内容正文:
5年(2020-2024)中考1年模拟物理真题分类汇编(广西专用)
专题15电功率与生活用电(原卷版)
【跨学科实践】
1.(2022·广西·中考真题)善于观察的小明发现,家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏高,还发现水龙头标有“220V;2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯(电阻不计)设计了如图所示的电路进行改进,其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连,使其具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求:
(1)电阻的阻值;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率。
2.(2023·广西·中考真题)实践基地芒果获丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)若R与阻值相等,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N的芒果,有同学建议:仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗?请通过计算做出判断。
【新科技新情境】
3.(2021·广西河池·中考真题)如图所示是太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明,已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J(即为0.8×103W/m2)。
(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能?
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少?
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4W,已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能,则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上?
1.(2023·广西·中考真题)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
2.(2023·广西·中考真题)如图,某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机,“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 手电筒 D. 电视机
3.(2022·广西梧州·中考真题)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A.家里使用电热水壶烧水 B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭 D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
4.(2022·广西柳州·中考真题)在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现,电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化,这是因为二者的( )
A.电阻不同 B.电流不同
C.密度不同 D.通电时间不同
5.(2022·广西桂林·中考真题)灯泡、分别标有“”、“”的字样,将它们接入的电路中,则( )
A.、并联时,比亮 B.、并联时,亮度相同
C.、串联时,比亮 D.、串联时,亮度相同
6.(2022·广西河池·中考真题)在如图所示的照明电路中,闭合开关S后,发现灯泡L不亮,用测电笔分别检测、两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.开关断路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.段断路
7.(2022·广西·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数变小,灯泡变亮
8.(2021·广西梧州·中考真题)如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,A、B为其两端点,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.2A,R2的电功率为2W,当滑片P移动至某一位置C时,电流表示数为0.6A,R2的电功率为3.6W。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为50Ω B.P在A端时电流表示数为0.8A
C.P在C点时电压表示数为10V D.P在A端时R1的电功率为14.4W
9.(2021·广西河池·中考真题)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为5Ω,闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出U﹣I关系图像如图乙所示,由图像可知( )
A.电源电压U=2.0V B.电压表的最大示数为1.5V
C.定值电阻的阻值R0=1.0Ω D.电路的最大功率为4.5W
10.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1为5Ω,R2为10Ω。若闭合S1、S3,断开S2时,电流表示数I为1.8A,则只闭合S2时,电路消耗的总功率P为( )
A.2.4W B.10.8W C.27W D.48.6W
11.(2021·广西玉林·中考真题)气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示,闭合开关,当气体浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路消耗的电功率减小 D.电路消耗的电功率增大
12.(2021·广西贵港·中考真题)如图所示的电路,灯L标有“6V 3.6W”字样,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光;滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列四个结论正确的是( )
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44~3.6W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
13.(2020·广西·中考真题)图为磁悬浮地球仪。其环形底座内装有金属线圈,通电后相当于电磁铁。利用通电的金属线图产生磁场与球体中的磁体相互排斥,从而使地球仪悬浮在空中。环形底座的工作原理是( )
A.电磁感应 B.电流的磁效应
C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
14.(多选)(2024·广西·中考真题)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
15.(2024·广西·中考真题)如图所示的插座最好安装在较高处,防止幼儿玩耍时因接触 而触电;三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接 ,避免接触用电器带电的金属外壳而触电。(两空均选填“火线”“零线”或“地线”)
16.(2023·广西·中考真题)如图是简易榨汁杯的电路原理图,工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时,榨汁杯处于榨汁挡:只闭合开关S2时,榨汁杯处于 挡。
17.(2023·广西·中考真题)家中同时使用多个大功率用电器,很容易造成导线中 过大而发生火灾:直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触 (选填“火线”或“零线”)造成触电。
18.(2022·广西柳州·中考真题)如图电路,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R,为二极管(二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不允许电流反方向通过,如同自动开关)。闭合开关S,接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况消耗的功率之比为 。
19.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开开关S2,在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表示数变化范围是4~12V,电流表示数变化范围是0.4~1.2A,则电源电压是 V;闭合开关S、S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时,小灯泡L恰好正常发光,此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3,则小灯泡L的额定功率是 W。(不计温度对灯丝电阻的影响)
20.(2022·广西贵港·中考真题)黄大年教授是著名地球物理学家,小学和高中就读于贵县(今贵港市市区),黄大年曾任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验项目”的负责人,在黄大年团队的努力下,中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术。高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是 的单位,超导材料可以适用于制作 (只选填标号:A.“电能输送导线”或B.“电饭锅发热部件”)。
21.(2022·广西河池·中考真题)某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位,其内部简化电路如图所示,,,当闭合,断开时,电热水壶处于 挡;加热挡的电功率为 W。
22.(2024·广西·中考真题)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为 V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 ,小灯泡的额定功率为 W;
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答:
23.(2021·广西·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压有、、、、可选,待测小灯泡标有“”字样。小华按图甲连接电路,再将电压表接入电路。
序号
电压表示数
电流表示数
小灯泡功率
1
1.6
0.30
2
0.42
3
4.0
0.53
(1)本实验的实验原理是 。
(2)实验前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“”或“” 端。
(3)小华检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,接下来应该观察的是 。
(4)排除故障后,小华闭合开关,将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着,先后将滑片移到中间某处及另一端,将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。
①序号2数据中,电压表示数如图1乙所示,为 ;
②分析数据可知,实验中小华将电压表接在 (选填“小灯泡”或“” 两端;
③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的,于是将电源电压调至,但由于忘记调换电流表量程,导致电流表被烧坏。经思考,他再找来一个滑动变阻器和两个开关,重新设计实验方案如图2所示,操作如下:
调节电源电压
将、滑片置于阻值最大处,闭合开关、,断开,移动滑片,使小灯泡正常发光;
保持、滑片位置不变,闭合开关、,断开,此时电压表示数为;则电源电压为 ,小灯泡的额定功率为 。
24.(2020·广西贺州·中考真题)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω)、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器 (选填“A”“B”或“C”);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉) ;
(3)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 (选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除 两端上的导线,再拆除其他导线;
(7)下列实验不能用该实验装置完成的是 。(填字母序号)
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡的电阻
25.(2020·广西玉林·中考真题)如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω。
(1)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”);
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线;( )
(3)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,原因可能是下列选项中的 (用字母表示);
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,由此可知小灯泡的额定功率为 W;
(5)现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,将L1和L2串联后接在15V的电源上,则两灯消耗实际功率的差值为 W。
26.(2022·广西桂林·中考真题)用电能驱动的电动汽车,方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格(取)
装备质量
电池总电能
电池输出电压
续航里程
注意:电池电能剩余时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中:车上仅有司机1人,车与人总质量以计;实际可利用的电能以电池总电能的计;忽略动力以外的电能消耗。
(1)当汽车以的速度匀速行驶时,阻力刚好是车与人总重的0.02倍,那么此时的阻力是多少?
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程?
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是多少?
27.(2022·广西河池·中考真题)如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图,其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成;控制电路由电源U、电磁铁(线圈电阻忽略不计)、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成;R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,表明烘干机内温度过高。
温度
90
80
66
60
50
46
40
36
35
10
20
40
50
70
80
100
120
130
(1)电热丝R工作时的电流为多少?
(2)电热丝R通电10s产生的热量为多少?
(3)已知控制电路的电源电压U=6V,当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少多高会发出报警信号?
