2026年浙江省中考科学一轮复习:物理部分【电学实验】提升训练
2025-12-23
|
2份
|
13页
|
913人阅读
|
32人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级下 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 综合内内容与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.68 MB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | hzwang2010 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55586516.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
中考资料:2026年浙江省中考科学一轮复习:物理部分
【电学实验】提升训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、能量转化与守恒
1.(24-25九年级上·浙江金华·阶段练习)为测定小灯泡的电功率,小帅准备好了待测小灯泡(额定电流为0.2A,电阻约为8Ω)、2节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请帮助小帅完成图甲中的电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)解决电路故障后,小帅移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像。图乙中,阴影部分的面积表示小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率,记为。由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)小帅打算增加一个阻值为的定值电阻,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关来测量小灯泡的额定功率(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)。图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____(填字母)。
A.丙方案能,丁方案不能 B.丙方案不能,丁方案能
C.两种方案都能 D.两种方案都不能
2.(2024·浙江·一模)项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题,开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
(1)如图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于 实验操作。
【项目二】加热原理
(2)现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω,但因铭牌不清无法确定,项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V,变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面,闭合开关S,发现b上的油墨纸片红色先褪去,则b的阻值为 Ω;
(3)根据上述实验结果,计算图乙电路的加热功率为多少 ?
【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到,将电热开水器中的开水变成温开水,需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来,用于提高进电热开水器前水的温度,可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
(4)该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是 。
【项目四】节能效果
(5)校园直饮水机就是采用上述热交换的方式,使进水管的常温自来水从20℃变成80℃的热水,再通电加热至100℃。要得到10kg的100℃开水,相较于将20℃的自来水直接烧开,可节约电能多少 J?[不计热量损失,/(kg·℃)]
二、电和磁
3.(2024·浙江舟山·二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,如图甲,电源电压为6伏,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前,都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实验步骤如下:
①接入5Ω电阻,闭合开关,记录电流表示数,如图乙所示;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③分别接入10Ω、15Ω电阻,闭合开关,重复步骤②;
④当接入电阻为时,闭合开关,记录电流表示数为0.1A。
(1)步骤①中,电流表示数为 安。
(2)某小组同学将测得的4组数据,按描点法绘制出如图丙所示图像,老师看后指出其中有一个数据存在问题,请指出错误的数据,并说明理由: 。
(3)根据正确的数据得出的实验结论是 。
(4)仍使用原有器材,要让5Ω、10Ω、15Ω及四个电阻,都能为实验所用,应控制a、b之间的电压至少为 伏。
4.(2024·浙江杭州·二模)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验器材有:
学生电源(输出电压6V)、滑动变阻器(“10Ω,2A”、“30Ω,1.5A”、“50Ω,1A”)、电流表、电压表各一只,若干导线。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整 ;
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中选择的滑动变阻器规格是“ ”;
