内容正文:
第五辑
欧姆定律……………………………………………………………………………01
电功率(焦耳定律)……………………………………………………………44
物理学史、与宇宙和粒子、信息与通信、能源与能量守恒…………………87
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欧姆定律
考点分类
核心知识点
考查频率
星级
典型题型
欧姆定律公式
I=U/R及变形公式
高频
★★★★★
计算题/实验探究题
伏安法测电阻
实验原理、电路图设计、数据处理
高频
★★★★
实验设计/误差分析题
串并联电路计算
串并联总电阻、分压分流规律
高频
★★★★★
综合计算题
动态电路分析
滑动变阻器引起的电压/电流变化
高频
★★★★
图像分析/选择题
U-I图像分析
电阻计算、图像斜率物理意义
高频
★★★★
图像分析题
实验探究
探究电流与电压、电阻的关系
高频
★★★★★
实验设计/数据表格分析
特殊电阻问题
小灯泡电阻变化、半导体电阻特性
中频
★★★
综合应用题
分值占比
全国中考平均占比 15-20%,实验题(35%)、综合计算题(40%)、图像分析题(15%)为主。
命题特点
生活化:结合智能家居电路(如调光灯)、新能源汽车电池组电压管理。
实验创新:2024年江苏卷“用数字电表探究温度对电阻的影响”(传感器技术应用)。
跨学科:与数学(函数图像)、化学(电解液电阻)结合。
易错点
单位未统一(如mA未换算为A导致计算错误)。
忽略电阻的温度影响(如小灯泡电阻随亮度变化)。
动态电路中误判滑动变阻器阻值变化方向。
分值与题型
分值:预计占 16-22分(选择题4-5道 + 1道实验题 + 1道综合计算题)。
题型分布:
基础题(8-10分):公式变形、简单串并联计算、U-I图像斜率判断。
综合题(8-12分):动态电路极值问题、伏安法实验改进设计、多状态电路分析。
命题热点预测
科技应用:
智能手环心率监测电路(光敏电阻动态阻值分析)。
电动汽车电池组内阻与输出效率计算。
实验创新:
用光敏电阻替代定值电阻探究电流与光照关系(数字化实验)。
伏安法测电阻的非常规接法(如单表法测电阻)。
社会热点:
碳中和背景下的节能电路设计(如低功耗传感器的电阻优化)。
高温环境对电路元件电阻的影响(如新能源汽车散热设计)。
重点关注方向
复杂动态电路:
含敏感元件(热敏、光敏电阻)的多变量电路分析。
滑动变阻器与定值电阻组合的极值问题(如电压表量程保护)。
跨学科整合:
数学:一次函数与U-I图像的对应关系(斜率=电阻)。
化学:电解质溶液导电性与电阻的关系(如盐水浓度梯度实验)。
区域考情提示:
教育发达地区:可能强化“传感器电路分析”(如北京卷光敏电阻动态模型)。
工业城市:侧重“电路安全设计”(如上海卷新能源汽车电池内阻计算)。
新课标地区:增加“实验方案开放性评价”(如河南卷伏安法改进设计)。
【思维导图】
【考点扫描】
考点 电流与电压和电阻的关系
电流与电压和电阻的关系
1.实验:探究电流与电压和电阻的关系
①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?
猜想与假设:电压是产生的电流的原因,同一个小灯泡,在以一节干电池供电时,小灯泡发光较暗,用两节干电池供电时,小灯泡发光较亮,所以有两种猜想:①导体两端电压越大,导体中电流越大;②通过导体的电流与导体两端电压成正比。
③设计实验,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
④进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)
⑤分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。)
得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
实验结论:
1. 当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
2. 当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
考点 欧姆定律
欧姆定律
1. 欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。(德国物理学家欧姆)
(2)公式: I = R= U=IR
U—电压—伏特(V);R—电阻—欧姆(Ω);I—电流—安培(A)
(3)使用欧姆定律时需注意:R=不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。
欧姆定律的理解
1.U=IR电压与电流成正比,电压是形成电流的原因(电阻不确定).
2.R=
此变形式只是提供一种测量、计算电阻的方法,电阻的大小与电压和电流无关.
考点 电阻的测量
伏安法测量小灯泡的电阻
(1)实验原理:R=
(2)实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
(3)实验电路:
(4)实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据R=,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
(5)实验表格:
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
(6)注意事项
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
实验补充
1.滑动变阻器在实验中的作用
(1)保护电路;
(2)改变待测电阻两端电压,实现多次测量。
(3)改变电路中的电流,实现多次测量。
2.电流表多、电压表和滑动变阻器选择原则
(1)电流表、电压表:在不超过量程的前提下,选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确,这是因为小量程的分度值小,准确的高。因此测量时,能用小量程就不要大量程。
(2)滑动变阻器:所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值;
考点 欧姆定律的应用
电阻串并联电路的规律
串联电路
并联电路
电流特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;
若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比=
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
=
电路作用
分压
分流
注意:电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。
欧姆定律在串并联电路中的应用
(1)串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。
(2)当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化;但另一个支路电流和电压都不变。
(3)家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。
知识拓展:欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串联电路电阻和电压的定性关系
(1)串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.
(2)串联电路的电压:=,=.
即U=U1+U2.
2.并联电路电阻和电流的定性关系
(1)并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.即=++…+.
(2)并联电路的电流:=,=.
即I=I1+I2.
【技巧点拨】
技巧 欧姆定律计算公式的应用技巧
(1)同体同路:欧姆定律中电流、电压和电阻,是对同一导体或同一段电路而言的,三者要一一对应;
(2)同一时刻: 中的三个物理量是同一时刻的值,不可混淆电路结构变化前后的关系。
(3)统一单位:公式中的三个物理量,必须使用国际单位中的单位。U的单位是伏特(V)、R的单位是欧姆(Ω)、I的单位是安培(A)
(4)规范做题:a计算时,要写出必要文字说明;b代入数值或写计算结果时,不要忘记单位。
技巧 电路故障判断技巧
故障(有且只有一处)
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数,且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变,电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变
技巧 动态电路电阻判断技巧
电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。
技巧 电阻的串并联计算方法
1.电阻的串联
(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和:R串=R1+R2+……Rn。
(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:R串=nR。
2.电阻的并联
(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和,即:。
(3)n个相同电阻R0串联时的总电阻为:。
(4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为:R总=。
【易错指导】
易混易错点:欧姆定律的理解应用易错?
1.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2.数学表达式:I=U/R。变形公式:U=IR;R=U/I。U-电压,单位:V;I-电流,单位:A;R-电阻,单位:ῼ。
3.在计算时,三个量必须是同一用电器的同一状态的三个量。
【注意】不要错误的认为:电压与电流成正比;电阻与电压成正比,与电流成反比!
易混易错点:欧姆定律的因果关系理解易错。
(1)对于欧姆定律变形公式U=IR而言,不能说成电压与电流成正比,电压是因,电流是果;先有电压才有电流。
(2)对于欧姆定律变形公式而言,不能说成电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻是导体本身一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
易混易错点:小灯泡电阻计算易错?
不能对小灯泡在不同电压下的电阻求平均值!因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。电压越高时,电流越大,小灯泡灯丝发热越厉害。
易混易错点:动态电路电表示数变化判断易错。
分析电表示数变化问题,第一步是准确判断出电路的连接方式和各电表所测的是哪个用电器的什么量。第二步是按照上述分析模式进行具体分析。遇到比例问题,要分析清楚这个比例反映的是什么量:若果是定值电阻的阻值,则不会改变,若果是滑动变阻器的阻值,则根据滑动变阻器阻值的变化情况来分析即可,其它的情况依次类推,具体分析即可。
1.(2024·四川绵阳·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,和为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,将的滑片从最左端向右移动少许,则此过程中( )
A.电压表示数减小量大于电压表示数增加量
B.电压表示数减小量小于电压表示数增加量
C.电压表示数增加量大于电压表示数减小量
D.电压表示数增加量小于电压表示数减小量
2.(2024·青海西宁·中考真题)控制大气污染物浓度是确保空气质量,实现碧水蓝天的重要措施。如图甲是物理学习小组设计的大气污染物浓度监测简化电路。当污染物浓度增大时,污染物浓度监测表的示数增大;R为气敏电阻,其阻值随污染物浓度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当污染物浓度增大时,气敏电阻的阻值增大 B.当污染物浓度增大时,电流表示数增大
C.当污染物浓度增大时,电压表示数增大 D.污染物浓度监测表是电压表改装而成的
3.(2024·陕西·中考真题)小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将滑片向右滑动进行校准
4.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
5.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为 V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是 。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
6.(2024·西藏·中考真题)实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过的电流为 A,此次测得的阻值为 Ω。
(4)为了减小误差,改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出的平均值。
7.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯,器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是 联;
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变 ;
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为 V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置,为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置;
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω,调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高,则铅笔芯甲和乙相比( )
A.调节范围大,调节精度高 B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高 D.调节范围小,调节精度低
8.(2024·海南·中考真题)小海对压敏电阻的特性很感兴趣,他在老师的协助下制作了一个简易电子秤,图甲为设计原理图。电源电压保持不变,为定值电阻,为压敏电阻,重量指示表由一只量程为0~0.6A的电流表改装而成,放在上的是轻质绝缘托盘,的阻值与压力的关系如图乙所示。请完成下列问题。
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随着压力F的增大而 ;
(2)闭合开关S后,在托盘中放置重为2N的物体时,电流表示数为0.24A;放置重为4N的物体时,电流表示数为0.6A。定值电阻为多大?
(3)在托盘中放置一个苹果,电流表指针指在满刻度的位置,此苹果的重力为多大?
(4)在调试过程中,发现此电子秤的量程较小,想要增大电子秤的量程,请你用学运的物理知识,在不改变原电路及元件的基础上,设计一个增大量程的简要方案。(可用简要文字、表达式、示意图进行说明)
9.(2024·四川巴中·中考真题)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大 B.电流表示数减小
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电压表与电流表示数的比值变小
10.(2024·山东济南·中考真题)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表的示数、电流表的示数以及灯泡的亮度,可能出现的现象是( )
A.变大,变小,灯泡亮度不变 B.变小,变大,灯泡亮度变暗
C.变小,变小,灯泡亮度不变 D.变大,变大,灯泡亮度变亮
11.(2024·山东威海·中考真题)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整 (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”“否”)。
12.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。
13.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S1处于断开状态。下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S2,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S2,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2。则
D.只闭合S3,电压表读数为U1;只闭合S2,电压表读数为U2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1
14.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据: 。
15.(2024·内蒙古·中考真题)某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N,圆柱形浮筒B底面积为100cm2,重为18N。电路中电源电压恒定,R0为定值电阻,压敏电阻Rx(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,Rx上表面面积为50cm2,Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为10cm,B浸入水中的深度为8cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数=20mA;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降60cm,稳定后,B浸入水中的深度仍为8cm,电流表示数=12mA。不计绳重和摩擦,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为10cm时Rx所受水的压力;
(4)R0的阻值。
16.(2025·安徽宿州·一模)如图所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中( )
A.电流表示数增大
B.电压表V1示数增大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V2示数减小
17.(2025·江苏连云港·一模)某同学设计了一种烟雾报警器,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小至某一值时,装置报警。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.电压表示数减小
B.电路消耗的总功率增大
C.电压表与电流表的示数之比减小
D.若减小R0的阻值,可使装置在更高浓度烟雾下才报警
18.(2025·安徽合肥·二模)在刚刚结束的体育测试中有一项目为坐位体前屈,对身体柔韧性测试,测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大,测试者身体柔韧性就越好。图甲所示是测试装置的实物图,图乙其工作原理电路,已知电压表、电流表示数分别为、,电压表、电流表示数变化量分别为、,下列说法正确的是( )
A.测试者身体柔韧性越好,整个电路中的总电阻越大
B.测试者身体柔韧性越好,电压表的示数就越大
C.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
D.无论测试者身体柔韧性如何,的值不变
19.(2025·湖南长沙·二模)如图甲是身高、体重测量仪,当人站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,力敏电阻的阻值随压力增大而减小,滑片随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高电流表A示数越小
B.体重越大电压表示数越小
C.体重越大电流表示数越大
D.体重越大电压表示数与电流表示数的比值越大
20.(2025·湖南长沙·一模)小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.
B.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
C.当在导体甲的两端上加的电压时,通过导体甲的电流为
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上时,干路中的电流为
21.(2025·四川成都·二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
22.(2025·安徽宿州·一模)如图所示电路中,定值电阻的阻值为30Ω。只闭合开关,电流表示数为0.15A,再闭合开关,电流表示数变化了0.1A,则定值电阻的阻值为 Ω。
23.(2025·江苏南京·模拟预测)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变,电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,每升高1℃,R的阻值增大 Ω。通过数字电压表的示数可反映环境的温度,某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了16mV,环境温度为20℃时,电压表的示数为 V。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该衡温装置的灵敏度越高,若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更 的恒流源。
24.(2025·江苏·一模)用如图所示的电路测量小灯泡正常工作时的电阻,实验原理是 ,小灯泡额定电压为,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某位置时电压表示数为,应向 (左/右)移动滑片P直至灯泡正常工作,此时电流表示数为,则灯泡正常工作时电阻为 。
25.(2025·湖北武汉·一模)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明同学准备了如下器材:学生电源(调节旋钮可选择、、、、、的电压),定值电阻5只(、、、、),滑动变阻器一只(;1A),电流表(;)、电压表(;)、开关及导线若干。
(1)小明同学将学生电源电压调到处,将电阻连入并接好电路(如图甲)。电路有一根导线连接错误,请你在这根导线上画“”,并用笔补画出正确的导线 (不允许导线交叉)。
(2)导线改接正确后,小明同学闭合开关进行实验,当电压表示数如图乙时,记下电流表示数。随后小明断开开关,用电阻替换电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,向 (选填“左”或“右”)移动滑片,直至电压表示数为 (选填“1”“1.5”或“2”)V,并记下电流表的示数。
(3)小明同学在换上电阻时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到需要的电压,此时可以采取的措施是将电源电压调到 V,继续实验。
(4)在现有器材下(电源电压与电表的测量范围可根据需要选用),要求五只定值电阻全部参与实验,则控制电压不超过 。
26.(2025·安徽合肥·二模)小张同学用下列器材测量定值电阻的阻值,如图甲所示。
(1)如图甲所示的电路,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“”并用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现两电表均无示数,则故障可能是
(3)电路改正后,进行了三次实验,数据如下表,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,分析数据可知被测电阻的阻值为 ;(结果保留1位小数)
序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
1.2
0.12
2
20
0.20
3
2.7
(4)为了实验数据更准确,她又设计了如图所示的电路图。电源电压不变,另一定值电阻的阻值已知。
①闭合,断开时,电压表的示数为;
②闭合、时,电压表的示数为;
③电阻 (用、、表示)
27.(2025·四川成都·二模)为预防流感,学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行消毒。物理小组的同学为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图甲所示的检测电路,用电压表的示数表示过氧乙酸气体浓度。已知电源电压为,定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
(1)当空气中过氧乙酸气体的浓度为时,求电压表示数;
(2)求该检测仪能测量空气中过氧乙酸气体浓度的最大值是多少g/m?
28.(2025·上海长宁·二模)在下图(a)所示电路中,电源电压为12伏,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表V的示数为8伏。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)移动滑片P,求电压表V允许的示数变化范围。
29.如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,其电源电压不变,同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.7A,下列分析与判断正确的是( )
A.此时小灯泡L的电阻为20Ω
B.此时通过电阻R的电流为0.5A
C.此时整个电路的总电阻大于8Ω
D.若将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,则通过电路的电流为0.2A
30.科技改变生活,也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示,R2为可调节阻值的滑动变阻器,当半径r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法正确的是( )
①半径r变大时,电流表示数变大
②半径r变大时,电压表示数变大
③圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
④半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
31.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S,下列分析中正确的是( )
A.若A处接电流表,B处接电阻,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,使开关S1从断开到闭合,则两电表的示数均变大
B.若A处接电流表,B处接电阻,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,使开关S1从断开到闭合,则两电表的示数均变小
C.若A、B两处均接电阻,开关S1始终断开,则在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大
D.若A、B两处均接电阻,开关S1始终断开,则在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小
32.某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,向右移动滑片P的过程中会出现的现象是( )
A.A1示数变大,A2示数变小,灯泡亮度不变
B.A1示数变小,A2示数变大,灯泡亮度变暗
C.A1示数变大,A2示数变大,灯泡亮度不变
D.A1示数变小,A2示数变小,灯泡亮度变亮
33.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b端移动,则( )
A.电压表和电流表示数的比值不变
B.R1的电流变化量一定和变阻器R2的电流变化量相等
C.R1的电压变化量一定和变阻器R2的电压变化量相等
D.电压表示数的变化量和电流表示数的变化量的比值不变
34.如图甲所示是一款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为10Ω,电压表的量程为3V,电流表的量程为0.6A,秤盘下压力检测板M与可变电阻R 相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当检测板所受压力 F 增大时,电压表的示数减小
B.F增大时,电压表与电流表示数变化量比值保持不变
C.该装置所能测量的最大质量为120kg
D.若将R0换成20Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将变小
35.图甲是热敏电阻温度计电路图,其中R1是热敏电阻,R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。测量温度时R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度( )
A.应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,通过R1的电流会减小
C.在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小
D.某次测温时,温度表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
36.班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示.已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与受到的压力的大小关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,不计踏板所受重力,闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为,此时的阻值为 Ω,电源电压为 V。当测量质量为的小好同学时,电流表示数为 A。(g取)
37.如图所示电路,电压保持不变,R1=10Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.6A,当S闭合时,电流表的示数为0.9A,则U= V,R2= Ω。
38.如图所示,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为20Ω,当只闭合开关S时,电流表示数为0.3A,再闭合开关S1后,电流表示数变化了0.1A,则R1和R2的总电阻为 Ω。
39.一个小灯泡上标着“2.5V 0.3A”,表明这个小灯泡正常工作时的电阻为8.3Ω。
(1)图甲是小明为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。他的连接有三个错误;
①请你写出这三个错误分别错在哪里 ;
②在图甲中改成正确的连接 ;
(2)这个实验中滑动变阻器除了保护电路外,还起到了 的作用;
(3)改成正确的连接后,闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,接下来的操作是 ;
(4)正确操作后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了7组数据。其中,电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示。请读出图丙中电流表的示数,并在图丁的坐标系中描绘出第1组数据对应的点,并根据描出的7个数据点画出小灯泡的图像; 、
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压
2.5
2.2
2.0
1.8
1.6
1.2
1.0
电流
0.26
0.25
0.24
0.22
0.20
0.18
(5)分析实验数据,可以判定小灯泡的标称电阻是 (选填“准确”或“不准确”)的,依据是 ;
(6)分析图像可以判定,小灯泡的电阻值是 (选填“不变”或“变化”)的。
40.在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻若干,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求闭合开关前,滑片处于最左端);
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为 。排除故障后,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为 A;用10Ω的定值电阻代替5Ω接入电路,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端电压不变,此时滑片的位置位于上一次实验的 (选填“左”或“右”)侧;
(3)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,进一步得出结论: ;
(4)若所选的定值电阻最小值为5Ω,重新选择定值电阻两端所控制的电压,完成此探究能选用的定值电阻最大阻值为 Ω;小明在开关和电流表之间再串联一个定值电阻R0,使30Ω的电阻也能完成本次探究,此时R0的取值范围是 Ω。
41.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示。电路中电源电压恒为5V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)检测板不受压力时,电路中的电流为多少?此时电压表的示数为多少?
