滬粵版初中物理九年級專項素養(yǎng)鞏固訓(xùn)練卷(八)電學(xué)計算課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

類型一:分析圖像得出數(shù)據(jù)1. (2024廣東深圳寶安和平中英文實驗學(xué)校期末,18,★★☆)如圖1為濕度表的簡化工作原理圖,電源電壓恒為6 V,定值電阻R0=5 Ω,R為濕敏電阻,其阻值R隨環(huán)境濕度RH的變化如圖2所示,電壓表量程為“0~15 V”,電流表量程為“0~0.6 A”。閉合開關(guān)S,在保證兩表安全的情況下求:??????????
(1)環(huán)境濕度為40%時,濕敏電阻R的阻值和電功率;(2)濕度表能夠測量的最大環(huán)境濕度。
解析　由電路圖可知,閉合開關(guān)S,定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)由圖2可知,環(huán)境濕度為40%時,濕敏電阻的阻值R=10 Ω;此時電路中的電流為:I=?=?=?=0.4 A。濕敏電阻R的電功率為:P=I2R=(0.4 A)2×10 Ω=1.6 W;(2)根據(jù)電流表的量程可知電路中的電流最大為0.6 A。此時定值電阻兩端的電壓為:U0=I'R0=0.6 A×5 Ω=3 V,小于電壓表的最大量程。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知濕敏電阻兩端的電壓為UR=U-U0=6 V-3 V=3 V。
根據(jù)歐姆定律可知濕敏電阻接入電路的阻值為:R=?=?=5 Ω。從圖2可知濕度表能夠測量的最大環(huán)境濕度是80%。
2. (2024四川達州期末,31,★★☆)如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R1是定值電阻,電流表量程為0~0.6 A,圖乙是滑動變阻器R2的電功率與其電阻大小變化關(guān)系的部分圖像。求:(1)電源電壓;(2)定值電阻R1的阻值;(3)R2能安全連入電路中的最小電阻值。??????
解析????(1)(2)分析圖甲電路,R1、R2串聯(lián),電流表測該電路電流。由圖乙可知,當(dāng)R2接入電路的電阻為20 Ω時,其功率為3.2 W,此時R2兩端電壓U2=?=?=8 V,此時電路電流I2=?=?=0.4 A,當(dāng)R2接入電路的電阻為14 Ω時,其功率為3.5 W,此時R2兩端電壓U3=?=?=7 V,此時電路電流I3=?=?=0.5 A,則U=I2R1+U2①,U=I3R1+U3②,代入數(shù)值得,U=0.4 A×R1+8 V③,U=0.5 A×R1+7 V④,解③④式得U=12 V,R1=10 Ω。
(3)由題意可知,電路中電流最大Imax=0.6 A,此時電路總電阻R總=?=?=20 Ω,此時R2接入電路的電阻R2=R總-R1=20 Ω-10 Ω=10 Ω。
3. (★☆☆)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3 A,再閉合S2, 電流表示數(shù)變化了0.4 A。則同時閉合S1、S2后,相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比是?(　????)?A. 3∶4　　????B. 4∶3　　????C. 7∶3　　????D. 4∶7
解析???　只閉合S1時,R1單獨接入電路,電流表測通過R1的電流,則I1=0.3 A;再閉合S2時,R1、R2并聯(lián),電流表測干路中的電流,由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響,所以通過R1的電流仍然為I1=0.3 A,電流表示數(shù)變化了0.4 A,則說明通過R2的電流為 I2=0.4 A,由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,即U1=U2,所以,在相同時間內(nèi)R1、 R2消耗的電能之比為:?=?=?=?=?。故選A。
4. (2024河北張北期末,★★☆)已知電阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,琳琳同學(xué)分別按照圖甲和圖乙兩種方式將電阻連接在一起,下列說法正確的是?(　????)??????A. 圖甲中通過R1與R2的電流之比為2∶3B. 圖乙中R1與R2兩端的電壓之比為3∶2C. 圖甲中電阻R1、R2的功率之比為2∶3D. 圖甲與圖乙的總功率之比為25∶6
解析????　根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,圖甲中通過兩個電阻的電流相等,即通過R1與R2的電流之比I1∶I2=1∶1,A錯誤;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,圖乙中兩個電阻兩端的電壓相等,R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=1∶1,B錯誤;圖甲中通過兩個電阻的電流相等,電阻R1、R2的功率之比為P1∶P2=R1∶R2=2 Ω∶3 Ω=2∶3,C正確;圖甲中的總電阻為R=R1+R2=2 Ω+3 Ω=5 Ω,圖乙中的總電阻為R'=?=?=1.2 Ω,圖甲與圖乙的總功率比?=?=?=?,D錯誤。故選C。
