专项素养综合全练(九)练习课件-2023-2024学年浙教版九年级下册科学

专项素养综合全练(九) 初中科学 类型一　滑动变阻器、敏感电阻类 1.(学科素养·科学思维)(2024浙江宁波鄞州十二校联考)如图所示,电源电压18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接 “0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V　3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是 (　    ) D A.滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大 B.当电流表示数为0.4 A时,电压表示数为12 V C.该电路的最大功率是10.8 W D.滑动变阻器允许调节的范围是24~60 Ω 初中科学 解析　当滑片向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电 阻变小,电路的总电阻变小;根据欧姆定律可知,电路中的电 流变大,即电流表的示数变大;根据串联电路的分压规律可 知,滑动变阻器两端分得的电压变小,即电压表的示数变小, 故A错误;灯泡的电阻:RL= = =12 Ω,当电路中电流为0. 4 A时,灯泡两端电压:UL'=IRL=0.4 A×12 Ω=4.8 V;因为串联电 路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压: U2=18 V-4.8 V=13.2 V,故B错误;灯泡正常发光时的电流为IL 初中科学 = = =0.5 A,因此电路中的最大电流:Imax=0.5 A,则电路 中的最大功率:Pmax=UImax=18 V×0.5 A=9 W,故C错误;当电流 最大时,变阻器电阻最小,其值 = = =24 Ω;为 保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15 V,此时滑动变 阻器连入的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路分压 规律有: = 即有 = ,得 =60 Ω,故 滑动变阻器的允许变化范围为24~60 Ω,D正确。故选D。 初中科学 2.(新题型·微型实验)某科技小组设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合,当有烟雾遮挡射向R的激光时 (　    ) C A.电流表的示数减小,电压表的示数减小 B.电压表与电流表的示数之比不变 C.增大R0的阻值,可使装置中的R在更高光照强度下报警 D.增大电源电压,可使装置中的R在更高光照强度下报警 初中科学 解析　由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表 测R两端的电压,电流表测电路中的电流;因光敏电阻的阻值 随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光 时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I= 可知,电路中的 电流减小,即电流表的示数减小;R阻值变大,根据串联电路的 分压规律可知,R两端电压变大,电压表示数变大;根据R= 可 知,电压表与电流表示数比值为R的阻值,所以比值变大, 故A、B错误;报警电流一定,由I= 可知,电源电压一定时,总 初中科学 电阻也一定,增大R0的阻值,报警装置会在R更小值时发出报 警信息,即可使装置在更高光照强度下报警,故C正确;增大电 源电压,报警电流不变,则报警时的电路总电阻需要增大,则R 的阻值更大,装置会在更低光照强度下报警,故D错误。故选 C。 初中科学 3.(2022甘肃兰州中考)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30 Ω　1 A”,定值电阻R0的阻值为10 Ω,小灯泡L标有“6 V 0.6 A”,电流表的量程为0~3 A。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合S,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是 (       ) D A.小灯泡的电阻为10 Ω B.电源电压为15 V C.小灯泡发光最暗时的功率约为1.4 W D.电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1∶8 初中科学 解析　小灯泡的电阻:RL= = =10 Ω,A正确;电源电压: U=IL(RL+RP)=0.6 A×(10 Ω+15 Ω)=15 V,B正确;当滑动变阻器 滑片P移到右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大R=30 Ω, 此时电路中的电流最小I最小= = =0.375 A,小灯泡 发光最暗时的功率P= RL=(0.375 A)2×10 Ω≈1.4 W,C正 确;要保证电路安全,分析电路可得,当闭合开关S、S1和S2,且 通过滑动变阻器的电流为1 A时,干路电流最大;因并联电路 初中科学 中各支路两端电压相等,所以此时通过R0的电流:I0=   = = 1.5 A;干路中最大总电流I最大=1.5 A+1 A=2.5 A,电路消耗的最大总功率P最大=UI最大=15 V×2.5 A=37.5 W;当S闭合,S1、S2都断开,小灯泡与最大阻值的滑动变阻器串联时,干路电流最小,I最小= = =0.375 A,电路消耗的最小总功率P最小=UI最小= 15 V×0.375 A=5.625 W,故最小总功率与最大总功率比值为 5.625 W∶37.5 W=3∶20,D错误。