28.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
29.(2021·广西柳州·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3.6W”,将R2的滑片P移至b端,先闭合S、S2,电流表示数I=0.12A;再将R2的滑片P移至a端,L正常发光忽略温度对灯泡电阻的影响。
(1)求电源电压U;
(2)最后闭合S1,电流表示数变为I'=0.9A,求R1的阻值;
(3)若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合,求电路工作时的最小电功率。
30.(2020·广西贺州·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0=10Ω,小灯泡L上标有“6V 10W”字样,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻R的滑片P移到最右端时,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大电阻值和电源电压;
(3)当开关S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.15A,小灯泡L消耗的电功率。
1.(2024·广西崇左·二模)当发现有人触电或电器设备着火时,下列说法正确的是( )
A.立即泼水灭火 B.立即切断电源
C.立即用小刀将电线割断 D.立即用手将触电的人拉开
2.(2024·广西桂林·一模)正常发光时,白炽灯甲“220V 15W”比乙“220V 100W”( )
A.更亮 B.更暗
C.额定电压大 D.实际电压大
3.(2024·广西南宁·模拟预测)我们的学习和生活都离不开电,树立安全用电的意识十分重要。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用绝缘皮破损的电线
B.使用金属外壳用电器不用接地线
C.多个大功率用电器使用同一插座
D.发现有人触电立刻切断电源
4.(2024·广西梧州·一模)下列关于安全用电的常识中,正确的是( )
A.用电器的金属外壳不需接地 B.不能用湿手接触带电设备
C.家庭电路中各用电器是串联的 D.保险丝熔断后用铁丝代替
5.(2024·广西南宁·模拟预测)下列关于安全用电的说法中正确的是( )
A.带金属外壳的家用电器一定要使用三孔插座
B.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
C.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是发生了短路
6.(2024·广西南宁·三模)用电安全,事关人人。下列措施符合安全用电规范的是( )
A.用电器的金属外壳接地 B.使用铜丝、铁丝代替保险丝
C.用湿抹布擦拭正在工作的电灯 D.发现用电器失火,立即用水扑灭
7.(2024·广西贺州·三模)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动,某中学在一次关于生活用电的“对”、“错”抢答比赛中,提出以下说法,其中应回答“错”的是( )
A.控制家用电器的开关,应该安装在火线上
B.有金属外壳的家用电器一定要将外壳接地
C.如果发生了触电事故,要立即切断电源
D.电饭锅要用三脚插头和三孔插座,主要是为了利用三角形的稳定性和美观性
8.(2024·广西南宁·三模)如图是某个家用电器的铭牌,则这个用电器最有可能的是( )
额定电压:220V
额定功率:100W
A.电吹风 B.液晶电视机 C.家用空调 D.家用电热水器
9.(多选)(2024·广西玉林·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器起火时,立即用水灭火
B.家庭电路中,电流过大一定是短路造成的
C.有金属外壳的用电器需要用三孔插座
D.多个大功率用电器不可以同时用一个插座
10.(多选)(2024·广西桂林·一模)家庭电路中电流过大的原因有( )
A.用电器总电阻过大 B.用电器额定电压过大
C.短路 D.过载
11.(多选)(2024·广西钦州·三模)图甲是实践活动小组设计的电子秤简化电路图,其中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为,压敏电阻R的阻值随压力F的变化如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.压力表是由电流表改装而成的
B.载物台上所放物体增多,通过的电流变小
C.当电路电流为0.3A时,压敏电阻所受压力为5N
D.压力为10N时,定值电阻消耗的功率为3.6W
12.(2024·广西钦州·一模)如图甲所示为多功能电火锅,如图乙所示为其电路原理图,已知R1=440Ω,R2=44Ω,根据电路图分析该电火锅有3个挡位,开关S1断开、S2接a时,为 (选填“高”、“中”或“低”)挡;且电火锅最高挡的功率为 W。
13.(2024·广西南宁·模拟预测)(1)探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图甲所示,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。选用b、c两根导线进行对比,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。选用 (填写导体的代号)两根导线进行对比,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(2)小明用如图乙所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。实验中通过观察U形管中液面 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验研究的方法叫 法;
(3)用图丙所示的装置研究电磁感应现象,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。若将此装置中电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
14.(2024·广西玉林·一模)如图是一个检测空气质量指数的电路,其中R为气敏电阻,允许通过的最大电流为0.2A,其电阻与空气质量指数的关系如图乙所示。已知电源电压恒定不变,定值电阻为10Ω,当闭合开关S后,电流表的示数为0.1A时,空气质量指数为30,求:
(1)此时电阻消耗的电功率;
(2)电源电压;
(3)小强认为该电路能测量的空气质量最大指数太低,他想使该电路能测量的空气质量最大指数为70,于是他提出的方案是减小电源电压;同组的小明同学提出的方案是减小的阻值,请通过计算说明谁的方案可行。
15.(2024·广西崇左·二模)某气象监测局设计了一种风力测定装置,其原理如图甲所示。迎风板与一压敏电阻Rₓ连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻的阻值随风力的变化而变化。已知电源电压恒为9V,定值电阻R=2Ω,电压表量程,压敏电阻Rₓ与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。求:
(1)无风时,电压表的示数;
(2)该装置所能测量的最大风力;
(3)电路的最大功率。
16.(2024·广西南宁·模拟预测)春季,广西常出现空气湿度极高的“回南天”,衣物难以晾干。小龙为奶奶制作了一款家用衣物烘干机,其简化的加热电路如图所示,,均为加热电阻,通过单刀双掷开关实现高、低温挡的切换。求:
(1)闭合、连接触点“1”时,电路中的电流;
(2)高温挡时电路的总功率;
(3)奶奶使用时发现烘干衣物时间较长,为了缩短烘干时间,小龙在原电路中再接入一个加热电阻,高温挡功率变为原来的1.5倍。请说明的连接方式并计算其阻值的大小。
17.(2024·广西崇左·模拟预测)“回南天”是对我国南方地区一种天气现象的称呼。当“回南天”出现时,空气湿度接近饱和,到处是湿漉漉的景象。某物理科技小组设计了空气湿度检测电路,如图甲所示。电源电压为6V,显示器由量程为0~3V的电压表改造而成,定值电阻R0=20Ω,R1为湿敏电阻,其阻值与空气湿度的关系如图乙所示。
(1)空气湿度为30时,求电路的总功率。
(2)求该电路能显示的最大空气湿度。
(3)不增加其他元件,若想增大空气湿度的检测范围,请写出可行的方法。
18.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲所示,是正方体物件检测电路图,该电路图可同时检测物体的高度和质量,其电源电压恒为。为检测口下方的力敏电阻,其阻值随压力的变化如表格所示;为竖直固定放置的长度的滑动变阻器,其每的阻值为,滑片可随高度检测板竖直上下移动(轻质绝缘、忽略滑片与电阻丝间的摩擦力);为的定值电阻。现将一边长为的实心正方体标准件放入图甲的检测口,滑片恰好在的中点,电流表的示数为。求:
压力
19.8
20.0
20.2
20.4
…
阻值
11
10
9
8
…
(1)此时定值电阻两端的电压;
(2)实心正方体标准件的重力;
(3)如图乙所示,将另一实心正方体工件B放入时,电压表示数为,电流表示数为。求正方体工件B的边长及此时压敏电乙压的电功率。
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5年(2020-2024)中考1年模拟物理真题分类汇编(广西专用)
专题15电功率与生活用电(解析版)
【跨学科实践】
1.(2022·广西·中考真题)善于观察的小明发现,家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏高,还发现水龙头标有“220V;2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯(电阻不计)设计了如图所示的电路进行改进,其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连,使其具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求:
(1)电阻的阻值;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率。
1.【答案】(1)22Ω;(2)1.98×105J;(3)4400W
【详解】解:(1)R0的电阻为
(2)改进前,正常加热100s消耗的电能
W=P额t=2200W×100s=2.2×105J
正常加热100s提供的热量
Q=Wη=2.2×105J×90%=1.98×105J
(3)由电路图可知,将开关S1与a、b相连时工作的电路元件,R0和R并联,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,水龙头处于高温状态;将开关S1与c相连时,R与R0串联,总电阻较大,由可知,总功率较小,水龙头处于低温状态;因为冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1,所以两季电流之比
解方程可得
R=22Ω
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电流
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率
P总=UI冬=220V×20A=4400W
答:(1)电阻的阻值是22Ω;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量是1.98×105J;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率是4400W。
2.(2023·广西·中考真题)实践基地芒果获丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)若R与阻值相等,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N的芒果,有同学建议:仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗?请通过计算做出判断。
2.【答案】(1)1.8W;(2)1N;(3)可行,此时R0的阻值为40Ω
【详解】解:(1)当R与R0阻值相等,电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
(2)当电路中电流为0.15A时,电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知,当电阻为时,对应的压力为1N,即芒果的重力为1N,所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)根据图丙,可知,当芒果的重力为2N,也就是检测装置所受压力为2N,此时压敏电阻的阻值为,则需要R0的阻值为
适当增加R0的阻值,可以筛选出重力至少为2N的芒果。
答:(1)R消耗的电功率为;
(2)此装置能筛选出重力至少为1N的芒果;
(3)可行,此时R0的阻值为。
【新科技新情境】
3.(2021·广西河池·中考真题)如图所示是太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明,已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J(即为0.8×103W/m2)。
(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能?