5. (2024江蘇南京鼓樓期中,27,★★☆)電學(xué)實驗中的電流表是由靈敏電流計G改裝而成,其改裝電路如圖甲所示,圖乙為靈敏電流計的表盤, 已知靈敏電流計的內(nèi)阻為Rg=10 Ω,滿偏電流為Ig=3 mA。??????(1)要想使改裝后的電流表的量程為3 A,則Rg/R0的值為多大?(2)由于靈敏電流計的表盤刻度是均勻的,若將靈敏電流計的表盤刻度改標(biāo)為電流表的表盤刻度,需要通過干路電流I'與通過靈敏電流計的電流Ig'成正比。請證明:通過干路電流I'與通過靈敏電流計的電流Ig'成正比。
解析????(1)改裝后的電流表的量程為3 A,則根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可得:通過R0的電流為:I0=I-Ig=3×103 mA-3 mA=2 997 mA;因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,根據(jù)歐姆定律可得:Rg/R0=?/?=I0/Ig=2 997 mA/3 mA=999。(2)通過靈敏電流計的電流為Ig',根據(jù)歐姆定律可得電流計兩端的電壓:Ug=Ig'Rg,根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等可知:U0=Ug=Ig'Rg,則I0=U0/R0=Ig'Rg/R0,干路電流I'=Ig'+I0=Ig'+Ig'Rg/R0=(1+Rg/R0)Ig',由于Rg、R0是定值,則I與Ig'成正比。
6. (2024江蘇常熟期中,16,★★☆)在如圖所示的電路中,電源電壓為6 V,R1=12 Ω,電流表A量程為0~3 A、A1量程為0~0.6 A,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時,為確保電表安全,R2連入電路的阻值最小為　???? Ω。?
類型三:極值、范圍問題(含電路安全)
解析　由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A1測通過R1的電流, 電流表A測干路電流;通過R1的電流:I1=U/R1=6 V/12 Ω=0.5 A,因為并聯(lián)電路中各支路互不影響,所以,滑動變阻器的滑片P向左移動時,通過R1的電流不變,因此電流表A1的示數(shù)為0.5 A;因為電流表A的量程為0~3 A,所以干路的最大電流為3 A, 由并聯(lián)電路的電流特點可知,R2所在支路允許通過的最大電流:?=I大-I1=3 A-0.5 A=2.5 A,由歐姆定律可知,R2連入電路的阻值最小為:?=U/?=6 V/2.5 A=2.4Ω。
7. (2024重慶長壽期末,19,★★☆)如圖所示的電路中,電源電壓恒定為9 V,燈泡L 上標(biāo)有“6 V????2.4 W”字樣(燈絲電阻不變),定值電阻R1阻值為60 Ω,滑動變阻器 R2的規(guī)格為“50 Ω????1 A”,電流表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~15 V,求:????(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電流;(2)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時,在不超過燈泡額定電壓的情況下,電路消耗的最大電功率;(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時,滑動變阻器R2允許接入電路的阻值范圍。
解析????(1)燈泡正常發(fā)光時的電流:IL=?=?=0.4 A;(2)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時,燈L和滑動變阻器R2串聯(lián);在不超過燈泡額定電壓的情況下,電路最大電流為燈泡的額定電流:I最大=IL=0.4 A。電路消耗的最大電功率為:P最大=UI最大=9 V×0.4 A=3.6 W;(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時,電阻R1與R2并聯(lián)。通過R1的電流:I1=?=?=0.15 A。根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過R2的最大電流:?=I-I1=0.6 A-0.15 A=0.45 A。當(dāng)通過R2的電流最大時,R2接入電路的阻值最小,故滑動變阻器R2連入電路的最小阻值:
?=?=?=20 Ω。所以滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是20~50 Ω。
8. (2024北京海淀期末,35,★★☆)如圖甲所示是小海家浴室中安裝的多功能取暖器,其簡化電路如圖乙所示,銘牌中的部分參數(shù)如表所示。該多功能取暖器具有燈暖和風(fēng)暖兩種功能,其中燈暖功能由兩只完全相同的燈泡L1和L2共同實現(xiàn), 風(fēng)暖功能由吹風(fēng)機(圖中用?表示)和加熱電阻R共同實現(xiàn)。當(dāng)取暖器正常工作時,求:????對應(yīng)目標(biāo)編號P9303002??????
