或增加线圈的匝数。
11.(1)如下图所示
(2)控制定值电阻两端的电压不变
(3)连接电路时,没有断开开关 最左
(4)0.4 2
【拓展】变大
提示:【拓展】由题图丙知,定值电阻 和可变电阻并联,当 R0 变小时,电 路的总电阻变小,电源输出的电流 保持不变,根据 U=IR 知电源电压变 小,R1 不变,由 I= 知通过定值电 阻的电流 I1 变小,根据 I0=I-I1 可知, 通过可变电阻的电流变大,即 I0 随 R0 减小而变大。
12.(1)如下图所示
(2)R=
(3)右 2.5
(4)灯丝电阻受温度的影响
【拓展】“20 Ω 2 A” 8.9
13. 解:(1)由题中电路图可知,闭合开 关 S,两定值电阻并联,电流表 A 测 干路中的电流,电流表 A1 测定值电 阻 A 所在支路中的电流。 因为并联 电路各支路两端的电压相等,等于 电源电压, 所以电源电压:U=UA= IARA=0.4 A×20 Ω=8 V。
(2)由并联电路的电流特点可得,通 过定值电阻 B 的电流:IB=I-IA=0.9 A- 0.4 A=0.5 A,并联电路中各支路两 端的电压相等,根据欧姆定律可知: RB= = =16 Ω。
(3)由题知,用电阻为 R0 的定值电 阻替换定值电阻 A、B 中的一个,替 换前后,只有一个电流表的示数发 生了变化,若用电阻为 R0 的定值电 阻替换定值电阻 A,则电流表 A1 所 在支路的电阻发生变化,电流表 A1 的示数会发生变化,同时干路电流 也会发生变化,即电流表 A 的示数 发生变化,不符合题意,因此只能是 用电阻为 R0 的定值电阻替换定值 电阻 B;替换前电路的总功率:P 总= UI=8 V×0.9 A=7.2 W,替换后电路 的总功率变化了 2.4 W,则此时电 路的总功率可能为 P 总 ′=P 总 +ΔP= 7.2 W+2.4 W=9.6 W, 或 P 总″=P 总- ΔP=7.2 W-2.4 W=4.8 W,并联电路 中各支路独立工作、 互不影响,所 以,替换前后定值电阻 A 的电流和 功率均不变,则定值电阻 A 消耗的 功率:PA=UIA=8 V×0.4 A=3.2 W,因替换后定值电阻 A 与电阻为 R0 的 定值电阻并联,且电路的总功率等 于各支路消耗功率之和,所以,电阻 为 R0 的定值电阻消耗的功率可能为 P0=P 总′-P1=9.6 W-3.2 W=6.4 W,P0′= P 总″-P1=4.8 W-3.2 W=1.6 W, 由 P= 可得,R0 可能为 R0= == 10 Ω 或 R0= ==40 Ω,即 电阻 R0 为 10 Ω 或40 Ω 时能满足 题中的要求。
14. 解:(1)由题图乙可知,当开关 S、S1 都闭合时, 发热电阻丝 A、B 并联, 根据并联电路的电阻特点可知,此 时电路中的总电阻最小,由 P=可 知,电路中的总功率最大,电煎药壶 处于武火挡;当开关 S 闭合、S1 断开时,只有发热电阻丝 B 工作,电路中 的总电阻最大,总功率最小,电煎药壶处于文火挡; 由 P= 可知,RB= ==484 Ω。
(2)根据密度公式 ρ= 得水的质量: m= ρ水V= 1.0×103 kg/m3×500×10-6 m3=0.5 kg,
水吸收的热量: Q吸=c水mΔt= 4.2×103 J/(kg·℃)× 0.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J; 由 η= 可知加热过程中消耗的电能:W == = 2.1 ×105 J。
(3)武火时的电功率:P武= = =700 W, 由于并联电路各个支路互不影响,所以发热电阻丝 A 的功率:PA=P 武- P 文=700 W-100 W=600 W,通过发热
电阻丝 A 的电流: IA= = ≈2.7 A。