1.如圖所示的四個熱現(xiàn)象實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A. 圖甲:抽去玻璃板后,兩瓶中的氣體逐漸混合均勻,說明分子在不停地運(yùn)動
B. 圖乙:厚玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時,空氣的溫度升高,內(nèi)能不變
C. 圖丙:試管內(nèi)的水蒸氣推動塞子沖出時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 圖?。合蛏侠]在水中的玻璃板直至脫離水面的過程,彈簧測力計示數(shù)保持不變
2.糖油粑粑是具有長沙特色的美食,它色澤金黃,外脆里嫩,香而不膩。在糖油粑粑的制作過程中,以下說法錯誤的是( )
A. 剛出鍋的糖油粑粑燙嘴是由于油炸過程中通過熱傳遞增大了其內(nèi)能
B. 木柴燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 鍋里飄出大量白氣,說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動
D. 鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”,此時水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機(jī)械能
3.電路分析是解決電學(xué)問題的第一步,在如圖所示的電路圖中,說法正確的是( )
A. 同時閉合S1和S3,斷開S2,則燈L1和L2組成串聯(lián)電路
B. 同時閉合S2和S3,斷開S1,只有燈L2亮
C. 同時閉合S1、S2、S3時,則燈L1和L2組成并聯(lián)電路
D. 只閉合S3,斷開S1和S2,燈L1和L2都亮
4.如圖所示的電冰箱壓縮機(jī)和冰箱內(nèi)照明燈泡的連接電路示意圖。壓縮機(jī)用的電動機(jī),受溫控開關(guān)控制,電冰箱內(nèi)的照明燈泡,受門控開關(guān)控制,電動機(jī)和照明燈泡既能各自單獨(dú)工作又能同時工作,其中符合上述要求的電路圖是( )
A. B.
C. D.
5.如圖所示,將A、B兩種不同的金屬片分別插入土豆,制成“土豆電池”。閉合開關(guān)S,二極管發(fā)光,電壓表有示數(shù)。以下關(guān)于電路的理解,說法正確的是( )
A. 金屬片B是“土豆電池”的正極
B. 電壓表與二極管串聯(lián)連接
C. “土豆電池”外部電流從金屬片B流出,金屬片A流入
D. 若斷開開關(guān),電壓表無示數(shù),A、B兩金屬片間仍有電壓
6.關(guān)于電流、電壓和電阻的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A. 電路中有電流就一定有電壓B. 電路中有電壓就一定有電流
C. 由R=UI可知,電阻與電壓成正比D. 由U=IR可知,電壓與電流成正比
7.如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R是定值電阻,Rt是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。閉合開關(guān)S后,當(dāng)半導(dǎo)體材料溫度升高時,下列說法中正確的是( )
A. 電流表的示數(shù)會減小B. 電壓表的示數(shù)會增大
C. 電壓表與電流表的比值變小D. 電路消耗的總功率保持不變
8.如圖甲,當(dāng)開關(guān)S從2轉(zhuǎn)到1時,根據(jù)電流表和電壓表對應(yīng)的示數(shù),U?I坐標(biāo)系中描繪了相對應(yīng)的點(diǎn),如圖乙,有關(guān)判斷正確的是( )
A. 電源電壓為8VB. R1的阻值為20Ω
C. R2的阻值為20ΩD. S接2時通過R2的電流為0.4A
9.如圖所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小,兩個電阻的“U?I”關(guān)系圖像如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A. 電源電壓為8V
B. 定值電阻R1的阻值為20Ω
C. 滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0~10Ω
D. 此電路的最小總功率為1.2W
10.如圖甲所示,電源電壓恒為4.5V。圖乙是通過小燈泡L的電流I與其兩端電壓U的關(guān)系圖象。閉合開關(guān)S后,電流表示數(shù)為0.2A,下列說法正確的是( )
A. 通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比B. 定值電阻R的阻值為15Ω
C. 此時小燈泡L的電功率為0.9WD. 通電10s整個電路消耗的電能為90J
11.如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 甲圖中靠近的兩個磁極都是S極
B. 乙圖裝置揭示的原理可制成電動機(jī),它是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 丙圖中當(dāng)水位升高到B時,紅燈會發(fā)光報警
D. 丁圖中模型的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力
12.如圖所示,R0為已知阻值的定值電阻,電源電壓未知,不能測出未知電阻Rx阻值的電路是( )