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少?
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4W,已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能,则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上?
3.【答案】(1);(2)25%;(3)9
【详解】解:(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存电能
(2)光电转换效率为
(3)一天消耗电能
工作天数
答:(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存电能;
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为25%;
(3)持续9天。
1.(2023·广西·中考真题)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
1.【答案】C
【详解】连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,根据公式Q=I2Rt可知,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2023·广西·中考真题)如图,某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机,“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 手电筒 D. 电视机
2.【答案】B
【详解】A.“爱心”电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能。电饭锅是利用电流的热效应工作的,将电能转化为内能,故A不符合题意;
B.电风扇是在电动机的作用下将电能转化为机械能,故B符合题意;
C.手电筒是将电能转化为光能,故C不符合题意;
D.电视机是将电能转化为内能和光能,故D不符合题意;
故选B。
3.(2022·广西梧州·中考真题)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A.家里使用电热水壶烧水 B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭 D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
3.【答案】B
【详解】A.使用电热水壶烧水,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电视机的后盖有很多孔,是为了防止电热产生危害,故B符合题意;
C.家里使用电饭锅煮饭,消耗电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选B。
4.(2022·广西柳州·中考真题)在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现,电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化,这是因为二者的( )
A.电阻不同 B.电流不同
C.密度不同 D.通电时间不同
4.【答案】A
【详解】导线和电阻丝串联连接,由于电阻丝的阻值远远大于导线的阻值,而串联电路处处电流相等,因此通过电阻丝和导线中的电流和通电时间都相等,由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间都相同时,电阻丝产生的热量较多,导线产生的热量较少,所以电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2022·广西桂林·中考真题)灯泡、分别标有“”、“”的字样,将它们接入的电路中,则( )
A.、并联时,比亮 B.、并联时,亮度相同
C.、串联时,比亮 D.、串联时,亮度相同
5.【答案】A
【详解】AB.根据可知,两灯泡正常发光时电压相等,因为的额定功率更大,可知的电阻更小,当两灯并联时,两灯都正常发光,正常发光时的功率等于额定功率,则有,比亮,故A符合题意,B不符合题意;
CD.由上可知的电阻小,的电阻大,当两灯泡串联接入的电路中时,通过的电流相等,根据可知,,比暗,故CD不符合题意。
故选A。
6.(2022·广西河池·中考真题)在如图所示的照明电路中,闭合开关S后,发现灯泡L不亮,用测电笔分别检测、两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.开关断路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.段断路
6.【答案】D
【详解】A.若开关S断路,则电流无法从火线流到、两点,用测电笔分别检测、两点,氖管不会发光,故A不符合题意;
B.若灯泡断路,则电流无法从火线流到点,用测电笔分别检测点,氖管不会发光,故B不符合题意;
C.若灯泡短路,电流直接从火线流到零线,空气开关会自动切断电路,用测电笔分别检测、两点,氖管不会发光,故C不符合题意;
D.若段断路,电流从火线流到、两点时,无法流回零线,只能通过测电笔、人体流进大地,所以测电笔有电流流过,氖管会发光,故D符合题意。
故选D。
7.(2022·广西·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数变小,灯泡变亮
7.【答案】C
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,串联电路中的总电阻增大,根据可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大;根据串联正比分压可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数增大;由于电源电压不变,滑动变阻器两端的电压变大,所以小灯泡两端的电压变小,通过小灯泡的电流变小,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率减小,灯泡变暗。综上可知,C正确,ABD错误。
故选C。
8.(2021·广西梧州·中考真题)如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,A、B为其两端点,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.2A,R2的电功率为2W,当滑片P移动至某一位置C时,电流表示数为0.6A,R2的电功率为3.6W。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为50Ω B.P在A端时电流表示数为0.8A
C.P在C点时电压表示数为10V D.P在A端时R1的电功率为14.4W
8.【答案】D
【详解】AC.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。P在某一端点时电压表的示数
由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=U2+I1R1=10V+0.2A×R1……①
同理可得,P移动至某一位置C时电压表的示数
则电源电压
U=U2′+I2R1=6V+0.6A×R1……②
由①②可得
R1=10Ω,U=12V
故AC错误;
BD. P在A端时变阻器连入阻值为0,只有R1的简单电路,电流表示数为
R1的电功率为
故D正确,B错误;
故选D。
9.(2021·广西河池·中考真题)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为5Ω,闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出U﹣I关系图像如图乙所示,由图像可知( )
A.电源电压U=2.0V B.电压表的最大示数为1.5V
C.定值电阻的阻值R0=1.0Ω D.电路的最大功率为4.5W
9.【答案】D
【详解】由图甲知:滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测滑动变阻器R两端的电压;
AC.由图乙可得:当电路中电流I1=3A时,滑动变阻器两端电压为零,此时R=0,则电源电压
U=I1R0=3A×R0……①
当电路中电流I2=1A时,滑动变阻器两端电压为1V,则电源电压
U=I2×R0+1V=1A×R0+1V……②
联立①②可得:R0=0.5Ω,U=1.5V;故A、C选项错误;
B.根据串联分压的规律“电阻越大,所分得的电压越大”可知:当滑动变阻器阻值R最大=5Ω时,电压表的示数最大。此时串联电路的总电阻为
R串=R最大+R0=5Ω+0.5Ω=5.5Ω
串联电路的电流为
I串== =
则电压表的最大示数为
U最大=I串R最大=×5Ω=1.36V
故C选项错误;
D.由图乙可知:电路中的最大电流I最大=3.0A,则电路的最大功率为
P最大=UI最大=1.5V×3.0A=4.5W
故D选项正确。
故选D。
10.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1为5Ω,R2为10Ω。若闭合S1、S3,断开S2时,电流表示数I为1.8A,则只闭合S2时,电路消耗的总功率P为( )
A.2.4W B.10.8W C.27W D.48.6W
10.【答案】A
【详解】闭合S1、S3,断开S2时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,电路的总电阻
电源电压
U=IR=1.8A×=6V
只闭合S2时,两个电阻串联,电路消耗的总功率
P==2.4W
故选A。
11.(2021·广西玉林·中考真题)气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示,闭合开关,当气体浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路消耗的电功率减小 D.电路消耗的电功率增大
11.【答案】D
【详解】由图可知,气敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小,当气体浓度增大时,R阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压不变,则电路中电流增大,即电流表示数增大,故A错误;