(1)僅使用風(fēng)暖功能時該電路中的總電流。(2)小海在一次使用過程中,先只閉合開關(guān)S2,使風(fēng)暖工作6 min,再斷開開關(guān)S2,只閉合開關(guān)S1,使燈暖工作12 min。這次使用過程共消耗多少度電。
解析????(1)僅使用風(fēng)暖功能時,吹風(fēng)機和加熱電阻并聯(lián),同時工作。加熱電阻額定功率P2=2 200 W,則通過加熱電阻的電流為I2=?=?=10 A;該電路中的總電流I=I機+I2=0.2 A+10 A=10.2 A。(2)先只閉合開關(guān)S2,使風(fēng)暖工作6 min,總的電功率P'=UI=220 V×10.2 A=2 244 W,消耗的電能W=P't=2 244 W×6×60 s=807 840 J;再斷開開關(guān)S2,只閉合開關(guān)S1,使燈暖工作12 min,
消耗的電能為W'=P1t=2×275 W×12×60 s=396 000 J。這次使用過程共消耗W總=W+W'=807 840 J+396 000 J=1 203 840 J=0.3 344 kW·h。
9. (2024廣東深圳南山期末,15,★★★)圖甲是一款多功能電煮鍋,圖乙為該電煮鍋簡化電路圖,其中開關(guān)S2可以斷開、接A或接B,R1 和R2都是用于加熱的純電阻,電煮鍋的部分參數(shù)如表所示。(R1和R2的電阻值不隨溫度變化而變化)??????
(1)電煮鍋處于中溫?fù)跽９ぷ鲿r,電路中的電流大小是多少?(2)高溫?fù)醯墓β蔖高是多少?(3)為了在戶外露營時能使用電煮鍋來燙火鍋,可以采用能夠存儲2.2 kW·h的移動電源對其進行供電,使用充滿電的移動電源使電煮鍋在中溫?fù)跽９ぷ?5min把水燒開后,若調(diào)至低溫?fù)踹M行保溫,還可以正常工作多長時間?
解析　由P=?可知,當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2接A時,電路為R1和R2的串聯(lián)電路,電路中的總電阻為兩個電阻之和,總阻值最大,此時功率最小,為低溫?fù)?當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接 A時,R2被短路,電路中只有R1一個電阻,此時為中溫?fù)?當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接B時,電路為R1和R2的并聯(lián)電路,根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律可知,此時電路總電阻最小,功率最大,為高溫?fù)酢?1)由P=UI可得,電煮鍋處于中溫?fù)豕ぷ鲿r,電路中的電流大小:I中=?=?=5 A。
(2)由題可得R1的阻值:R1=?=?=44 Ω。當(dāng)電煮鍋處于低溫?fù)鯐r,電路的總電阻:R總=?=?=88 Ω。根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知:R2=R總-R1=88 Ω-44 Ω=44 Ω。由R2=R1=44 Ω可知,高溫?fù)醯墓β?P高=P中+P中=1 100 W+1 100 W=2 200 W。(3)電煮鍋在中溫?fù)豕ぷ?5 min消耗的電能:W1=P中t=1 100 W×15×60 s=0.99×106 J。剩余的電能:W2=W-W1=2.2×3.6×106 J-0.99×106 J=6.93×106 J。由W=Pt可得,在低溫?fù)豕ぷ鞯臅r間:t=?=?=12 600 s=3.5 h。
10.　　　　　　　　　　　　(2024江蘇太倉期末,24,★★★)如圖,是某家用電熱水壺內(nèi)部的電路簡化結(jié)構(gòu)圖,其中R1、R2為阻值相同的電熱絲,該電熱水壺有高溫、中溫、低溫三擋,分別對應(yīng)甲、乙、丙、丁四種連接方式中的一種。 ??????
(1)高溫?fù)鯇?yīng)的是圖　????的連接方式;(2)若該熱水壺標(biāo)注的中溫?fù)豕β蕿?00 W,試據(jù)此求出R1的阻值;(3)若僅將該電熱水壺接入家庭電路,用高溫?fù)鯚畷r,電能表(如圖戊)指示燈6分鐘內(nèi)閃爍了128次,試通過計算說明該水壺高溫?fù)醯墓β视袥]有“虛標(biāo)”。

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