专题3 电学
1.汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。图WT3-8中符合上述要求的电路是 ( )
图WT3-8
2.[2019·山西] 图WT3-9甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电压R的阻值随压力增大而增大。滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是 ( )
图WT3-9
A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小
C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大
3.[2018·杭州模拟]2016年国庆期间大量中国游客涌入日本,席卷各大商场。图WT3-10为最受欢迎的自动电热马桶盖,一度造成断货,后发现部分标签上竟然标注着“Made in China”,产地为杭州下沙。下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数[在小明家的电能表上标着“3600 r/(kW·h)”],下列说法正确的是 ( )
图WT3-10
品牌
×××
待机功率
≤10 W
材质
ABS
工作功率
1800 W
额定电压
220 V
每次加热时间
2 min
温度范围
0~40 ℃
每天耗电量
约0.3 kW·h
A. 每次加热时,电能表转过1080圈
B. 加热丝的电阻约为27 Ω
C. 工作电流为5 A
D. 待机时不消耗电能
4.[2019·通辽]某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图WT3-11所示。供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关S1、S2时,加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是 ( )
图WT3-11
A.照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变
D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
5.如图WT3-12甲所示电路,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。则可判断电源电压是 V,滑动变阻器的最大阻值是 Ω。?
图WT3-12
6.[2018·杭州富阳一模]电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积。实验证明,计算金属导线电阻的公式为:R=ρLS,式中R表示导线的电阻,L表示导线的长度,S表示导线的横截面积,ρ是导线材料的电阻率,导线的材料不同,ρ的大小一般不同。由公式R=ρLS可以得出ρ=RSL。现有一段粗细均匀的金属丝,请你用初中科学学过的仪器和掌握的实验方法,测出这段金属丝的电阻率ρ。要求:
(1)画出必要的电路图。
(2)简要写出实验的方法和步骤。
7.[2017·衢州]小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏,猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低,导致电阻比正常工作时小。于是设计了如图WT3-13所示的电路来验证自己的猜想。
图WT3-13
[实验步骤]
第一步:断开开关S2、闭合S1,电流表指针偏转,但灯泡不发光;
第二步:断开开关S1、闭合S2,灯泡正常发光,灯丝温度很高;
第三步:两分钟后再断开开关S2并迅速闭合S1,观察电流表示数变化情况。
[实验分析]
(1)第一步中,灯泡两端的电压是 V,灯泡不发光的原因是 ??
。?
(2)在第三步中,若观察到电流表示数变化的情况是 ,就可以得出灯丝的温度越低,其电阻越小。?
8.2016年11月,常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱,电路存在安全隐患,检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路,并将相关参数填入铭牌,请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案(两种方法都做的,以第一种为准)。
方法一:
功能:如图WT3-14所示,两根电阻丝规格相同且电阻不变,旋钮开关S转动至断开位置,电路不工作;开关S转动至低挡位置,电路处于低功率工作状态,两根电阻丝都发热;开关S转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,仅有一根电阻丝发热。
图WT3-14
(1)请以笔画线代替导线完成电路连接。
测量:实验室内,220 V电源只接通电烤箱,电烤箱处于高挡位置,观察到实验室如图WT3-15所示的电子式电能表的指示灯在5 min内闪烁了132次。
图WT3-15
(2)此过程中,电烤箱消耗电能 J,单根电阻丝的阻值为 Ω。 ?
(3)铭牌
额定电压
220 V
低挡功率
W?
高挡功率
W?
方法二:
功能:如图WT3-16所示,两根电阻丝规格相同且电阻不变,旋钮开关S转动至断开位置,电路不工作;开关S转动至低挡位置,电路处于低功率工作状态,仅有一根电阻丝发热;开关S转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,两根电阻丝都发热。
图WT3-16
(4)请以笔画线代替导线完成电路连接。
测量:实验室内,220 V电源只接通电烤箱,电烤箱处于低挡位置,观察到实验室如图WT3-17所示的电子式电能表的指示灯在5 min内闪烁了132次。
图WT3-17
(5)此过程中,电烤箱消耗电能 J,单根电阻丝的阻值为 Ω。 ?
(6)铭牌
额定电压
220 V
低挡功率
W?
高挡功率
W?
9.[2018·达州]某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为 12 Ω),滑动变阻器两个(A:“5 Ω 2 A”;B:“20 Ω 0.5 A”)。
(1)该实验的实验原理是 ;实验中,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)。?
(2)图WT3-18甲是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
图WT3-18
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 。?
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W。?