B.电路中电流增大,根据U=IR可知,R0两端电压增大,再根据串联电路电压规律可知,R两端电压减小,即电压表示数减小,故B错误;
CD.电源电压不变、电路中电流增大,根据P=UI可知,电路消耗的电功率增大。故C错误,D正确。
故选D。
12.(2021·广西贵港·中考真题)如图所示的电路,灯L标有“6V 3.6W”字样,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光;滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列四个结论正确的是( )
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44~3.6W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
12.【答案】B
【详解】①灯L正常发光时的电阻为
故①错误;
②当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,此时只有灯泡接入电路,故灯L正常发光,电源电压为6V,故②正确;
③滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6V,滑动变阻器的阻值最大,此时灯泡的两端的电压为
则电流为
最大阻值为
故③错误;
当滑动变阻器全部接入时,电流最小,电路消耗的最小总功率的为
当小灯泡正常发光时,总电功率最大,最大为3.6W,故④正确。
故选B。
13.(2020·广西·中考真题)图为磁悬浮地球仪。其环形底座内装有金属线圈,通电后相当于电磁铁。利用通电的金属线图产生磁场与球体中的磁体相互排斥,从而使地球仪悬浮在空中。环形底座的工作原理是( )
A.电磁感应 B.电流的磁效应
C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
13【答案】B
【详解】环形底座内有一金属线圈,通电后相当于电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应。
故选B。
14.(多选)(2024·广西·中考真题)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
14.【答案】AC
【详解】AB.电动机的工作原理是,通电导体在磁场中受力的作用,所以电动机主要由磁体和线圈组成,工作时主要把电能转化为机械能,故A正确,B错误;
C.通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,磁场方向不变,对调电源正、负极,可改变线圈中的电流方向,所以能改变电动机的转动方向,故C正确;
D.根据焦耳定律可知,电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关,故D错误。
故选AC。
15.(2024·广西·中考真题)如图所示的插座最好安装在较高处,防止幼儿玩耍时因接触 而触电;三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接 ,避免接触用电器带电的金属外壳而触电。(两空均选填“火线”“零线”或“地线”)
15.【答案】 火线 地线
【详解】[1]插座如果安装在低处,幼儿玩耍时接触火线会发生触电现象,所以插座最好安装在较高处。
[2]三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接地线,使金属外壳与大地相连通,这样若用电器的金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
16.(2023·广西·中考真题)如图是简易榨汁杯的电路原理图,工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时,榨汁杯处于榨汁挡:只闭合开关S2时,榨汁杯处于 挡。
16.【答案】 S1 保温
【详解】[1]由图可知,该电路为并联电路,当榨汁杯处于榨汁档时,只需要电动机工作即可,所以据图可知只闭合S1,电路为电动机串联的简单电路。
[2]根据可知,电源电压一定,当电阻越小时,电功率越大,所以当S2、S3闭合,R1、R2并联时为加热挡;只闭合开关S2时,R1单独串联为保温挡。
17.(2023·广西·中考真题)家中同时使用多个大功率用电器,很容易造成导线中 过大而发生火灾:直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触 (选填“火线”或“零线”)造成触电。
17.【答案】 总电流 火线
【详解】[1]家中同时使用多个大功率用电器时,家中总功率过大,根据P=UI,当电压一定时,总功率越大,电流就越大,所以很容易造成导线中电流过大造成火灾。
[2]直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,有可能触碰到火线,和人体构成闭合回路造成触电。
18.(2022·广西柳州·中考真题)如图电路,电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R,为二极管(二极管具有单向导电性,只允许电流从其正极向负极通过,不允许电流反方向通过,如同自动开关)。闭合开关S,接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置,则前后两种情况消耗的功率之比为 。
18.【答案】
【详解】[1]如图,结合二极管的单向导电性可知,闭合开关S时,电阻R2、R3串联,由串联电路的电阻特点可知,接入电路的总电阻
[2]如图,结合二极管的单向导电性可知,将电源正负极对调再接回原位置时,电阻R1、R2串联,由串联电路的电阻特点可知,接入电路的总电阻
两种情况下电源相同,电源电压相同,前后两种情况消耗的功率之比
19.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开开关S2,在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表示数变化范围是4~12V,电流表示数变化范围是0.4~1.2A,则电源电压是 V;闭合开关S、S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时,小灯泡L恰好正常发光,此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3,则小灯泡L的额定功率是 W。(不计温度对灯丝电阻的影响)
19.【答案】 12 3.2
【详解】[1]闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P在b端时,电路中只接入R1,电压表测电源电压,此时电压表的示数为12V,即电源电压为12V。此时电流表的示数为1.2A,则R1的阻值为
[2]闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P在a端时,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电压表的示数为4V,电流表的示数为0.4A,则R2两端的电压为
R2的最大阻值为
闭合开关S、S2,断开开关S1时,小灯泡L和R2串联,滑片从a端移动到中点时,电源电压不变,电路最大功率和最小功率之比为4:3,由公式可得
可求得RL=20Ω。
滑片移动到中点时,电路总电阻为
此时小灯泡L恰好正常发光,电路中的电流为
则小灯泡L的额定功率为
20.(2022·广西贵港·中考真题)黄大年教授是著名地球物理学家,小学和高中就读于贵县(今贵港市市区),黄大年曾任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验项目”的负责人,在黄大年团队的努力下,中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术。高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是 的单位,超导材料可以适用于制作 (只选填标号:A.“电能输送导线”或B.“电饭锅发热部件”)。
20.【答案】 长度 A
【详解】[1]纳米是长度的单位,。
[2]A.根据焦耳定律可知,导线的电阻越小导线产生的热量越少,电损越小,超导材料没有电阻,可以适用于制作电能输送导线,故A符合题意;
B.电饭锅主要利用电流的热效应工作的,电流通过导体的电阻产生热量,不能用超导体制作, 故B不符合题意。
故选A。
21.(2022·广西河池·中考真题)某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位,其内部简化电路如图所示,,,当闭合,断开时,电热水壶处于 挡;加热挡的电功率为 W。
21.【答案】 保温 1512.5
【详解】[1]由电路图可以知道,当开关S2断开、S1闭合时,电路中只有R1,根据可知,此时电功率较小,因此电热水壶处于保温档。
[2]当开关S1、S2同时闭合时,电路中R1与R2并联,此时总电阻较第一种情况是比较小的,根据可知,此时电功率大,因此电热水壶处于加热档,所以此时电路的总电阻为
那么加热挡的电功率为
22.(2024·广西·中考真题)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为 V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 ,小灯泡的额定功率为 W;
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答:
22.【答案】 b 断路 1.2 6.25 1 增大 见解析
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处,即b端。
[2]闭合开关,灯泡不亮,电路可能断路,则电路故障可能是滑动变阻器断路。
(2)[3]电压表选择小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
[4]由图丙可知,小灯泡正常发光时的电流为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[5]根据可知,小灯泡的额定功率为
