
1.醫(yī)用防護口罩能把攜帶病毒的“飛沫”吸附在口罩上,以免被人吸入口鼻。這種吸附作用利用的是( )
A. 口罩表層密不透風B. 分子間的吸引力
C. 異名磁極相吸D. 帶電體吸引輕小物體
2.關于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是( )
A. 使用試電筆時,手要接觸筆尾金屬體
B. 戶外游玩時,如遇雷雨天氣,可在大樹下避雨
C. 家庭電路安裝空氣開關和漏電保護器,都是防止漏電而采取的安全措施
D. 控制電燈的開關,要連接在零線和電燈之間
3.疫情期間,手持式電子測溫儀最為常見,如圖甲是某款電子測溫儀,圖乙是它內部的原理圖,其中電源電壓保持不變,R是熱敏電阻,用于靠近人體測溫,定值電阻R0為保護電阻;在測人的體溫時,當被測溫者體溫較高時,顯示儀的示數也會變大。正常條件下關于此測溫儀,下列分析正確的是( )
A. 顯示儀是由電流表改裝成的
B. 被測溫者溫度越高,電路消耗的電功率越大
C. 熱敏電阻R隨著溫度的升高阻值增大
D. 將R0更換為阻值更大的電阻,測相同溫度,顯示儀示數變小
4.如圖所示,開關閉合,兩個燈泡都不發(fā)光,電流表指針幾乎不動,而電壓表指針有明顯偏轉,該電路故障可能是( )
A. L1燈絲斷了
B. 燈泡L1短路
C. 燈泡L2開路
D. 電流表開路,并且L1、L2燈絲斷了
5.電熱毯內的電阻絲斷了,如果將電阻絲的兩個斷頭接上后繼續(xù)使用,電熱毯的接頭處很容易被燒焦,這樣做很不安全,接頭處的電阻常稱為“接觸電阻”。下列關于“接觸電阻”的判斷正確的是( )
A. 接觸電阻較大,是因為搭接處的接觸面積較大
B. 接觸電阻較大,是因為搭接處的接觸面積較小
C. 接觸電阻較小,是因為搭接處的接觸面積較大
D. 接觸電阻較小,是因為搭接處的接觸面積較小
6.如圖所示的電路中,移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數從9V變?yōu)?V,電流表的示數變化了0.3A。則該定值電阻所消耗功率的變化量為( )
A. 0.9W
B. 4.5W
C. 2.7W
D. 1.8W
二、多選題:本大題共2小題,共4分。
7.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,下列分析正確的是( )
A. 電路中總功率變小
B. 電壓表V2與電壓表V1的示數之和保持不變
C. 電壓表V1示數與電流表A示數的比值不變
D. 電壓表V2示數與電流表A示數的比值不變
8.小偉為了監(jiān)測家人體重,設計了一個簡易體重計,電路如圖甲所示。已知:電源電壓6V;定值電阻R0=6Ω;R為壓敏電阻,其阻值與所受到的壓力關系如圖乙所示;電壓表量程為0~3V,改裝后用于顯示被測人體重,分析題中信息可以得出(踏板重力不計)( )
A. 體重越大,電壓表示數越大B. 電壓表2V刻度處應標為500N
C. 該電路消耗的最小功率為3WD. 該體重計能測量的最大體重為600N
三、填空題:本大題共6小題,共14分。
9.汽油機是工農業(yè)生產中常用的熱機,當汽油燃燒不充分時會冒“黑煙”,這時汽油機的效率將______(選填“升高”、“不變”或“降低”)。這意味著在做功同樣多的情況下,消耗的汽油質量將比正常工作時______(選填“增加”、“不變”或“減少”)。
10.小明一家外出旅游,出門時電能表示數為
,回來時為
,這期間消耗了______度電。這些電能可使標有“220V 25W”的燈泡正常工作______h。
11.兩只定值電阻,甲標有“10Ω1A”,乙標有“15Ω0.6A”,把它們串聯(lián)在同一電路中,電路中允許通過的最大電流為______ A,兩端允許加的最大電壓為______ V,把它們并聯(lián)在同一電路中,干路中允許通過的最大電流為______ A。
12.發(fā)光二極管是一種電子元件,是由______材料制成的.如圖所示是發(fā)光二極管的示意圖,我們把它連入電路中,當其長腳與A相連,短腳與B相連時,發(fā)光二極管和小燈泡都發(fā)光;如果長腳與B相連,短腳與A相連時,發(fā)光二極管和小燈泡都不發(fā)光,說明此時電路處于______(填“短路”或“斷路”)狀態(tài),這說明發(fā)光二極管具有______的性質。
13.小亮家新買了一輛汽車,車上的座椅墊具有電加熱功能,如圖所示是該座椅墊加熱部分的電路簡圖。已知電源電壓為24V,高溫擋功率為36W,S為擋位切換開關。電熱絲阻值R2=3R1。則電熱絲R1的阻值是______Ω,高溫擋和低溫擋功率之比為______。
14.對物質屬性的研究,給人們的生產生活和科技進步帶來了重要影響。請根據兩種物質某一屬性的差異,舉出一個對應的應用實例。
(1)屬性比較:鎢的熔點比鐵高;應用實例:______;
(2)屬性比較:銅的導電性能比鐵好;應用實例:______。
四、作圖題:本大題共2小題,共4分。
15.如圖所示,要求:L1、L2并聯(lián),開關控制整個電路,電流表測總電流,電壓表測L1的電壓,滑動變阻器只改變通過L2的電流。請在方框中畫出電路圖并連接實物圖。