(5)该组的另一同学接着做实验时,发现电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在图丙中的虚线框内画出正确的电路图。
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 (选填“大于”“小于”或“等于”)P2。?
10.[2018·杭州上城二模]图WT3-19甲是一容积为5 L的恒温水箱电路结构示意图,包括控制电路和工作电路两部分。在控制电路中,电源电压恒为6 V,R1为热敏电阻(置于水箱中),阻值随温度变化的关系如图乙所示,R0为滑动变阻器,线圈电阻不计,当线圈中电流大于40 mA时衔铁被吸下。在工作电路中,R2为电热器,上面标有“220 V 1000 W”的字样,L1、L2为红、绿指示灯。
图WT3-19
(1)当恒温箱中的温度较低加热时 (选填“红灯”或“绿灯”)正常发光。?
(2)当温度从40 ℃升高到60 ℃时,衔铁从吸下到释放用时14 min。求电加热器的加热效率。[水的比热为4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)为了使水箱内温度保持在60 ℃(水温低于60 ℃时电热器工作,高于60 ℃时停止加热),滑动变阻器接入电路的阻值应为多少?
【参考答案】
1.C 2.A 3.B 4.D
5.12 16
6.(1)如图所示
(2)实验的方法和步骤:
①先用刻度尺测出这段金属丝的长度L;
②将其紧密缠绕在铅笔上n匝,测出其缠绕长度,除以n得其直径,算出其横截面积S;
③将其接入电路按照“伏安法”测出其电阻R;
④利用公式进行计算ρ=RSL。
7.(1)6 由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压,造成灯泡的实际功率远小于额定功率,所以灯泡不发光
(2)电流表示数从零快速增大,然后示数又慢慢增大到某一电流值后稳定不变
8.(1)如图所示(其他方式合理即可)
(2)1.32×105 110 (3)220 440
(4)如图所示(其他方式合理即可)
(5)1.32×105 110
(6)440 880
9.(1)P=UI B
(2) 如图所示
(3)小灯泡断路
(4)1.14
(5)如图所示
(6)大于
10.解:(1)红灯
(2)水的体积
V=5 L=5 dm3=5×10-3 m3,
水的质量
m=ρV=1.0×103 kg/m3×5×10-3 m3=5 kg,
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(60 ℃-40 ℃)=4.2×105 J。
电热器工作14 min消耗的电能
W=Pt=1000 W×14×60 s=8.4×105 J,
η=Q吸W×100%=4.2×105J8.4×105J×100%=50%。
(3)由题意可知,当温度为60 ℃时,线圈中电流I=40 mA=0.04 A时衔铁被吸下,
由图像可知,此时R1的阻值为32 Ω,当电路电流为0.04 A时,控制电路的总电阻
R=UI=6 V0.04 A=150 Ω,
因为R1与R0串联,所以滑动变阻器R0接入电路的阻值R0=R-R1=150 Ω-32 Ω=118 Ω。
课件22张PPT。2020年浙江省中考科学专题复习课件物理 | 第二部分 专题突破【命题重点】电学内容是中考命题十分重要的内容,具体重难点一般落实在这些知识点上:串、并联电路特点,电路设计,故障分析判断,动态电路分析,欧姆定律,焦耳定律,电功、电功率的计算等。
【方法要点】利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近,将复杂电路通过去表简单化,并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静,取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。类型一 串、并联电路特点例1 [2018·杭州上城二模] 小金同学为了“测量小灯泡的额定功率”,到实验室找了一些器材:电压约12 V的电源、额定电压为3.8 V 的小灯泡、0~9999 Ω的变阻箱(最小变化值为1 Ω,符号为 )、开关各一个,电压表两个,导线若干。
(1)测量小灯泡电压的电压表
量程选择 是合适的。?图WT3-10~15 V例1 [2018·杭州上城二模] 小金同学为了“测量小灯泡的额定功率”,到实验室找了一些器材:电压约12 V的电源、额定电压为3.8 V 的小灯泡、0~9999 Ω的变阻箱(最小变化值为1 Ω,符号为 )、开关各一个,电压表两个,导线若干。
(2)请你帮小金设计一个测量小灯
泡额定电功率的电路,把电路图画
在图WT3-1甲所示的框中。图WT3-1[答案] (2)如图所示例1 [2018·杭州上城二模] 小金同学为了“测量小灯泡的额定功率”,到实验室找了一些器材:电压约12 V的电源、额定电压为3.8 V 的小灯泡、0~9999 Ω的变阻箱(最小变化值为1 Ω,符号为 )、开关各一个,电压表两个,导线若干。
(3)小金在实验中始终无法精准测得小灯泡的额定功率,分析原因 ?