A. B.
C. D.
二、填空題:本大題共5小題,共14分。
13.新課程標(biāo)準(zhǔn)要求中小學(xué)生要學(xué)會做飯。小明在炒菜時聞到了菜的香味,這是______現(xiàn)象。炒菜過程中,煤氣燃燒越充分,其熱值______(填“變大”、“變小”或“不變”)。
14.如圖所示是一款卡通發(fā)光暖手充電寶,它兼具照明、暖手和充電功能,照明的LED燈是用______材料制成的;人體的安全電壓是______。
15.如圖表示一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的油量表,其中R是滑動變阻器。金屬杠桿的右端是滑動變阻器的滑片。從油量表指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度。
(1)油量表是______ 表改裝的;
(2)當(dāng)油箱油面下降時,滑動變阻器R阻值變______ ,油量表的示數(shù)將變______ ;
(3)此油量表若用電壓表改裝應(yīng)該并聯(lián)在______ (填R或R0)兩端更合理。
16.如圖所示是電子式電能表表盤,小明將某家用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了160次,則該家用電器消耗電能為______ J,家用電器的額定功率是______ W,該家用電器可能是______ (電水壺/臺燈/電視機(jī))。
17.將小燈泡L和電阻R接入如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1時,小燈泡L的實(shí)際功率為1W,圖乙是小燈泡L和電阻R的I?U圖像,則電源電壓為______ V,只閉合開關(guān)S1時小燈泡L的電阻為______Ω;再閉合開關(guān)S2后,電路的總功率為______。
三、作圖題:本大題共1小題,共2分。
18.完成下列要求作圖。小坤家購買了一種可以遙控的LED夜燈,利用無線接收模塊來控制LED夜燈,請將可遙控的LED夜燈(小圓孔為接線柱)和三孔插座接入到如圖所示的家庭電路中。
四、實(shí)驗(yàn)探究題:本大題共3小題,共22分。
19.如圖所示,為比較a、b兩種液體的比熱容及1、2兩種燃料的熱值,甲、乙、丙三圖中的裝置相同,燃料的質(zhì)量均為10g,燒杯內(nèi)的液體初溫相同,當(dāng)燃料燃盡時,立即讀取相應(yīng)溫度計的讀數(shù),分別為t甲、t乙、t丙,且有t甲>t乙>t丙。
(1)在實(shí)驗(yàn)中,三個燒杯中a、b液體的______ 必須相同;
(2)比較a、b兩種液體的比熱容,應(yīng)選擇______ 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)吸熱的多少是通過______ (液體升高的溫度/加熱時間)來反映的,液體a的比熱容c1與液體b的比熱容c2相比,c1______ c2(大于/等于/小于);
(3)比較1、2兩種燃料的熱值,應(yīng)選擇______ 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中燃料放熱的多少是通過______ 來反映的,燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比,q1______ q2(大于/等于/小于)。
20.在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,已知待測小燈泡的額定電壓為2.5V,實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”,電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),電源電壓3V,導(dǎo)線若干。
(1)在圖甲中,請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向左移時電壓表示數(shù)變小);
(2)如果閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗,電流表有示數(shù)。任意移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)不變(示數(shù)不為零)且小于3V,具體原因是______ ;
(3)問題排除后,移動滑片P,此時眼睛應(yīng)注意觀察______ ;當(dāng)滑片位于某一位置時,電流表的示數(shù)如圖乙,其讀數(shù)為______ A,結(jié)合圖丙,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)該將滑片向______ 調(diào)節(jié)(選填“A”或“B”);某一時刻電流表示數(shù)突然變?yōu)榱?,電壓表示?shù)接近3V,則電路故障可能是______ 或______ ;
(4)排除故障后,圖丙是小楚根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的I?U圖像,由圖可知小燈泡的額定功率是______ W,在多次測量中,細(xì)心的小楚發(fā)現(xiàn):當(dāng)電流表的示數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比______ (選填“變大”、“變小”或“不變”);
(5)測完小燈泡的功率后,意猶未盡的小楚還想繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系,她將電流表的量程仍選為0~0.6A,只將圖中的小燈泡換為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四個定值電阻,其余的器材均不變,若她想讓這四個定值電阻都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則定值電阻兩端電壓值最小不得小于______ V。
21.如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相同的空氣。
(1)利用甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與______ 的關(guān)系,通電一段時間后,______ (選填“左”或“右”)側(cè)容器相連的U形管中液面的高度差較大;
(2)乙裝置中的電阻R3的作用主要是使電阻R1和R2中的電流______ (選填“相等”或“不相等”),為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,可以將R3的阻值換成______ (選填“更大的”或“更小的”);
(3)通過觀察乙裝置,______ (選填“左”或“右”)容器中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量較多。
五、計算題:本大題共4小題,共26分。
22.如圖所示,根據(jù)小磁針靜止時N極的指向,標(biāo)出通電螺線管的N極和電源的正極.
23.小華家的太陽能熱水器,水箱容積是150L。小華進(jìn)行了一次觀察活動:某天早上,他用溫度計測得自來水的溫度為20℃,然后給熱水器水箱加滿水,中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為60℃。請你求解下列問題:[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(1)水箱中水的質(zhì)量;
(2)水吸收的熱量;
(3)如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為42%,求至少需要燃燒多少m3的煤氣?(q煤氣=4.0×107J/m3)
24.LED燈發(fā)光的顏色與兩端的電壓之間的關(guān)系如表所示。小科用一個150Ω的電阻與LED燈串聯(lián),接在電壓為6V的電源上,成功的讓LED燈發(fā)出了藍(lán)光,如圖所示。
(1)定值電阻R1兩端的電壓是多少?
(2)通過定值電阻R1的電流是多少?
(3)小科通過電阻與LED燈串聯(lián),實(shí)現(xiàn)了LED燈發(fā)藍(lán)光?,F(xiàn)有6V的電源、開關(guān)、同規(guī)格的LED燈若干、導(dǎo)線若干,請你設(shè)計一個讓LED燈發(fā)出藍(lán)光的方法。(畫出電路圖即可)
(4)若LED燈使用過程中電阻值始終不變,如要使LED燈發(fā)紅光,應(yīng)再串聯(lián)一個多大阻值的電阻?