16.小明家正在進行新房裝修,在臥室安裝一盞在門口和床頭都能控制的燈,為方便給手機充電還加裝兩個USB模塊。小明已經接好了部分電路,請你在a、b、c處連線完成剩下的電路。
五、實驗探究題:本大題共3小題,共18分。
17.如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質量都是10g,燒杯內的液體質量也相同。
(1)比較不同燃料的熱值,應選擇兩圖______ 進行實驗;比較不同物質的比熱容,應選擇______ 兩圖進行實驗;
(2)酒精的熱值為3.0×107J/kg,完全燃燒10g酒精放出的熱量______ J;
(3)某同學用圖丁裝置測酒精的熱值。加熱前酒精燈的質量為m1,加熱一段時間后變?yōu)閙2;燒杯中水的質量為M,水的初溫t1,末溫t2,水的比熱容用c表示。用以上符號表達該同學測酒精熱值的計算式:______ ;
(4)通過實驗得到的燃料熱值與實際相比是______ (選填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(5)有一種“渦輪增壓”(T型)轎車,通過給發(fā)動機更足量的空氣使汽油更充分地燃燒,比普通轎車(L型)更節(jié)能,排氣更清潔。同樣的汽油(如97#)加在T型轎車內比加在L型轎車內熱值______ (選填“更大”、“一樣大”或“更小”)。
18.如圖 甲所示是測量定值電阻 Rx阻值的實驗電路,器材可以滿足實驗要求。
(1)同學們按照圖 甲所示的電路圖連接實物圖時,開關應______,滑動變阻器滑片應移到______ 處。正確連接電路后,閉合開關,改變電阻 Rx兩端的電壓進行了三次測量,其中第二次實驗中電流表的示數如圖乙所示,請將表格中的實驗數據補充完整。
(2)同學們又設計了兩種測量方案,方案中定值電阻的阻值為R0。
①方案一:閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為Ul和U2,則電阻 Rx的阻值表達式為
Rx=______。
②方案二:電路中Rx≠R0,將S接到a,讀出電流表的示數I1;再將S接到b,讀出電流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0I2.請判斷結果是否正確并簡要說明理由:______
19.如圖所示,物理實驗小組探究“電流通過導體產生熱的多少與什么因素有關”的實驗裝置。
兩個透明容器中封閉著等量的空氣,且都有一段電阻絲。將透明容器與U形管相連,接入電路。
(1)實驗中通過觀察______的變化反映電流通過導體產生熱量的多少。
(2)圖甲是探究在通電時間相同和______相同的情況下,導體產生的熱量與大小是否與______有關的裝置。
(3)電流表的示數由圖乙所示,在這種情況下,右側容器中定值電阻在10s內產生的熱量是______ J。
(4)某實驗小組發(fā)現通電一段時間后,其中一個U形管中的液面高度幾乎不變,發(fā)生此現象的原因可能是______。
六、計算題:本大題共2小題,共18分。
20.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為10Ω,閉合電鍵S,兩電流表的示數分別為0.8A和0.6A。
(1)求電源電壓U。
(2)求電阻R2的阻值。
(3)現用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個,替換后兩個電流表的示數均發(fā)生了變化,電源電功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍,求電阻R0的阻值。
21.小明的媽媽買了一款多功能迷你破壁豆?jié){機,如圖甲,可實現煮豆?jié){、榨果汁、絞肉等多項功能,其基本參數如表所列,內部等效電路如丙圖。小明的媽媽按說明書往豆?jié){機內加入30g干黃豆和320g的水,選擇“豆?jié){”功能并啟動,豆?jié){機先加熱5分鐘,黃豆和水的混合物的溫度由25℃升高至100℃,豆?jié){機再自動切換到攪拌模式攪拌15分鐘,一杯熱乎乎香噴噴的豆?jié){就做好了。求這一過程中:[已知黃豆和水的混合物的比熱容c=4.0×103J/(kg?℃)]
(1)電阻R的大小;
(2)消耗的總電能;
(3)豆?jié){機的加熱效率。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:分子間存在相互作用的引力,當“飛沫”經過口罩的空隙時,由于它們的距離很近,符合了分子間產生較大引力的要求,因此“飛沫”與口罩材料分子間相互作用的引力使得“飛沫”被吸附在口罩上。故ACD錯誤,B正確。
故選:B。
根據分子間的作用力分析解答:分子間同時存在著相互作用的引力和斥力。分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積;由于斥力的存在,使得固體和液體很難被壓縮。