(3)[6]图丙中,当灯泡电压变大时,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率变大,灯丝温度变高,灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(4)[7]温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,因此选择电压变改装为温度显示仪。
23.(2021·广西·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压有、、、、可选,待测小灯泡标有“”字样。小华按图甲连接电路,再将电压表接入电路。
序号
电压表示数
电流表示数
小灯泡功率
1
1.6
0.30
2
0.42
3
4.0
0.53
(1)本实验的实验原理是 。
(2)实验前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“”或“” 端。
(3)小华检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,接下来应该观察的是 。
(4)排除故障后,小华闭合开关,将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着,先后将滑片移到中间某处及另一端,将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。
①序号2数据中,电压表示数如图1乙所示,为 ;
②分析数据可知,实验中小华将电压表接在 (选填“小灯泡”或“” 两端;
③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的,于是将电源电压调至,但由于忘记调换电流表量程,导致电流表被烧坏。经思考,他再找来一个滑动变阻器和两个开关,重新设计实验方案如图2所示,操作如下:
调节电源电压
将、滑片置于阻值最大处,闭合开关、,断开,移动滑片,使小灯泡正常发光;
保持、滑片位置不变,闭合开关、,断开,此时电压表示数为;则电源电压为 ,小灯泡的额定功率为 。
23.【答案】 P=UI A 电流表是否有示数 2.5 小灯泡 12 3.75
【详解】(1)[1] 伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是P=UI。
(2)[2]实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于最大阻值处的A端。
(3)[3]小华检查电路连接无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,接下来应该观察的是电流表是否有示数,如果有示数,且电流表指针偏转的角度过小,说明滑动变阻器此时接入电路的阻值过大,接下来应该移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使小灯泡正常发光。
(4)①[4]序号2数据中,电压表示数如图乙所示,电压表选择的是小量程的0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为2.5V。
②[5]由图表可知,电压升高,电流变大,很明显应该是电压表接在小灯泡两端。所以实验中小华将电压表接在小灯泡两端。
③[6][7] 如图1,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电压表测量小灯泡两端的电压,
序号1是滑动变阻器阻值最大时电压表和电流表示数,故电源电压
序号3是滑动变阻器阻值为零时电压表和电流表示数,故电源电压,根据电源电压保持不变,故故滑动变阻器的阻值为:。
如图2,闭合开关、,断开,移动滑片,使小灯泡正常发光,滑动变阻器、滑动变阻器和小灯泡串联在电源上,电压表测量滑动变阻器、滑动变阻器两端的总电压,保持、滑片位置不变,闭合开关、,断开,滑动变阻器、滑动变阻器和小灯泡串联在电源上,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时电压表示数为,则此时电路电流故小灯泡的额定功率故电源电压为因为电源电压有、、、、可选,故电源电压是。
24.(2020·广西贺州·中考真题)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω)、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器 (选填“A”“B”或“C”);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉) ;
(3)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 (选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除 两端上的导线,再拆除其他导线;
(7)下列实验不能用该实验装置完成的是 。(填字母序号)
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡的电阻
24.【答案】 C A 小灯泡断路 B 1.14 电源 C
【详解】(1)[1]由题意可知,实验需要小灯泡正常发光,这时小灯泡两端的电压是3.8V,小灯泡电阻约为12Ω,这时电路的电流大小约是
这是一个串联电路,小灯泡和滑动变阻器串联在一起,电源电压是12V,那么变阻器的电压是
需要变阻器的电阻约是
那么从规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器中,只能选择C,另外两个的最大阻值不够大。
(2)[2]由于小灯泡的额定电压是3.8V,电压表需要并联在小灯泡两端,则电压表的量程需要选择0~15V,根据电流的流法可知,电压表的正接线柱需要和灯泡的右端接线柱相连;如下图所示。
(3)[3]正确连接好电路,闭合开关前,为了防止电流过大,滑动变阻器接入电路的电阻应该最大,当滑片P距离下端接线柱距离最远时,电阻最大,所以从实物图可以看到,滑片应该位于A端。
(4)[4]这是一个串联电路,电流表无示数,则电路中有断路现象,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不亮,电压表有示数,则该电路故障可能是小灯泡断路,不会是滑动变阻器处断路,否则电压表没有示数。
(5)[5]电压表的量程是0~15V,从图乙可以看到,电压表的分度值是0.5V,它的读数是3V,还没有达到小灯泡的额定电压,为测量小泡的额定功率,小灯泡的电压应该增大,这是一个串联电路,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻应该变小,这时滑片应该向B端移动,直至电压表的示数为3.8V。
[6]这时小灯泡两端的电压是3.8V,电流表的示数如图丙所示,从图丙可以看到,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,它的读数是0.3A,根据电功率的公式可知,小灯泡的额定功率是
小灯泡的额定功率是1.14W。
(6)[7]测量结束后,为了保护电路,应先断开开关,然后拆除电源两端上的导线,再拆除其他导线。
(7)[8]A.把电流表分别接在电路的不同地方,即可探究串联电路中的电流规律,这个实验能够完成,故A不符合题意;
B.把电压表分别接在小灯泡和变阻器的两端,即可探究串联电路中的电压规律,这个实验能够完成,故B不符合题意;
C.由于小灯泡的电阻阻值随着温度的变化而变化,所以不能探究电流与电压的关系,这个实验不能完成,故C符合题意;
D.从图中可以看到,能够知道小灯泡的电压,和流过它的电流,所以可测量小灯泡的电阻,这个实验能够完成,故D不符合题意。
故选C。
25.(2020·广西玉林·中考真题)如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω。
(1)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”);
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线;( )
(3)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,原因可能是下列选项中的 (用字母表示);
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,由此可知小灯泡的额定功率为 W;
(5)现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,将L1和L2串联后接在15V的电源上,则两灯消耗实际功率的差值为 W。
25.【答案】 断开 D 0.34 0.85 1
【分析】在测定“小灯泡电功率”的实验中,电压表与灯泡并联,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数达到灯泡的额定电压,读出电流;再根据计算额定功率。
【详解】(1)[1]为保护电路安全,连接电路时,开关应断开。
(2)[2]图甲中,电流表连接有误,电流表应串联在电路中,按要求改正后如图所示:
。
(3)[3]改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,灯泡短路或滑动变阻器短路不影响电流表示数变化,灯泡断路时电压表示数接近电源电压,滑动变阻器断路时电路中无电流,符合题意,故选D。
(4)[4][5]排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表接入小量程,分度值0.02A为,其读数为0.34A,由此可知小灯泡的额定功率为
(5)[6]现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,根据串联分压特点可知,将L1和L2串联后接在15V的电源上后电流相同,L1和L2两端电压分别为10V与5V,电路中电流为0.2A,则两灯消耗实际功率的差值为
26.(2022·广西桂林·中考真题)用电能驱动的电动汽车,方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格(取)
装备质量
电池总电能
电池输出电压
续航里程
注意:电池电能剩余时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中:车上仅有司机1人,车与人总质量以计;实际可利用的电能以电池总电能的计;忽略动力以外的电能消耗。
(1)当汽车以的速度匀速行驶时,阻力刚好是车与人总重的0.02倍,那么此时的阻力是多少?