25.如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V,1.6W”字樣,小燈泡L的I?U圖象如圖乙所示。定值電阻R2=20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動滑動變阻器R1的滑片P至最右端時,電流表示數(shù)為0.45A時,R2消耗的電功率為1.25W。求:
(1)燈泡正常發(fā)光時的電阻;
(2)滑動變阻器R1的最大阻值;
(3)只閉合開關(guān)S和S1,在保持各元件安全工作的情況下,滑動變阻器R1允許接入電路的取值范圍是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、圖甲中抽去玻璃板后,兩瓶中的氣體逐漸混合,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,故A正確;
B、圖乙中厚玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時,活塞對空氣做功,瓶內(nèi)空氣溫度升高,空氣的內(nèi)能增加,故B錯誤;
C、圖丙中試管中的水沸騰后,水蒸氣將軟塞子推出,即水蒸氣對塞子做功,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能,故C錯誤;
D、因?yàn)椴AХ肿雍退肿又g存在引力,所以向上拉浸沒在水中的玻璃板直至脫離水面的過程,測力計示數(shù)將變大,故D錯誤。
故選:A。
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動;
(2)做功可以改變物體的內(nèi)能,當(dāng)外界對物體做功時,物體的內(nèi)能增大,當(dāng)物體對外界做功時,物體的內(nèi)能就會減??;
(3)對物體做功時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能增大;物體對外做功時,物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,物體的內(nèi)能減小。并據(jù)此可判斷能量的轉(zhuǎn)化形式;
(4)分子間同時存在著引力和斥力,當(dāng)分子距離較近時表現(xiàn)為斥力,當(dāng)分子間距離較遠(yuǎn)時表現(xiàn)為引力,玻璃板和水分子之間存在引力。
本題考查做功改變物體的內(nèi)能,擴(kuò)散現(xiàn)象、分子間的作用力等,關(guān)鍵是將課本知識內(nèi)容記憶清楚,仔細(xì)分析。
2.【答案】C
【解析】解:A、油炸食物的過程中,內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移,是通過熱傳遞增大了食物的內(nèi)能,故A正確;
B、燃料燃燒的過程中,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B正確;
C、鍋里飄出大量“白氣”,是水蒸氣液化形成的小水滴,不是分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,故C錯誤;
D、鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”,此時水蒸氣對鍋蓋做功,將自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機(jī)械能,故D正確。
故選:C。
(1)改變物體內(nèi)能方式有兩種:做功和熱傳遞,做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移;
(2)燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(3)生活中“白氣”的產(chǎn)生往往是水蒸氣液化形成的小水滴;
(4)做功可以改變物體的內(nèi)能。
本題考查了內(nèi)能的改變、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移、液化現(xiàn)象等,屬基礎(chǔ)題。
3.【答案】B
【解析】解:A、同時閉合S1和S3,斷開S2,燈L1和L2組成并聯(lián)電路,故A錯誤;
B、同時閉合S2和S3,斷開S1,燈L1被短路,只有燈L2亮,故B正確;
C、同時閉合S1、S2、S3時,會造成電源短路,兩個燈泡都不會發(fā)光,故C錯誤;
D、只閉合S3,斷開S1和S2,只有燈L2接入電路,只有燈L2亮,故D錯誤。
故選:B。
電路的基本連接形式有兩種:一種是串聯(lián),在串聯(lián)電路中電流只有一條路徑,各用電器之間相互影響;另一種是并聯(lián),在并聯(lián)電路中電流有多條流通路徑,各個用電器之間互不影響,獨(dú)立工作。
本題考查了學(xué)生利用電路的三種狀態(tài)和開關(guān)的通斷分析電路圖的能力,這也是分析分析電路圖的基本能力,要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握。
4.【答案】D
【解析】解:電動機(jī)和照明燈泡既能各自單獨(dú)工作又能同時工作,則它們是并聯(lián)的,溫控開關(guān)S1控制壓縮機(jī)M,門控開關(guān)S2控制燈泡L;
A、壓縮機(jī)M與燈泡L串聯(lián),不符合要求,故A錯誤;
B、開關(guān)S1閉合時,壓縮機(jī)M被短路,沒有控制壓縮機(jī)M,故B錯誤;
C、圖中溫控開關(guān)S1接在干路中,控制整個電路,燈泡L不能獨(dú)立工作,故C錯誤;
D、由電路圖可知,壓縮機(jī)M與燈L并聯(lián),溫控開關(guān)S1控制壓縮機(jī)M,門控開關(guān)S2控制燈泡L,滿足要求,故D正確。
故選:D。
串聯(lián)電路中用電器工作時相互影響,并聯(lián)電路中用電器工作時互不影響;根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析確定各電路元件的連接方式,然后選擇電路圖。
本題考查了電路圖設(shè)計,根據(jù)壓縮機(jī)與燈泡間的關(guān)系確定各電路元件的連接方式是正確解題的關(guān)鍵。
5.【答案】D
【解析】解:
AB、閉合開關(guān)S,電壓表與二極管并聯(lián)接入電路中,二極管發(fā)光,電壓表有示數(shù),說明電壓表正負(fù)接線柱的連接是正確的(即電流“正進(jìn)負(fù)出”);則由圖可知,金屬片A為電源的正極,金屬片B為電源的負(fù)極,故AB錯誤;
C、在電源外部,電流總是從電源的正極流向負(fù)極;則由圖可知,“土豆電池”外部電流從金屬片A流出,金屬片B流入,故C錯誤;
D、電源的兩端是存在電壓的,與外部電路的通斷情況無關(guān),故D正確。
故選:D。
(1)電壓表需要并聯(lián)接入電路中,電流從電壓表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出;
(2)在電源外部,電流總是從電源的正極流向負(fù)極;
(3)電源兩端存在電壓。
本題主要考查了電壓表的使用,能根據(jù)電壓表的接法判斷電源的正負(fù)極是本題的關(guān)鍵。
6.【答案】A
【解析】解:A、電路中有電流,則電路兩端就一定有電壓,故A正確;
B、電路中有電壓,若電路是斷開的,則電路中無電流,故B錯誤;
C、電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān),故C錯誤;