本題主要考查學生對分子間的作用力的了解和掌握,近幾年中考中關于分子動理的考題比較常見,應當引起重視。
2.【答案】A
【解析】解:A、使用試電筆時,筆尖接觸被測物體,手指接觸筆尾。若被測物體帶電,則此時被測物體、試電筆、人體、大地構成通路,試電筆中的氖管才可以發(fā)光,故A正確;
B、雷雨天,人不能在大樹底下避雨,否則可能會被雷擊中,故B錯誤;
C、家庭電路安裝漏電保護器是防止漏電而采取的安全措施,空氣開關是為了防止電路中的電流過大而采取的安全措施,故C錯誤;
D、控制電能的開關接在零線與電燈之間,也可以起到控制電燈的作用。故D錯誤。
故選:A。
(1)試電筆由金屬體筆尖、氖管、高阻值電阻、金屬體筆尾等構成。
(2)當雷雨天,人如果在大樹底下避雨,雷電電流可能通過大樹傳下來,在傳下來的過程中電弧放電打在人的頭上,又通過人體一直傳到地下去,而這樣就造成了雷電災害;
(3)安裝漏電保護器是防止漏電而采取的安全措施,空氣開關是為了防止電路中的電流過大而采取的安全措施;
(4)為了安全,開關要接在火線與用電器之間。
本題是考查安全用電常識的試題,難度較低,但各地中考題中常有這類型的試題出現。
3.【答案】B
【解析】解:A、因為顯示儀與R0并聯(lián),所以顯示儀是電壓表,故A錯誤;
B、被測溫者溫度越高,說明電壓表示數越大,由歐姆定律可知,電路電流越大,由P=UI可知,電路消耗的功率也越大,故B正確;
C、被測溫者溫度越高,說明電壓表示數越大,由歐姆定律可知,電路電流變大,由串聯(lián)電路電壓特點可知,R兩端電壓越小,由R=UI可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,故C錯誤;
D、溫度相同,說明熱敏電阻的阻值不變,將R0更換為阻值更大的電阻,由串聯(lián)電路分壓特點可知,R0兩端分得的電壓變大,因此顯示儀示數會變大,故D錯誤。
故選:B。
根據電路圖可知,R與R0串聯(lián),顯示儀與R0并聯(lián);
(1)根據電流表和電壓表的正確使用確定顯示儀是電流表還是電壓表;
(2)根據電壓表示數和歐姆定律可知電路電流的變化,再根據P=UI可知電路消耗的電功率的變化;
(3)根據串聯(lián)電路分壓的特點和歐姆定律可知熱敏電阻隨溫度的變化;
(4)當溫度相同,說明熱敏電阻的阻值不變,若將R0更換為阻值更大的電阻,由串聯(lián)電路分壓特點可知顯示儀示數的變化。
本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運用,關鍵是題干中獲取有效的信息,難度不大。
4.【答案】A
【解析】解:A.L1燈絲斷了,電路開路,電壓表測電源的電壓,所以,電流表指針幾乎不動,而電壓表指針有明顯偏轉,故A符合題意;
B.燈泡L1短路時,電壓表無示數,燈泡L2發(fā)光,故B不符合題意;
C.燈泡L2開路,電路開路,兩燈泡不發(fā)光,電壓表和電流表無示數,故C不符合題意;
D.電流表開路,電路開路,兩燈泡不發(fā)光,電壓表和電流表無示數,故D不符合題意。
故選:A。
由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測L1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。電壓表指針有明顯偏轉說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路,電流表指針幾乎不動說明電路開路,即電壓表并聯(lián)部分開路。
本題要能根據電流表和電壓表的示數情況判斷串聯(lián)電路的故障,電流表示數為零說明故障是開路,電壓表有示數,說明開路在電壓表的兩接線柱之間。
5.【答案】B
【解析】解:電熱毯內的電阻絲斷了,將電阻絲的兩個斷頭接上后,接頭處是兩根導線相連,由于搭接處的接觸面積較小,電阻就較大,根據焦耳定律公式Q=I2Rt知,在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,產生的熱量越多,溫度越高,因此接頭處燒焦就是因為電阻過大造成的。
故選:B。
由焦耳定律知道,電流通過導體產生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比,電阻絲和其他地方的導線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時間是相同的,而電阻絲的接頭處由于接觸不良,電阻增大,電流產生的熱量多,據此分析原因。
此題考查電熱毯接頭處被燒焦的原因,就是因為電阻過大造成的。會根據焦耳定律的計算公式進行分析解決問題。
6.【答案】B
【解析】解:由電路圖可知,電阻R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
當電壓表的示數U1=9V時,
電路中的電流I1=U1R1=9VR1---------①
當電壓表的示數U2=6V時,
電路中的電流I2=U2R1=6VR1--------②
由題意可知:I1?I2=0.3A---------③