(2)该装置所能测量的最大压力为多少?
(3)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的办法。
1.D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】由图知,电压表V1测量的是R1两端电压,电压表V2测量的是滑动变阻器两端电压,滑动变阻器滑片从最左端向右移动少许,滑动变阻器接入电阻减小,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小;总电阻减小,电路中电流增大,根据可知电阻R1两端电压增大,即电压表示数增大。
AB.根据上述分析,可知电压表示数增大,电压表示数减小,故AB不符合题意;
CD.根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压的减小量由剩下的两个定值电阻分担,所以电阻R1两端电压增加量小于滑动变阻器两端电压减小量,即电压表示数增加量小于电压表示数减小量,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.B
【知识点】含有敏感电阻的动态分析
【详解】ABC.分析电路可知,气敏电阻和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。当污染物浓度增大时,由图乙可知,气敏电阻的阻值减小,则总电阻减小,根据可知电流表示数增大,根据串联分压原理可知,电压表示数减小,故AC错误,B正确;
D.当污染物浓度增大时,污染物浓度监测表的示数增大,所以污染物浓度监测表是电流表改装而成的,故D错误。
故选B。
3.D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】分析电路可知,闭合开关S后,、串联,电压表测上半段电阻丝分得的电压。
A.闭合开关S,由题图可知,保持阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变连入电路的阻值,由于电源电压不变,与连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,故A错误;
B.保持阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,电压表所测上半段电阻丝的电阻变大,由串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数变大,故B错误;
C.滑片向左滑,接入电路电阻变大,由串联电路分压规律可知,分到的电压变小,测量相同质量物体时,电压表示数变小,分度值变大,故C错误;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将滑片向右滑动进行校准,这时连入电路的电阻变小,两端的电压变大,台秤的测量值会变大,故D正确。
故选D。
4.A
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】BC.由图可知,与并联,电流表测通过的电流,电压表测电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数不变,故BC错误;
AD.由图可知,与并联,电流表测通过的电流,电压表测电源电压,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大,因并联电路各支路互不影响,所以电流表示数不变;电源电压不变,则电压表示数不变,故A正确,D错误。
故选A。
5.(1)
(2)断开
(3)的定值电阻断路
(4) 2 反
(5) 保护电路和控制定值电阻的电压不变 10
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
(4)[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
6.(1)断开
(2)B
(3) 0.24 10
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻的实验原理和电路图
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,由滑动变阻器的使用可知,应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处,即B端。
(3)[1][2]根据图乙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;由题意可知,此时Rx两端的电压Ux=2.4V,由欧姆定律可得,Rx的阻值
7.(1)串
(2)亮
(3)2.5
(4)B
【知识点】用滑动变阻器改变小灯泡的亮度、滑动变阻器的原理和构造、欧姆定律的应用、电阻串联的总阻值与各电阻阻值的关系及推导
【详解】(1)用铅笔芯做滑动变阻器,滑动变阻器应该与小灯泡串联连接在电路中。
(2)闭合开关,回形针向左移,接入电路中铅笔芯的电阻变小,根据串联电阻规律,总电阻变小,根据欧姆定律,电源电压不变,总电流变大,小灯泡亮度变亮。
(3)为了安全使用调光灯,小灯泡两端的电压不能超过额定电压2.5V,把电压表和小灯泡并联,电压表测量小灯泡的电压,所以,电压表示数为额定电压,即2.5V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置,根据串联电路分压规律,铅笔芯最小的电阻为此标记回形针的位置,回形针向左调节,接入电路铅笔芯长度变短,电阻变小,分得电压会变小,小灯泡分得电压会变大,所以,回形针向左调节不能超过此位置。
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω,甲的电阻比乙的电阻大,因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大,对应小灯泡亮度的变化范围大;回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高,假设甲乙移动长度为l,甲电阻变化为
乙电阻变化为
乙电阻变化小,乙电阻的精度更高;则铅笔芯甲和乙相比,调节范围大,调节精度低,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(1)减小
(2)10Ω
(3)1N
(4)将电流表的量程改用大量程
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析
【详解】(1)由图乙的信息可得,压敏电阻的阻值随着压力F的增大而减小。
(2)由图甲得,定值电阻R0、压敏电阻Rx串联,电流表测量电路电流。闭合开关S后,在托盘中放置重为2N的物体时,压敏电阻Rx受到的压力
由图乙得,压敏电阻Rx的阻值为90Ω,电流表示数为0.24A,由欧姆定律得,此时压敏电阻Rx的电压为
放置重为4N的物体时,压敏电阻Rx受到的压力
由图乙得,压敏电阻Rx的阻值为30Ω,电流表示数为0.6A,由欧姆定律得,此时压敏电阻Rx的电压为
由欧姆定律得,定值电阻为
(3)由串联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压为
在托盘中放置一个苹果,电流表指针指在满刻度的位置,电流表的示数为
由欧姆定律得,此时电路电阻为
则此时压敏电阻Rx阻值为
由图乙得,此时压敏电阻Rx阻值为1N,则此苹果的重力为
(4)电子称的量程增大,则压敏电阻Rx受到的压力变大,压敏电阻Rx的阻值变小,则电路的总电阻变小,由欧姆定律得,电路电流变大,则应将电流表的量程改为大量程。
9.D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】AB.由图可知灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动,滑动变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律知,电流变大;根据串联分压规律知,滑动变阻器分得的电压减小,故电压表示数减小,故AB错误;
CD.根据欧姆定律知,电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻,而滑动变阻器连入的电阻变小,故比值变小,故D正确,C错误。
故选D。
10.C
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】如图,灯泡于滑动变阻器并联,电流表A2在干路,测干路电流;电流表A1与滑动变阻器串联,测变阻器的电流;闭合开关,移动滑片P的过程中,电流表的示数发生变化,由于并联电路各支路互不影响,通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变;由于干路电流等于支路电流之和,因此电流表的示数发生变化,若变小,干路电流也变小,灯泡亮度不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(1)
(2)滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3) 2.5 8.3Ω
(4)否
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中,如下图
(2)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表和电压表均有示数,指针偏转角度均较小,则说明电路为通路,但电路中的电流过小,滑动变阻器接入电路的电阻过大。
(3)[1][2]根据题意知道,小灯泡的额定电压为2.5V,所以,实验中,调节滑片使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,根据图甲知道,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,所以电流表的示数为0.3A,由欧姆定律知道,此时小灯泡的电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻
所以,实验中选择的滑动变阻器应为。
(4)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,故此装置无法探究电流与电压的关系。
12.(1)6,14
(2)0.85A
【知识点】串联电路的电流规律、并联电路的电流规律、串联电路的电压规律及应用、并联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)若两灯泡串联在电路中,电路中电流为0.3A,由图甲可知,此时L1两端的电压为1.8V,则L1的阻值为
L2两端的电压为4.2V,则L2的阻值为
(2)串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以电源电压为
并联电路支路电压等于电源电压,由图可知,当电压为6V时,L1的电流为0.5A,经过L2的电流为0.35A,电流表测量干路电路,故电流表的示数为
13.D
【知识点】含有变阻器电路的动态计算
【详解】A.只闭合S1和S2,滑动变阻器R2、电压表被短路,电路为R1的简单电路,向右移动R2的滑片,电流表读数不变,电压表读数为0,故A错误;
B.只闭合S2,两个电阻串联,向左移动R2的滑片,电路中电阻减小、电流变大,电流表读数变大,定值电阻R1两端的电压变大,电压表读数减小,故B错误;
C.只闭合S1和S2,电路为R1的简单电路,电流表读数为I1;只闭合S2,两个电阻串联,电流表读数为I2;则,故C错误;
D.只闭合S3,电路为R2的简单电路,电压表读数为U1,U1为电源电压;只闭合S2,两个电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,读数为U2,由于R1的分压作用,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1,故D正确。
故选D。
14.(1)
(2)定值电阻短路
(3)大
(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误
(5)见详解
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(4)由图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,通过的电流为1A,出现这种情况的原因可能是电流表改用0~0.6A量程接入电路,但仍按0~3A量程读数,造成读数错误。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
15.(1)8N
(2)2N
(3)5N
(4)60Ω
【知识点】压强公式的简单应用、液体压强公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)当B浸入水中的深度为8cm时,浸入水中的体积
B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力
(2)模型中的船厢A和所盛水的总重为4N,由图甲可知滑轮组绳子有效段数n=3,绳子自由端的拉力为
解得
(3)当水深为10cm时,水对容器C底部压强为
容器底部受到的压力
(4)当浮筒B浸入水中的深度仍为8cm时,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B将上升,使船厢A下降60cm,浮筒B浸入水中的深度不变,此时水面上升高度
容器底部受到水的压强
容器底部受到水的压力
由图乙可知,当压力为5N时,Rx=60Ω;当压力为15N时,;根据欧姆定律可得电源电压
解得
R0=60Ω
16.C
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】闭合开关,R0与R串联,滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,接入电路的阻值由零到最大,电流表测电路中电流,电压表V1测R0两端电压,电压表V2测R两端电压。
A.滑动变阻器R接入电路的阻值变大,则电路中总电阻变大,电源电压恒定,根据可知,电路中电流减小,即电流表示数减小,故A不符合题意;
BD.根据串联电路分压规律,电压与电阻成正比,滑动变阻器R接入电路的阻值变大,故其两端电压增大,即电压表V2示数增大,根据串联电路电压规律,可知R0两端电压减小,即电压表电压表V1示数减小,故BD不符合题意;
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值为R0的阻值,R0为定值电阻,故比值不变,故C符合题意;
故选C。
17.D
【知识点】含有敏感电阻的动态分析
【详解】A.当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知通过电路的电流减小;由题中原理图可知电压表测量的是光敏电阻R的电压,根据串联电路电压关系可知,电流减小,电压表示数增大,故A错误,不符合题意;
B.由可知当电路中电流减小时电路消耗的总功率也减小,故B错误,不符合题意;
C.电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值,当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,所以电压表与电流表的示数之比增大,故C错误,不符合题意;
D.若减小R0的阻值,电路中的总电阻减小,由可知通过电路的电流增大,则可使装置在更高浓度烟雾下才报警,故D正确,符合题意。
故选D。
18.C
【知识点】含有变阻器电路的动态计算
【详解】AB.据图可知,电路是定值电阻R2与变阻器R1串联,电压表测变阻器R1两端电压,电流表测电路中的电流,测试者身体柔韧性越好,变阻器R1接入电路中的阻值越小,电路中的总电阻变小,根据串联分压原理可知,变阻器R1两端电压会变小,故AB错误;
C.由于电源电压不变,因此电压表示数的变化量与定值电阻的变化量相同,因此的值是定值电阻R2的阻值,该比值保持不变,故C正确;
D.由于电压表测变阻器R1两端电压,因此的值是变阻器R1的阻值,测试者身体柔韧性不同,变阻器R1的阻值会发生改变,故D错误。
故选C。
19.C
【知识点】含有敏感电阻的动态分析
【详解】A.由电路图可知,R与R0并联,电压表测电阻R两端的电压,电流表A测量通过R0得到电流,电流表A1测压敏电阻R支路的电流;身高越高,滑片上移,变阻器R0连入电路的电阻越小,由可知通过变阻器的电流越大,电流表A示数越大,故A错误;
BCD.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而减小可知,R的阻值越小,由可知通过压敏电阻R的电流越大,即电流表A1的示数越大,电压表测电阻R两端的电压,同时测量电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,由可知,电压表示数与电流表示数的比值灯泡电阻R的阻值,R的阻值越小,所以电压表示数与电流表示数的比值越小,故BD错误,C正确。
故选C。
20.B
【知识点】欧姆定律的简单计算、欧姆定律在图像中的应用
【详解】A.由图像知,甲和乙的I-U图像都是过原点的倾斜直线,则甲和乙都是定值电阻,甲两端的电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A,甲的电阻,故A正确,不符合题意;
B.由图像知,通过甲和乙的电流相同时,甲两端的电压比乙两端的电压小,据知,甲的电阻比乙的小,故B错误,符合题意;
C.由图像知,甲两端的电压为2V时,通过甲的电流0.4A,故C正确,不符合题意;
D.将甲和乙并联后,接到电压为3V的电源上,则通过甲和乙的电流分别为0.6A和0.3A,则干路的电流,故D正确,不符合题意。
故选B。
21. 5 避免偶然性,寻找普遍规律
【知识点】探究电流与电压的关系、欧姆定律的图像表示
【详解】[1]如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为
[2]本实验探究电流与电压的关系,最终得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比,故多次实验目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
22.20
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】只闭合开关,单独接入电路,电流表测的电流,再闭合开关,、并联,电流表测干路电流。根据并联电流规律可知,的电流为0.1A,则电源电压为
所以定值电阻的阻值为
23. 0.4 0.432 大
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析
【详解】[1]由图丙可知,温度升高20℃,电阻增大8Ω,则每升高1℃,R的阻值增大
[2]由图丙可知,当时,,由欧姆定律可知通过R的电流为
当时,
则通过R的电流为:
由题意可知,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变,环境温度从20℃上升到30℃,电阻变大,由可知,电压表的示数会增大,因电压表的示数变化了16mV,即
因电流不变,则,解得:
[3]为了增大改装置的灵敏度,应该在温度变化量相同时,变化更大的电压,根据欧姆定律变形公式可知,恒流状态下,电流I越大,电压U变化量越大,装置更灵敏,故应该换一个电流更大的恒流源。
24. 右 10
【知识点】欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】[1] 测量小灯泡正常工作时的电阻,是利用电流表、电压表测出电阻工作时的电流和电压,再利用欧姆定律的变形公式算出其电阻,所以,实验原理是。
[2]闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某位置时电压表示数为,此时小灯泡两端电压小于其额定电压,应减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器器电阻,所以,应向右移动滑片P直至灯泡正常工作。
[3]小灯泡正常工作时,电流表示数为,则灯泡正常工作时电阻为
25.(1)
(2) 左 1.5
(3)2
(4)5
【知识点】串联电路的电压规律及应用、 探究电流与电阻的关系、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)原图中电压表与定值电阻串联,电流表与定值电阻并联,这是错误的,电压表应与定值电阻并联,电流表应与定值电阻串联。如图所示:
(2)[1][2]图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为1.5V时,记下电流表的示数。
(3)由串联电路的分压原理可知,当变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得
所以电源电压最大值
即此时可以采取的措施是将电源电压调到2V继续实验。
(4)由于滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,所以电路的最大电流为1A,由欧姆定律,因此定值电阻两端允许的最大电压
因此控制电压不超过5V。
26.(1)
(2)滑动变阻器断路
(3)9.0
(4)
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、单伏法测电阻、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,变阻器的连线一上一下,如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现两电表均无示数,说明电路存在断路现象,且电压表与电源电压的连接断开,则故障可能是与电压表串联的滑动变阻器断路。
(3)由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A,由欧姆定律得,被测电阻的阻值为
(4)①闭合,断开时,电压表与定值电阻R0串联,此时电压表的示数等于电源电压,此时电压表的示数为,即电源电压为U1;
②闭合、时,定值电阻R0与待测电阻Rx串联,电压表测量待测电阻Rx的电压,电压表的示数为;
③定值电阻R0的电压为
电路电流为
由欧姆定律得,电阻
27.(1)2V
(2)
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析
【详解】(1)由图乙可知,当时,
此时电流为
则电压表的示数为
(2)电压表量程为0~3V,则电压表示数最大为3V,此时过氧乙酸气体浓度最大,此时电流为
则过氧乙酸气体传感器的阻值为
由图乙可知,当时,,则该检测仪能测量空气中过氧乙酸气体浓度最大值为。
28.(1)0.8A
(2)5Ω
(3)4V~10V
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,因此闭合开关S,电压表V的示数为8伏时,通过电阻的电流
(2)根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UR=12V-8V=4V
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值
(3)由题意知,闭合开关S,电压表V的示数为8伏,因此电压表选用大量程,而电源电压为12V,因此电压表不会超量程,根据串联分压可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,即,
解得U滑=8V;滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,则电路允许通过的电流为1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,其两端的电压最小,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器接入的阻值为R滑小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时滑动变阻器两端的电压为U滑小=I大R滑小=1A×2Ω=2V
因此电压表V允许的示数变化范围为4V~10V。
29.D
【知识点】串联电路的电压规律及应用、并联电路的电流规律、欧姆定律的简单计算