D、根據(jù)歐姆定律可知,在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比,故D錯誤。
故選:A。
(1)(2)電路中有持續(xù)電流的條件:有電源、電路是通路;電源提供電壓,電壓使電路中形成的電流。
(3)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),其大小由導(dǎo)體材料、長度、橫截面積決定,與導(dǎo)體的電壓、電流無關(guān);
(4)在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比。
本題考查了有持續(xù)電流的條件、影響電阻大小的因素、歐姆定律的應(yīng)用,是一道電學(xué)基礎(chǔ)題目。
7.【答案】C
【解析】解:
ABC.根據(jù)電路圖可知,定值電阻R與熱敏電阻是串聯(lián)的,電壓表測Rt的電壓;根據(jù)圖乙可知,熱敏電阻阻值隨溫度的升高而變小,當(dāng)溫度升高時,Rt變小,根據(jù)歐姆定律,電源電壓不變,電路中電流變大,電流表示數(shù)變大,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律,Rt分得的電壓減小,電壓表示數(shù)減小,根據(jù)R=UI可知,電壓表與電流表的比值為Rt的阻值,所以其比值會變小,故AB錯誤,C正確;
D.根據(jù)P=UI,電源電壓不變,電流變大,總功率變大,故D錯誤。
故選:C。
由電路圖可知定值電阻R與熱敏電阻Rt串聯(lián),電壓表測Rt兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
根據(jù)圖乙可知環(huán)境溫度升高時Rt阻值的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和Rt兩端的電壓變化,從而可得兩電表示數(shù)變化。
根據(jù)R=UI分析電壓表與電流表示數(shù)比值的變化;根據(jù)P=UI分析總功率的變化。
本題考查了電路的動態(tài)分析、歐姆定律的應(yīng)用、電功率公式的應(yīng)用,難度不大。
8.【答案】C
【解析】解:(1)由電路圖可知,當(dāng)S接1時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流;
由圖乙可知,電源的電壓U=6V,故A錯誤;
(2)當(dāng)S接2時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測串聯(lián)電路的電流;
由圖乙可知U1=2V,電路中的電流I=0.2A,故D錯誤;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓:U2=U?U1=6V?2V=4V,
由歐姆定律可得電阻R1和R2的阻值:
R1=U1I=2V0.2A=10Ω,R2=U2I=4V0.2A=20Ω,故B錯誤,C正確。
故選:C。
(1)由電路圖可知,當(dāng)S接1時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,由圖乙可知對應(yīng)的電壓和電流;
(2)當(dāng)S接2時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測串聯(lián)電路的電流;由圖乙得出對應(yīng)的電流和電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出兩電阻的阻值。
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)處于不同位置時電表示數(shù)和對應(yīng)電路連接方式的判斷。
9.【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
ABC、當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,R1兩端的電壓最大,R2兩端的電壓為0,
由圖像可知,甲為滑動變阻器R2的U?I關(guān)系圖像,乙為電阻R1的U?I圖像,
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,
由U?I圖像可知,電路中的最小電流I=0.2A,此時R1兩端的電壓U1=2V,R2兩端的電壓U2=4V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源電壓:U=U1+U2=2V+4V=6V,故A錯誤;
由I=UR可得,定值電阻R1的阻值:
R1=U1I=2V0.2A=10Ω,故B錯誤;
滑動變阻器的最大阻值:
R2=U2I=4V0.2A=20Ω,即滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0~20Ω,故C錯誤;
D、因電源電壓不變,則電路中的電流最小時總電功率最小,為:P=UI=6V×0.2A=1.2W,故D正確。
故選:D。
由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)根據(jù)電壓變化的范圍進(jìn)行判斷即定值電阻兩端電壓不會等于零,據(jù)此判斷兩個電阻的“U?I”關(guān)系圖像,當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,根據(jù)圖像讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓,根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值和滑動變阻器的最大阻值;
(2)電路中的電流最小時總電功率最小,根據(jù)P=UI求出電路消耗的最小總功率。
本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動變阻器的使用,關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用,要明白電路各個用電器的連接情況,還要會看“U?I”關(guān)系圖像。
10.【答案】B
【解析】解:由電路圖可知,L與R串聯(lián),電流表測電路中的電流;
A、由圖像可知,燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖線是一條曲線,所以通過小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比,故A錯誤;
B、由圖象可知,電流表的示數(shù)為0.2A時,燈泡兩端的電壓UL=1.5V,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電阻R兩端的電壓:UR=U?UL=4.5V?1.5V=3V,
則電阻R的阻值:R=URI =3V0.2A=15Ω,故B正確;
C、此時小燈泡L的電功率:PL=ULI=1.5V×0.2A=0.3W,故C錯誤;
D、通電10s整個電路消耗的電能:W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J,故D錯誤。
故選:B。
由電路圖可知,L與R串聯(lián),電流表測電路中的電流;
(1)分析圖像可得燈泡的電流與其兩端的電壓的關(guān)系;
(2)根據(jù)圖象讀出電流表的示數(shù)為0.2A時燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出R的阻值;