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程?
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是多少?
26.【答案】(1)180N;(2)可以完成续航里程;(3)32A
【详解】解:
(1)当汽车以18m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为
(2)电池充满电后能获得的机械能为
因汽车匀速运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以,汽车的牵引力
由可得,电动运输车匀速行驶的路程
所以,电池可利用的电能可以让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程。
(3)汽车刚好能匀速完成续航里程时的牵引力
则汽车受到的阻力为
因汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,且时,
所以,由得
即
解得,
此时汽车得机械功率为
忽略动力以外的电能消耗,此时电动机的电功率
由可得,电池的输出电流
(1)当汽车以的速度匀速行驶时,此时的阻力是;
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能可以让汽车以的速度匀速完成续航里程;
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是。
27.(2022·广西河池·中考真题)如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图,其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成;控制电路由电源U、电磁铁(线圈电阻忽略不计)、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成;R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,表明烘干机内温度过高。
温度
90
80
66
60
50
46
40
36
35
10
20
40
50
70
80
100
120
130
(1)电热丝R工作时的电流为多少?
(2)电热丝R通电10s产生的热量为多少?
(3)已知控制电路的电源电压U=6V,当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少多高会发出报警信号?
27.【答案】(1)4A;(2)8800J;(3)60℃
【详解】解:(1)由电路图可知,电热丝R工作时,衔铁与工作电路中上触点接触,电热丝R单独连接在工作电路中,其两端电压U工作=220V,由题意可知,电热丝的阻值R=55Ω,根据欧姆定律可以得出,电热丝R工作时的电流为
(2)电热丝通电时间为t=10s,由焦耳定律得,电热丝通电10s产生的热量为
(3)由控制电路图可知,控制电路的电源电压U=6V,电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中,则流过三者的电流相等,不计电磁铁的电阻,电磁铁相当于一条导线,则电路中总电阻为
当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,由欧姆定律可知,此时电路中总电阻为
此时,滑动变阻器阻值R2=70Ω,则热敏电阻R1的阻值为
由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大,则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω,电路就会发出报警,由题中表格可知,温度越高,热敏电阻R1越小,查询表格数据可知,对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃,则当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。
答:(1)电热丝R工作时的电流为4A。
(2)电热丝R通电10s产生的热量为8800J。
(3)当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少60℃会发出报警信号。
28.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
28.【答案】(1)0.3A;(2)1.8W;(3)108J
【详解】解:(1)电路中R1和R2串联,R1两端电压为
通过R1电流
(2)电路中电流为
R2的电功率为
(3)R2通电1min产生的热量
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3A;
(2)电阻R2的电功率为1.8W;
(3)电阻R2通电1min产生的热量是108J。
29.(2021·广西柳州·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3.6W”,将R2的滑片P移至b端,先闭合S、S2,电流表示数I=0.12A;再将R2的滑片P移至a端,L正常发光忽略温度对灯泡电阻的影响。
(1)求电源电压U;
(2)最后闭合S1,电流表示数变为I'=0.9A,求R1的阻值;
(3)若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合,求电路工作时的最小电功率。
29.【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)0.6W
【详解】解:(1)将R2的滑片P移至a端,R2阻值为0,电路中只有灯L工作,由于L正常发光,可知电源电压与灯泡的额定电压相等,即电源电压
U=UL=6V
(2)将R2的滑片P移至a端,L正常发光,最后闭合S1,此时电路中R1与灯L并联,干路中的电流为I'=0.9A,灯泡通过的电流为
R1通过的电流为
I1=I'-IL=0.9A-0.6A=0.3AR1的电阻为
(3)将R2的滑片P移至b端,先闭合S、S2,电路中R2与灯L串联。此时电路中的电流I=0.12A,则电路总电阻为
灯泡的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
R2=R总-RL=50Ω-10Ω=40Ω
由可得:电源电压U不变,只有电路中电阻最大时,电路中有最小电功率,此时电路中滑动变阻器R2取最大阻值,并与R1串联,电路总电阻最大。此时电路中的总电阻为
R最大=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
此时电路工作时的最小电功率
答:(1)电源电压为6V;
(2)R1的阻值为20Ω;
(3)电路工作时的最小电功率为0.6W。
30.(2020·广西贺州·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0=10Ω,小灯泡L上标有“6V 10W”字样,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻R的滑片P移到最右端时,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大电阻值和电源电压;
(3)当开关S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.15A,小灯泡L消耗的电功率。
30.【答案】(1)3.6Ω;(2)20Ω,6V;(3)0.675W
【详解】解:(1)由得,小灯泡L正常发光时的电阻为
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻R的滑片P移到最右端时,此时滑动变阻器接在电路中电阻最大,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大电阻为
此时定值电阻两端电压为
电源电压为
(3)当开关S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P移到中点时,此时滑动变阻器的电阻的阻值为最大阻值的一半,电流表的示数为0.15A,此时滑动变阻器两端的电压为
此时灯泡两端的电压为
小灯泡L消耗的电功率
答:(1)小灯泡L正常发光时的电阻为3.6Ω;
(2)滑动变阻器R的最大电阻值为20Ω,电源电压为6V;
(3)小灯泡L消耗的电功率为0.675W。
1.(2024·广西崇左·二模)当发现有人触电或电器设备着火时,下列说法正确的是( )
A.立即泼水灭火 B.立即切断电源
C.立即用小刀将电线割断 D.立即用手将触电的人拉开
1.【答案】B
【详解】A.由于水是导体,当电器设备着火时,泼水灭火则更容易造成触电,故A错误;
B.当发现有人触电时,首先要切断电源或用绝缘体将将电线挑开,使触电者尽快脱离电源,然后根 据具体情况,进行相应的救治,故B正确;
C.刀是导体,用刀将电线割断,可能会造成施救人员的触电,十分危险,故C错误;