【详解】AB.由图乙得,闭合开关S1和S2时,灯泡L、定值电阻R并联,电流表测量干路电流。并联电路中各支路两端的电压相等,由图得,当灯泡的电压、定值电阻R的电压均为4V时,灯泡、定值电阻R的电流分别为0.5A、0.2A,此时干路的电流为
此时电流表的示数为0.7A,符合题意。
由欧姆定律得,此时小灯泡L的电阻为
故AB错误;
C.由欧姆定律得,此时整个电路的总电阻为
D.串联电路中,各用电器的总电压等于电源电压,电路中的电流处处相等。若将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,则小灯泡L和电阻R的总电压为5V,当电路电流为0.2A时,灯泡的电压、定值电阻R的电压分别为1V、4V,此时电源电压为
符合题意,故D正确。
故选D。
30.C
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、欧姆定律的简单计算
【详解】当r增大时,滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路电流变小,故电流表示数变小,R1的两端电压变小,根据串联电路的电压特点可知,R2的两端电压变大,电压表示数变大;由于数显表盘示数变大,可知圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数;电压表示数与电流表示数的比值即为变阻器接入电路的阻值,所以,该比值增大;故①③错误,②④正确;故C正确,ABD错误。
故选C。
31.D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】AB.若A处接电流表,B处接电阻,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,使开关S1从断开到闭合,此时电流表被短路,电流表示数变小;电压表测量的是电阻两端的电压,电压表示数不变,故AB错误;
CD.若A、B两处均接电阻,开关S1始终断开,电压表测量B电阻两端的电压,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小;根据U=IR可知,电压表的示数变小,故C错误,D正确。
故选D。
32.C
【知识点】并联电路的电流规律、含有变阻器电路的动态分析
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A2测变阻器支路的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源的电压, 闭合开关,向右移动滑片P的过程中, 滑动变阻器接入电路中的电阻变小,通过滑动变阻器的电流变大,干路电流变大,则A1示数变大,A2示数变大,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片向右移动时,通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变。
故选C。
33.BCD
【知识点】串联电路的电压规律及应用、含有变阻器电路的动态计算
【详解】开关S闭合,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器R2的滑片P从a向b端移动,接入的电阻从零到最大。
A.电压表和电流表示数的比值为变阻器接入电路的阻值,所以应该变大,故A错误,不符合题意;
B.串联电路中电流处处相等,所以R1的电流变化量一定和变阻器R2的电流变化量相等,故B正确,符合题意;
C.电源电压保持不变,根据串联电路电压规律,R1两端电压与R2两端电压之和等于电源电压,所以R1的电压变化量一定和变阻器R2的电压变化量相等,故C正确,符合题意;
D.电压表示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为R1的阻值,R1为定值电阻,所以比值不变,故D正确,符合题意。
故选BCD。
34.BD
【知识点】含有敏感电阻的动态分析
【详解】由图甲可知,R和R0串联,电压表测量R0两端的电压。
A.由图像可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表测定值电阻R0两端的电压,可知电压表的示数增大,故A错误;
B.F增大时,电压表与电流表示数变化量比值等于定值电阻的阻值,所以比值保持不变,故B正确;
C.压力越大,R的电阻越小,通过电路的电流越大,电流表量程为 0.6A,电压表量程为 3V。当电压表示数为3V时,此时通过电路的电流为允许通过的最大电流
此时可变电阻R的阻值为
由图乙可知,此时最大的压力为900N,则最大质量为,故C错误;
D.若将R0换成20Ω的电阻,由于电压表和电流表的量程一定,根据欧姆定律可知电路中的最大电流变小,根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为3V,则压敏电阻接入电路的阻值变大,由图乙可知该装置所能测量的最大压力值变小,故D正确。
故选BD。
35.CD
【知识点】含有敏感电阻的动态分析、欧姆定律的简单计算
【详解】A.由图甲可知,两个电阻串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,由题意知电流表的示数不变,根据U=IR知定值电阻R2两端的电压不变,由于电源电压变化,所以电压表V1的示数变化,所以应将电压表V1的表盘刻度改成相应的温度刻度,故A不符合题意;
B.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,其R1的温度不变,其阻值不变,通过的电流不变,故B不符合题意;
C.从图乙可知,热敏电阻R1的电阻随温度升高而降低,由于电流表的示数不变,由U=IR知热敏电阻R1两端的电压随温度升高而降低,故C符合题意;
D.由图乙可知,温度表盘上显示的温度是30℃时,R1的电阻值为280Ω,此时的电源电压为U=I(R1+R2)=2×10-3A×(280Ω+100Ω)=0.76V
故D符合题意。
故选CD。
36. 45 12 0.2
【知识点】欧姆定律的简单计算、重力的计算与估算
【详解】[1][2]图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,R=45Ω,I=0.2A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压为U=I(R+R0)=0.2A×(45Ω+15Ω)=12V
[3]小好同学的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
压敏电阻的阻值R′=15Ω,此时电路中电流为
37. 6 20
【知识点】欧姆定律的简单计算、并联电路的电流规律
【详解】[1]当S断开时,只有R1接入电路,电流表的示数为0.6A,则通过R1的电流I1=0.6A,则电源电压
[2]当S闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,即I=0.9A
通过R2的电流
R2两端的电压
R2的阻值
38.15
【知识点】欧姆定律的简单计算、并联电路的电流规律
【详解】由电路图可知,当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,由欧姆定律可知电源的电压U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
再闭合开关S1后,两电阻并联,电流表测干路电流,电流表示数变化了0.1A,并联电路各支路互不影响,所以通过R2的电流不变,又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数为I=I2+ΔI=0.3A+0.1A=0.4A
则根据欧姆定律可得电阻R1和R2的总电阻为
39.(1) 电流表正负接线柱接反 电流表量程选错 滑动变阻器两个上端接线柱连入电路
(2)见解析
(3)将电流表调零
(4) 0.28A
(5) 不准确 见解析
(6)变化
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻的实验原理和电路图
【详解】(1)[1][2][3]电流表串联在电路中,电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,而图甲中电流表正负接线柱接反;根据小灯泡的额定电流可知电流表应该选择小量程,故电流表量程选择错误;滑动变阻器应上下各选一个接线柱串联在电路中,而电路中滑动变阻器的接线柱都接在上面金属杆上了。
[4]电流应从电流表正接线柱流进;灯正常发光时的电流为0.3A,电流表应选择小量程;滑动变阻器应“一上一下”接进电路,如图所示
(2)电源为3节干电池,电源电压约为4.5V,电源电压大于灯泡正常发光时的额定电压,所以滑动变阻器还起到改变电路电流从而起到改变灯两端电压的作用。
(3)闭合开关前,电路中没有电流,电流表指针没有指示零刻度线,说明没有将电流表调零,所以接下来的操作是将电流表调零。
(4)[1][2]由图甲可知电流表的量程是0~0.6A,图丙中电流表分度值为0.02A,示数为0.28A,即电路中电流为0.28A,用光滑的曲线将各点连接起来,如图所示:
(5)[1][2]由表中数据可知,小灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流不等于标定电流0.3A,故可以判定小灯泡的标称电阻是不准确的。
(6)由图像可知,小灯泡的I-U图像不是一条直线,说明电流与电压不成正比,由可知,灯泡的电阻不是一个定值,故灯泡的阻值是变化的。
40.(1)
(2) 定值电阻断路 0.4 左
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4) 25 4~24
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)电压表与定值电阻R并联。滑动变阻器的滑片在闭合前置于最左端(使其接入电路的阻值最大),以保证刚闭合开关时电流不会过大,保护电路,如下图所示:
(2)[1]电流表始终无示数,说明电路可能断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表并联以外的部分没有断路,所以故障原因可能是定值电阻断路。
[2]图乙中的电流表小量程接入电路,分度值为0.02A,则其示数约为0.4A。
[3]将5 Ω换成10 Ω并保持定值电阻两端电压不变时,因所需的电流更小,滑动变阻器需接入更大阻值,故滑片应向左移动,此时滑片的位置位于上一次实验的左侧。
(3)由图丙可见,当电压一定时,电流随电阻的倒数的增大而增大,即:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[1]由题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0-0.6A,由串联电路的电流特点可知,为了电路安全,电路中的最大电流只能为0.5A,由欧姆定律可知,电压一定时,定值电阻的阻值最小时电路中的电流最大,则定值电阻两端所能控制的最大电压为
由串联的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为
电压表示数为变阻器分得电压的
根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为20Ω时,定值电阻的阻值为
即所选择的定值电阻的最大阻值为25Ω。
[2]由串联电路的分压原理可知,当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
由串联电路的分压原理可知,当定值电阻为30Ω时,滑动变阻器需要接入电路的最大电阻为
由串联电路的电阻特点,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,串联定值电阻R0最小,为
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,串联定值电阻R0的阻值最大,为
即此时R0的取值范围是4~24。
41.(1)0.05A,1.5V
(2)5×103N
(3)见解析
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】(1)由图甲可知,R、R0串联,电压表测定值电阻两端的电压,由图乙可知,当检测板不受压力时,R的阻值为R=70Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
由欧姆定律可知R0两端的电压为
(2)根据电压表量程可知,R0两端的最大电压为U0大=3V,根据欧姆定律可得电路中的最大电流为
电路中的最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知R的最小阻值为
由图乙可知,当R小=20Ω时,该装置所能测量的最大压力为5×103N。
(3)压力越大,R的阻值越小,由于R0两端的最大电压一定,电源电压不变时,R两端的最小电压也不变,由串联电路的分压规律可知,要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为:可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻。
焦耳定律
考点分类
核心知识点
考查频率
星级
典型题型
电功率基础
电功率公式(P=UI、P=W/t)及单位(瓦特W)
高频
★★★★★
计算题/简答题
额定功率与实际功率
额定电压/功率与实际电压/功率的关系
高频
★★★★★
综合应用题/实验分析题
电能表与电能计算
电能表参数解读(如3000r/kWh)、电能计算(W=Pt)
高频
★★★★
计算/生活应用
焦耳定律
焦耳定律及电热计算
高频
★★★★
实验探究/综合计算
电功率测量
伏安法测功率(电路设计、误差分析)
高频
★★★★
实验设计题/数据表格分析
动态电路功率分析
滑动变阻器引起的功率变化(极值问题)
中频
★★★
图像分析/选择题
节能与效率
用电器效率计算(η=W有用W总×100%)
中频
★★★
计算题/环保应用题
分值占比
全国中考平均占比 15-20%,计算题(40%)、实验题(30%)、综合应用题(25%)为主。
命题特点
生活化:结合家用电器(如电热水器、空调)功率标注、智能电表读数分析。
实验创新:2024年广东卷“用红外热成像仪探究电热与电流关系”(数字化工具应用)。
跨学科:与数学(函数图像极值)、化学(电热效率与能量转化)结合。
易错点
混淆额定功率与实际功率(如误认为“220V 100W”灯泡接110V时功率仍为100W)。
焦耳定律计算时忽略时间单位统一(如分钟未换算为秒)。
电能表转数计算错误(如转数=电能×参数)。
分值与题型
分值:预计占 16-22分(选择题4-5道 + 1道实验题 + 1道综合计算题)。
题型分布:
基础题(8-10分):电功率公式变形、额定功率判断、电能表读数。
综合题(8-12分):动态电路功率极值、伏安法测功率实验改进、用电器效率计算。
命题热点预测
科技应用:
快充技术中的功率管理(如手机快充协议中的电压/电流动态调节)。
智能家居的节能模式分析(如空调变频技术降低待机功率)。
实验创新:
用温度传感器定量研究电热与电阻关系(焦耳定律的数字化验证)。
探究“小灯泡实际功率与亮度关系”(结合U-I曲线分析)。
社会热点:
碳中和背景下的“绿色家电”能效等级评估(如1级能效 vs 3级能效)。
新能源汽车充电桩的功率匹配与电路安全设计。
重点关注方向
复杂功率模型:
多档位用电器功率分析(如电饭煲的加热/保温电路设计)。
含敏感元件的动态功率变化(如光敏电阻调节路灯功率)。
跨学科整合:
数学:二次函数与电功率极值(P=I2RP=I2R的抛物线特性)。
工程:输电线路的功率损耗与高压输电原理。
区域考情提示:
教育发达地区:可能考查“复杂动态功率极值问题”(如北京卷滑动变阻器功率最大值)。
农村地区:侧重“家电安全使用与电路承载能力”(如河南卷农网改造功率匹配)。
新课标地区:增加“实验方案开放性设计”(如江苏卷焦耳定律创新实验)。
【思维导图】
【考点扫描】
考点 电能
电功
1.定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W
2.单位:焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J
注意:电流做功的实质:电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
3.公式:规定电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。
①W=UIt U= I= t =
②W=I2Rt I2= I = R= t =
③W=t U2= U = R = t =
④W=UQ U= Q =
⑤ W=Pt P= t=
4.公式中的物理量:
W—电能—焦耳(J) U—电压—伏特(V) I—电流—安培(A)
t—时间—秒(s) R—电阻—欧姆(Ω) Q—电荷量—库伦(C)
P—功率—瓦特(W)
电能表
1. 测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。
2. 表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。
3. 铭牌说明:
(1)“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。
(2)“10(20 A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20 A。
(3)“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用;
(4)“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。
串并联电路中电功的特点
1. 串并联电路电功特点:
(1)在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和;
(2)串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即=;
(3)并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即=(各支路通电时间相同)。
【拓展】1.应用电功的计算公式W=UIt时的注意事项
(1)W、U、I、t四个物理量应该是同一个用电器或同一段电路在同一段时间内对应的值.
(2)W、U、I、t四个物理量的国际单位分别是焦(J)、伏(V)、安(A)、秒(s).
考点 电功率
电功率
1. 电功率:
(1)定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。
(2)物理意义:表示消耗电能的快慢。
(3)符号:P
(4)单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W
(5)电功率的定义式:P= W=Pt t=
第一种单位:P—电功率—瓦特(W);W—电功—焦耳(J); t—通电时间—秒(s)。
第二种单位:P—电功率—千瓦(kW);W—电功—千瓦时(kW·h);t—通电时间—小时(h)。
2. 串并联电路电功率特点:
(1)在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和;
(2)串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即=;
(3)并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即=。
额定功率与实际功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
(3)额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
(4)用电器实际工作时的三种情况:
①U实<U额 P实<P额—用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红);
②U实>U额 P实>P额—用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);
③U实=U额 P实=P额—用电器正常工作。
注意:电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W。
【易错警示】灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关。
额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。
将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。
考点 测量小灯泡的电功率
伏安法侧小灯泡的功率
1. 伏安法测小灯泡的功率
(1)实验原理:
(2)实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
(3)实验电路图
(4)实验步骤:
①按电路图连接实物。
②检查无误后,闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
(5)实验表格:
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2
(6)注意事项:
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路;
④不需要计算电功率的平均值。
考点 焦耳定律及其应用
焦耳定律
1. 电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。
2. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。(英国物理学家焦耳)
3. 定义式:Q=I2Rt I2= R= t =
4. 导出式:①Q=UIt U= I= t =
② Q=t U2= U = R = t =
③Q=Pt P= t=
Q—热量—焦耳(J); I—电流—安培(A); R—电阻—欧姆(Ω);
t—通电时间—秒(s); P—电功率—瓦特(W); U—电压—伏特(V)。
5. 有关焦耳定律的注意事项:对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立Q=Uit Q=t Q=Pt;对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。
焦耳定律的应用
1. 利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
2. 防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
3. 串并联电路电功特点:
(1)在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;
(2)串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即=;
(3)并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即=(各支路通电时间都相同)。
4 电热的利用和防止
(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器.
(2)防止:散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇.
【技巧点拨】
技巧 电流做功的计算公式汇总
①W=UIt U= I= t =
②W=I2Rt I2= I = R= t =
③W=t U2= U = R = t =
④W=UQ U= Q =
⑤ W=Pt P= t=
技巧 串并联电路中电流做功与电阻的关系
串联电路
电流通过各电阻所做的功与其电阻值成正比
=
并联电路
电流通过各电阻所做的功与其电阻值成反比
=
(3)在任何情况下,在一定时间所做的总功。
技巧 用电能表测量电路消耗电能的方法
a.消耗电能较多时,电能表的计数器在一段时间内前后两次读数之差,就是这段时间内所消耗电能的总量.(最后一位表示小数点后第一位)
b.消耗电能较少时,可通过转盘所转过的圈数(或指示灯闪烁的次数)间接计算出电路消耗的电能.如参数为Nr/(kW·h)的电能表,转盘转n转消耗的电能为W= kW·h或W=×3.6×106 J.