(3)根據(jù)P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率;
(4)根據(jù)W=UIt求出通電10s整個電路消耗的電能。
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。
11.【答案】C
【解析】解:A、甲圖中磁感線是從左側(cè)回到右側(cè),因?yàn)樵诖朋w外部磁感線從N極出來回到S極,所以兩個磁極為異名磁極,左端為N極,右端的為S極,故A錯誤;
B、乙圖中有電源,是通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),電動機(jī)是根據(jù)此原理制成的,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯誤;
C、讀圖可知,左側(cè)控制電路不工作時,右側(cè)的綠燈始終是亮著的;當(dāng)水位升高至B時,控制電路連通,電磁鐵獲得磁性,吸引銜鐵,使其與上觸點(diǎn)斷開,與下觸點(diǎn)連通,此時綠燈滅,紅燈會發(fā)光報警,故C正確;
D、丁圖中沒有電源,閉合開關(guān)后,當(dāng)線圈做切割磁感線運(yùn)動時,電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D錯誤。
故選:C。
(1)在磁體外部磁感線從N極出來回到S極;
(2)通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動,根據(jù)此原理制造了電動機(jī),實(shí)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(3)通過讀圖,明確左側(cè)為控制電路,右側(cè)為工作電路,再從水位變化開始分析,明確左側(cè)電路接通與否對右側(cè)產(chǎn)生了怎樣的影響,最終確定兩燈的明與滅;
(4)發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的。
此題考查的知識較多,需要把握課本中的實(shí)驗(yàn)以及原理加以分析。
12.【答案】D
【解析】解:A、開關(guān)S閉合時,R0短路,電壓表測量電源電壓U,開關(guān)S斷開時,電壓表測量Rx兩端的電壓UX;
根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,可求出R0兩端的電壓U0=U?UX,
根據(jù)I=UR求出通過R0的電流I0=U0R0=U?UXR0;
根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過Rx電流等于通過定值電阻電流,即Ix=I0=U?UXR0;
根據(jù)Rx=UXIX=UXU?UXR0=UXU?UX?R0可求出Rx電阻,故A不符合題意;
B、由電路圖可知,當(dāng)S斷開時,電路為R0的簡單電路,電流表測R0的電流I0,根據(jù)歐姆定律可求電源的電壓U=I0R0;
當(dāng)開關(guān)S閉合時R0、Rx并聯(lián),電流表測總電流I,R0的電壓始終為電源電壓保持不變,由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可求得通過Rx的電流IX=I?I0,Rx兩端電壓等于電源電壓即UX=U=I0R0,
根據(jù)Rx=UXIX=I0R0I?I0可求出Rx阻值,故B不符合題意;
C、由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電路為R0的簡單電路,電流表測電路中的電流I,根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓U=IR0;
當(dāng)開關(guān)S斷開時兩電阻串聯(lián),電流表測串聯(lián)電路的電流I′,根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻R=UI′=IR0I′,再根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可以求出Rx=R?R0=IR0I′?R0=I?I′I′?R0,故C不符合題意;
D、開關(guān)S閉合時,Rx短路,電壓表測量電源電壓;開關(guān)S斷開時,電壓表測量電源電壓;所以無法得到電路中電流,所以不能計算出Rx的值,故D符合題意。
故選:D。
串聯(lián)電路的電流處處相等,并聯(lián)電路各支路電壓相等,用電壓表和電流表,直接或間接測量電壓和電流,根據(jù)歐姆定律求得Rx電阻。
利用電壓表或電流表測未知電阻的阻值,就是根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)或并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)想辦法得出未知電阻兩端的電壓和電流,然后根據(jù)歐姆定律求出未知電阻的阻值。
13.【答案】擴(kuò)散 不變
【解析】解:(1)炒菜過程中能聞到香味,是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動;
(2)熱值是燃料的一種特性,只與燃料種類有關(guān),與是否完全燃燒無關(guān),所以炒菜過程中,煤氣燃燒越充分,其熱值不變。
故答案為:擴(kuò)散;不變。
(1)不同物質(zhì)接觸時,分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散;
(2)熱值是燃料的一種特性,只與燃料種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、放熱多少和燃燒情況無關(guān)。
本題考查了對擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識、對熱值特性的理解,屬于基礎(chǔ)題目。
14.【答案】半導(dǎo)體 不高于36V
【解析】解:照明的LED燈是用半導(dǎo)體材料制成的;人體的安全電壓是不高于36V。
故答案為:半導(dǎo)體;不高于36V。
據(jù)物理學(xué)中關(guān)于半導(dǎo)體材料和電壓的常識進(jìn)行填寫。
此題考查了半導(dǎo)體材料、電壓,屬基礎(chǔ)題目。
15.【答案】電流 大 小 R0
【解析】解:(1)根據(jù)圖可知,油量表串聯(lián)接入電路中,為電流表,即為電流表改裝而來。
(2)當(dāng)油箱油面下降時,滑片會向上移動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,油量表示數(shù)變小。
(3)當(dāng)油面下降時,滑片P向上運(yùn)動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,電路中的電流將變小;根據(jù)公式U=IR,可以確定定值電阻R0兩端的電壓隨著電流的減小而減??;電源電壓不變,由于定值電阻兩端電壓的減小會導(dǎo)致滑動變阻器兩端的電壓增大,所以要將電壓表與定值電阻并聯(lián),才能出現(xiàn)當(dāng)油面下降時,電壓表的示數(shù)也減小的情況。
故答案為:(1)電流;(2)大;??;(3)R0。
(1)根據(jù)電壓表使用時并聯(lián)、電流表使用時串聯(lián)判斷油量表的類型;