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)若将图甲去掉电压表,把电流表改装为直接能读出A、B两间电阻的电阻表,电源电压保持6V不变,电流表量程选择:0~0.6A,先将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为 Ω。保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,就可以在电流表盘上标注其他刻度的阻值;
(5)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)。
5.(2024·浙江绍兴·一模)根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙:“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要;
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)
6.(2024·浙江·模拟预测)小明以两节串联的新干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来完成某实验究,某一时刻电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
1.1
1.1
2.2
2
0.8
1.6
2.4
3
0.5
2.0
2.5
4
0.6
1.9
2.5
5
1.0
1.5
2.5
(1)根据电路图和实验数据,小明最有可能探究的实验名称是 。同时可以推知,在验过程中,小明是否更换了定值电阻: ;
A.是 B.否 C.数据不足,无法判断
(2)接上问,若你认为没有更换定值电阻,则求出小明所用两个电阻的阻值比;若你认为更了定值电阻,则求出小明所用两个电阻差距最大时的阻值比 ;
(3)表中,不等于3伏,请分析可能原因: 。
序号
U₁/V
U₂/V
Uab/V
1
0.75
1.00
2.25
2
0.60
1.80
2.40
3
1.00
1.50
2.50
7.(2024·浙江湖州·二模)小吴利用两节新干电池、阻值分别为1Ω、1.5Ω、2Ω的定值电阻和一只电压表来探究串联电路的电压特点,实验电路如图甲,测得实验数据如下表。
(1)在探究过程中,小吴更换不同的定值电阻组合进行实验的目的是: ;
(2)小吴进行了多次实验,发现Uab始终小于两节干电池的总电压(3V),他产生了质疑。查阅资料知道普通干电池内部也有一定的电阻(内阻),可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(如图乙所示)。为了测量干电池电阻r的阻值,小吴选择了适当器材,设计了实验方案,电路图如图丙。请你写出实验步骤(测得数据用字母表示):
① ;
②计算出结果:r= 。(用相应字母表示的代数式)
(3)由于新干电池的内阻较小,因此我们在平时使用时通常忽略不计,这种抓住主要因素,忽略次要因素的方法叫做理想模型法。请举出一个科学实验,采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素。例: 。
8.(2024·浙江宁波·三模)小科同学用如图电路进行“探究电流与电阻关系”的实验。电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。请回答:
(1)用笔画线代替导线将小科的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);( )
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后小科进行实验,实验方案及操作如下,请补充完整:
①在AB间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V
②在AB间接入10Ω的定值电阻,闭合开关后,他应移动滑片 ,再次记录电流表的示数;
(4)小科继续接入20Ω、30Ω的定值电阻,发现均无法完成实验。小科仔细思考后,想到了③、④中问题的解决方法:在电路的AB间接入20Ω或30Ω的定值电阻后0(不在AB间),闭合开关后可完成实验。则小科串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为 Ω。
小科做完实验后反思:当串联上述的定值电阻R0后就无法完成①②两步实验,他接着继续寻找新的解决方法。
9.(2024·浙江金华·模拟预测)某电烤箱的额定电压为220V,通过旋转旋钮可实现高、中、低多挡位工作,其中高温挡的额定功率为1200W。此电烤箱内部结构及工作原理如图所示,R1、R2是发热电阻(R2=2R1),虚线框为其金属外壳。旋钮开关由绝缘圆盘和可绕中心轴转动的旋钮组成,绝缘圆盘的左边内侧依次有金属触点①②③④(其中②、③分别通过导线与R2、R1连通),绝缘圆盘的右边包有一金属板;旋钮的外部除两端各有一金属滑片外,其余为绝缘材料,旋钮内置连通两金属滑片的金属导体。旋转旋钮可将左边相邻的两个金属触点与右边的金属板连通,如图示位置,旋钮将金属触点①②与右边的金属板连通。
(1)P、Q两接头中, 与地线相连;若在电路中加一“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路,则此开关应安装在 (选填“A”“B”或“C”)处。
(2)求电烤箱在高温挡正常工作10分钟所消耗的电能。(写出计算过程)( )
(3)求R1的阻值。( )(写出计算过程)
10.(2024·浙江舟山·三模)为了探究通过导体电流与电阻的关系,小科选择一粗细均匀长30cm带“刻度”的金属开口圆环,每1cm电阻为1Ω。设计了图甲所示的电路图,电源电压恒为4.5V,电流表选用“0﹣0.6A”量程,R1为滑动变阻器。实验中固定A点,通过移动触点N改变接入电路中圆环弧长L的长度,多次改变L的长度,根据记录的数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙所示。
(1)请简述该实验选择金属开口圆环的优点 。
(2)实验中固定A点通过移动触点N改变接入电路中的圆环弧长L,根据记录数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙。每次改变圆环弧长L后,还应调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数是 ,并不变。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。