技巧 额定功率与实际功率的对比应用分析
拓展:额定功率P额与实际功率P实的区别和联系
功率
额定功率P额
实际功率P实
区别
是唯一的,不随实际电压的改变而改变
不是唯一的,不同的电压值,对应的实际功率不相同
联系
对于特定的用电器,
当U实=U额时,I实=I额,则P实=P额,用电器正常工作;
当U实>U额时,I实>I额,则P实>P额,用电器易损坏;
当U实<U额时,I实<I额,则P实<P额,用电器不能正常工作
技巧 串并联电路中的小灯泡亮度与功率的关系
(5)串并联电路P实与R大小的关系
项目
串联电路
并联电路
P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度
实际电压大的P实越大,因此实际电压大的灯泡较亮
通过电流大的P实越大,因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大,因此电阻大的灯泡较亮
电阻小的P实越大,因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡,变阻器阻值增大时分压也大,小灯泡实际电压减小,小灯泡发光较暗
并接上滑动变阻器的电灯,由于并联电路中各部分互不干扰,所以通过小灯泡所在支路的电流不变,小灯泡发光情况不变
技巧 伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同
相同点:
实验电路基本相同,可采用同一电路;
②实验方法相同,都是伏安法;
③测量的物理量相同,都测量电流I和电压U。
不同点:
实验原理不同,测小灯泡电功率的实验原理,测电阻阻值的实验原理是;
②数据处理方式不同,测电阻阻值时需要多次测量,最后求平均值以减小实验误差,而测小灯泡电功率时也需要多次测量,但不能用来求平均值,而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
技巧 电路故障与实验现象分析
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻
②电源电压太低
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良
③连接导线断裂
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大
②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小
②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数
灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
【易错指导】
易混易错点:利用电能表计算电功和电功率易错
假设电能表标有M/Kw.h,电能表在t时间内转过N转,则电功W=N/M kW.h=N/M×3.6×106J。电功率为P= W/t =3.6×106J/Mt。
易混易错点:额定功率和实际功率易错
1.额定功率和实际功率:额定功率只有一个,在额定电压下取得;实际功率有无数多个,一个实际电压对应一个实际功率。
2.灯的明暗程度由它的实际功率决定,与额定功率无关。
易混易错点:题目条件提取不完整易错。
题设的“潜在条件”:如“用电器恰好正常工作”,含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压,功率为额定功率,电流为额定电流”;“在家庭电路中”,含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路,注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图,再根据等效电路进行分析,
易混易错点:串联式加热模型档位问题易错?
如图所示,对于两个电阻串联后组成的加热装置,都可以等效为这种模型。当S闭合时,R1被短路,只有R2工作,这时处于加热状态,R2为一个阻值较小的电阻。当S断开后,R1、R2串联,电路处于“保温”状态,R1是一个阻值较大的电阻。
对这类问题涉及的主要计算公式为:
(1)R2=U2/P加热 (2)R=R1+R2=U2/P保温 (3)P=PR1+PR2
(4)W=Pt (5)Q=I2Rt (6)Q=cmΔt
易混易错点:并联式加热模型档位问题易错?
如上图所示,对于将电阻并联后的加热装置原理,都可以等效为这个模式。当S闭合时,只有R2工作,处于低温档(或保温档),当S、S0同时闭合时,处于加热状态,或者“高温档”。这里R2的阻值一般比R1大,用作保温加热。
计算该类题目的常用公式:
(1)P保温=U2/R2 (2)R= (3)P=PR1+PR2
(4)W=Pt (5)Q=I2Rt (6)Q=cmΔt
易混易错点:电热计算易错。
1.对于所有的电热计算,均可用公式Q=I2Rt。对于纯电阻电路(电能都转化为内能的情形)还可以用公式:Q=W=UIt和Q=×t。
2.对于电热的转化效率,可用公式η=×100%计算。对于W电可灵活选用1中的公式;
Q热一般用Q=cmΔt计算。
3.若果电能全部转化为内能,那么电流产生的热量Q等于消耗的电能W,即Q=W=UIt。Q= 。
1.(2024·青海西宁·中考真题)如图甲所示为某品牌电热水壶的简化电路,有加热和保温两挡,和均为阻值不变的发热电阻丝。某次将质量为2kg,初温为20℃的水加热了4min,电热水壶的加热效率为87.5%,电功率与时间的关系图像如图乙所示[水的比热容],下列说法正确的是( )
A.当开关S接2时,电热水壶处于加热状态 B.的阻值为110Ω
C.加热4min后,水的末温为70℃ D.水吸收的热量为
2.(2024·内蒙古通辽·中考真题)小明家原有用电器的总功率是3800W,又新购买了电热水器和空调各一台,热水器的铭牌上标有“220V 2200W”字样,空调的铭牌上标有“220V 1900W”字样,他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电热水器是利用电流热效应工作的
B.单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快
C.正常使用相同时间,热水器比空调消耗的电能多
D.小明家现有的用电器可以同时使用
3.(2024·山东东营·中考真题)图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电路消耗的总功率变大
4.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
5.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图甲所示电路,电源电压恒定,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止,并根据电流表和电压表的示数绘制I-U的关系图像如图乙。则下列说法正确的有( )
A.曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为11V
C.灯泡的额定电压为3V
D.灯泡的额定功率为4.8W
6.(2024·山东青岛·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关和,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为0.2A,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.电阻的阻值为
C.电阻的阻值为 D.电路消耗的总功率减小了
7.(2024·四川绵阳·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,和是两个定值电阻,当只闭合开关时,电流表示数为,消耗的功率为,消耗的功率为;断开开关,闭合开关,此时电流表的示数为,等于 ,消耗的总功率等于 。
8.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是和两个定值电阻的U-I图像,由图像可知 ;若将和串联接在6V的电源两端,电路中的电流为 A;若将和并联接在6V的电源两端,通电10s电路产生的热量为 J。
9.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A,灯L正常发光,灯L的电阻为 Ω,电压表的示数为 V;当开关S2、S3断开,S1闭合时,灯L与电阻R的连接方式为 ,电流表的示数为 A。
10.(2024·江苏淮安·中考真题)今年“五一”期间,小明在家长陪同下进行“综合实践活动”,利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后,将空气炸锅单独接入电路,观察到标有“/()”字样的电能表指示灯闪烁,用时,则空气炸锅在这内消耗的电能为 ,实际功率为 W。
11.(2024·四川绵阳·中考真题)用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒定,是滑动变阻器,是阻值为1Ω的定值电阻,小灯泡通过的电流为0.3A时正常发光。
(1)连接电路,在闭合开关前,应将的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,开关接b端,小灯泡不发光,电压表有示数,移动的滑片,电压表示数有变化,则电路中的故障是( )(选填序号)
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.定值电阻短路 D.定值电阻断路
(3)排除故障后,闭合开关,将开关接b端,移动的滑片,使电压表示数达到0.3V;保持的滑片位置不变,仅将接a端,电压表示数如图乙所示,则电压表的读数为 V;
(4)小灯泡的额定功率 W。
12.(2024·海南·中考真题)小南用“伏安法”测量一个定值电阻的阻值,她连接的实验电路如图甲所示。
(1)实验前,小海帮助她检查电路,发现有一处连接错误,则错误之处是 ;
(2)改正电路后,小南进行实验并记录数据。请根据表中数据在图乙中绘出I-U关系图像 ;
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
2
1.5
0.15
3
2.0
0.20
(3)若电压表示数如图丙所示,则定值电阻两端的电压为 V,定值电阻消耗的电功率为 W。
13.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(、、、,各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V B.2.2V C. 2.7V
14.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持6V不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关、,接入电路中的电阻为8Ω时,通电100s电路消耗的电能;
(3)当所有开关都闭合时,电流表的示数;
(4)在保证电路安全的情况下,此电路的最小功率。
15.(2024·内蒙古通辽·中考真题)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到,飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压12V保持不变,R0为50Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时,R0两端的电压;
(2)舱体不漏气时,电路工作10min消耗的电能;
(3)电压表示数为8V时,舱体内的气压值。
16.(2025·安徽合肥·一模)合肥市中考体育考试中有一选考项目为坐位体前屈,该项目测试装置如图甲所示,测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。图乙是小明设计该装置的模拟电路,下列正确的是( )
A.向前推的距离越远,电压表示数越大
B.向前推的距离越远,电路的总功率越小
C.闭合开关没推动时,电压表示数最大,电流表示数为零
D.此设计中是用电流表示数反映测量成绩
17.(2025·四川成都·二模)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,电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度减弱而增大。当有烟雾遮挡射向R的激光时,会导致某一电表的示数增加达到设定值,从而触发该装置报警。关于此过程,下列分析正确的是( )
A.电流表的示数增大
B.报警装置是由电流表改装的
C.两电表示数的比值保持不变
D.定值电阻R0消耗的功率减小
18.(2025·江苏苏州·一模)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从A处移到处过程中,其阻值的变化量为 ,功率的变化量为,乙图是电流表示数与电压表示数的关系图,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
19.(2025·江苏常州·一模)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程选择“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化范围是0.18~0.5A B.电压表示数范围为0~3V
C.该电路的最大功率是2.15W D.滑动变阻器阻值变化范围是4~10Ω
20.(2025·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒定,和为定值电阻,为滑动变阻器。只闭合开关S1、R2的滑片滑到最左端,此时电流表A1的示数为,电压表的示数为U1,R1消耗的电功率为;随后将的滑片滑到最右端,此时电流表A1的示数为,电压表的示数为消耗的电功率为。闭合开关S1、S2、S3,R2的滑片滑到最右端,此时电流表A1的示数为,A2的示数为,A3的示数为,电路总功率为。已知P1∶P1'=9∶4,I-I2=0.6A,I-I3=0.3A,U1-U1'=0.6V,下列结果正确的是( )
A. B.
C. D.
21.(2025·四川成都·二模)如图甲所示电路,电源电压不变,定值电阻R2的阻值为20Ω,小灯泡额定电压为4V,其电流﹣电压图像如图乙所示。只闭合开关S1和S3,单刀双掷开关S4接A,滑动变阻器R1的滑片位于中点时,灯L正常发光。只闭合开关S2和S3,开关S4接A,电压表示数为2V。只闭合开关S1和S3,开关S4接B,调节滑动变阻器R1的滑片,使电路总功率P达到最小。闭合所有开关,开关S4接B,调节滑动变阻器R1的滑片,可使电流表示数I达到最大值或最小值。关于该电路下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V B.R1最大阻值为10Ω
C.P的最小值为5W D.I的最大值为1A
22.(2025·四川成都·二模)如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。若选择乙装置,则探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系;已知甲装置中电源电压恒为3V,若阻值为10Ω的电阻丝要产生48J的热量,则需要通电 min。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)我国电动汽车的多项技术已领跑世界,某型号国产电动汽车电池容量为,额定电压为,充满电后,它储存了 的能量;如图静止在地面上的足球,受到的重力与支持力的关系是 。
24.(2025·江苏常州·一模)(1)如图a是小铁家的电能表,根据表盘上的数据可知,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W,转盘转动加快,说明电路中的总功率 (填“变大”、“变小”或“不变”)。一个铭牌上标有“220V 1500W”字样的微波炉单独正常工作2min,电能表的转盘转 转。这些电能可供5只“220V,10W”的LED灯正常工作 h,一只这样的LED灯与一只“220V,100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光时的效率为 %;
(2)如图b所示的两只白炽灯,这两只灯正常发光时电阻较大的是 (选填“甲”或“乙”)灯,若将它们串联接在220V电源上,较亮的是 (选填“甲”或“乙”)灯,此时它们的总功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)25W。
25.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示电路,电源电压恒定,电流表量程为0~3A,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R1的阻值为40Ω,滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样,只闭合开关S2,R2的滑片P移至中点时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为 V。只闭合开关S1,电流表的示数为0.35A,10s内小灯泡中电流做功为 J。闭合开关S1,S2和S,为保证电路安全,R2允许调节的阻值范围为 Ω,移动R2的滑片P的过程中,R2的电功率与R1的电功率的最大比值为 。
26.(2025·北京顺义·一模)小力用图所示的器材及导线探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小是否有关。其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、电阻丝R1=10Ω和R2=5Ω、相同的温度计A和B。
(1)本实验的因变量是 ,通过 来反映。
(2)画出实验电路图 。
(3)画出实验数据记录表 。
27.(2025·江苏常州·一模)某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡的电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W。电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路:
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整;
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显。仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”);
A.电流表内部断路 B.灯泡的灯丝断了 C.灯座内部短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W;
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动;
(5)测量小灯泡的电功率 (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值。
28.(2025·四川成都·二模)2024年6月,国家卫健委等16个部门启动“体重管理年”三年行动。为响应国家号召,动态监测自己的体重情况,某科技创新小组同学利用所学知识做了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源电压为12V,定值电阻R0=10Ω,RV为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。求:
(1)闭合开关,体重计空载时电路的总功率是多少W?
(2)此体重计所能测量的最大体重是多少kg?
29.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡的灯丝电阻不变,是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由端移到端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压 B.定值电阻
C.小灯泡L的最大功率为2.88W D.滑动变阻器的最大阻值为
30.如图甲所示电路中,电源电压为,滑动变阻器的最大阻值为,电流表、电压表连入电路的量程分别为“”和“”,小灯泡上标有“”字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法不正确的是( )
A.灯泡的额定功率为
B.滑片向移动,电压表示数变大
C.小灯泡正常发光时其电阻为
D.当电流表的示数为时,通电,小灯泡消耗的电能为
31.汽车大灯有“远景”和“近景”两种照明方式,“远景”照明的亮度更强一些,工作电路如图所示。A和B为灯丝,S为扇形旋钮开关。下列分析正确的是( )
A.远景照明时,扇形开关接2和3
B.近景照明时,灯丝A和B都工作
C.远景照明时,电路的总电流最大
D.近景照明时,电路的总功率最大
32.如图所示,电源电压保持18V不变。,滑动变阻器标有“”字样,小灯泡L标有“20V 20W”字样且其电阻不随温度改变。电流表和电压表的量程分别为0~3A和0~15V。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.只闭合,和,滑片P在最左端时,电流表示数为0.75A
B.只闭合和,可以实现两端的电压调节范围是0V~15V
C.任意闭合开关和移动滑片,电路总功率最大值和最小值之比为
D.只闭合开关,可以实现的电阻阻值调节范围是
33.如图是一个体重测试仪的工作原理图,电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,下列有关测试仪的说法正确的是( )
A.绕O点转动的压杆ABO 是一个等臂杠杆
B.体重显示表可能是用电流表改装而成的
C.体重越大,该电路消耗的电功率越小
D.压力传感器R的阻值随压力的增大而减小
34.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器的规格为“,”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示)。在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为
B.的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大功率为
35.如图甲所示,R0为定值电阻,灯泡L标有“5V 2.5W”字样,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,电压表V1和V2示数与电流表A示数的关系如图乙中的两图线所示。则灯泡L正常发光时的电流为 A,电压表V2与电流表A的关系图线是 。上述过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变化了 Ω,电路消耗的总功率变化了 W。
36.最近,城区出现了智能快递车,如图甲,该车配有一块“50V 30A·h”的电池,“30A·h”表示电池充满电后,通电电流与可供电时间的乘积。快递站的充电桩有两挡功率。设电池当前储能与充满时储能之比为D,当时,充电桩保持功率。 充电,D达到80%后,充电桩保持功率 继续充电,直至充满。
(1)某次快递运送,该车在平直路面上由静止开始运动,速度 v 随时间t 变化关系如图乙,7~15 min 内车移动的距离是 m。
(2)图丙是快递站充电桩的电能表,示数为 kW·h,现充电桩以功率。 给快递车充电,电能表的指示灯在2min内闪烁了240次,不计能量损失,充入快递车的电能为 kW·h,此时充电桩功率为,= W
(3)D从70%增长至80%所需时间与D从80%增长至90%所需时间之比为5∶8,则当D为70%时开始充电计时,该车充满电需 min。
37.电热煮茶壶有加热和保温两种功能。如图是其简化电路图,L是电功率忽略不计的电源指示灯,R1和R2为发热电阻,电源电压为220V,加热状态时的功率为440W,保温状态时的功率为110W。求:
(1)电源指示灯的电阻RL (选填“远大于”或“远小于”)发热电阻R1的阻值;
(2)加热状态时,电热煮茶壶工作5min消耗的电能 ;
(3)保温状态时,电路中的电流 ;
(4)保温状态时,发热电阻R2两端的电压 。
38.如图甲所示电路,电源电压且保持不变,灯标有“ ”字样,滑动变阻器的铭牌标有“ ”。
(1)当闭合S、时,滑片移至某处,灯正常发光,则此时灯泡的电阻为 ,整个电路内消耗的电能是 ;
(2)当只闭合S和时,调节滑片在上某点和最右端移动过程中,电压表示数与消耗的电功率的关系图像如图乙所示,,则可算出的阻值为 。
39.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压U额为2.5V(灯丝电阻约为12Ω):
(1)同组的小红发现电路连接有错误,如果此时闭合开关,小灯泡不发光。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确 。为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 (填字母);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W;
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受 变化的影响;
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I为0.2A;
② 。
③表达式:Rx= (用已知量和所测量的字母符号表示)。
40.小明用滑动变阻器调节小灯泡的亮度,灯标有“2.5V;0.3A”,连接的电路如图1。
(1)请在图2虚线框内画出实物图所对应的电路图 :
(2)闭合开关,电压表和电流表的示数如图3;
①此时滑动变阻器两端电压为 V,灯泡是否正常工作?