由①②③可得:R1=10Ω,
I1=9VR1=9V10Ω=0.9A,I2=6VR1=6V10Ω=0.6A,
根據P=UI可得,該定值電阻所消耗功率的變化量:
△P=P1?P2=U1I1?U2I2=9V×0.9A?6V×0.6A=4.5W。
故選:B。
由電路圖可知,電阻R1與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流;根據歐姆定律分別表示出電壓表的示數從9V 變?yōu)?V時電路中的電流,利用電流表示數的變化求出R1的阻值和兩種電路中的電流;根據P=UI求出該定值電阻所消耗功率,進一步求出其變化量。
本題考查了歐姆定律的應用和電功率的計算,關鍵是根據題意表示出電路中的電流并結合電流表示數的變化得出等式進行解答。
7.【答案】BC
【解析】解:由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測量定值電阻兩端的電壓,電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
當滑動變阻器的滑片P向左移動時,接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,
由I=UR可知,電路中的電流變大,即電流表的示數變大,
由U=IR知定值電阻兩端的電壓變大,即電壓表V1示數變大,
由串聯(lián)電路的分壓特點可知,滑動變阻器分得的電壓變小,即電壓表V2的示數變小,但電壓表V2與電壓表V1的示數之和保持不變,故B正確;
由R=UI可知,電壓表V1與電流表示數之比等于定值電阻的電阻,則其比值不變,故C正確;
電壓表V2與電流表示數之比等于變阻器接入電路中的電阻,則其比值變小,故D錯誤;
電源電壓保持不變,由P=UI可知,電路的總功率變大,故A錯誤。
故選:BC。
由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測量定值電阻兩端的電壓,電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,根據歐姆定律可知電路中電流的變化,利用歐姆定律和串聯(lián)電路的分壓特點可知定值電阻和滑動變阻器分得的電壓變化,再根據歐姆定律結合接入電路中的電阻得出電壓表與電流表示數之比變化,利用P=UI判斷電路總功率的變化。
本題考查了電路的動態(tài)分析,涉及到串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用。
8.【答案】AD
【解析】解:A、由圖甲可知,該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電壓表測R0兩端的電壓;由圖乙可知,壓敏電阻所受的壓力越大,阻值越小,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,壓敏電阻兩端的電壓越小,由串聯(lián)電路的電壓特點可知R0兩端的電壓越大,即電壓表示數越大,故A正確;
B、若電壓表示數為2V,即R0兩端的電壓為U0=2V,
由串聯(lián)電路的電壓特點可知壓敏電阻R兩端的電壓為:UR=U?U0=6V?2V=4V,
電路中的電流為:I=I0=U0R0=2V6Ω=13A,
由I=UR可知壓敏電阻的阻值為:R=URI=4V13A=12Ω,由圖乙可知此時壓力為300N,故B錯誤;
C、由圖乙可知,壓敏電阻的阻值最大為R大=24Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點可知電路總電阻最大為:R總大=R大+R0=24Ω+6Ω=30Ω,
則電路消耗的最小功率為:P小=U2R總大=(6V)230Ω=1.2W,故C錯誤;
D、電壓表量程為0~3V,即R0兩端的電壓最大為U0大=3V,
由串聯(lián)電路的電壓特點可知壓敏電阻兩端的電壓最小為:UR小=U?U0大=6V?3V=3V,
此時電路中的電流最大為:I大=U0大R0=3V6Ω=0.5A,
由I=UR可知壓敏電阻的最小阻值為:R小=UR小I大=3V0.5A=6Ω,由圖乙可知此時壓力為600N,
則該體重計能測量的最大體重為600N,故D正確。
故選:AD。
(1)由圖甲可知,該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電壓表測R0兩端的電壓;串聯(lián)電路具有分壓的規(guī)律,用電器電阻越大,分壓越多,據此結合圖乙中的信息判斷體重與電壓表示數的關系;
(2)已知電壓表的示數,即R0兩端的電壓,串聯(lián)電路中電源電壓等于各個用電器兩端的電壓之和,據此求出壓敏電阻R兩端的電壓;利用歐姆定律求出通過R0的電流,即電路中的電流,再根據I=UR的變形式求出壓敏電阻的阻值,由圖乙可讀出此時的壓力大?。?br>(3)由圖乙可知壓敏電阻的最大阻值,串聯(lián)電路的總電阻等于各個用電器的電阻之和,利用P=U2R可求出電路消耗的最小功率;