(4)分析实验数据,初步探究得通过导体的电流与电阻的关系是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
中考资料:2026年浙江省中考科学一轮复习:物理部分【电学实验】提升训练(解析版)
一、能量转化与守恒
1.(24-25九年级上·浙江金华·阶段练习)为测定小灯泡的电功率,小帅准备好了待测小灯泡(额定电流为0.2A,电阻约为8Ω)、2节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请帮助小帅完成图甲中的电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)解决电路故障后,小帅移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像。图乙中,阴影部分的面积表示小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率,记为。由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)小帅打算增加一个阻值为的定值电阻,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关来测量小灯泡的额定功率(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)。图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____(填字母)。
A.丙方案能,丁方案不能B.丙方案不能,丁方案能
C.两种方案都能D.两种方案都不能
【答案】(1)(2)小灯泡短路(3)小于
(4)D【难度】0.4
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用、测定小灯泡的功率
【详解】(1)要求滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮,故滑动变阻器另一接线柱接B点,电流表要串联,电流从正接线柱流入,负接线柱流出;电压表要测小灯泡的电压,要并联接在小灯泡两端,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故电路连接如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分短路,故电路故障的原因可能是小灯泡短路。
(3)由图乙知,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为
由图乙知,当电流为额定电流0.2A时,电压为1.5V,故小灯泡的实际电压是额定电压一半时即电压为0.75V时,此时电流约为0.125A,故电功率为
故小于。
(4)已知小灯泡的额定电压,不知小灯泡的额定电流,图丙中,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;图丁中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压,调节滑动变阻器,小灯泡和定值电阻的电阻都会发生变化,故不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为额定电压,所以此方案不能测出小灯的额定电功率,故ABC错误,不符合题意,D正确,符合题意。故选D。
2.(2024·浙江·一模)项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题,开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
(1)如图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于 实验操作。
【项目二】加热原理
(2)现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω,但因铭牌不清无法确定,项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V,变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面,闭合开关S,发现b上的油墨纸片红色先褪去,则b的阻值为 Ω;
(3)根据上述实验结果,计算图乙电路的加热功率为多少 ?
【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到,将电热开水器中的开水变成温开水,需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来,用于提高进电热开水器前水的温度,可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
(4)该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是 。
【项目四】节能效果
(5)校园直饮水机就是采用上述热交换的方式,使进水管的常温自来水从20℃变成80℃的热水,再通电加热至100℃。要得到10kg的100℃开水,相较于将20℃的自来水直接烧开,可节约电能多少 J?[不计热量损失,/(kg·℃)]
【答案】 过滤 18 18W 见解析 【难度】0.4
【知识点】电功率计算式的应用、焦耳定律的计算公式及其应用、热量的计算
【详解】解:(1)超滤膜能除去水中难溶性杂质,其作用相当于实验室中的过滤。
(2)由图知道,闭合开关S,a、b串联,通过的电流大小相等,又因为b上的油墨纸片红色先褪去,说明通电过程b温度升高快,由焦耳定律知道,b的阻值应较大,即b的阻值是18Ω。
(3)由知道,乙电路的加热功率为
(4)波纹管可以大大增加冷热水的接触面积,提高热交换效率,从而达到节能的目的。
(5)10kg的水从20℃变成80℃吸收的热量
所以,相较于将20℃的自来水直接烧开,可节约电能。
答:(1)图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于过滤;
(2)b的阻值为18Ω;
(3)图乙电路的加热功率为18W;
(4)波纹管可以大大增加冷热水的接触面积,提高热交换效率,从而达到节能的目的;
(5)可节约电能。
二、电和磁