②调节滑动变阻器,当电压表V1示数为1.50V、V2示数为2.90V、电流表示数为0.22A时,与调节前对比,灯泡的电阻 ,灯泡的实际功率将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
41.小明设计了一款具有保温和加热功能的电热水箱,其简化原理图如图所示。阻值为40Ω的加热电阻位于水箱内,阻值为180Ω的电阻位于水箱外。(、阻值不变)
(1)开关S接哪个触点时,电热水箱为加热状态;
(2)保温状态正常工作时,求电路中的电流;
(3)请从节能方面来说明该电路存在的不足,并根据不足提出合理的改进方案。
1.C
【知识点】电功率的多挡位问题、电功率P=UI及推导式的简单计算、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A.分析电路可知,S接1时,单独工作,此时电阻较小,根据可知功率较大,为加热状态;S接2时,、串联,此时总电阻较大,根据可知功率较小,为保温状态。故A错误;
B.由乙图可知,加热功率为2000W,保温功率为440W。加热状态时,单独工作,则阻值为
保温状态知,、串联,总电阻为
则阻值为
故B错误;
CD.加热4min,电热水壶产生的热量为
则水吸收热量为
则水升高的温度为
则水的末温为
故C正确,D错误。
故选C。
2.B
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、电能表的作用和读数、电功率P=W/t的简单计算、利用电流的热效应工作的用电器
【详解】A.电热水器消耗电路中的电能,转化为内能,所以是利用电流热效应工作的,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,热水器的额定功率为2200W,空调的额定功率为1900W,则热水器的额定功率大于空调的额定功率,所以单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速慢,故B错误,符合题意;
C.由题意可知,热水器的额定功率大于空调的额定功率,由可知,正常使用相同时间,热水器比空调消耗的电能多,故C正确,不符合题意;
D.由电能表上标识“10(40)A”可知,电路中允许通过的最大电流为40A,小明家原有用电器的总功率是3800W,热水器的额定功率为2200W,空调的额定功率为1900W,所以现有的用电器同时使用,电路中的电流
所以小明家现有的用电器可以同时使用,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.D
【知识点】含有敏感电阻的动态分析、动态电路中电功率的变化分析
【详解】由图甲可知,R0与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。
A.由图乙可知,当R周围酒精浓度增加时,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,而通过R0的电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误。
B.由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误。
C.电压表示数不变,电流表示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小,故C错误。
D.电源电压不变,干路电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
4.C
【知识点】焦耳定律的公式及简单应用、串联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算
【详解】①②由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时,RP连入电路的电阻为0,电路中只有R工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压
此时电路中的电流,根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值
故①错误,②正确;
③④当滑片P在b端时,由图乙可知,R两端的电压,此时电路中的电流,根据串联电路的电压规律,RP两端电压
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
通电1min电阻R产生的热量
故③④正确。综上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.BD
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、动态电路中电功率的简单计算
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电压表V1测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流。
A.滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,有串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,电压电源不变,由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大,电路中总电阻变小,电路电流变大,则曲线a为灯泡的电压、电流关系图,曲线b变阻器的电压、电流关系图,即曲线a是电流表与电压表V1示数的关系图像,曲线b是电流表与电压表V2示数的关系图像,故A错误;
B.由图像得,当电流为0.2A时,灯泡电压为2V,变阻器电压为9V,则电源电压
故B正确;
C.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,由乙图可知,当灯泡正常发光时,电路电流为0.6A,滑动变阻器两端的电压为3V,此时灯泡的额定电压为
故C错误;
D.由乙图可知,当灯泡正常发光时,电路电流为0.6A,灯泡的额定功率为
故D正确。
故选BD。
6.AC
【知识点】并联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】A.闭合开关和,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电压表示数为6V,则电源电压为6V,故A正确;
BC.闭合开关和,R1和R2并联,电流表测量通过R2的电流,电流表示数为0.3A,则R2的阻值为
将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,R1和R2串联,电压表测量R2两端电压,电流表测量串联电路电流,电路中的总电阻为
则R1的阻值为
故B错误,C正确;
D.更换前电路的总功率为
更换后电路的总功率为
减小的总功率为
故D错误。
故选AC。
7. 6.25 31.25
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】[1][2]分析电路可知,当只闭合开关时,和串联,电流表测电路电流。电流表示数为,消耗的功率为,消耗的功率为,串联电流相等,根据可知两电阻功率之比为
根据欧姆定律可知此时电流
根据可知消耗的功率
断开开关,闭合开关,此时和并联,电流表测干路电流。根据并联电压规律,和此时电压相等,根据并联电流规律,此时干路电流为
则
所以。根据,消耗的总功率为
则
则消耗的总功率。
8. 2∶1 0.2 54
【知识点】欧姆定律的简单计算、焦耳定律的公式及简单应用
【详解】[1]由图可知,和阻值分别为
则和电阻之比为
[2]若将和串联接在6V的电源两端,电路中的电流为
[3]若将和并联接在6V的电源两端,根据并联规律可知,此时和电压均为6V,由图可知,此时和的电流分别为0.3A、0.6A,则干路电流为
则若将和并联接在6V的电源两端,通电10s电路产生的热量为
9. 10 3 串联 0.2
【知识点】辨析电路的串并联、欧姆定律的简单计算、电阻串联的总阻值与各电阻阻值的关系及推导、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】[1]已知灯L标有“3V 0.9W”字样,根据可知,灯L的电阻为
[2][3][4]分析电路图可知,当开关S1断开,S2、S3闭合时,定值电阻R与灯泡并联,电流表测通过R的电流,电压表测电源电压。此时灯L正常工作,因此灯L两端电压为3V,根据并联电路电压的特点可知,电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压,为3V,因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A,则定值电阻R的阻值为
分析电路图可知,当开关S2、S3断开,S1闭合时,电路中只有一条电流路径,因此灯L与电阻R串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知,此时电路的总电阻为
R总=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω
此时电路的电流为
因此电流表的示数为0.2A。
10. 0.02 1200
【知识点】电功率P=W/t的简单计算、利用电能表的主要参数计算电能
【详解】[1][2]空气炸锅在这内消耗的电能为
实际功率为
11.(1)右
(2)A
(3)2.8
(4)0.75
【知识点】伏阻法测小灯泡的电功率
【详解】(1)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处,由图甲可知为最右端。
(2)闭合开关,开关接b端,电路为串联电路,电压表有示数,说明电压表与电源两极接通;移动的滑片,电压表示数有变化,说明定值电阻没有故障;小灯泡不发光,则故障可能是小灯泡短路了。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)由图乙可知电压表接小量程,分度值为0.1V,其示数为2.8V。
(4)电压表示数为0.3V,则电路中电流为
根据题意可知此时小灯泡正常发光。闭合开关,将开关接b端,电压表测定值电阻两端电压为0.3V;保持的滑片位置不变,仅将接a端,电压表测定值电阻和小灯泡两端总电压,则根据串联电路电压规律可得小灯泡正常发光时两端电压为
小灯泡的额定功率为
12.(1)导线接在滑动变阻器上面两个接线柱
(2)
(3) 2.5 0.625
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)由电路图可知,导线都接在滑动变阻器的上面两个接线柱,滑动变阻器不起作用。
(2)根据表格数据,绘制的I-U关系图像如下图所示:
(3)[1]由丙可知,电压表小量程接入电路中,分度值为0.01,则电压表的示数为2.5V。
[2]根据表格数据可知,定值电阻的阻值为
定值电阻消耗的电功率为
13. 见解析 断开 断路 0.24 0.6 C
【知识点】 探究电流与电阻的关系、伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)[1]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[3]试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
(3)[4]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A。
[5]小灯泡额定功率为
(4)[6]探究电流和电阻关系,要控制定值电阻的电阻应不变,由欧姆定律得
当接入25Ω定值电阻时,变阻器接入电路中电阻最大,为20Ω时,定值电阻的电压最小,此时
由图得,电源电压由3节干电池组成,为4.5V,由串联电路电流特点得
则定值电阻的电压最小电压为
当电压表示数最大为3V时,定值电阻的电压最大,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.(1)
(2)180J
(3)0.8A
(4)0.9W
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用
【详解】(1)小灯泡的额定电流为
则小灯泡的电阻为
(2)只闭合开关、,L和串联,接入电路中的电阻为8Ω时,电路中的电流为
通电100s电路消耗的电能为
(3)当所有开关都闭合时,和L并联,电流表测干路电流。电源电压保持6V不变,则灯泡正常发光,灯泡电流为
通过的电流为
根据并联电流规律,电流表的示数为
(4)只闭合开关、,和串联,电压表测电压。电压表的量程为0~3V,为保证电路安全,电压表示数为3V时,此时电路中的电阻最大,功率最小。当电压表示数为3V时,两端的电压为
电路中的电流最小为
电路的最小电功率为
15.(1)10V
(2)1440J
(3)0.6×105Pa
【知识点】欧姆定律的简单计算、焦耳定律的公式及简单应用
【详解】(1)由图乙可知,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa,压敏电阻的阻值
R=10Ω分析甲图可知,R与R0串联,电压表测量R0两端电压,电源电压12V保持不变,R0为50Ω的定值电阻,串联电路中的电流
则R0两端的电压
(2)舱体不漏气时,电路工作10min消耗的电能
(3)电压表测量R0两端电压,电压表示数为8V时,串联电路中的电流
压敏电阻的阻值
由图乙可知,压敏电阻的阻值为25Ω时,舱体内的气压值为0.6×105Pa。
16.D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。
ABD.向前推的距离越远,阻值越小,则总电阻越小,根据,电流表示数越大,根据串联分压原理,电压表示数越小,根据,电路的总功率越大;滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大,所以此设计中是用电流表示数反映测量成绩,故AB错误,D正确;
C.闭合开关没推动时,接入电路的阻值最大,根据串联分压原理,电压表示数最大,但此时电路中有电流通过,电流表示数不为零,故C错误。
故选D。
17.D
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】AC.由电路图知道,光敏电阻和定值电阻串联,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,由欧姆定律知道,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,由欧姆定律可知,两电表示数的比值等于R的电阻或电阻R的倒数,这个比值是变化的,故AC错误;
B.因电流表示数变小,由U=IR知道,定值电阻的电压变小,故光敏电阻的电压变大,即电压表示数变大,结合题意可知,报警装置是用电压表改装的,故B错误;
D.由知道,因电路中的电流减小,故定值电阻R0消耗的功率减小,故D正确。
故选D。
18.D
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】由图甲知道 ,电阻R1、滑动变阻器以及R2串联,电压表V1测R1和滑动变阻器两端的电压,电压表V2测R2和滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
ABC.当滑动变阻器滑片从A处移到处过程中,接入电路中的电阻增大,由串联分压的规律可知,两个电压表的示数均增大。图像乙中,较小的电流为0.2A,此时变阻器接入电路的阻值较大,电路的总电阻较大,滑片置于B端,电路电流为0.3A时,滑片置于A端。假设左侧图线是是电压表V1与电流表示数的图像,右侧图线为V2与电流表的示数图像,则有,
解以上两式得,
当滑片在B点时,有
即
设R2比R1大,则有①
滑片在A点时,则有②
解①②两式得。当滑片置于B点,电路中的电流为0.2A,V1示数为4V,当滑片置于A点,电路中的电流为0.3A,V1示数为3V,则有,
解以上两式得,电源电压U=6V,,则
若图乙中,左侧为电流表与电压表V2的图线,则右侧为电流表与V1的图线,则R2=5Ω,故ABC错误;
D.将R1=5Ω代入②式得
解得,,
,故D正确。
故选D。
19.D
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、动态电路中电功率的范围问题
【详解】由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表测变阻器两端的电压。变阻器允许通过的最大电流为1A,灯泡正常工作的电流
在不损坏电路元件的情况下,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时变阻器接入电路的阻值最小,其两端电压最小为
变阻器接入电路的最小阻值
此时电路的功率最大为
灯泡的电阻
电压表选用小量程,变阻器两端的最大电压为3V,忽略温度对灯丝电阻的影响,据串联电路的分压特点,此时变阻器接入电路的阻值最大,灯泡两端的电压
据串联电路的分压特点有
解得,变阻器接入电路的最大阻值。电路的最小电流
所以电路中电流的变化范围是0.3A~0.5A,电压表示数范围为2V~3V,变阻器阻值变化范围是4~10Ω,故ABC错误,D正确。
故选D。
20.AD
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算
【详解】A.只闭合开关S1,R2的滑片滑到最左端,此时滑动变阻器R2的阻值为0,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压为U1,电流表测电路中的电流I1,R1消耗的电功率为P1;将R2的滑片滑到最右端,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,R1、R2、R3串联,电压表测R3两端的电压为U1',电流表测电路中的电流I1',R1消耗的电功率为P1',根据P=I2R可知,P1∶P1'=I12R1∶I1'2R1=I12∶I1'2=9∶4
解得I1∶I1'=3∶2
故A正确;
BCD.闭合开关S1、S2、S3,R2的滑片滑到最右端,此时R1、R3和R2的最大阻值并联,电流表A1测干路电流,A2测R1和R2的电流,A3测R2和R3的电流,已知I-I2=0.6A,I-I3=0.3A
即通过R3的电流为0.6A,通过R1的电流为0.3A,此时电源电压为U=IR3R3=0.6A×R3①
电源电压为U=IR1R1=0.3A×R1②
由①②解得R1=2R3③
只闭合开关S1,R2的滑片滑到最左端,根据串联电路电压规律可知U=I1R1+I1R3④
由①③④解得I1=0.2A⑤;因U1-U1'=0.6V,即I1R3-I1'R3=0.6V
且I1∶I1'=3∶2
解得R3=9Ω,由③可知R1=2R3=2×9Ω=18Ω
由①可知,电源电压为U=IR3R3=0.6A×R3=0.6A×9Ω=5.4V
因为
只闭合开关S1,将R2的滑片滑到最右端,根据串联电路电压规律可知U=I1'R1+I1'R2+I1'R3
即
解得R2=13.5Ω;根据欧姆定律可知,通过R2的电流为
则I2=IR1+IR2=0.3A+0.4A=0.7A
干路电流为I=IR1+IR2+IR3=0.3A+0.4A+0.6A=1.3A
电路总功率为P=UI=5.4V×1.3A=7.02W
故D正确,BC错误。
故选AD。
21.AC
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】A.只闭合开关S2和S3,开关S4接A,此时定值电阻和灯泡串联,电压表与灯泡并联,测灯泡两端电压,即此时灯泡电压为2V,由图乙可知,此时电路电流为0.4A,则定值电阻两端的电压为
根据串联电路电压特点可知,电源电压为
故A正确;
B.只闭合开关S1和S3,单刀双掷开关S4接A,此时滑动变阻器与灯泡串联,灯泡正常发光,此时灯泡两端电压为4V ,由图乙可知,此时电路中电流为0.6A,电源电压为10V,根据串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器R1的滑片位于中点,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器最大阻值为
故B错误;
C. 只闭合开关S1和S3,开关S4接B,此时灯泡被短路,滑动变阻器与电流表串联在电路中,根据可知,电源电压一定时,电路中电阻越大,电功率越小,故当滑动变阻器阻值为最大值时,电功率最小,即为
故C正确;
D. 闭合所有开关,开关S4接B,此时滑动变阻器与定值电阻并联接入电路中,电流表测干路电流,要使电流表示数I达到最大值,则需要将滑动变阻器移至最小值,此时定值电阻被短路,无法测出电流最大值,故D错误。
故选AC。
22. 电流 2
【知识点】探究电流产生的热量与电流的关系、焦耳定律的公式及简单应用
【详解】[1]乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,若选择乙装置,则探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系。
[2]甲图知,开关闭合后,两电阻串联,电路中总电阻为
则电路中电流为
由得
23. 80 平衡力
【知识点】二力或多力平衡问题、电功的公式及简单应用
【详解】[1]充满电后,它储存的能量为
[2]如图静止在地面上的足球,此时的足球在重力与支持力的作用下处于平衡状态,受到的重力与支持力是平衡力。
24.(1) 4400 变大 30 1 8
(2) 甲 甲 小于
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】(1)[1]由电能表的参数知,用电器总功率最大为
[2]转盘转动加快,说明电路做的总功变快,所以电路的总功率变大。
[3]微波炉单独正常工作2min,消耗的电能
而每消耗1kW∙h的电能,电能表转盘转动600r,所以微波炉工作的时间内,转盘转动的圈数
[4]5只LED灯正常工作的总功率
这些电能可供5只LED灯正常工作的时间
[6]题中LED灯的亮度与100W白炽灯正常发光时的亮度相当,LED灯正常发光时的效率为80%,设白炽灯正常发光时的效率为ƞ,则有
解得,白炽灯正常发光时的效率ƞ=8%。
(2)[1]由图b知,两灯的额定电压相等,甲灯的额定功率为25W,乙灯的额定功率为100W。据知,正常发光时,甲的电阻较大。
[2]串联接在220V的电源上,则两灯都不能正常发光,此时两灯通过的电流相等,据知,甲灯的实际功率较大,甲较亮。
[3]甲、乙两灯正常工作时的电阻分别为,
两灯串联时,电路中的总电阻
电路的总功率
25. 16 7 8~40 5︰1
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】[1]只闭合开关S2,R2的滑片P移至中点,滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半,即为20Ω,滑动变阻器与灯泡L组成串联电路,电流表测电路中的电流,由P=UI可得,灯泡L的额定电流
因为此时电路中的电流为0.5A,即通过灯泡L的实际电流等于额定电流,即灯泡L正常发光,此时滑动变阻器的两端电压为
因此电源电压为
[2]只闭合开关S1,R1、灯泡L串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可知,R1两端的电压
由串联电路的电压特点可知,灯泡L两端的电压为
则10s内小灯泡中电流做的功
[3][4]闭合开关S1、S2和S,滑动变阻器R2、电阻R1并联,灯泡被短路;电流表测干路电流,因为电流表的量程为0~3A,所以干路的最大电流为3A,此时通过R1的电流为