(2)根據(jù)滑片的移動確定當(dāng)油箱中的浮標(biāo)向上運(yùn)動時R電阻值的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)確定R兩端的電壓變化;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)分析。
本題是利用所學(xué)知識解釋油量表的原理,是一道力學(xué)和電學(xué)的綜合題,學(xué)以致用,符合新課標(biāo)的要求。
16.【答案】1.8×105 1000 電水壺
【解析】解:3200imp/(kW?h)表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的指示燈閃爍3200次,
指示燈閃爍160次,則該家用電器消耗的電能:
W=1603200kW?h=0.05kW?h=1.8×105J,
工作時間t=3min=0.05h,
該用電器的功率:
P=Wt=0.05kW?h0.05h=1kW=1000W,
因?yàn)樵撛撚秒娖髡9ぷ?,所以用電器的額定功率等于1000W;
由物理常識可知,電水壺的功率在1000W左右,臺燈的功率一般小于40W,電視機(jī)的功率在200W左右,
所以這個家用電器可能是電水壺。
故答案為:1.8×105;1000;電水壺。
3200imp/(kW?h)表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的指示燈閃爍3200次,據(jù)此求電能表指示燈閃爍了160次時家用電器消耗的電能,再利用P=Wt求出該家用電器正常工作的電功率(額定功率),再結(jié)合物理常識判斷可能是哪種用電器。
本題考查了電能、電功率的計算,正確理解電能表相關(guān)參數(shù)的物理意義是關(guān)鍵。
17.【答案】241.4W
【解析】解:觀察圖像可知,當(dāng)小燈泡的電功率為1W時,根據(jù)公式P=UI可知,小燈泡兩端的電壓為2V,通過的電流為0.5A,只閉合開關(guān)S1時,電路中只有小燈泡L,兩端電壓等于電源電壓,故可知該電路中電源電壓為2V。
由歐姆定律可知,小燈泡的電阻RL=UIL=2V0.5A=4Ω;
開關(guān)S1和S2都閉合時,由圖像可知,通過定值電阻的電流IR=0.2A,則電路中的總電流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,
故電路總功率P=UI=2V×0.7A=1.4W。
故答案為:2;4;1.4W。
觀察圖像可知,當(dāng)小燈泡的電功率為1W時,根據(jù)公式P=UI可知,小燈泡兩端的電壓為2V,通過的電流為0.5A,只閉合開關(guān)S1時,電路中只有小燈泡L,兩端電壓等于電源電壓,故可知該電路中電源電壓。
由歐姆定律可知,小燈泡的電阻;
開關(guān)S1和S2都閉合時,由圖像可知,通過定值電阻的電流IR=0.2A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電路中的總電流,根據(jù)P=UI得出電路總功率。
本題考查并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是能從圖上找出有用的信息。
18.【答案】解:
LED夜燈與三孔插座應(yīng)并聯(lián)。
利用無線接收模塊來控制LED夜燈,無線接收模塊要接在火線與LED燈之間;
三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。
如圖所示:
。
故答案為:見上圖。
【解析】(1)三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。
(2)無線模塊相當(dāng)于開關(guān),控制LED燈,且無線模塊先火線。
在家庭電路中燈泡、開關(guān)、三孔插座、兩孔插座、電能表、保險絲的接法是我們經(jīng)常遇到的問題,應(yīng)熟練掌握其要求。
19.【答案】質(zhì)量 甲、丙 加熱時間 小于 甲、乙 升高的溫度 大于
【解析】解:
(1)根據(jù)控制變量法的要求,在實(shí)驗(yàn)中,三個燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同;
(2)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(zhì)量相同,通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系,應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn);甲、丙所示實(shí)驗(yàn)中所用燃料種類與質(zhì)量相同,則燃料燃燒釋放的熱量相等,即Q甲=Q丙,
相同的燃料在相同的時間內(nèi)釋放的熱量相同,故實(shí)驗(yàn)中液體吸熱的多少是通過加熱時間的長短來反映,這用到了轉(zhuǎn)換法,
燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收,則Qa=Qb,
甲、丙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等,末溫T甲>T丙,則Δt甲>Δt丙,即Δta>Δtb,
因?yàn)镼a=Qb,m相等,Δta>Δtb,Q=cmΔt,
所以由c=QmΔt可知,c1T乙,則Δt甲>Δt乙,
燃料釋放的熱量被液體吸收,液體溫度升高,故可以通過溫度的變化判斷燃料放熱的多少,進(jìn)而判斷熱值大小,
由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知,兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m都相等,由熱量公式Q=cmΔt可知,
Q甲>Q乙,燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收,則燃料釋放的熱量Q1>Q2,
由于甲、乙兩實(shí)驗(yàn)所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同,由Q=mq可知,q1>q2。
故答案為:(1)質(zhì)量;(2)甲、丙;加熱時間;小于;(3)甲、乙;溫度的變化;大于。
(1)根據(jù)控制變量法的要求,根據(jù)所探究的問題,確定需要控制的變量;
(2)相同的燃料在相同的時間內(nèi)釋放的熱量相同,故實(shí)驗(yàn)中液體吸熱的多少是通過加熱時間的長短來反映,這用到了轉(zhuǎn)換法;
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(zhì)量相同,通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系;
(3)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(xiàn)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(zhì)量和升高的溫度有關(guān),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(zhì)量相同,通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷熱值大小。
本題考查了學(xué)生對熱值概念、比熱容概念的了解與掌握,分析時用好控制變量法是本題的關(guān)鍵。
20.【答案】滑動變阻器使用的是下方兩個接線柱 電壓表 0.3A燈絲斷路 燈的接線柱接觸不良 0.625變大 1.8