3.(2024·浙江舟山·二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,如图甲,电源电压为6伏,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前,都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实验步骤如下:
①接入5Ω电阻,闭合开关,记录电流表示数,如图乙所示;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③分别接入10Ω、15Ω电阻,闭合开关,重复步骤②;
④当接入电阻为时,闭合开关,记录电流表示数为0.1A。
(1)步骤①中,电流表示数为 安。
(2)某小组同学将测得的4组数据,按描点法绘制出如图丙所示图像,老师看后指出其中有一个数据存在问题,请指出错误的数据,并说明理由: 。
(3)根据正确的数据得出的实验结论是 。
(4)仍使用原有器材,要让5Ω、10Ω、15Ω及四个电阻,都能为实验所用,应控制a、b之间的电压至少为 伏。
【答案】 0.3 B4存在问题,当电流为0.1A时,Rx两端电压不是3V 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 4.5【难度】0.4
【知识点】欧姆定律的应用、探究电流与电压、电阻的关系实验
【详解】(1)[1]图乙中电流表使用小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.3A。
(2)[2]步骤①中接入5Ω电阻时,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器阻值最大,设滑动变阻器最大阻值为R,根据欧姆定律,则此时
解得R=15Ω。步骤④中接入Rx,滑动变阻器在最大阻值时,由丙图可知此时电流为0.1A,根据欧姆定律,则此时
解得Rx=45Ω。此时Rx两端电压为
U 1=IRx=0.1A×45Ω=4.5VB4是接入Rx 时描绘的点,因此时其电压大于3V,所以该点数据是错误的。
(3)[3]由正确的实验数据得出的结论为:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4]步骤①中接入5Ω电阻时,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器阻值最大,设滑动变阻器最大阻值为R,根据欧姆定律,则此时
解得R=15Ω。步骤④中接入Rx,滑动变阻器在最大阻值时,由丙图可知此时电流为0.1A,根据欧姆定律,则此时
解得Rx=45Ω。此时Rx两端电压为
U 1=IRx=0.1A×45Ω=4.5V
即要让 5Ω,10Ω,15Ω及 Rx 四个电阻,都能为实验所用,应控制 a、b 之间的电压至少为4.5V。
4.(2024·浙江杭州·二模)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验器材有:
学生电源(输出电压6V)、滑动变阻器(“10Ω,2A”、“30Ω,1.5A”、“50Ω,1A”)、电流表、电压表各一只,若干导线。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整 ;
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中选择的滑动变阻器规格是“ ”;
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)若将图甲去掉电压表,把电流表改装为直接能读出A、B两间电阻的电阻表,电源电压保持6V不变,电流表量程选择:0~0.6A,先将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为 Ω。保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,就可以在电流表盘上标注其他刻度的阻值;
(5)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】 50Ω,1A 0.6 10 不均匀【难度】0.4
【知识点】欧姆定律的应用、探究电流与电压、电阻的关系实验、伏安法测电阻的探究实验、电功率计算式的应用
【详解】
(1)[1]电压表是测量A、B间的电压,所以电压表应并联在A、B两端;滑动变阻器应遵循“一上一下”,而由电路图可知,当滑片向右滑动时,滑动变阻器的阻值小,所以滑动变阻器应接下端右侧的接线柱,实物图连接如下图所示:。
(2)[2]因为第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。由图丙可知,定值电阻两端的电压为
保持不变。当定值电阻阻值为25Ω时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最大阻值至少为
所以,实验中选择的滑动变阻器规格是“50Ω,1A”。
(3)[3]由图丙可知
所以
小灯泡的额定功率为0.6W。
(4)[4]将A、B直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,此时电路中只有滑动变阻器且阻值处于最小值,则
此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
(5)[5]流过改装后可直接测电阻的表的电流为
因为改装后保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,则
由此可见Ix与Rx不成正比,所以改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度不均匀。
5.(2024·浙江绍兴·一模)根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙:“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要;
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)
【答案】 减小 400N 见解析【难度】0.4
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点、欧姆定律的应用