? 。?图WT3-1由于电阻箱不能连续改变电阻,导致小灯泡的额定电压不能调到【变式1】如图WT3-2甲所示,R2为电阻箱,调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为 ( )
A.5 Ω 30 V
B.5 Ω 2.5 V
C.10 Ω 2.5V
D.10 Ω 10 V图WT3-2B类型二 电路故障的判断例2 [2019·攀枝花]如图WT3-3所示,闭合开关,甲、乙、丙三灯泡均正常发光,两电表均有示数。一段时间后,三灯泡突然熄灭,两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换,一电表示数仍为零,另一电表有示数。造成此现象的原因可能是
( )
A.甲灯短路
B.甲灯断路
C.乙灯断路
D.丙灯断路B图WT3-3【变式2】[2018·徐州]如图WT3-4所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表都有示数。如果某时刻电路出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是 ( )
A.电阻R1短路
B.电阻R1断路
C.电阻R2短路
D.电阻R2断路图WT3-4C类型三 欧姆定律与动态电路分析例3 [2019·武汉]如图WT3-5所示,电源电压保持不变,只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是 ( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值不变图WT3-5D【变式3】[2018·合肥模拟]如图WT3-6所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图,容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降,并通过电压表V显示的数据来反映水位的升降情况。L是一个指示灯,电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时,滑片P位于变阻器R的a端,则 ( )
A.当水位不变时,电压表V示数不变,指示灯L不亮
B.当水位上升时,电压表V示数变小,指示灯L变亮
C.当水位上升时,电压表V示数变大,指示灯L变暗
D.当水位下降时,电压表V示数变大,指示灯L变亮C图WT3-6类型四 电功、电功率例4 [2016·杭州滨江一模]2015年冬天较往年很寒冷,很多老师的办公桌上放置了电热桌垫[如图WT3-7(a)所示]。好奇的小东同
学看到后,很想知道它的电热原理,他查看说明
书后发现:该电热桌垫由12 V电源供电,电功率
在安全用电规定的30~80 W范围内,发热部分
由两根电热丝组成,R1、R2的阻值分别为6 Ω、
4 Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率
(不考虑温度的变化对电阻的影响)。图WT3-7(1)小东根据刚刚学习过的电热器知识,画出了电热桌垫的甲、乙两种电路,并说都符合设计要求,请你简要分析说明哪一个电路符合要求。
(2)该电热桌垫消耗的最大功率是多少?
(3)当电热桌垫处于低温挡时,在1 min内
产生的热量是多少?图WT3-7
例4 [2016·杭州滨江一模]2015年冬天较往年很寒冷,很多老师的办公桌上放置了电热桌垫[如图WT3-7(a)所示]。好奇的小东同学看到后,很想知道它的电热原理,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12 V电源
供电,电功率在安全用电规定的30~80 W范围内,
发热部分由两根电热丝组成,R1、R2的阻值分别
为6 Ω、4 Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的
电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(2)该电热桌垫消耗的最大功率是多少?图WT3-7例4 [2016·杭州滨江一模]2015年冬天较往年很寒冷,很多老师的办公桌上放置了电热桌垫[如图WT3-7(a)所示]。好奇的小东同学看到后,很想知道它的电热原理,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12 V电源
供电,电功率在安全用电规定的30~80 W范围内,
发热部分由两根电热丝组成,R1、R2的阻值分别
为6 Ω、4 Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的
电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(3)当电热桌垫处于低温挡时,在1 min内
产生的热量是多少?图WT3-7【变式4】[2018·衢州]小柯家新添了一台变频空调,部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度;当室温达到设定温度后,空调的制冷(热)功率随之减小,以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能,可以辅助制热,以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
(1)空调接入家庭电路后,与其
他用电器 联。?[答案](1)并
[解析](1)因为家用电器要独立工作,互不影响,所以都是并联的,故空调接入家庭电路后,与其他用电器并联。【变式4】[2018·衢州]小柯家新添了一台变频空调,部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度;当室温达到设定温度后,空调的制冷(热)功率随之减小,以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能,可以辅助制热,以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
(2)假设该空调开机后以最大制冷功率工
作0.5 h,使室温降至设定温度。然后,空调
又以某一恒定的功率工作了2.5 h,全过程
空调消耗的电能为1.9 kW·h。求
①前0.5 h空调消耗的电能为 。?
②后2.5 h通过空调的电流为 。?[答案](2)0.8 kW·h 2 A
【针对训练】内容见Word版资源：
专题03 电学