由并联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的最大电流为
所以滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最小电阻为
因此滑动变阻器接入的电阻范围为8~40Ω,由P=UI可知,R2的电功率与R1的电功率的最大比值为
26.(1) 电流通过导体产生的热量 温度计示数的变化
(2)
(3)
电阻丝R/Ω
煤油的初温t0/℃
煤油的末温t/℃
煤油温度的变化量∆t/℃
【知识点】设计探究电流热效应的实验原理和电路图、探究电流产生热量与电阻的关系
【详解】(1)[1]探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小是否有关,则本实验的因变量是电流通过导体产生的热量。
[2]电流通过导体产生的热量通过温度计示数的变化来反映,温度计示数升高越多,说明导体产生的热量越多。
(2)为了控制通过电阻丝的电流相同,应将两电阻丝串联接入电路,如图所示:
(3)根据实验要求,控制通电时间、通过电阻丝的电流大小相同,改变电阻的大小,用煤油升高的温度的大小表示电流通过电阻丝产生热量的多少,据此设计记录数据的表格如下所示:
电阻丝R/Ω
煤油的初温t0/℃
煤油的末温t/℃
煤油温度的变化量∆t/℃
27.(1)
(2)B
(3) 0.2 0.76
(4)右
(5)不需要
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)测量小灯泡的电功率时,滑动变阻器与小灯泡及电流表串联接入电路,电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为3.8V,电压表选用大量程。小灯泡的额定功率小于1W,则小灯泡正常发光时通过的电流约为,电流表选用小量程,电路连接如下:
(2)闭合开关,无论怎么移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电路可能出现了断路,电压表示数明显,说明电压表与电源接通,则可能是小灯泡的灯丝断了,电流表内部断路或变阻器电阻线断了,电压表都无示数,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]实验中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,由图乙知,灯泡正常发光时,电流表示数为0.2A。
[2]小灯泡的额定功率
(4)测出额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,小灯泡两端的电压应变大,据串联电路的电压特点知,变阻器两端的电压变小,据串联电路的分压特点知,变阻器接入电路的阻值变小,滑片向右移动。
(5)小灯泡两端的实际电压不同,则其实际功率也不同,所以测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
28.(1)
(2)
【知识点】重力的计算与估算、欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】(1)体重秤空载时,由图乙知
电路的电功率
(2)电路允许通过的最大电流
根据图乙可得,
此体重秤能测量的最大体重是
29.C
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算
【详解】由电路图可知,灯与变阻器R、R0串联接入电路,电压表V1测灯泡两端的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流;如图所示:
将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,变阻器连入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,由串联电阻的规律可知电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知,V1示数变大,故乙中图线b表示电压表V1的示数随电流表示数的变化情况,则乙中图线a表示电压表V2的示数随电流表示数的变化情况,当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由图像可知,此时小灯泡两端电压为UL=2.4V,小灯泡和变阻器的电压为8.4V,通过电路的电流为0.3A,灯泡的电阻
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以此处滑动变阻器两端电压U滑=U2-UL=8.4V-2.4V=6V
因串联电路处处电流相等,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值
电源电压U=8.4V+IR0=8.4V+0.3A×R0①
当变阻器连入电路的电阻最小时,由图像可知,小灯泡两端电压U′L=4.8V,电路电流I′=0.6A,电源电压U=4.8V+I′R0=4.8V+0.6A×R0②
联立①②可得,R0=12Ω,U=12V,当变阻器连入电路的电阻最小时,由图像可知,电路中的最大电流是0.6A,小灯泡L的最大功率为PL大=I′2RL=(0.6A)2×8Ω=2.88W
故C正确,ABD错误。
故选C。
30.D
【知识点】电功的公式及简单应用、串联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】A.由图乙得,灯泡的电压为3V时,电流为0.25A,灯泡的额定功率为
故A正确,不符合题意;
B.灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流。滑片向移动,变阻器接入电路中电阻变大,由串联电路中电阻越大分到的电压越大得,电压表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.由欧姆定律得,小灯泡正常发光时其电阻为,故C正确,不符合题意;
D.当电流表的示数为时,由串联电路中电流处处相等得,此时灯泡、变阻器的电流均为0.2A,此时灯泡的电压为2V,通电,小灯泡消耗的电能为
故D错误,符合题意。
故选D。
31.C
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、电功率的多挡位问题
【详解】ABD.由图得,灯泡接在电源的两端,灯泡的电压不变。“远景”时,扇形开关接3和4,A和B并联,灯泡电阻较小,由得,灯泡的电功率较大,灯泡较亮;“近景”时,扇形开关接2和3,灯丝A单独工作,灯泡电阻较大,由得,灯泡的电功率较小,灯泡较暗,故ABD错误;
C.远景照明时,电路电阻最小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路的总电流最大,故C正确。
故选C。
32.C
【知识点】欧姆定律的简单计算、动态电路中电功率的范围问题、含有变阻器电路的动态计算
【详解】A.只闭合,和,滑片P在最左端时,只有R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,电流表示数为
故A错误;
B.只闭合和,R1和变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,当变阻器R2连入电路的阻值为零,电压表的示数为零,电路中的电流
没有超过电流表的量程,当变阻器R2连入电路的阻值最大时,电路中的电流
变阻器R2两端的电压U2=I2R2=0.18A×40Ω=7.2V
所以可以实现两端的电压调节范围是0V~7.2V,故B错误;
C.灯泡的电阻
灯泡的阻值小于R1的阻值,所以只闭合和,R1和变阻器R2串联,当变阻器R2连入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,由可知总功率最小,总功率最小值
当四个开关都闭合时,R1和灯泡L并联,电路的总电阻最小,由可知总功率最大,总功率最大值
电路总功率最大值和最小值之比为21.6W∶3.24W=20∶3
故C正确;
D.只闭合开关,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,变阻器的最大阻值是40Ω,当变阻器连入电路的阻值最大,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小;灯泡的额定电流为
变阻器通过的最大电流是0.5A,电流表的量程是0~3A,所以通过电路的最大电流是0.5A,电路的总电阻
R2的最小阻值R2小=R-RL=36Ω-20Ω=16Ω
只闭合开关,可以实现的电阻阻值调节范围是,故D错误。
故选C。
33.BD
【知识点】杠杆的分类、含有敏感电阻的动态分析、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】A.由图示可知,此杠杆是绕0点转动的,所以0点是支点,显然此杠杆的动力臂是小于阻力臂的,根据杠杆的平衡条件可知,此杠杆是一个费力杠杆,故A错误;
B.体重计是串联在电路中的,所以是电流表改造而成的,故B正确;
C.电源电压保持不变,由可知,体重越大,电路中电阻越小,该电路消耗的功率越大,故C错误;
D.由题意可知,当体重增加时,体重显示表的指针偏转角度会增大,也就是说电路中的电流变大了,电源电压不变,所以应是压力传感器R的阻值变小了,故D正确。
故选BD。
34.BD
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、动态电路中电功率的范围问题、应用欧姆定律求范围
【详解】AB.由图甲知,滑动变阻器R1与定值电阻R0串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。由图乙知,当变阻器接入电路的阻值最大为50欧时,电路中的电流为0.1A,则有
当变阻器接入电路的阻值为10欧,电路中的电流为0.3A,则有
解以上两式得,电源电压U=6V,,故A错误,B正确;
C.当变阻器接入最大阻值时,其两端的电压
电压表未超量程,变阻器的允许通过的最大电流为0.5A,则电路中的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压
变阻器两端的电压
变阻器接入电路的最小阻值
变阻器接入电路的阻值变化范围为2Ω~50Ω,故C错误;
D.变阻器的电功率
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,其功率最大为,故D正确。
故选BD。
35. 0.5 AB 12.5 1.5
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】[1]根据灯泡的规格可知,灯泡L正常发光时的电流为
[2]据甲图可知,电路为灯泡、定值电阻、变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测灯泡和变阻器两端总电压,电流表测电路中的电流,当变阻器阻值变大时,电路中的电流会变小,根据可知,定值电阻两端电压会变小,由串联电压规律可知,灯泡和变阻器两端电压变大,即电压表的示数变大,因此电压表V2随电流的减小而增大,电压表V2与电流表A的关系图线是AB。
[3]据乙图可知,当电流为0.4A,电压表V2的示数为7V,则电源电压可表示为------①
当电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时灯泡两端电压和电压表V2的示数相同,说明变阻器接入电路中的阻值为0,此时电源电压可表示为-------②
联立①②解得,U=15V,乙图中,当电流为0.4A时,灯泡两端电压为2V,灯泡和变阻器两端总电压为7V,变阻器两端电压为
变阻器接入电路中的阻值为,当电流为0.5A时,变阻器接入电路中的阻值为0,因此该过程中变阻器接入电路的电阻变化了12.5Ω。
[4]电路消耗的总功率变化了
36.(1)240
(2) 15372.6 0.2 6
(3)6.3
【知识点】运用推导公式求解路程和时间、利用电能表的主要参数计算电能、电功的公式及简单应用、电功率P=W/t的简单计算
【详解】(1)由图知第7~15分钟,快递车行驶的时间
快递车移动的速度为v=5m/s,快递车移动的距离是
(2)[1]电能表读数时,数字方框中最后一位是小数,单位是kW·h,由图可知,此时电能表的示数为15372.6 kW·h。
[2]电能表参数N=1200imp/kW·h
表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1200次; 电能表的指示灯闪烁n=240次时,充入快递车的电能
[3]充电时间
此时充电桩功率为
(3)D从70%增长至80%增加了D1=80%-70%=10%
所需时间t1,D从80%增长至90%增加了D2=90%-80%=10%
所需时间t2,电池储能的增加量
由题意知
根据可得,
可得
根据电池参数“50V 30Ah”可得电池储能
D从70%增长至80%,充电量
充电时间
D从80%增长至充满,充电量
充电时间
则当D为70%时开始充电计时,该车充满电需的时间
37.(1)远小于
(2)
(3)
(4)
【知识点】电功的公式及简单应用、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】(1)由于电源指示灯的功率忽略不计,故电源指示灯的电阻远小于发热电阻R1的阻值。
(2)加热状态时,电热煮茶壶工作5min消耗的电能为
(3)保温状态时,电路中的电流为
(4)由图可知,当开关接1时,只有R1接入电路,电路中总电阻最小,此时为加热状态,故R1的阻值为
当开关接2时,R1和R2串联,电路中总电阻最大,此时为保温状态,故电路中总电阻为
故电阻R2的阻值为
则保温状态时,发热电阻R2两端的电压
38.(1) 0.5 720
(2)45
【知识点】电功的公式及简单应用、电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)[1]当闭合S、时,灯泡和变阻器串联,滑片移至某处,灯正常发光,此时灯泡的电阻
电路中的电流
[2]整个电路内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J
(2)当只闭合S和时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,由题意可知
解得U1=3V,滑片在上最右端时,电功率
所以
解得R1=45Ω。
39.(1) B
(2)灯泡断路
(3)左
(4) 0.5 温度
(5) 只闭合S2,保持滑片P不动,记下电流表示数为I
【知识点】单安法测电阻、伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)[1]根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,甲图中电压表串联接入电路,因此改接正确的电路如下图所示:
[2]已知灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为12Ω,则电路中的电流为
此时变阻器两端电压为
变阻器接入阻值约为
故B符合题意。
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数,则可能是灯泡发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
(3)乙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V,已知灯泡正常发光时电压为2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,需要使灯泡两端电压变大,变阻器两端电压变小,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,即滑片向左移动。
(4)[1]丙图中小灯泡正常发光时的电流为0.2A,则额定功率为
[2]灯丝的电阻在实验过程中温度会升高,电阻变大,说明灯丝电阻受温度的影响会发生改变。
(5)[1][2]据丁图可知,开关S1闭合,S2断开,电路为未知电阻和灯泡并联,再与变阻器串联,电流表的灯泡支路电流,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I为0.2A,此时灯泡正常发光,未知电阻两端电压与灯泡电压相等为2.5V,接下来只闭合S2,保持滑片P不动,电路连接方式不变,电流表此时测灯泡和未知电阻的总电流,电流表的示数为I,可得未知电阻的电流为
未知电阻的阻值为
40.(1)
(2) 1.8 正常发光 变小 变小
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)由图1可知,灯泡和变阻器及电流表串联,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,根据实物图画出电路图,电路图如图所示;
(2)①[1][2]电压表V2测量变阻器两端的电压,由图3可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是1.8V,此时滑动变阻器两端电压为1.8V。电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.5V,灯泡的额定电压是2.5V,灯泡正常发光。
②[3][4]电压表V1测量灯泡两端的电压,由图3可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.5V,灯泡正常发光,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,灯泡的电阻
灯泡的电功率P1=U1I1=2.5V×0.3A=0.75W
当电压表V1示数为1.50V、V2示数为2.90V、电流表示数为0.22A时,灯泡的电阻
灯泡的电功率P′1=U′1I′1=1.5V×0.22A=0.33W
所以与调节前对比,灯泡的电阻变小,灯泡的实际功率将变小。
41.(1)a
(2)1A
(3)见解析
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、电功率的多挡位问题
【详解】(1)由图可知,当开关S接b时,两电阻串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热水箱处于保温状态,当开关S接a时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水箱处于加热状态。
(2)保温时,与串联,电路总电阻为
此时电路中的电流为
(3)不足的地方是保温时消耗电能,浪费能源,且R2阻值较大,由可知,R2的电功率较大,导致电路效率较低。改进方案是在上并联一个电阻,从而减小保温状态下的总电阻,提高电路效率。
物理学史
考点分类
核心知识点
考查频率
星级
典型题型
物理学史
重要科学家与贡献(如牛顿、爱因斯坦、法拉第、居里夫人)
中频
★★★
选择/填空/简答题
宇宙与天体
宇宙大爆炸理论、恒星演化(如太阳生命周期)、光年概念
低频
★★
填空/情境分析题
微观粒子
原子结构(质子、中子、电子)、夸克模型、纳米技术应用
中频
★★★
选择/简答题
信息传递
电磁波谱(无线电波、可见光、X射线)、光纤通信原理
中频
★★★
生活应用题/填空
能源分类
可再生能源(太阳能、风能) vs 不可再生能源(煤、石油)、核能(裂变/聚变)
高频
★★★★
选择/综合应用题
可持续发展
能量转化效率、碳中和与碳达峰、绿色能源技术(如氢能源)
高频
★★★★
综合应用题/情境分析题
分值占比
全国中考平均占比 5-8%,以选择题(50%)、填空题(30%)、简答题(20%)为主
命题特点
热点导向:结合航天成就(如中国空间站)、碳中和政策(如光伏发电)。
跨学科整合:与化学(核反应方程)、地理(能源分布)、信息技术(5G通信)结合。
生活化:智能手机通信原理、家庭太阳能热水器节能分析。
易错点
混淆核裂变(原子弹)与核聚变(太阳)的条件与能量来源。
误将“光年”当作时间单位(实际为距离单位)。
物理学史中科学家与贡献匹配错误(如法拉第发现电磁感应,赫兹验证电磁波)。
分值与题型
分值:预计占 6-10分(选择题2-3道 + 1-2道填空/简答题)。
题型分布:
基础题(4-6分):科学家贡献匹配、能源分类判断、电磁波应用选择。
综合题(2-4分):碳中和措施分析、核电站原理简答、宇宙演化流程图填空。
命题热点预测
科技热点:
中国航天成就(如探月工程中的通信技术、核电池在探测器中的应用)。
可控核聚变研究进展(如“人造太阳”EAST装置)。
社会热点:
新型电力系统构建(风能+储能技术实现“碳中和”)。
量子通信卫星(如“墨子号”)的物理原理(量子纠缠与信息加密)。
实验创新:
模拟太阳能电池板效率实验(不同光照角度对输出电压的影响)。
分析手机信号强度与距离基站的电磁波衰减关系。
重点关注方向
跨学科综合:
地理:中国西北地区光伏发电的区位优势(光照强度与土地资源)。
化学:核电站铀-235裂变反应式
科学思维训练:
能量转化链分析(如煤炭:化学能→热能→电能→光能)。
区域考情提示:
沿海地区:侧重“海洋能开发”(如浙江卷潮汐发电原理)。
资源大省:关注“传统能源转型”(如山西卷煤炭清洁利用)。
教育试点区:可能增加“科学探究报告撰写”(如北京卷分析核能利弊)。
【思维导图】
【考点扫描】
考点 初中物理学史
一、物理单位与科学家对应
物理量
单位名称
命名科学家
重要贡献
力
牛顿(N)
牛顿
三大运动定律
压强
帕斯卡(Pa)
帕斯卡
液体压强传递原理
能量、功
焦耳(J)
焦耳
能量守恒与热力学(焦耳定律)
电流
安培(A)
安培
安培定则(右手螺旋定则)
电压
伏特(V)
伏特
发明伏打电堆(电池)
电阻
欧姆(Ω)
欧姆
欧姆定律
二、古代物理学起源(公元前~16世纪)
1.中国贡献
《墨经》(战国)记载小孔成像(最早的光学实验)、杠杆原理。
张衡(东汉)发明候风地动仪(利用惯性原理检测地震方位)。
沈括(宋)《梦溪笔谈》记录磁偏角(指南针不完全指南)、声学共振现象。
2.西方贡献
阿基米德(古希腊)浮力原理(阿基米德原理)、杠杆定律(“给我一个支点,我能撬动地球”)。
托勒密(古希腊)提出地心说,统治西方天文学千年。
三、经典物理学发展(16世纪~19世纪末)
1. 力学与天文学
哥白尼(波兰):1543年提出“日心说”,推翻地心说。
伽利略(意大利)自由落体实验(轻重物体下落时间相同,推翻亚里士多德观点)。发明望远镜观测木星卫星、月球环形山,支持日心说。
牛顿(英国)1687年发表《自然哲学的数学原理》,提出三大运动定律和万有引力定律。单位关联:力的单位“牛顿(N)”以他命名。
2. 热学
瓦特(英国):改良蒸汽机(第一次工业革命核心发明)。
焦耳(英国)发现电流热效应(焦耳定律 Q=I2Rt,验证能量守恒定律。单位关联:能量和功的单位“焦耳(J)”以他命名。
3. 电磁学
富兰克林(美国):风筝实验证明雷电本质是电。
库仑(法国):提出电荷间作用力的库仑定律。单位关联:电荷量的单位“库仑(C)”以他命名。
奥斯特(丹麦):电流的磁效应,1820年发现电流周围存在磁场(电生磁)。
法拉第(英国):1831年发现电磁感应现象(磁生电,发电机原理)。
欧姆(德国):提出电流、电压和电阻的关系(欧姆定律(I=U/R)。单位关联:电阻单位“欧姆(Ω)”以他命名。
4. 光学
牛顿(英国):光的色散实验(白光通过棱镜分解为七色光)。
赫兹(德国):证实电磁波存在,频率单位“赫兹(Hz)”以他命名。
四、近代物理学与微观世界(19世纪末~20世纪初)
1. 原子与微观粒子
汤姆孙(英国):发现电子(原子可分)。