(4)由圖乙知壓敏電阻的阻值越小,可測得的壓力越大;已知電壓表的量程,即R0兩端的最大電壓,由串聯(lián)電路的電壓特點可得出此時壓敏電阻兩端的最小電壓;利用歐姆定律求出電路中的電流,再根據I=UR求出壓敏電阻的最小阻值,根據圖乙可知此時的壓力,即該體重計能測量的最大體重。
本題考查了歐姆定律和電功率計算公式的應用,掌握串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻特點,并從圖中讀取相關信息是解題的關鍵。
9.【答案】降低 增加
【解析】解:冒“黑煙”說明燃燒不充分,用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小,所以效率降低;
在做功同樣多的情況下,根據η=W有用Q放知燃料完全燃燒放出的熱量多,由Q放=mq知消耗的汽油質量將比正常工作時增加。
故答案為:降低;增加。
熱機的效率是指用來做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比,據此結合現象可分析對效率的影響;
根據η=W有用Q放和Q放=mq判斷出在做功同樣多的情況下消耗的汽油質量的變化。
該題考查了效率的變化的應用等知識,是一道綜合題。
10.【答案】3 120
【解析】解:
(1)由圖知,出門時電能表的讀數為864.0kW?h,回來時電能表的讀數為867.0kW?h;
這段時間內消耗的電能:W=867.0kW?h?864.0kW?h=3kW?h=3度;
(2)燈正常工作時的功率:
P=P額=25W=0.025kW,
由P=Wt可得,燈泡正常工作的時間:
t=WP=3kW?h0.025kW=120h。
故答案為:3;120。
(1)電能表是測量消耗電能多少的儀器,最后一位示數是小數位,其單位是kW?h,由圖示可讀出其示數,前后讀數之差就是這段時間消耗的電能;
(2)燈正常工作時的功率等于額定功率,利用t=WP求時間。
本題考查電能表的讀數、消耗電能的計算以及電功率公式的應用,關鍵是理解電能表參數的物理意義,解題過程中還要注意單位的換算。
11.【答案】0.6151.5
【解析】解:(1)因為串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以兩只電阻串聯(lián)時,電路中的最大電流I=I乙=0.6A,
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以根據歐姆定律可得,
兩端允許加的最大電壓:
U=IR總=I(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V;
(2)根據歐姆定律可得,兩電阻兩端允許所加的最大電壓:
U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V,U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V;
因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以兩只電阻并聯(lián)時,電路中的最大電壓U′=U乙=9V,
此時通過乙的電流為0.6A,
通過甲的電流I甲′=U′R甲=9V10Ω=0.9A,
因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以干路最大電流:
I=I甲′+I乙=0.9A+0.6A=1.5A。
故答案為:0.6;15;1.5。
(1)已知兩電阻允許通過的最大電流,根據串聯(lián)電路的電流特點可知,兩電阻串聯(lián)時電路允許通過的最大電流為兩個允許通過最大電流的較小值,然后根據電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出兩端允許加的最大電壓;
(2)根據歐姆定律求出兩電阻兩端允許所加的最大電壓,根據并聯(lián)電路的電壓特點可知,兩電阻并聯(lián)時,并聯(lián)電路兩端允許加的最大電壓為較小的一個,然后由歐姆定律求出通過兩電阻的電流,再根據并聯(lián)電路的電流特點求出干路的最大電流。
本題考查電壓、電流的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是知道串聯(lián)時允許通過的最大電流為兩個額定電流里面最小的一個,兩只電阻并聯(lián)時,電壓也選最小。
12.【答案】半導體 斷路 單向導電
【解析】解:發(fā)光二極管是半導體材料。在電路中,發(fā)光二極管和小燈泡都不發(fā)光時,電路處于斷路狀態(tài)。兩個引腳的不同連接,會產生導通電路和斷開電路兩種效果,說明二極管具有單向導電性。
故答案為:半導體;斷路;單向導電。
發(fā)光二極管是半導體材料,根據題中給出的信息判斷電路狀態(tài),然后分析歸納出二極管的特點。
本題通過探究發(fā)光二極管,培養(yǎng)學生分析問題的能力,是一道基礎題。
13.【答案】16 4:1