【解析】解:(1)滑動變阻器的滑片向左移時電壓表示數(shù)變小,可知變阻器的電壓變大,由分壓原理,變阻器連入電路的電阻變大,故變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)如果閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗,電流表有示數(shù),電路為通路,電路的電流較小,任意移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)不變,可知變阻器沒有變阻的作用,具體原因是滑動變阻器使用的是下方兩個接線柱;
(3)燈在額定電壓下正常發(fā)光,問題排除后,移動滑片P,此時眼睛應(yīng)注意觀察電壓表;當(dāng)滑片位于某一位置時,電流表的示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.3A;由圖丙可知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,結(jié)合圖丙,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)減小電路的電流,增大電路的電阻,故該將滑片向A調(diào)節(jié);某一時刻電流表示數(shù)突然變?yōu)榱?,電路可能斷路,電壓表示?shù)接近3V,電壓表與電源連通,則電路故障可能是燈泡斷路或燈的接線柱接觸不良;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的I?U圖像可知小燈泡額定電壓下的電流為0.25A,燈的額定功率是
P=ULI=2.5V×0.25A=0.625W;
在多次測量中,當(dāng)電流表的示數(shù)增大時,燈的電壓也變大,燈的功率變大,燈的溫度升高,燈的電阻變大,由歐姆定律可知,電壓表與電流表的示數(shù)之比即燈的電阻變大;
(5)由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有:
U?U′U′=R滑R定;
即3V?U′U′=20Ω30Ω
U′=1.8V,即他想讓這四個定值電阻都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則定值電阻兩端電壓值最小不得小于1.8V。
故答案為:(1);(2)滑動變阻器使用的是下方兩個接線柱;(3)電壓表;0.3;A;燈絲斷路;燈的接線柱接觸不良;(4)0.625;變大;(5)1.8。
(1)根據(jù)滑動變阻器的滑片向左移時電壓表示數(shù)變小,可知變阻器的電壓變大,由分壓原理,變阻器連入電路的電阻變大,據(jù)此確定變阻器右下接線柱連入電路中;
(2)如果閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗,電流表有示數(shù),電路的電流較小,任意移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)不變,可知變阻器沒有變阻的作用,據(jù)此分析;
(3)燈在額定電壓下正常發(fā)光;根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù);由圖丙可知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,應(yīng)減小電路的電流,結(jié)合歐姆定律分析;某一時刻電流表示數(shù)突然變?yōu)榱?,電路可能斷路,電壓表示?shù)接近3V,可知電壓表與電源連通,據(jù)此分析;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的I?U圖像可知小燈泡額定電壓下的電流為0.25A,根據(jù)P=UI求出燈的額定功率
當(dāng)電流表的示數(shù)增大時,燈的電壓也變大,根據(jù)P=UI可知燈的功率變大,燈的溫度升高,結(jié)合歐姆定律回答;
(5)燈的電壓不能小于U′,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理得出定值電阻兩端電壓值最小不得小于多少。
本題測定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn),考查電路連接、反?,F(xiàn)象的分析、操作過程及故障分析等知識。
21.【答案】(1)電阻;右;(2)不相等;更小的;(3)左
【解析】解:
(1)在甲裝置中,將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端,通過它們的電流與通電時間相同,探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián),則通過電阻絲的電流和通電時間相同,右側(cè)電阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右側(cè)電阻絲產(chǎn)生熱量多;則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,右側(cè)容器中U形管中液面的高度差大;
(2)圖乙的裝置在實(shí)驗(yàn)中,右側(cè)容器的外部,將一個完全相同的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián),再接入原電路,使通過左邊容器中電阻的電流與通過右邊容器中電阻的電流不同,可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流大小的關(guān)系;為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,可以將R3的阻值換成更小的,這樣分流更多,R1和R2發(fā)熱多少對比更明顯;
(3)圖乙的裝置在實(shí)驗(yàn)中,容器內(nèi)電阻相同,左側(cè)電流大,通電時間相等,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左容器中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量較多。
故答案為:(1)電阻;右;(2)不相等;更小的;(3)左。
(1)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān),探究時運(yùn)用了控制變量法;
(2)探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時,控制通電時間和電流不變;R3的作用是分流。
本題考查了對焦耳定律的認(rèn)識和理解,要注意轉(zhuǎn)換法和控制變量法的應(yīng)用。
22.【答案】解:由小磁針的指向,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律得出通電螺線管的上端為S極,下端為N極,再根據(jù)右手螺旋定則得出電源的上端為正極,下端為負(fù)極.
【解析】先根據(jù)小磁針靜止時N極的指向判定出通電螺線管的N、S極,然后根據(jù)安培定則判定出螺線管中的電流方向,最后根據(jù)電流方向判定出電源的正、負(fù)極.
本題考查了磁極間的相互作用規(guī)律和右手螺旋定則.利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性,也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法.