D.由于人体是电的良导体,所以立即将触电人拉开,可能会造成施救人员的间接触电,十分危险,故D错误。
故选B。
2.(2024·广西桂林·一模)正常发光时,白炽灯甲“220V 15W”比乙“220V 100W”( )
A.更亮 B.更暗
C.额定电压大 D.实际电压大
2.【答案】B
【详解】AB.当用电器在额定电压下工作时,实际功率等 于其额定功率,因此正常发光时,白炽灯甲与白炽 灯乙的实际功率小,而白炽灯的亮度取决于白炽灯的实际功率大小,所以白炽灯甲比乙更暗,故A不符合题意,B符合题意;
C.白炽灯甲“220V 15W”与乙“220V 100W”的额定电压相等,都为220V,故C不符合题意;
D.正常发光时,用电器的实际电压等于其额定电 压,因此两白炽灯的实际电压相等,故D不符合题意。
故选B。
3.(2024·广西南宁·模拟预测)我们的学习和生活都离不开电,树立安全用电的意识十分重要。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用绝缘皮破损的电线
B.使用金属外壳用电器不用接地线
C.多个大功率用电器使用同一插座
D.发现有人触电立刻切断电源
3.【答案】D
【详解】A.使用绝缘皮破损的电线可能会导致触电事故的发生,故A不符合题意;
B.使用金属外壳用电器不用接地线可能会因为金属外壳带电而导致触电事故的发生,故B不符合题意;
C.多个大功率用电器使用同一插座,会导致插座干路上电流过大,由可知,在电阻和通电时间一定时,会产生更多的热量,可能会导致火灾,故C不符合题意;
D.发现有人触电立刻切断电源,不能在没有切断电源的情况下直接接触触电的人,否则可能施救者也会触电,故D符合题意。
故选D。
4.(2024·广西梧州·一模)下列关于安全用电的常识中,正确的是( )
A.用电器的金属外壳不需接地 B.不能用湿手接触带电设备
C.家庭电路中各用电器是串联的 D.保险丝熔断后用铁丝代替
4.【答案】B
【详解】A.防止外壳带电造成触电,用电器的金属外壳必须接地,故A错误;
B.生活用水是导体,不能用湿手接触带电设备,否则会触电,故B正确;
C.各家用电器互不影响,因而家庭电路中各用电器是并联的,故C错误;
D.用铁丝代替保险丝,当电路中的电流过大时,不能自动切断电路,起不到保险的作用,故D错误。
故选B。
5.(2024·广西南宁·模拟预测)下列关于安全用电的说法中正确的是( )
A.带金属外壳的家用电器一定要使用三孔插座
B.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
C.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是发生了短路
5.【答案】A
【详解】A.带金属外壳的家用电器使用时为了防止触电,必须外壳接地,因而一定要使用三孔插座,故A正确;
B.家庭电路中,各个用电器是并联的,同时工作的用电器越多,由电阻的并联可知总电阻越小,故B错误;
C.使用测电笔时,为正确辨别火线和零线,手应接触笔尾金属体,故C错误;
D.家庭电路中空气开关跳闸,不一定是短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
故选A。
6.(2024·广西南宁·三模)用电安全,事关人人。下列措施符合安全用电规范的是( )
A.用电器的金属外壳接地 B.使用铜丝、铁丝代替保险丝
C.用湿抹布擦拭正在工作的电灯 D.发现用电器失火,立即用水扑灭
6.【答案】A
【详解】A.用电器的金属外壳接地,可以在外壳漏电时防止发生触电事故,故A符合题意;
B.保险丝是由电阻大、熔点低的材料制成的,铜丝、铁丝的电阻小、熔点高,使用铜丝、铁丝代替保险丝,不能在电流过大时及时熔断来保护电路,故B不符合题意;
C.生活中的水是导体,用湿抹布擦拭正在工作的电灯有可能发生触电事故,故C不符合题意;
D.生活中的水是导体,不能直接用水来灭火,发现用电器失火,应先立即切断电源,再进行灭火,故D不符合题意。
故选A。
7.(2024·广西贺州·三模)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动,某中学在一次关于生活用电的“对”、“错”抢答比赛中,提出以下说法,其中应回答“错”的是( )
A.控制家用电器的开关,应该安装在火线上
B.有金属外壳的家用电器一定要将外壳接地
C.如果发生了触电事故,要立即切断电源
D.电饭锅要用三脚插头和三孔插座,主要是为了利用三角形的稳定性和美观性
7.【答案】D
【详解】A.控制家用电器的开关,应该安装在火线上,断开开关时,使用电器与火线断开,更安全,故A正确,A 不符合题意;
B.有金属外壳的家用电器一定要将外壳接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故B正确,B不符合题意;
C.如果发生了触电事故,要立即切断电源,使人脱离电路,再进行施救,故C正确,C不符合题意;
D.电饭锅要用三脚插头和三孔插座,是为了使外壳接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故D错误,D符合题意。
故选D。
8.(2024·广西南宁·三模)如图是某个家用电器的铭牌,则这个用电器最有可能的是( )
额定电压:220V
额定功率:100W
A.电吹风 B.液晶电视机 C.家用空调 D.家用电热水器
8.【答案】B
【详解】由铭牌可知,这个家用电器的额定功率为100W,电吹风的额定功率约为500W,家用空调的额定功率约为1000W,家用电热水器的额定功率约为2000W,液晶电视机的额定功率约为100W,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(多选)(2024·广西玉林·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.用电器起火时,立即用水灭火
B.家庭电路中,电流过大一定是短路造成的
C.有金属外壳的用电器需要用三孔插座
D.多个大功率用电器不可以同时用一个插座
9.【答案】CD
【详解】A.用电器起火时,不能立即用水灭火,生活中的水是导体,用水灭火更容易使人触电,应首先切断电源,再用水灭火,故A错误;
B.家庭电路中造成电流过大的原因:一是电路短路,二是用电器的总功率过大,故B错误;
C.有金属外壳的用电器要用三孔插座,通过三脚插头可以使金属外壳与大地相连,以免人触电。故C正确;
D.多个大功率的用电器,同时使用一个插座。由于功率过大,电路中电流过大,产生热量过多,温度升高,容易引发火灾;或者会导致空气开关跳闸,故D正确。
故选CD。
10.(多选)(2024·广西桂林·一模)家庭电路中电流过大的原因有( )
A.用电器总电阻过大 B.用电器额定电压过大
C.短路 D.过载
10.【答案】CD
【详解】A.用电器总电阻过大,电源电压一定,由得,电路中电流会较小,故A不符合题意;
B.用电器额定电压只是用电器的规格,家庭电路的实际电压为220V,故B不符合题意;
C.用电器短路,电路中电阻过小,电源电压一定,由得,电路中电流会过大,故C符合题意;
D.过载即接入电路用电器总功率过大,电源电压一定,由得,家庭电路电流过大,故D符合题意。
故选CD。
11.(多选)(2024·广西钦州·三模)图甲是实践活动小组设计的电子秤简化电路图,其中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为,压敏电阻R的阻值随压力F的变化如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.压力表是由电流表改装而成的
B.载物台上所放物体增多,通过的电流变小
C.当电路电流为0.3A时,压敏电阻所受压力为5N
D.压力为10N时,定值电阻消耗的功率为3.6W
11.【答案】AC
【详解】A.电路中的压力表串联在电路中,是由电流表改装而成的,故A正确;
B.由图乙知压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,当载物台上所放物体增多时,物体对压敏电阻的压力增大,压敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知通过R0的电流变大,故B错误;
C.当电路电流为0.3A时,电路中的总电阻为
此时压敏电阻的阻值为
R=R总-R0=20Ω-5Ω=15Ω
由图乙知此时压敏电阻所受压力为5N,故C正确;
D.图乙知压力为10N时压敏电阻的阻值为5Ω,此时电路中的电流为
定值电阻R0消耗的功率为
P0=I′2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W
故D错误。
故选AC。
12.(2024·广西钦州·一模)如图甲所示为多功能电火锅,如图乙所示为其电路原理图,已知R1=440Ω,R2=44Ω,根据电路图分析该电火锅有3个挡位,开关S1断开、S2接a时,为 (选填“高”、“中”或“低”)挡;且电火锅最高挡的功率为 W。
12.【答案】 低 1210
【详解】[1]当S1闭合,S2连接触点b时,R1和R2并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,处于高温挡;当S1断开,S2连接触点b时,为R2的简单电路,电路的总电阻较小,由可知电路的总功率较大,处于中温挡;当S1断开,S2连接触点a时,R1和R2串联,此时电路中的电阻最大,由可知电路的总功率是最小的,为低温挡。