【解析】解:(1)由圖可知,當處于高溫擋加熱時,該電路為只含有R1的簡單電路;
已知電源電壓U=24V,高溫擋的功率P高=36W,
由P=UI可知通過座椅墊的電流為:I高=P高U=36W24V=1.5A;
由I=UR可知電熱絲R1的阻值為:R1=UI高=24V1.5A=16Ω;
(2)由圖可知,當處于低溫擋加熱時,該電路為R1和R2的串聯(lián)電路,則電路中的總電阻R串=R1+R2=4R2=4×16Ω=64Ω,
低溫擋功率P低=UI=U2R串=(24V)264Ω=9W,
高溫擋和低溫擋功率之比P高P低=36W9W=41。
故答案為:16;4:1。
(1)由圖可知,當處于高溫擋加熱時,該電路為只含有R1的簡單電路;已知電源電壓和高溫擋的功率,利用P=UI可求出通過座椅墊的電流;
利用I=UR可求出電熱絲R1的電阻;
(2)由圖可知,當處于低溫擋加熱時,該電路為R1和R2的串聯(lián)電路,已知電熱絲阻值R2=3R1。由P=U2R可求得低溫擋功率,然后可知高溫擋和低溫擋功率之比。
本題考查了對歐姆定律、電功率公式的應用,難易程度適中。
14.【答案】用鎢做電燈燈絲 用銅做導線
【解析】解:(1)白熾燈的燈絲溫度在2000℃左右,因此用熔點高的鎢做電燈燈絲;
(2)銅的導電性能比鐵好,因此用銅做導線。
故答案為:用鎢做電燈燈絲;用銅做導線。
據較熟悉的日常生產生活經驗舉例即可。
此題考查了物質的基本屬性,體現了物理知識在日常生產生活中的應用。
15.【答案】解:
(1)L2與滑動變阻器串聯(lián)后與L2并聯(lián),電壓表并聯(lián)在L1兩端,開關、電流表位于干路上,如圖所示:
(2)按先串后并的原則:從電源的正極開始,先將電源、開關、電流表、滑動變阻器按一上一下的原則與燈泡L2串聯(lián),再將L1與滑動變阻器和燈泡L2并聯(lián),電壓表并聯(lián)在L1兩端,如圖所示:
【解析】(1)L1和L2并聯(lián),開關控制整個電路,說明開關位于干路中;電流表測總電流,因此電流表串聯(lián)在干路中;電壓表測L1的電壓,因此電壓表并聯(lián)在L1兩端;滑動變阻器改變通過L2的電流,因此滑動變阻器與L2串聯(lián)。
(2)連接實物圖時可以按先串后并的原則進行連接:從電源的一極開始出發(fā),以次將開關和其中的一條支路連接完成后,再將另一條支路并聯(lián)在相應的位置即可。
本題考查實物圖的連接和根據實物圖畫電路圖,關鍵是會分析電路元件的連接情況。
16.【答案】
【解析】家庭電路中的用電器是并聯(lián)的;開關要控制火線。
本題考查了電路圖的設計和家庭電路的連接,難度不大。
17.【答案】甲、乙 甲、丙 3×105 cM(t2?t1)m1?m2 偏小 一樣大
【解析】解:(1)為了比較熱值大小要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質量相同,通過溫度計的示數高低得出吸熱多少,進而判斷熱值大小,應選擇甲和乙兩圖進行實驗;
為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質量和溫度的變化相同,通過比較加熱時間,進而判斷兩種比熱容的大小關系,應選擇甲和丙兩圖進行實驗;
(2)完全燃燒10g酒精放出的熱量:
Q放=mq=10×10?3kg×3.0×107J/kg=3×105J;
(3)水吸收的熱量Q吸=cM(t2?t1),
酒精燈放出的熱量Q放=Q吸=cM(t2?t1),
燃燒酒精的質量m=m1?m2,
由Q=mq可得酒精的熱值q=Q放m=cM(t2?t1)m1?m2;
(4)測量值比課本中的“標準值”偏小,是因為燃料無法完全燃燒以及沒有考慮在加熱過程中熱量的散失;
(2)熱值是燃料的一種特性,和燃料是否充分燃燒無關,所以同樣的汽油(如97#)的熱值是一樣大的。
故答案為:(1)甲、乙;甲、丙;(2)3.0×105;(3)cM(t2?t1)m1?m2;(4)偏??;(5)一樣大。
(1)燃料的熱值大小不能直接測量,需要通過液體吸收熱量的多少來體現燃料燃燒放出熱量的多少,而液體吸收熱量的多少跟液體的質量和升高的溫度有關,因此為了比較熱值大小要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質量相同,通過溫度計的示數高低得出吸熱多少,進而判斷熱值大??;
為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質量相同,溫度計的示數變化相同時,通過比較加熱時間比較吸熱多少,進而判斷兩種比熱容的大小關系;
(2)根據Q放=mq計算完全燃燒放出的熱量;
(3)根據Q吸=cm(t?t0)求出水吸收的熱量,水吸收的熱量等于酒精燃燒放出的熱量,根據Q=mq求出酒精的熱值;
(4)用酒精燈給水加熱的過程中,有熱量的散失;
(5)熱值是燃料的一種特性,其大小與燃料的種類有關,而與質量、燃燒程度無關。
本題主要考查的是學生對熱量、熱值計算公式和熱值特性的理解和掌握,綜合題目。
18.【答案】斷開;阻值最大;0.5;3.2;3.18;U2U1×R0;不正確,待測電阻的電壓和定值電阻的不相等