23.【答案】解:(1)水的體積:V=150L=100dm3=0.15m3,
根據(jù)ρ=mV可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg;
(2)水吸收的熱量:Q吸=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×150kg×(60℃?20℃)=2.52×107J;
(3)由題知,煤氣完全燃燒釋放熱量:Q放=Q吸42%=2.52×107J42%=6×107J,
由Q放=Vq可得,需要煤氣的體積:V=Q放q=6×107J4.0×107J/m3=1.5m3。
答:(1)水箱中水的質(zhì)量150kg;
(2)水吸收的熱量2.52×107J;
(3)至少需要燃燒1.5m3的煤氣。
【解析】(1)水箱裝滿水時水的體積和水箱的容積相等,根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量;
(2)知道水的質(zhì)量和水的初溫、末溫以及水的比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t?t0)求出水吸收的熱量;
(3)知道煤氣灶的效率,利用效率公式求出煤氣完全燃燒放出的熱量,再利用Q=Vq求出需要煤氣的體積。
本題考查了密度公式和吸熱公式、效率公式和燃料完全燃燒釋放熱量公式的應(yīng)用,重點(diǎn)考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力及應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力,體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想。
24.【答案】解:(1)已知電源電壓U=6V,由表中數(shù)據(jù)可知,讓LED燈發(fā)出了藍(lán)光時ULED=3V,
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可知,定值電阻R1兩端的電壓:U1=U?ULED=6V?3V=3V;
(2)由歐姆定律可得,定值電阻R1的電流:I1=U1R1=3V150Ω=0.02A;
(3)LED燈發(fā)出藍(lán)光的電壓為3V;電源電壓為6V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),可以用兩個LED燈串聯(lián)起來,此時每個LED兩端的電壓為ULED=12U=12×6V=3V,可以實(shí)現(xiàn)LED燈發(fā)藍(lán)光,如圖所示:
(4)由歐姆定律可得,LED燈的阻值:RLED=ULEDI1=3V0.02A=150Ω;
由圖表可知,讓LED燈發(fā)出了紅光時,ULED′=2V,
由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,此時電路中的電流為:I=ILED=ULED′RLED=2V150Ω=175A,
由歐姆定律可得,此時電路的總電阻為:R總=UI=6V175A=450Ω,
根據(jù)電阻的串聯(lián)可得,應(yīng)再串聯(lián)電阻的阻值:R=R總?RLED?R1=450Ω?150Ω?150Ω=150Ω。
答:(1)定值電阻R1兩端的電壓是3V;
(2)通過定值電阻R1的電流是0.02A;
(3)電路圖如下:
(4)若LED燈使用過程中電阻值始終不變,如要使LED燈發(fā)紅光,應(yīng)再串聯(lián)一個150Ω的電阻。
【解析】(1)根據(jù)表格可知LED燈發(fā)出了藍(lán)光時燈兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻R1兩端的電壓;
(2)根據(jù)歐姆定律求出通過定值電阻R1的電流;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分析兩燈的連接方式,并畫出電路圖;
(4)首先由歐姆定律求出LED燈的阻值;根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出使LED燈發(fā)紅光時電路中的電流,利用歐姆定律求出此時的總電阻,最后根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻R的阻值。
本題主要考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,是一道綜合題。
25.【答案】解:(1)小燈泡L標(biāo)有“4V,1.6W”字樣,根據(jù)P=UI=U2R可得,燈泡正常工作時的電阻;
RL=U額2P額=(4V)21.6W=10Ω;
(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動滑動變阻器R1的滑片P至最右端時,燈泡被短路,此時滑動變阻器R1的最大阻值和R2并聯(lián),電流表測總電流,即I總=0.45A;
因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓,
所以根據(jù)P=U2R可得電源電壓:
U= P2R2= 1.25W×20Ω=5V;
此時通過R2的電流:
I2=UR2=5V20Ω=0.25A;
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得,通過滑動變阻器R1的電流:
I1=I總?I2=0.45A?0.25A=0.2A,
由I=UR可得滑動變阻器R1的最大阻值:
R1=UI1=5V0.2A=25Ω;
(3)只閉合開關(guān)S和S1,燈與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓,電流表測電路中的電流,
根據(jù)P=UI可得,燈正常工作時的電流:
IL=P額U額=1.6W4V=0.4A,
電流表量程為0~0.6A,燈正常工作時的電流為0.4A,
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,電路中的最大電流為I最大=0.4A,此時燈正常發(fā)光,此時連入電路中的阻值最?。?br>由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得,滑動變阻器R1的最小阻值:
R滑小=UI大?RL=5V0.4A?10Ω=2.5Ω;
因電壓表的量程為0~3V,由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,電壓表的示數(shù)最大為U滑大=3V時,變阻器連入電路中的電阻最大,
因串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和,
燈泡兩端的最小電壓:UL最小=U?U滑大=5V?3V=2V,
由圖乙可知,此時通過燈的電流為電路中的最小電流,則I最小=0.25A,
由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,變阻器連入電路中的最大電阻:
R滑大=U最大I最小=3V0.25A=12Ω,
故滑動變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω~12Ω。
答:(1)燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω;
(2)滑動變阻器R1的最大阻值為25Ω;
(3)在保證各元件安全工作的情況下,滑動變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω~12Ω。
【解析】(1)由小燈泡L標(biāo)有“4V,1.6W”字樣,根據(jù)P=U2R求燈的電阻;
(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3,移動滑動變阻器R1的滑片P至最右端時,燈泡被短路,此時滑動變阻器R1的最大阻值和R2并聯(lián),電流表測總電流,已知R2消耗的電功率,由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=U2R求出電源電壓;
根據(jù)歐姆定律求出通過R2的電流,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律得出通過滑動變阻器R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律求滑動變阻器R1的最大阻值;
(3)由小燈泡L標(biāo)有“4V,1.6W”字樣,根據(jù)P=UI求燈的額定電流;
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律確定電路中最大電流,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的規(guī)律求出變阻器連入電路中的最小電阻;
根據(jù)電壓表量程確定變阻器的最大電壓,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈的電壓,由圖象可知此時通過燈的電流,由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,求出變阻器連入電路中的最大電阻。
本題考查串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及電功率公式的運(yùn)用,關(guān)鍵是正確識別電路,從圖象中獲取有效的信息。燈兩端電壓(V)
2
2.4
3
發(fā)光的顏色


藍(lán)

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