[2]电火锅最高挡的功率
13.(2024·广西南宁·模拟预测)(1)探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图甲所示,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。选用b、c两根导线进行对比,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。选用 (填写导体的代号)两根导线进行对比,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(2)小明用如图乙所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。实验中通过观察U形管中液面 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验研究的方法叫 法;
(3)用图丙所示的装置研究电磁感应现象,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。若将此装置中电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
13.【答案】 长度 b、d 高度差 转换 灵敏电流计的指针是否偏转 电源
【详解】(1)[1]探究电阻大小跟导体的长度有关时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将b、c两根导线分别接入电路中进行实验。
[2]要探究电阻大小跟导体的横截面积有关,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。
(2)[3][4]小明用如图乙所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验研究的方法叫转换法。
(3)[5]实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
[6]若将此装置中灵敏电流计换成电源,可进一步探究电动机的工作原理。
14.(2024·广西玉林·一模)如图是一个检测空气质量指数的电路,其中R为气敏电阻,允许通过的最大电流为0.2A,其电阻与空气质量指数的关系如图乙所示。已知电源电压恒定不变,定值电阻为10Ω,当闭合开关S后,电流表的示数为0.1A时,空气质量指数为30,求:
(1)此时电阻消耗的电功率;
(2)电源电压;
(3)小强认为该电路能测量的空气质量最大指数太低,他想使该电路能测量的空气质量最大指数为70,于是他提出的方案是减小电源电压;同组的小明同学提出的方案是减小的阻值,请通过计算说明谁的方案可行。
14.【答案】(1)0.1W
(2)6V
(3)小强的方案
【详解】(1)此时电阻消耗的电功率为
(2)由乙图可知,空气质量指数为30时,气敏电阻的阻值,由电路图可知,与R串联,则电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,电源电压为
(3)由图乙可知,当空气质量指数为70时,此时气敏电阻的阻值,此时电路中的总电阻为
为保护电路,电路中允许通过的最大电流为0.2A,此时电源电压应为
故应减小电源电压,小强的方案可行。当电源电压不变时,电路中允许通过的最大电流为0.2A,此时电路中的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,电阻的阻值为
故应增大的阻值,小明的方案不可行。
15.(2024·广西崇左·二模)某气象监测局设计了一种风力测定装置,其原理如图甲所示。迎风板与一压敏电阻Rₓ连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻的阻值随风力的变化而变化。已知电源电压恒为9V,定值电阻R=2Ω,电压表量程,压敏电阻Rₓ与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。求:
(1)无风时,电压表的示数;
(2)该装置所能测量的最大风力;
(3)电路的最大功率。
15.【答案】(1)1V
(2)720N
(3)13.5W
【详解】(1)由图像可知,当无风时,电阻,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压
(2)当所测风力最大时,的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
则压敏电阻的阻值
由图像可知,该装置所能测量的最大风力为。
(3)由(2)可知,电路中的最大电流:,因此电路的最大功率
16.(2024·广西南宁·模拟预测)春季,广西常出现空气湿度极高的“回南天”,衣物难以晾干。小龙为奶奶制作了一款家用衣物烘干机,其简化的加热电路如图所示,,均为加热电阻,通过单刀双掷开关实现高、低温挡的切换。求:
(1)闭合、连接触点“1”时,电路中的电流;
(2)高温挡时电路的总功率;
(3)奶奶使用时发现烘干衣物时间较长,为了缩短烘干时间,小龙在原电路中再接入一个加热电阻,高温挡功率变为原来的1.5倍。请说明的连接方式并计算其阻值的大小。
16.【答案】(1)
(2)
(3)并联,
【详解】(1)闭合,接触点1时,与串联,电路的总电阻
电路中的电流
(2)闭合,接触点2时,只有工作,烘干机处于高温挡。由
得电路总功率
(3)由
可知,要使电路的总功率变大,应减小总电阻,所以应与并联,由并联电路电压特点可知
则此时电路的电功率为
的功率
的阻值
17.(2024·广西崇左·模拟预测)“回南天”是对我国南方地区一种天气现象的称呼。当“回南天”出现时,空气湿度接近饱和,到处是湿漉漉的景象。某物理科技小组设计了空气湿度检测电路,如图甲所示。电源电压为6V,显示器由量程为0~3V的电压表改造而成,定值电阻R0=20Ω,R1为湿敏电阻,其阻值与空气湿度的关系如图乙所示。
(1)空气湿度为30时,求电路的总功率。
(2)求该电路能显示的最大空气湿度。
(3)不增加其他元件,若想增大空气湿度的检测范围,请写出可行的方法。
17.【答案】(1)0.72W
(2)50
(3)增大量程的方法是利用两节干电池串联作为电源;将电压表与气敏电阻并联使用。
【详解】(1)由图乙知空气湿度为30时气敏电阻的阻值R1=30Ω,电路的总功率为
(2)由图知湿敏电阻的阻值随着温度的升高而变小,所以空气湿度最大时湿敏电阻的阻值最小,由串联电路电压的分压作用知显示器的示数最大,此时电路中的电流为
由串联电路电压的规律知湿敏电阻两端的电压为
湿敏电阻的阻值为
由图乙知当湿敏电阻的阻值为20Ω时,最大空气湿度为50。
(3)由于电压表的量程最大为3V,所以可以减小电源电压,即可利用两节干电池串联作为电源,可以提高污染指数的测量范围;由于湿敏电阻的阻值随空气湿度的变大而减小,所以当湿度变大时气敏电阻的阻值减小,根据串联电路的分压特点可知湿敏电阻两端的电压变小,所以可以选用0~15V量程或将电压表与气敏电阻并联使用、减小定值电阻R0的阻值。
18.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲所示,是正方体物件检测电路图,该电路图可同时检测物体的高度和质量,其电源电压恒为。为检测口下方的力敏电阻,其阻值随压力的变化如表格所示;为竖直固定放置的长度的滑动变阻器,其每的阻值为,滑片可随高度检测板竖直上下移动(轻质绝缘、忽略滑片与电阻丝间的摩擦力);为的定值电阻。现将一边长为的实心正方体标准件放入图甲的检测口,滑片恰好在的中点,电流表的示数为。求:
压力
19.8
20.0
20.2
20.4
…
阻值
11
10
9
8
…
(1)此时定值电阻两端的电压;
(2)实心正方体标准件的重力;
(3)如图乙所示,将另一实心正方体工件B放入时,电压表示数为,电流表示数为。求正方体工件B的边长及此时压敏电乙压的电功率。
18.【答案】(1)5V
(2)20.0N
(3)5cm,1.8W
【详解】(1)由图甲知,电阻R1、R2、R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2滑片以下部分电阻的电压。电流表示数为0.5A时,定值电阻R3两端的电压
U3=IR3=0.5A×10Ω=5V
(2)由题意可知,滑动变阻器R2的阻值
R2=10cm×1Ω/cm=10Ω=R3
由串联电路的分压特点可得,R2两端的电压
U2=U3=5V
则R1两端的电压
U1=U-U2-U3=15V-5V-5V=5VR1的阻值
由表格数据知,此时R1受到的压力为20.0N,则实心正方体标准件A的重力为20.0N。
(3)电压表示数为3V,电流表示数为0.6A。电压表所测部分的电阻为
正方体工件B的边长
此时R1两端的电压
U'1=U-U2-U3=U-I'R2-I'R3=15V-0.6A×10Ω-0.6A×10Ω=3VR1的电功率
P1=U'1I'=3V×0.6A=1.8W
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