【解析】解:(1)為保護電路,同學們按照圖甲所示的電路圖連接實物圖時,開關應斷開,滑動變阻器滑片應移到阻值最大處。如圖乙所示電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流大小為0.5A,由歐姆定律,
R2=UI=Ω;為提高測量的準確程度,把平均值作為測量結果:
R平均=3.13Ω+3.20Ω+3.21Ω3=3.18Ω,如下表所示:
(2)①方案一:閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為Ul和U2,通過R0的電流為:
I=U1R0,根據串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,則電阻 Rx的阻值表達式為:
Rx=U2I=U2U1R0=U2U1×R0;
②方案二:將S接到a,讀出電流表的示數I1;再將S接到b,讀出電流表的I2;
兩次測量中,定值電阻和待測電阻分別與變阻器串聯(lián),因電路中Rx≠R0,根據分壓原理,待測電阻的電壓和定值電阻的不相等,故由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0I2是不正確的。
故答案為:(1)斷開;阻值最大處,如上表所示;
(2)①U2U1×R0;
②不正確,待測電阻的電壓和定值電阻的不相等。
(1)為保護電路,同學們按照圖甲所示的電路圖連接實物圖時,開關應斷開,滑動變阻器滑片應移到阻值最大處;根據如圖乙所示電流表選用小量程確定分度值讀數;
由歐姆定律求R2大小;為提高測量的準確程度,把平均值作為測量結果:
(2)①根據串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求電阻 Rx的阻值;
②分析電路的連接,根據分壓原理分析。
本題測量電阻大小,考查注意事、電流表讀數、電阻的計算及測量電阻的特殊方法和對實驗方案的評估。
19.【答案】U形管液面高度差 電流 電阻 400 裝置的氣密性不好
【解析】解:(1)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察,但容器內空氣溫度的變化可以通過U形管液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉換法;
(2)圖甲兩電阻串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路各處電流相等,可知通過兩電阻的電流相等,通電時間相同,電阻大小不同,所以探究的是導體產生的熱量與電阻大小是否有關;
(3)由圖可知,電流表選擇的是0~3A量程,對應的分度值是0.1A,電流表示數為2A;
右側容器中定值電阻在10s內產生的熱量是:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×10s=400J;
(5)通電一段時間后,其中一個U形管中的液面高度幾乎不變,說明與此相連的容器可能漏氣,導致熱量向外散失。
故答案為:(1)U形管液面高度差;(2)電流;電阻;(3)400;(4)裝置的氣密性不好。
(1)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察,但容器內空氣溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉換法;
(2)圖甲兩電阻串聯(lián)接入電路,根據串聯(lián)電路特點可知通過兩電阻的電流相等,所以探究的是導體產生的熱量與電阻大小是否有關;
(3)讀取電流表示數時,首先要明確電流表選擇的量程和對應的分度值,視線與指針所對刻線相垂直;已知電流、電阻和通電時間,利用Q=I2Rt計算產生的熱量;
(4)可從漏氣、橡膠管沒有扎住等方面進行分析。
此題主要考查的是學生對“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”實驗的理解和掌握,注意焦耳定律、控制變量法和轉換法的運用。
20.【答案】解:(1)閉合電鍵S,兩電阻并聯(lián),電流表A測干路電流,電流表A1測通過R1的電流。兩電流表的示數分別為0.8A和0.6A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I=0.8A,通過電阻R1的電流I1=0.6A,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由歐姆定律可得,電源電壓為U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)由并聯(lián)電路的電流特點可得,通過R2的電流為I2=I?I1=0.8A?0.6A=0.2A;
電阻R2的阻值為R2=U2I2=6V0.2A=30Ω;