卢瑟福(新西兰):粒子散射实验提出核式结构模型(原子中心有原子核)。
查德威克(英国):发现中子(原子核由质子和中子组成)。
2. 相对论与量子论
爱因斯坦(德国)提出光量子理论(光电效应),解释光的粒子性。提出狭义相对论(E=mc2,质能方程,核能理论基础)。单位关联:光子能量单位常用电子伏特(eV)。
五、现代物理科技应用(20世纪至今)
1. 能源技术
核能:核电站利用核裂变(链式反应)发电,中国秦山核电站(1991年)。
太阳能:光伏发电基于爱因斯坦光电效应理论。
2. 电子信息技术
半导体:二极管、三极管→集成电路→手机、电脑(华为5G技术)。
激光技术:光纤通信、医疗手术(1960年第一台激光器)。
3. 航天与探测
中国成就
1970年“东方红一号”卫星;
2003年杨利伟乘“神舟五号”进入太空;
2020年“嫦娥五号”月球采样返回;
“中国天眼”(FAST)射电望远镜(探测宇宙信号)。
六、中国科学家贡献
1. 钱学森:中国航天事业奠基人,导弹、火箭技术开拓者。
2. 邓稼先:“两弹一星”元勋(原子弹、氢弹研制)。
3. 王淦昌:中国核科学奠基人之一,提出激光核聚变设想。
4. 潘建伟:量子通信领域领军者,“墨子号”量子卫星首席科学家。
考点 信息的传递
电话
1. 电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
(1)基本结构:主要由话筒和听筒组成。
(2)工作原理:话筒把声信号变成变化的电流,电流沿着导线把信息传到远方,在另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。(话筒把声信号转化为电信号;听筒把电信号转化为声信号)
2. 电话交换机
为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机。
3. 模拟通信和数字通信
(1)模拟信号:声音转换成信号电流时,信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,“模仿”着声信号的“一举一动”,这种电流传递的信号叫做模拟信号,使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
(2)数字信号:用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号,使用数学信号的通信方式叫做数字通信。
电磁波
1. 电磁波的产生—导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。
2. 电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质。
3. 电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样, c=3×108m/s =3×105km/s
4. 电磁波波速、波长λ和频率f的关系:
(1)波长:电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长,用λ表示,单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离,或相邻两个波谷之间的距离。
(2)频率:一秒内电流振荡的次数交频率,用f表示,单位是赫兹(Hz),比赫兹(Hz)大的还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
(3)波速:一秒内电磁波传播的距离,用c表示,单位是m/s。
(4)波长、频率和波速的关系c=λf λ= f =。
(5)电磁波的波长λ与频率f成反比。
5. 电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做无线电波(无线电技术中使用的电磁波)。
6. 无线电波特点:无线电波的波长从几毫米道几千米,通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段,包括:长波、中波、短波、微波等,各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途,如下表所示。
广播、电视和移动通信
电磁波是传递信息的载体。
无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。
1. 无线电广播信号的发射和接受:
无线电广播信号的发射由广播电台完成,信号的接受由收音机完成。
2. 电视信号的发射与接收:
电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成,接收由电视机完成。
3. 移动电话:
移动电话由空间的电磁波来传递信息。
移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。
移动电话的体积很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度不高,因此,它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移,这种固定的电台叫基地台。
4. 音频、视频、射频和频道:
由声音变成的电信号,它的频率跟声音相同,在几十赫到几千赫之间,叫做音频信号。
由图像变成的电信号,它的频率在几赫到几兆赫之间,叫做视频信号。
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差,需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上,才能发射到天空中,这种电流的频率更高,这种更高频率的电流教做射频电流。
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播,以免互相干扰;这一个个不同的频率范围就叫做频道。
越来越宽的信息之路
信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多。
1. 微波通信
微波的波长在10m~1mm之间,频率在30 MHz~ 3×105MHz之间。
微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地球绕射,因此,必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。
2. 卫星通信
通信卫星相当于微波通信的中继站。
通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星,在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,可以实现全球通信。
3. 光纤通信
光纤通信是光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方。
光导纤维是很细很细的玻璃丝,由内芯和外套两部分组成。
光纤通信传送的不是普通的光,而是一种频率单一、方向高度集中的激光,激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。
光纤通信的保密性强,不受外界条件的干扰,传播距离远,容量大。
4. 网络通信
目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。
世界上最大的计算机网络,叫做因特网。
计算机之间的联结,除了使用金属线外,还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
宽带网是指频率较高,能传输更多信息的网络。
考点 能源与可持续发展
能源家族
1. 化石能源:煤、石油、天然气。
2. 生物质能:由生命物质提供的能量称为生物质能,如:食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。
3. 一次能源:可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。
4. 二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能。
5. 不可再生能源:凡是越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源,都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。
6. 可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。
按使用开发的时间长短来分类,能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源,核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。
核能
1. 裂变:用中子轰击较重的原子核,使其裂变为较轻原子核的一种核反应。
核反应堆中的链式反应是可控的,原子弹的链式反应是不可控的。
核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应。
2. 聚变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。,也被成为热核反应。
氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
(1)核能的优点和可能带来的问题:
①核能的优点:核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能,而且用料省,运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质,核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题:如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
太阳能
1. 在太阳的内部,氢原子核在超高温度条件下发生聚变,释放出巨大的核能。
2. 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。
3. 绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。
4. 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料,实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。
5. 太阳能的利用:
(1)利用集热器加热物质(热传递,太阳能转化为内能);
(2)用太阳能电池把太阳能转化为电能(太阳能转化为电能)。
6. 太阳能具有取之不尽、用之不竭,清洁无污染等优点。
能量的转化和守恒
1. 能源革命:
人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,就是所谓的能源革命。能源革命导致了人类文明的跃进。
第一次能源革命:钻木取火;
第二次能源革命:蒸汽机的发明;
第三次能源革命:核能
能量的转化和转移具有方向性。
2. 能量守恒定律:
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
能源与可持续发展
1. 煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体。
2. 未来的理想能源必须满足以下四个条件:
(1)必须足够丰富,可以保证长期使用;
(2)必须足够便宜,可以保证多数人用得起;
(3)相关技术必须成熟,可以保证大规模使用;
(4)必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。
解决能源紧张的途径:由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长,因此人类必须不断地开发和利用新能源,同时增强节能意识,不断提高能源的利用率,这是目前解决能源紧张的重要途径。
1.(2024·江苏徐州·中考真题)2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒激光的研究,1阿秒等于10-18秒,阿秒激光可以帮助科学家观测原子中做超快速运动的( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
2.(2024·山东济南·中考真题)在粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型的科学家是( )
A.阿伏加德罗 B.卢瑟福 C.汤姆孙 D.道尔顿
3.(2024·山东威海·中考真题)“长安一片月,万户捣衣声.”如图为唐代张萱《捣练图》的部分截图,图中仕女用熨斗来熨烫布匹,你认为熨斗手柄的材料可能是( )
A.陶瓷 B.铁 C.木材 D.铜
4.(2024·江苏南通·中考真题)太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴,影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是( )
A.中子、电子 B.质子、中子 C.分子、原子 D.质子、电子
5.(2024·江苏常州·中考真题)壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿,易滋生微生物,导致壁画受损。为此,中国航天科技集团研制出机器人,机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物,从而保护壁画。该粒子可能是( )
A.电子 B.原子核 C.质子 D.中子
6.(2024·河北·中考真题)如图所示为我国唐代名画《捣练图》。画卷呈现的工序中一定发生了化学变化的是( )
A.捶打织品 B.梳理丝线 C.缝制衣物 D.烧炭熨烫
7.(2024·四川绵阳·中考真题)电能便于输送和转化,运用广泛,但电能无法从自然界中直接获取,通常是由其它形式的能转化而来。下列发电方式中,通过消耗可再生能源获取电能的是( )
A.利用核能发电 B.利用太阳能发电
C.燃烧煤炭发电 D.燃烧天然气发电
8.(2024·青海西宁·中考真题)信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列说法错误的是( )
A.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于一次能源
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D.如果将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由电阻引起的电能损耗
9.(2024·内蒙古通辽·中考真题)近年来,通辽城乡许多街道都安装了太阳能LED灯,LED灯是用 材料制成的,太阳能属于 次能源。
10.(2024·青海西宁·中考真题)2024年6月2日,我国发射的“嫦娥六号”完美着陆在月球背面,它与地面指挥中心是通过 联系的;当“嫦娥六号”着陆时,以月球表面为参照物,它是 的。
11.(2024·山东东营·中考真题)2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射,探测器是通过 (选填“电磁波”或“次声波”)与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(2024·山东东营·中考真题)关于能源、信息传输,下列说法正确的是( )
A.风能、地热能、电能均属于一次能源
B.太阳内部,原子核发生裂变释放出巨大的核能
C.能量的转化和转移都是有方向性的
D.光从光导纤维一端射入,在内壁多次折射,把携带的信息传送出去
13.(2025·江苏苏州·一模)“一尺之棰,日取具半,万世不竭”承载着中国古代物质无限可分的思想。常见的物质都是由大量 组成的,分子由原子构成,原子由 和原子核构成。
14.(2025·江苏扬州·一模)如图所示是一款国产某品牌集消毒、制冷于一体的车载冰箱,该冰箱可以利用 外线来杀菌消毒。冰箱内放入吃剩的饭菜时,应该包上保鲜膜,可以防止“串味”,“串味”实际上是 现象。为有效保温,冰箱外隔层应使导热性 (选填“好”或“差”)的材料制作。
15.(2025·江苏扬州·一模)下列有关物理学史描述中正确的是( )
A.哥白尼提出“地心说”
B.牛顿最早研究了光的色散现象
C.伽利略总结出了杠杆平衡条件
D.卢瑟福发现了电子
16.(2025·江苏南通·一模)中国自主研制的核潜艇,其外壳用硬度 的特种材料制成,其声呐装置是利用 进行障碍物的距离测定,核能是 (可再生/不可再生)能源。
17.(2025·江苏泰州·一模)关于粒子和宇宙的说法中,正确的是( )
A.汤姆生发现电子说明分子可分 B.摩擦起电可产生电荷
C.太阳是宇宙的中心 D.光年是长度的单位
18.(2025·上海静安·二模)在太阳系中,地球属于 (选填“恒星”或“行星”)。如图所示的是氦原子的行星模型示意图,在原子核外绕核高速旋转的是 (选填“电子”或“质子”),它带 电荷(选填“正”或“负”)。
19.(2025·上海宝山·二模)地球是太阳系中的一颗 (选填“恒星”“行星”或“卫星”)。卢瑟福把原子结构与太阳系类比,原子核相当于 (选填“太阳”“地球”或“月球”),电子带 (选填“正电”或“负电”)并绕核运动。
20.(2025·重庆垫江·模拟预测)为了纪念德国物理学家 在电学中的突出贡献,以他的名字命名电阻的单位。科学家们研究发现,气体在流速越大的地方,压强越 (选填“大”或“小”),利用这一规律可以让飞机升空。
21.(2024·江苏泰州·一模)下列关于科学家与其贡献对应关系正确的是( )
A.牛顿——发现杠杆原理
B.法拉第——电磁感应
C.安培——发现电流与电压、电阻的关系
D.卢瑟福——发现电子
22.(2024·河南驻马店·二模)从微观世界到无限宇宙,人们一直在探索着自然的奥秘。在物理学家汤姆孙发现了电子之后,1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子 结构模型,该实验被评为“物理最美实验”之一。物理学家 首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识,他发现的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端!
23.(2025·四川成都·二模)积极发展核能是我国能源战略的重大举措。关于核能,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源 B.核能是二次能源
C.利用核能发电会产生大量烟尘 D.核废料具有放射性需谨慎处理
24.(2025·四川成都·二模)绿色低碳是社会关注的热点,为践行低碳环保出行,2025年年底成都市公交车、巡游出租车将全面实现新能源化(纯电动或氢能源)。关于新能源汽车,下列说法正确的是( )
A.使用氢燃料电池的汽车工作时,是将汽车的机械能转化为氢气的化学能
B.电动汽车踩油门加速运动时,电池的化学能主要转化为汽车的内能
C.氢燃料电池车消耗的氢能是一次能源,电动汽车消耗的电能是二次能源
D.电动汽车的电池充电时,不能将电能全部转化为电池的化学能
25.(2025·四川成都·二模)近年来,我国在能源、信息与材料等领域取得了巨大突破。下列说法错误的是( )
A.光伏发电是利用半导体材料的光伏效应将太阳能转化为电能
B.目前我国特高压输电线已经使用了超导材料,显著降低了能耗
C.5G通信技术通过电磁波传递信息,具有高速率、低延迟的特点
D.我国最先进的“华龙一号”核反应堆通过可控核裂变反应发电
26.(2025·河北石家庄·一模)天宫空间站是我国自主研发的空间站系统,如图是航天员在机械臂的帮助下进行舱外活动的情景,以机械臂为参照物,航天员是 (选填“运动”或“静止”)的;由于真空不能传声,出舱后航天员间即使距离很近,也必须使用无线电设备通过 来通讯。
27.电磁波无处不在,在生产生活中有广泛的应用。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波像声波一样,传播时需要介质
B.电磁波在真空中的传播速度是340m/s
C.微波炉工作时主要利用电磁波的信息特征
D.北斗导航系统利用电磁波来提供定位服务
28.电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的信息特征工作的是( )
A.微波炉 B.卫星电话
C.激光刀 D.紫外理疗
29.智能手机是目前普遍使用的通讯工具:
(1)如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 (选填“用电器”、“电源”或“开关”);
(2)如图乙所示,人们经常用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)华为Mate60Pro是一款近期发布的旗舰智能手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器,凭借其出色的性能和高端的配置,成为了不少消费者的首选。该手机芯片的主要材料是 (选填“超导体”、“半导体”或“绝缘体”);用手机进行通话时通过 (选填“超声波”或“电磁波”)向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为 km/s;
(4)“充电五分钟通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,5min最多可以充入电能 J;如果要进一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要 V的充电电压。
30.2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中,以火箭为参照物,嫦娥六号是 的;
(2)着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 能,太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)着陆器在月背采样的影像用 波传回地球。
31.阅读《太阳能光热发电》,回答下题。
太阳能光热发电
太阳能光热发电清洁、环保,与光伏发电相比具有连续、稳定输出的特点。
2018年12月30日,我国首个百兆瓦级光热电站——甘肃敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站并网发电(如图甲所示)。熔盐塔式光热电站利用多面定日镜将太阳光反射到塔顶部的吸热器上,将熔盐加热,高温熔盐通过热力循环系统产生蒸汽,蒸汽推动叶轮转动,从而带动发电机发电。
2024年9月20日,全球装机容量最大的熔盐线性菲涅尔光热电站——甘肃玉门10万千瓦熔盐线性菲涅尔光热电站并网发电。玉门熔盐线性菲涅尔光热电站使用约7500吨熔盐作为吸热、储热介质,利用靠近地面放置的多个一次反射镜,动态跟踪太阳的运动,将太阳光反射到安装在高处的二次反射镜,通过二次反射,太阳辐射聚集到真空集热管上(如图乙所示),可将290℃的低温熔盐加热到550℃,高温熔盐通过热力循环系统产生蒸汽,蒸汽推动叶轮转动,从而带动发电机发电。相比塔式集热系统,线性菲涅尔集热系统施工难度小,维护更方便,安全性更高。
截至2024年底,我国建成光热发电累计装机容量838.2兆瓦;在建光热发电项目34个,总装机容量3300兆瓦;规划光热发电项目37个,总装机容量约4800兆瓦。随着装机规模的日益增大,光热发电独有的清洁、稳定的特性将逐步显现。