故选D。 初中科学 4.(学科素养·科学思维)(2024浙江温州鹿城期末模拟)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6 V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20 Ω　1 A”的字样,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”。完成下列问题: (1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是       。 (2)若R1=6 Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为　　　  。 R1断路  4 Ω 初中科学 解析    (1)电流表无示数,说明电路断路或电流表短路,电压 表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源间是通路 且滑动变阻器无分压,所以故障可能是与电压表并联的定值 电阻R1断路;(2)比较R2允许通过的最大电流与电流表的量程 可知,电路中允许通过的最大电流I=0.6 A,此时R2接入的阻值 最小,R总= = =10 Ω,所以R2的最小值为R2=10 Ω-6 Ω=4 Ω。 初中科学 类型二　电热器的挡位变化 5.(学科素养·科学思维)如图1是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式使其发热功率不同。下列有关图2中甲、乙、丙、丁四种连接方式的说法中,正确的是 (　    ) D A.甲的发热功率与丙的发热功率相等 B.丁的发热功率与乙的发热功率相等 C.乙的发热功率是丙的发热功率的2倍 D.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍 初中科学 解析　由题知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,分析 各连接方式可知:甲为开路,P甲=0 W;乙中两电阻串联,R乙=2R, P乙= ;丙中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙= ;丁中两电阻并联, R丁= R,P丁= ;可见,甲的发热功率与丙的发热功率不相等, 故A不正确;丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故B不正 确;丙的发热功率是乙的发热功率的2倍,故C不正确;丁的发 热功率是丙的发热功率的2倍,故D正确。故选D。 初中科学 6.(学科素养·科学思维)(2024浙江温州鹿城期末提优)下表为一台电烤箱的铭牌信息,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,下列说法中错误的是 (　    ) C A.电烤箱在高温挡正常工作10 min所消耗的电能是6.6×105 J B.R1的阻值为44 Ω C.R2的阻值为60 Ω D.电烤箱在低温挡正常工作时,电路中R1消耗的电功率是176 W 初中科学 解析　电烤箱在高温挡正常工作10 min所消耗的电能W=P高t= 1 100 W×10×60 s=6.6×105 J,故A正确;当两开关均闭合时,电路为R1的简单电路,由P= 可知,电路处于高温挡,R1=  =  =44 Ω,故B正确;当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联在电路中,由P= 可知,电路处于低温挡,电路的总电阻R总= =  =110 Ω,故R2=R总-R1=110 Ω-44 Ω=66 Ω,故C错误;电烤 初中科学 箱在低温挡正常工作时的电流I= = =2 A,R1消耗的电 功率P1=I2R1=(2 A)2×44 Ω=176 W,故D正确。故选C。 初中科学 7.(新特色·科技创新)(2024浙江横店八校月考)图甲是一款电 热服,衣服里嵌有电热纤维。图乙是其简化的工作电路,R1、 R2为电热纤维,R1阻值为5欧;利用配套的锂电池供电,输出电 压为5伏;可在低温、中温、高温三挡间切换,高温挡功率为 15瓦。  　      初中科学 (1)电热服是利用电流的　　　　    效应工作的。 (2)电热纤维应具有能导电、抗氧化、耐腐蚀、轻便柔软等 性质,下列材料最适合做电热纤维的是　　　　    (填字 母)。 A.石墨纤维　　B.棉纤维　　C.细铁丝 (3)求电热服在高温挡工作时通过R1的电流以及R2的阻值(忽 略温度对电阻的影响)。 热   A 答案   (3)1 A　2.5 Ω 初中科学 解析    (1)电热服是利用电流的热效应工作的;(2)棉纤维是绝缘体,细铁丝抗氧化、耐腐蚀性能差,容易折断,石墨纤维是制作电热纤维的理想材料,故A符合题意,B、C不符合题意;(3)根据题图可知:当两个开关同时闭合时,两段电阻丝并联,电热服处于高温挡,通过R1的电流为I1= = =1 A;根据P=UI,此时干路中的电流为I= = =3 A;因此R2中的电流I2=I-I1=3 A-1 A=2 A,则 R2=  =  =2.5 Ω。 初中科学 8.(新特色·科技创新)(2024浙江温州外国语学校段考)智能家居带给我们健康、舒适的生活,如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示,电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b,再通过开关S1的通断,实现“高、中、低”三种温挡的调节,其中低温挡的功率为20瓦,电阻R2为 1 210欧。