(3)由題知,用電阻R0替換電阻R2,替換后,只有一個電流表的示數發(fā)生了變化,不符合題意;若用R0替換電阻R1,則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化,電流表A1的示數會發(fā)生變化,同時干路電流也會發(fā)生變化,即電流表A的示數發(fā)生變化,符合題意;因此只能是用R0管換電阻R1;替換前電源的電功率為P=UI=6V×0.8A=4.8W;
替換后電源的電功率變化原來的1.5倍,則此時電源的電功率可能為P′=1.5P=1.5×4.8W=7.2W,
并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,替換前后R2的電流和功率均不變,則R2消耗的功率為
P2=UI2=6V×0.2A=1.2W,
因替換后R2與R0并聯(lián),且電源的電功率等于各電阻消耗功率之和,所以,電阻R0消耗的功率為P0=P′?P=7.2W?1.2=6W,
由P=U2R可得,R0的阻值為R0=U2P0=(6V)26W=6Ω。
答:(1)電源電壓U為6V;
(2)電阻R2的阻值為30Ω;
(3)電阻R0的阻值為6Ω。
【解析】(1)閉合電鍵S,兩電阻并聯(lián),電流表A測干路電流,電流表A1測通過R1的電流。兩電流表的示數分別為0.8A和0.6A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I=0.8A,通過電阻R1的電流I1=0.6A,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等由歐姆定律可得電源電壓;
(2)由并聯(lián)電路的電流特點可得通過R2的電流,根據歐姆定律得出電阻R2的阻值;
(3)由題知,用電阻R0替換電阻R2,替換后,只有一個電流表的示數發(fā)生了變化,不符合題意;若用R0替換電阻R1,則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化,電流表A1的示數會發(fā)生變化,同時干路電流也會發(fā)生變化,即電流表A的示數發(fā)生變化,符合題意;因此只能是用R0管換電阻R1;根據P=UI得出替換前電源的電功率;替換后電源的電功率變化原來的1.5倍,據此得出時電源的電功率;
并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,替換前后R2的電流和功率均不變,則R2消耗的功率為
P2=UI2=6V×0.2A=1.2W,
因替換后R2與R0并聯(lián),且電源的電功率等于各電阻消耗功率之和,據此得出電阻R0消耗的功率,由P=U2R可得,R0的阻值。
本題考查電功率的計算,是一道綜合題。
21.【答案】解:(1)僅閉合S2時,電路中只有R工作,豆?jié){機處于加熱狀態(tài),且P熱=400W,
由P=U2R可得:
R=U2P熱=(220V)2400W=121Ω;
(2)制作豆?jié){的過程中,加熱時間t1=5min=300s,電動機攪拌時間t2=15min=900s,
由P=Wt可得消耗的總電能:
W=P熱t(yī)1+P攪拌t2=400W×300s+200W×900s=3×105J;
(3)黃豆和水的總質量:
m=30g+320g=350g=0.35kg,
黃豆和水吸收的熱量:
Q吸=cm(t?t0)=4.0×103J/(kg?℃)×0.35kg×(100℃?25℃)=1.05×105J,
加熱過程中消耗的電能:
W1=P熱t(yī)1=400W×300s=1.2×105J,
豆?jié){機的加熱效率:
η=Q吸W1=1.05×105J1.2×105J×100%=87.5%。
答:(1)電阻R的大小為121Ω;
(2)消耗的總電能為3×105J;
(3)豆?jié){機的加熱效率為87.5%。
【解析】(1)僅閉合S2時,電路中只有R工作,豆?jié){機處于加熱狀態(tài),知道加熱功率、工作電壓,利用P=U2R求電阻R的大??;
(2)制作豆?jié){的過程中,知道加熱時間和加熱功率、電動機攪拌時間和攪拌功率,利用W=Pt求消耗的總電能;
(3)知道黃豆和水的總質量、比熱容、初溫和末溫,利用Q吸=cm(t?t0)求吸收的熱量;利用W=Pt求加熱過程中消耗的電能,豆?jié){機的加熱效率等于黃豆和水吸收的熱量與消耗的電能的比值。
本題考查了發(fā)熱電阻、消耗電能、加熱效率的計算,靈活應用電功率的公式是關鍵。實驗次數
1
2
3
電壓 U/V
1.0
1.6
1.8
電流 I/A
0.32
______
0.56
電阻 Rx/Ω
3.13
______
3.21
電阻的平均值 R′x/Ω
______
產品容量:360mL
產品凈重:1.0kg
加熱功率:400W
攪拌功率:200W
額定電壓:200V~
額定頻率:50Hz
實驗次數
1
2
3
電壓 U/V
1.0
1.6
1.8
電流 I/A
0.32
0.5
0.56
電阻 Rx/Ω
3.13
3.2
3.21
電阻的平均值 R′x/Ω
3.18
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