【详解】(1)[1]有人乘坐时,压力大,则压敏电阻的阻值小,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下;工作电路中的电梯运行快,说明工作电路中的电流大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻小,故应该只让电动机接入电路;无人乘时,压力小,则压敏电阻的阻值大,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁被拉起;无人乘时运行较慢,说明工作电路中的电流小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻大,则电动机和定值电阻串联,如下图
(2)[2]根据图像乙知道,当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,即压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。
(3)[3]根据欧姆定律知道,控制电路的总电阻为
根据串联电阻的特点
查表知道, 当电阻R=600Ω时, 压力F=400N
则G=F=400N
所以电动扶梯载重为400N。
(4)[4]要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图甲可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律知道,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压。
6.(2024·浙江·模拟预测)小明以两节串联的新干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来完成某实验究,某一时刻电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
1.1
1.1
2.2
2
0.8
1.6
2.4
3
0.5
2.0
2.5
4
0.6
1.9
2.5
5
1.0
1.5
2.5
(1)根据电路图和实验数据,小明最有可能探究的实验名称是 。同时可以推知,在验过程中,小明是否更换了定值电阻: ;
A.是 B.否 C.数据不足,无法判断
(2)接上问,若你认为没有更换定值电阻,则求出小明所用两个电阻的阻值比;若你认为更了定值电阻,则求出小明所用两个电阻差距最大时的阻值比 ;
(3)表中,不等于3伏,请分析可能原因: 。
【答案】(1) 探究串联电路的电压规律 A(2)1∶4
(3)见解析【难度】0.4
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【详解】(1)由电路图知道,两个定值电阻串联,分别用电压表测量各定值电阻和两个定值电阻两端的电压,可探究串联电路的电压规律;由表中数据可知,总电压几乎不变,各电阻两端的电压改变了,由此可知实验过程中更换了定值电阻,故选A。
(2)根据串联电压的分压规律知道,两个电阻差距最大时的阻值比等于两个电压差距最大时的比,即
(3)两节新干电池的电压
实际上,由于导线和电池也有电阻,由于导线电阻和电池内阻的分压影响,所测总电压会小于电源电压,故Uab不等于3V。
根据分压原理,变阻器连入电路的电阻
7.(2024·浙江湖州·二模)小吴利用两节新干电池、阻值分别为1Ω、1.5Ω、2Ω的定值电阻和一只电压表来探究串联电路的电压特点,实验电路如图甲,测得实验数据如下表。
序号
U₁/V
U₂/V
Uab/V
1
0.75
1.00
2.25
2
0.60
1.80
2.40
3
1.00
1.50
2.50
(1)在探究过程中,小吴更换不同的定值电阻组合进行实验的目的是: ;
(2)小吴进行了多次实验,发现Uab始终小于两节干电池的总电压(3V),他产生了质疑。查阅资料知道普通干电池内部也有一定的电阻(内阻),可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(如图乙所示)。为了测量干电池电阻r的阻值,小吴选择了适当器材,设计了实验方案,电路图如图丙。请你写出实验步骤(测得数据用字母表示):
① ;
②计算出结果:r= 。(用相应字母表示的代数式)
(3)由于新干电池的内阻较小,因此我们在平时使用时通常忽略不计,这种抓住主要因素,忽略次要因素的方法叫做理想模型法。请举出一个科学实验,采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素。例: 。
【答案】 寻找普遍结论 按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;闭合开关S,记下电压表的示数U0。 见解析【难度】0.4
【知识点】伏安法测电阻的探究实验、探究串、并联电路中的电压规律实验
【详解】(1)[1]在探究过程中,小吴更换不同的定值电阻组合进行实验,目的是寻找普遍结论,避免结论的偶然性。
(2)①[2]按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;闭合开关S,记下电压表的示数U1。
②[3]因为串联电路电流相等,则
解得
(3)[4]在分析电路时,通常不考虑电压表和电流表对电路的影响;电压表并联在电路中,电压表电阻很大,可以忽略它的分流作用;电流表串联在电路中,电流表电阻很小,可以忽略电流表的分压作用。
8.(2024·浙江宁波·三模)小科同学用如图电路进行“探究电流与电阻关系”的实验。电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。请回答:
(1)用笔画线代替导线将小科的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);( )
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后小科进行实验,实验方案及操作如下,请补充完整:
①在AB间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V
②在AB间接入10Ω的定值电阻,闭合开关后,他应移动滑片 ,再次记录电流表的示数;
(4)小科继续接入20Ω、30Ω的定值电阻,发现均无法完成实验。小科仔细思考后,想到了③、④中问题的解决方法:在电路的AB间接入20Ω或30Ω的定值电阻后0(不在AB间),闭合开关后可完成实验。则小科串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为 Ω。
小科做完实验后反思:当串联上述的定值电阻R0后就无法完成①②两步实验,他接着继续寻找新的解决方法。