根据材料回答问题。
(1)线性菲涅尔集热系统与塔式集热系统相比,具有的优点是 。(写出一条即可)
(2)熔盐光热发电过程中,太阳能经过集热系统转化为熔盐的 能,高温熔盐经过热力循环系统产生蒸汽,蒸汽推动叶轮转动,叶轮的 能通过发电机转化为电能。
(3)图丙所示为小力设计的塔式集热模型,模拟太阳在位置1时,入射光照射到镜面上O点后反射到塔顶A点,当太阳运动到位置2时,若入射光依旧照射到镜面上O点后反射到塔顶A点,则应转动平面镜,使其侧面沿 方向。(选填“MM'”或“PP'”)
32.阅读材料,回答问题。
江苏省句容抽水蓄能电站,利用仑山湖和丘陵地带的山水资源优势,将建成规模巨大的上下水库和最高分别达米和米的大坝。
项目设计年发电量亿千瓦时,年抽水电量18亿千瓦时。
项目建成后,将节约煤炭消费总量14万吨,减少二氧化碳、二氧化硫排放约万吨。抽水蓄能电站作为优质的“电力平衡资源”,可以为电网提供更加安全可靠、绿色清洁的电力保障。
(1)抽水用的电动机,其工作原理为
(2)水坝的下部总要比上部建造得宽一些,这是因为 。水电站利用上、下水库落差,在用电低谷时把水从下水库抽往上水库,变成 储存起来,在用电高峰时将该种形式的能转化为电能送入电网
(3)从能量的转化和利用上看,该电站发电时的效率为 。
33.自然界有一些能源一旦消耗就很难再生,因此我们要节约能源。下列能源属于可再生能源的是( )
A.石油 B.氢能 C.风能 D.煤炭
34.关于信息和能源,下列说法正确的是( )
A.电磁波和超声波都可以在真空中传递信息
B.化石能源、核能、水能、太阳能,都属于不可再生能源
C.目前人类已建立的核电站,是利用核聚变释放的能量来发电的
D.光纤通信是利用光从光导纤维中的一端射入,在内壁多次反射后从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方
35.关于能源、材料和粒子,下列说法中正确的是( )
A.物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B.破镜难以重圆,是因为分子间存在较大的斥力
C.核反应堆中发生的链式反应,是不能控制的
D.地球上除核能、地热能、潮汐能以外,几乎所有能源都来自太阳
36.我国嫦娥六号月球探测器能够实现月球背面着陆,鹊桥二号中继星功不可没。它是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”。鹊桥二号中继星是通过 传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电,太阳释放的能量来自太阳内部发生的核 反应(选填“裂变”、“聚变”)。
37.电磁感应现象是物理学史上重大的发现之一,发现这一现象的物理学家是
A.牛顿 B.法拉第
C.欧姆 D.焦耳
38.世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A.安培 B.奥斯特 C.法拉第 D.伏特
39.每一次物理学的重大发现都会影响人类社会的进步和发展. 发现了万有引力定律,才有了今天的通讯卫星;1897年英国科学家 发现了比原子小得多的带负电的电子为人类研究原子结构拉开了序幕;继奥斯特发现了电流的磁效应之后 发现了电磁感应现象,从此进入了电气化时代.(以上各空填物理学家的名字)
1.D
【知识点】认识原子
【详解】原子是由原子核与核外电子组成的,核外电子绕原子核高速运动;原子核由质子和中子构成,则阿秒激光可以帮助科学家观测原子中做超快速运动的核外电子,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.B
【知识点】认识原子
【详解】在 α 粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型的科学家是卢瑟福,他通过实验发现了原子核的存在,并提出了原子核式结构模型,即原子由原子核和核外电子组成;阿伏加德罗、汤姆孙和道尔顿分别在其他领域做出了重要贡献,但与原子核式结构模型的提出无关,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.C
【知识点】认识物质的物理属性
【详解】ABD.陶瓷、铁和铜是热的良导体,容易传递热量,不能做熨斗手柄,故ABD不符合题意;
C.木材是热的不良导体,可以做熨斗手柄,故C符合题意。
故选C。
4.D
【知识点】摩擦起电的实质、认识分子
【详解】AB.中子不带电,故AB不符合题意;
C.分子和原子不显电,故C不符合题意;
D.质子带正电,电子带负电,故D符合题意。
故选D。
5.A
【知识点】摩擦起电的实质、认识原子
【详解】原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电,因此原子核对外显示带正电,核外电子带负电荷,因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.D
【知识点】物理变化与化学变化
【详解】ABC.捶打织品、梳理丝线和缝制衣物都没有新物质产生,属于物理变化,故ABC不符合题意;
D.烧炭熨烫是炭的燃烧,会有新物质产生,属于化学变化,故D符合题意。
故选D。
7.B
【知识点】可再生能源与不可再生能源、太阳能的利用
【详解】ACD.核能、煤、天然气属于不可再生能源,利用这三种能源发电属于消耗不可再生能源获取电能,故ACD不符合题意;
B.太阳能是可再生能源,太阳能发电,是利用可再生能源获取电能,故B符合题意。
故选B。
8.A
【知识点】裂变及其应用、超导现象和超导材料、卫星通信、一次能源与二次能源
【详解】A.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的,故A错误,符合题意;
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于一次能源,可以从自然界直接获取,故B正确,不符合题意;
C.每颗卫星可以覆盖全球的三分之一,用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信,故C正确,不符合题意;
D.超导体电阻为零,不会发热,如果将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由电阻引起的电能损耗,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 半导体 一
【知识点】一次能源与二次能源、半导体的特点
【详解】[1]半导体在电子产品中应用非常广泛,其中发光二极管就是由半导体材料制成的,所以LED灯是用半导体材料制成的。
[2]由于太阳能可以从自然界中直接获取,所以太阳能是一次能源。
10. 电磁波 运动
【知识点】不同参照物下描述运动、电磁波的应用
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,我国发射的“嫦娥六号”完美着陆在月球背面,它与地面指挥中心是通过电磁波联系的。
[2]当“嫦娥六号”着陆时,以月球表面为参照物,“嫦娥六号”的相对位置改变,是运动的。
11. 电磁波 不变
【知识点】质量的概念及特性、电磁波的应用
【详解】[1]由于真空不能传声,因此探测器是通过电磁波与地球通信的。
[2]质量是物体的属性与物体所处的位置无关,因此采集的月壤样品带回地球后质量不变。
12.C
【知识点】能量转移或转化有方向、光纤通信、一次能源与二次能源、太阳能的来源
【详解】A.风能、地热能可以直接从自然界获得,属于一次能源;电能必须经过一次能源的消耗才能得到,属于二次能源,故A错误;
B.太阳内部,原子核发生聚变释放出巨大的核能,故B错误;
C.能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,能量的转化和能量的转移都是有方向性的,故C正确;
D.光从光导纤维一端射入,在内壁多次反射,把携带的信息传送出去,故D错误。
故选C。
13. 分子 电子
【知识点】认识原子
【详解】[1]物质都是由大量分子组成的,分子由原子构成。
[2]原子由核外电子和原子核构成,原子核位于原子的中心。
14. 紫 扩散 差
【知识点】扩散现象、紫外线的特点及应用、认识物质的物理属性
【详解】[1]紫外线可以消毒杀菌,该冰箱可以利用紫外线消毒杀菌。
[2]扩散指不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,“串味”实际上是扩散现象。
[3]为有效保温,冰箱外隔层应使导热性差的材料。
15.B
【知识点】了解杠杆的平衡条件、光的色散原理及现象、认识原子、从地心说到日心说
【详解】A.哥白尼提出的是“日心说”,而“地心说”是长期以来居于宗教统治地位的学说,认为地球是宇宙的中心,不是哥白尼提出的,故A错误;
B.牛顿对光学有重要贡献,他通过三棱镜实验证明白光是色光的混合,最早研究了光的色散现象,故B正确;
C.杠杆平衡条件是由阿基米德总结出来的,不是伽利略,故C错误;
D.1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构。卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,他的学生查德威克在α粒子轰击铍核时发现了中子,故D错误。
故选B。
16. 大 超声波 不可再生
【知识点】可再生能源与不可再生能源、超声波的利用、认识物质的物理属性
【详解】[1]核潜艇在深海中受到较大的液体压强,其外壳用硬度大特种材料制成。
[2]声呐装置是利用超声波方向性好、水中传播距离远等特点制成的。
[3]核能在使用后短时间内不能重新获得,是不可再生能源。
17.D
【知识点】长度单位及换算、星空世界、摩擦起电的实质、分子动理论解释生活现象
【详解】A.汤姆生发现电子说明原子是可分的,原子由原子核和核外电子组成,并非说明分子可分 ,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是产生电荷。不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦过程中,束缚电子本领弱的物质的电子会转移到束缚电子本领强的物质上,从而使双方带上等量异种电荷,故B错误;
C.太阳是太阳系的中心,而宇宙是非常广阔的,包含无数的星系,不存在一个绝对的中心 ,故C错误;
D.光年是指光在真空中一年内传播的距离,是长度的单位,常用于衡量天体间的距离 ,故D正确。
故选D。
18. 行星 电子 负
【知识点】认识原子、星空世界
【详解】[1]由太阳系中九大行星可得,地球是行星。
[2]在原子内部,电子绕原子核高速旋转,质子是原子核的组成部分。
[3]质子带正电,电子带负电,中子不带电。
19. 行星 太阳 负电
【知识点】认识原子
【详解】[1]地球是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排第三,它自身不发光,围绕太阳运行。
[2][3]卢瑟福提出的原子模型像一个太阳系,带正电的原子核像太阳,带负电的电子像绕着太阳转的行星。
20. 欧姆 小
【知识点】流体压强与流速的关系及现象解释、物理常识
【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,为了纪念他做出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
[2]流体在运动时,流体运动速度越大的位置,压强越小,飞机的机翼做成上凸下平,当空气流过飞机机翼的上下表面时,气流在机翼上表面的流速大,压强小,则机翼受到上下压强差,获得向上的升力,所以飞机的机翼就是根据这个原理工作的。
21.B
【知识点】物理常识
【详解】A.根据物理学史可知,发现杠杆原理的科学家是阿基米德,故A错误;
B.根据物理学史可知,法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;
C.欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系,发现了欧姆定律,故C错误;
D.汤姆生发现了电子,卢瑟福用α粒子轰击金箔,揭开了原子的结构,故D错误。
故选B。
22. 核式 伽利略
【知识点】认识原子、物理常识
【详解】[1][2]在物理学家汤姆孙发现了电子之后,1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型,该实验被评为“物理最美实验”之一。物理学家伽利略首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识,他发现的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。
23.D
【知识点】可再生能源与不可再生能源、一次能源与二次能源、核能及其原理
【详解】A.核燃料主要是铀等放射性元素,这些元素在地壳中的含量有限,其开采和处理需要大量能源和资源,是不可再生资源,故A错误;
B.核能是一次能源,它是通过核反应从原子核释放的能量,直接从自然界中的元素提取,无需通过其他能源形式转换,故B错误;
C.利用核能发电不会产生大量烟尘。核能发电是利用核反应堆中核燃料的裂变产生热量,进而转化为电能,过程中不像化石燃料燃烧那样产生烟尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物,故C错误;
D.核废料具有放射性需谨慎处理。核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料,其放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少,若处理不当会对环境和人类健康造成严重危害,故D正确。
故选D。
24.D
【知识点】能量的转化、一次能源与二次能源
【详解】A.使用氢燃料电池的汽车工作时,是将氢燃料的化学能转化为汽车的机械能,故A错误;
B.电动汽车踩油门加速运动时,电池的化学能主要转化为汽车的机械能,故B错误;
C.氢能和电能都是消耗其它能源才能产生的能源,均属于二次能源,故C错误;
D.电动汽车的电池充电时,由于存在热量散失,不能将电能全部转化为电池的化学能,故D正确。
故选D。
25.B
【知识点】超导现象和超导材料、电磁波的应用、裂变及其应用、太阳能的利用
【详解】A.光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,故A正确,不符合题意;
B.使用超导材料做输电线可以显著降低能耗,但目前由于技术的限制,还没有使用超导材料做输电线,故B错误,符合题意;
C.5G通信技术传递信息的载体是频率更高的电磁波,具有具有高速率、大宽带和低延迟的特点,故C正确,不符合题意;
D.核电站的核心设备反应堆,利用的是可控核裂变发电,所以,我国当前最先进的“华龙一号”核反应堆通过可控核裂变反应来发电,故D正确,不符合题意。
故选B。
26. 静止 电磁波
【知识点】电磁波的应用、不同参照物下描述运动
【详解】[1]以机械臂为参照物,航天员相对于机械臂有位置变化,故航天员是静止的。
[2]真空不能传声,出舱后航天员处于真空环境中,故必须通过电磁波来进行通讯。
27.D
【知识点】电磁波的产生和传播、波速、波长和频率、电磁波的应用
【详解】A.电磁波的传播不需要介质,而声波传播需要介质,故A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度是,而是声音在15℃空气中的传播速度,故B错误;
C.微波炉工作时主要利用电磁波的能量特征,使食物中的分子运动加剧,从而达到加热食物的目的,而不是利用其信息特征,故C错误;
D.北斗导航系统利用电磁波来传递信息,从而为用户提供定位、导航等服务,故D正确。
故选D。
28.B
【知识点】电磁波的应用
【详解】A.微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的,故A不符合题意;
B.卫星电话是通过发射及接收电磁波来传递信息的,不是利用电磁波的能量进行工作的,故B符合题意;
C.利用高能激光束(电磁波的一种)聚焦于组织,通过光能转化为热能切割或烧灼组织,故C不符合题意;
D.利用紫外线(电磁波的一种)照射皮肤,通过光能引发生物化学反应(如杀菌、促进维生素D合成),故D不符合题意。
故选B。
29.(1)开关
(2)凸透镜
(3) 半导体 电磁波 3×105
(4) 6000 5.7
【知识点】电功的公式及简单应用、电路的组成部分及其作用、电磁波的应用、照相机
【详解】(1)由题意可知,手指触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,即手机构成通路,所以指纹识别的感应区相当于手机电路中的开关。
(2)由题意可知,用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,则手机的摄像头相当于照相机,照相机的镜头是凸透镜。
(3)[1]半导体在电子产品中应用广泛,其中手机芯片的主要材料就是半导体。
[2]由于电磁波传播速度快,传播范围广,所以用手机进行通话时是通过电磁波向四周有效范围内的终端传递信息。
[3]电磁波在空气中的传播速度与光速相同,约为3×108m/s,合3×105km/h。
(4)[1]闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,5min最多可以充入电能
[2]电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,手机电池充满电,储存的电能
若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要充电电压
30.(1)静止
(2) 电 可再生
(3)电磁
【知识点】电磁波的应用、可再生能源与不可再生能源、太阳能的利用、不同参照物下描述运动
【详解】(1)火箭穿越大气层过程中,以火箭为参照物,嫦娥六号和火箭的位置不变是静止的。
(2)[1]着陆器上的太阳能电池板,吸收太阳能,将太阳能转化为电能。
[2]太阳能可以源源不断的在自然界中获取,是可再生能源。
(3)由于真空不能传声,因此着陆器在月背采样的影像用电磁波传回地球。
31.(1)见解析
(2) 内 机械
(3)MM'
【知识点】能量的转化、太阳能的利用、反射光随镜面转动的变化
【详解】(1)材料中描述:“相比塔式集热系统,线性菲涅尔集热系统施工难度小,维护更方便,安全性更高。” 因此具有的优点是: 施工难度小、维护更方便、安全性更高。
(2)[1]太阳能被集热系统吸收后,熔盐温度升高,内能增加。因此,太阳能转化为熔盐的内能。
[2] 蒸汽推动叶轮转动,叶轮具有机械能。 叶轮的机械能通过发电机转化为电能。
(3)由图丙可知,模拟太阳在位置1时,入射光照射到镜面上O点后反射到塔顶A点。当太阳运动到位置2时,反射光线与入射光线的夹角减小,则反射角减小,反射光线位置不变,法线向左转动,平面镜始终与法线垂直,平面镜需逆时针转动,其侧面应沿MM'方向。
32.(1)通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动
(2) 液体压强随深度的增加而增大 重力势能
(3)
【知识点】液体压强的特点及其应用、热机效率的计算、探究磁场对电流的力的作用、能量的转化
【详解】(1)抽水用的电动机,其工作原理为通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动。通电线圈在磁场中会受到力的作用,当线圈中的电流方向和磁场方向确定时,线圈所受的力会使线圈发生转动,从而将电能转化为机械能。
(2)[1]液体压强随深度的增加而增大,为了承受更大的压强,水坝的下部总要比上部建造得宽一些。
[2]水坝下部受到水的压强大于上部,为了能承受更大的压力,所以下部要建造得宽一些。[3]水电站利用上、下水库落差,在用电低谷时把水从下水库抽往上水库,提升水位高度,增大水的重力势能,将能量变成重力势能储存起来,在用电高峰时将重力势能转化为电能送入电网。
(3)从能量的转化和利用上看,该电站发电时的效率为。
33.C
【知识点】可再生能源与不可再生能源
【详解】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源; 短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;石油、煤炭、氢能都不可能在短时间内补充,是不可再生能源,风能可以从自然界源源不断的得到,是可再生能源,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
34.D
【知识点】电磁波的应用、可再生能源与不可再生能源、光纤通信、裂变及其应用
【详解】A.电磁波可以在真空中传递信息,超声波是声音,传播需要介质,不可以在真空中传播,故A错误;
B.化石能源、核能消耗后短时间内不可能从自然界得到补充,因此是不可再生能源;水能、太阳能,都属于可再生能源,故B错误;
C.目前人类已建立的核电站,是利用核裂变释放的能量来发电的,故C错误;
D.光纤通信的实现依赖于光在光纤中的全反射,光纤通信是利用光从光导纤维中的一端射入,在内壁多次反射后从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方,故D正确。
故选D。
35.D
【知识点】电磁波的产生和传播、分子间作用力的现象、裂变及其应用、太阳能的利用
【详解】A.英国物理学家麦克斯韦认为:变化的磁场能产生电场;德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在,故A错误;
B.“破镜难重圆”是因为破镜碎片间的距离没有达到分子相互作用的距离,不是因为分子间存在着排斥力,故B错误;
C.核反应堆中发生的链式反应,是能控制的,故C错误;
D.地球上除核能、地热能和潮汐能以外,几乎所有能源都直接或间接来自太阳,故D正确。
故选D。
36. 电磁波 聚变
【知识点】电磁波的应用、聚变及其应用
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,鹊桥二号中继星是通过电磁波传递信息的。
[2]太阳的能量来源于其核心的氢核聚变成氦核的过程,此过程中释放巨大能量,属于核聚变反应。
37.B
【知识点】欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系、焦耳定律的公式及简单应用、电磁感应现象、物理常识
【详解】A.牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律,故A不符合题意;
B.法拉第经十年的努力,在1831年发现了电磁感应现象,故B符合题意;
C.欧姆发现了欧姆定律,故C不符合题意;
D.焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”,即焦耳定律,故D不符合题意。
故选B。
38.B
【知识点】奥斯特实验、物理常识
【详解】A.电流的单位是安培,因此安培对电流的研究作出了贡献,故A不符合题意;
B.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家,故B符合题意;
C.法拉第在1831年发现了电磁感应现象,故C不符合题意;
D.为纪念伏特对电学的贡献,把伏特作为电压的单位,故D不符合题意。
故选B。
39. 牛顿 汤姆孙 法拉第
【知识点】电磁感应现象、物理常识
【详解】[1][2][3]万有引力定律是牛顿发现的;电子是汤姆孙发现的;电磁感应现象是法拉第发现的。
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