请回答: 初中科学        (1)当开关S1闭合、S2接a时,该座圈电路相当于下列选项中的 　　　    (填字母)。             C  初中科学 (2)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时? (3)该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少? 答案     (2)50 h    (3)40 W 初中科学 解析    (1)当开关S1闭合、S2接a时,电阻R1和R2并联;图A为R1 的简单电路,图B为两电阻串联的电路,图C为两电阻并联的 电路,故选C; (2)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作的时间t= =  =50 h; (3)根据P= 可知,当U不变时,R越小,P越大。当开关S1闭 合、S2接a时,两电阻并联,总电阻最小,为高温挡;只闭合S时, 电路为R1的简单电路,总电阻较小,为中温挡;当开关S1断开、 初中科学 S2接b时,电阻R1和R2串联,总电阻最大,为低温挡。低温挡时: R总= = =2 420 Ω,R1=R总-R2=2 420 Ω-1 210 Ω=1 210 Ω。中温挡功率:P中温= = =40 W。 初中科学 9.(学科素养·科学思维)如图是某型号电压力锅工作电路简 图,如表是其部分参数,接通电路后,开关S自动与触点a、b接 通,加热器1挡开始加热。当锅内混合物质温度达到102 ℃ 时,开关S自动与触点a、b断开,与触点c接通,加热器2挡开始 工作,保持锅内温度和压强不变,进入保压状态。现将质量为 2.0 kg,初温为36 ℃的混合物质放入压力锅中,接通电路使其 正常工作20 min。假设加热器产生的热量全部被混合物质 吸收,混合物质的比热容c=4.0×103 J/(kg·℃)。求: 初中科学 额定电压/V 220 加热器1挡额定功率/W 550 加热器2挡额定功率/W 110 保压温度/℃ 102 最大容积/dm3 3 初中科学 (1)R1、R2的阻值。 (2)电压力锅加热多长时间后开始保压。 (3)电压力锅最后2 min内消耗的电能。 答案    (1)110 Ω　440 Ω    (2)960秒    (3)1.32×104 J 初中科学 解析    (1)由题意可知,开关S与触点a、b接通时,R1与R2并联, 电压力锅处于1挡加热状态;开关S自动与触点a、b断开并与 触点c接通时,电路为R2的简单电路,电压力锅处于2挡加热状 态,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,1挡加热时, R1消耗的电功率:P1= - =550 W-110 W=440 W,由P=  可得,R1= = =110 Ω,R2= = =440 Ω; (2)当锅内混合物质温度达到102 ℃时,开始保压,则混合物质 温度升高到102 ℃时所吸收的热量:Q吸= cm(t-t0)=4.0×103 J/ 初中科学 (kg·℃)×2 kg×(102 ℃-36 ℃)=5.28×105 J,因加热器产生的热 量全部被混合物质吸收,所以,由W=Q吸=Pt可得,t= =  =960 s; (3)由于电压力锅正常工作时间为20 min,所以电压力锅最后 2 min处于保压状态,则消耗的电能W= t=110 W×2×60 s= 1.32×104 J。 初中科学 10.(学科素养·科学思维)(2024浙江杭州拱墅期末)如图甲为 小科同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、 保温功能,图甲是由电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电 阻R、保护电阻R0、电压恒为6 V的电源U1、导线等组成的 控制电路,当电磁铁线圈中的电流I<10 mA时,电磁继电器上 方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10 mA时,电 磁铁的衔铁被吸下,电磁继电器下方触点和触点a、b接通,热 敏电阻中允许通过的最大电流I0=15 mA,其电阻阻值随温度 变化的规律如图乙,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、 初中科学 R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33 Ω、R2=66 Ω、R3=154 Ω、U2=220 V。   初中科学 (1)衔铁未被吸下,触点c被接通时,电热水器处于　　　　     (填“保温”或“加热”)状态,此时通过R2的电流为　　    A。 (2)加热状态下10分钟能产生多少热量? (3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大? 保温 1 答案    (2)1.32×106 J    (3)200 Ω 初中科学 解析    (1)当电磁继电器上方触点和触点c接通时,R2和R3串 联,当电磁继电器下方触点和触点a、b接通时,R1和R2并联,根 据P= 可知,触点c接通时电热水器为保温状态,此时通过R2 的电流I保温= = =1 A; (2)R1和R2并联时电热水器为加热状态,R1、R2并联时的总电 阻R总= =22 Ω,加热时功率P= = =2 200 W,加 热10分钟放出的热量Q放=W=Pt=2 200 W×10×60 s=1.32×106 J; 初中科学 (3)为使控制电路正常工作,当热敏电阻达最小值200 Ω时,控 制电路中的电流达最大值15 mA,此时保护电阻R0取到最小 值,其最小值为R0= -R最小= -200 Ω=200 Ω。 初中科学 谢谢观看 初中科学 $$