【答案】 短路 直至电压表的示数为2.5V时 8~18
【难度】0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻、电流表、滑动变阻器、开关与电源串联,电压表并联在定值电阻两端,根据滑片向右移动时,电压表示数变小可知,电路中电流变小,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大,由此可知,滑动变阻器是左下接线柱接入电路,电路连接,如下图
(2)[2]电流表有示数,说明电路故障是短路,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,由此可知,电路故障可能是定值电阻短路。
(3)[3]在探究电流与电阻关系的实验中,需要控制定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,看看通过定值电阻的电流怎样变化,由此可得出当AB间由10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻时的实验操作:移动滑片,直至电压表的示数为2.5V时,再记下电流表的示数。
(4)[4]当AB间换用阻值较大的定值电阻时,根据串联电路分压规律知道,定值电阻两端的电压变大,由于要控制定值电阻两端的电压不变,所以增大滑动变阻器两端的电压,故滑动变阻器应向阻值大的一端移动,由于滑动变阻器最大阻值太小,移动滑片无法使电压表的示数调节到2.5V,需要再串联一个定值电阻R0,以此来增大电路中的总电阻,所以当AB间接入30Ω时,电路中的电流
滑动变阻器与定值电阻串联后的总电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,定值电阻R0的阻值最小,定值电阻R0的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值最小时,定值电阻R0的阻值最大,定值电阻R0的最大阻值
所以定值电阻R0的阻值范围是8Ω~18Ω。
9.(2024·浙江金华·模拟预测)某电烤箱的额定电压为220V,通过旋转旋钮可实现高、中、低多挡位工作,其中高温挡的额定功率为1200W。此电烤箱内部结构及工作原理如图所示,R1、R2是发热电阻(R2=2R1),虚线框为其金属外壳。旋钮开关由绝缘圆盘和可绕中心轴转动的旋钮组成,绝缘圆盘的左边内侧依次有金属触点①②③④(其中②、③分别通过导线与R2、R1连通),绝缘圆盘的右边包有一金属板;旋钮的外部除两端各有一金属滑片外,其余为绝缘材料,旋钮内置连通两金属滑片的金属导体。旋转旋钮可将左边相邻的两个金属触点与右边的金属板连通,如图示位置,旋钮将金属触点①②与右边的金属板连通。
(1)P、Q两接头中, 与地线相连;若在电路中加一“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路,则此开关应安装在 (选填“A”“B”或“C”)处。
(2)求电烤箱在高温挡正常工作10分钟所消耗的电能。(写出计算过程)( )
(3)求R1的阻值。( )(写出计算过程)
【答案】 Q C 7.2×105 J 60.5Ω【难度】0.4
【知识点】电功率计算式的应用、电路的动态分析
【详解】解:(1)虚线框为其金属外壳 ,金属外壳与接地线相连,所以P、Q两接头中,Q与地线相连。
若在电路中加一“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路,则此开关应安装在C处。因为为了确保用电安全,开关应该和火线相连
(2)高温档正常工作10分钟消耗的电能
(3)当旋转旋钮可将左边相邻的两个金属触点与右边的金属板连通,如图示位置,旋钮将金属触点①②与右边的金属板连通时,电热器处于高温挡,电热器在高温挡时的功率为1200W,则高温挡时电功率为
解得
答:(1)P、Q两接头中,Q与地线相连;若在电路中加一“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路,则此开关应安装在C处。
(2)电烤箱在高温挡正常工作10分钟所消耗的电能;
(3)R1的阻值60.5Ω;
10.(2024·浙江舟山·三模)为了探究通过导体电流与电阻的关系,小科选择一粗细均匀长30cm带“刻度”的金属开口圆环,每1cm电阻为1Ω。设计了图甲所示的电路图,电源电压恒为4.5V,电流表选用“0﹣0.6A”量程,R1为滑动变阻器。实验中固定A点,通过移动触点N改变接入电路中圆环弧长L的长度,多次改变L的长度,根据记录的数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙所示。
(1)请简述该实验选择金属开口圆环的优点 。
(2)实验中固定A点通过移动触点N改变接入电路中的圆环弧长L,根据记录数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙。每次改变圆环弧长L后,还应调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数是 ,并不变。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。
(4)分析实验数据,初步探究得通过导体的电流与电阻的关系是 。
【答案】 能直接从金属开口圆环上读出电阻的大小,操作方便 3V 15Ω 电压不变时,通过导体电流与电阻成反比【难度】0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【详解】(1)[1]普通变阻器是不能精确知道它连入电路的阻值的。但金属圆环每1cm电阻为1Ω,根据它连入电路的长度数值可以知道它连入电路的阻值。
(2)[2]读乙可以知道,当金属圆环连入电路的长度为10cm,即它连入电路的阻值为10Ω时,通过它的电流为0.3A,则它两端电压为
在研究电流与电阻关系时,应该保持圆环两端电压为3V不变。
(3)[3]电源电压为4.5V,圆环两端电压为3V,则变阻器分担电压为
圆环连入电路的最大长度为30cm,即其连入电路的最大阻值为30Ω。串联电路中,各自电流相等,各部分电压与其电阻成正比,则变阻器的最大阻值为
(4)[4]读乙图可知
即圆环中电流与连入电路长度成反比。且圆环连入电路电阻与其连入电路长度成正比,则圆环中电流与其电阻成反比。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。