内容正文:
专题一}电学作图
第二部分专题演练
专题一
电学作图
考向1元件正确接入电路
4.请在图中电路的○里填上适当的电表符
1.某同学用电压表、电流表分别测得灯两端
号,使L、L2并联连接。
的电压为4.5V、通过灯的电流为0.48A,
请在如图所示的电压表、电流表上标出他
所使用的接线柱,并画出指针的位置。
5
10
1
2
O山lwd
0.20.4
0
3
A
6
o6
-0.6
5.如图是简易手动交通信号灯模拟电路的
2.如图甲所示,小明用电压表测量一全新干
一部分,请补画一根导线,使开关S接1
电池两端的电压,电压表表盘如图乙所
时,只有灯L1、L2亮,开关S接2时,只
示,其中O点为指针的轴心点,请在图乙
有灯L3、L4亮。
中选择合适量程并标出此时指针的位置。
5
10
0山山,J
☒L
12
V
3
·0
乙
2
3.如图所示,请分别在虚线框中填入电池、
6.电吹风模拟电路如图所示,请用笔画线代
电流表、电压表三个元件符号;要求开关
替导线将电路补充完整,要求:只S闭合
闭合后,电流方向如图所示,电压表测灯
时吹冷风,S、S2同时闭合时吹热风,只
泡L两端的电压。
S2闭合时既无风也不发热,连线时导线不
能交叉。
电热丝
@)
电学典型题专项训练初中物理
7.请画出等效电路图。
9.如图所示,虚线框内有两个阻值相同的定
(1)只闭合S;
值电阻和一个开关S,当开关S,闭合时,
(2)只闭合S1、S2
电路的总功率增加到原来的2倍,试画出
(3)只闭合S2、S3
两种可能的连接电路图。
S
10.小亮家的电炉铭牌标有“220V1000W”,
小亮想让该电炉增加一挡功率,为使电
炉的该挡功率为额定功率的。,给你一个
开关、一个定值电阻,请帮他完成电
路设计,在方框中画出电路图,并标出
定值电阻R,的阻值。
11.如图所示,R=152,电压表示数为6V,
电流表示数为0.2A,已知图中矩形框内
8.如图所示是某同学设计的模拟可调光台灯
的电阻只能是下面四个电阻中两个的连
电路,其中电位器有a、b、c三个接线柱,
接,这四个电阻是R2=102、R=202、
请用笔画线代替导线,将图中的实物电
R4=402、R=1202,矩形框内是哪两个
路连接完整,使闭合开关S后,顺时针旋
电阻?怎样连接?请在虚线框内作图表
转旋钮时灯泡变亮(旋钮带动滑片同方向
示,并把电路图连完整。
旋转)。
电阻丝
滑片
旋钮
12.小雨用伏安法测量小灯泡的电阻,测得
实验数据如表,请在坐标纸图中画出小
@
专题一电学作图
灯泡的-U图像。
有在光线暗且有人靠近时才会自动发
光,在人离开时自动关闭。请你在图中
次数
UNV
IA
R/Q
正确画出能够表示该灯工作原理的电
1
1.0
0.18
5.6
路图。
2
2.0
0.24
8.3
3
3.0
0.26
11.5
光敏开关
人体感应器
15.如图为小明设计的电子秤简易电路图,R
是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而
减小,R是定值电阻。测量时,要求电
压表的示数随所称量物体对压敏电阻的
13.电路图如图所示,请按要求画出简化电
压力增大而减小。请根据以上信息,在
路图。
虚线框内将电路图补充完整。
(1)画出开关S3闭合,S1、S2断开时的
简化电路图。
压敏电阻R
(2)画出开关S、S2闭合,S3断开时的
简化电路图。
S"
S
考向2家庭电路作图
1.如图所示,请用笔画线代替导线将两个
“110V40W”的灯泡和开关接入电路,
使闭合开关时两灯能正常发光。
相线
中性线
2.小丽发现教室内安装了两盏额定电压均为
220V的电灯,一个开关S就能控制这两
14.小明网购了一款人体感应灯,这种灯只
盏电灯,且每盏灯都能正常发光,她画
@)
电学典型题专项训练初中物理
出了电路图的一部分,请你将电路图连接:
6.一种测电笔的构造如图所示,金属笔尖
完整。
笔尾弹簧和金属笔卡都可以视作导线,氖
相线
管可视为小灯泡,人体可以用电阻符号表
中性线
示,电源用“~220V”表示。请在虚线
框中补画出此测电笔在正常使用时的电
路图。
金属
3.学校食堂采用紫外线灯定期照射消毒,过
笔卡
量紫外线照射对人体危害很大,要求在无
电阻
人条件下开启。某额定电压为220V的紫
正确的使
外线灯,只能在晚上且无人时开启,利用
氖管
用方法
220V
红外线开关S(有人时断开,无人时闭合)
及光控开关S2(白天断开,夜间闭合)即
7.如图所示是电热水壶的三条接线,请按照
可实现自动控制,请在图中按要求正确完
安全用电的原则将接线连接到插头的对应
成电路连接。
导线上,导线不要交叉。
相线
中性线
插
S/-
☒
座
,外壳
4.请用笔画线代替导线将图中元件连人电路。
保险丝
电热丝
相线
中性线
8.如图甲所示的插座,其内部构件及家庭电
保护线
熔
线如图乙所示。当插座上的开关断开时指
断
拉线
示灯不发光,插孔不能提供工作电压;而
开关
在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供
三孔插座
工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时
5.如图所示家庭电路,插座独立工作,电灯
插孔也能提供工作电压。请根据题意用笔
由开关控制,请将图中元件用笔画线代替
画线代替导线将图乙电路补充完整。
导线连接,要求符合安全用电原则。
指示灯
氖管发光
相线
中性线
()线
保护线
()线
。⑩-。
插座
甲
乙
专题一电学作图
9.如图甲所示是一个“一开三孔”开关(即:3.如图所示是两个磁极靠近时磁感线的分布
一个开关和一个三孔插座连在一起)实物
情况,根据图中标示的N极:
图,图乙为内部接线示意图,请你将图乙
①请在图中标出另一个磁极;
中的电路连接完整,使开关控制电灯,又
②在括号内标出静止小磁针的磁极;
不影响插座供其他用电器使用。
③标出磁感线的方向。
相线
中性线
保护线
白拉线开关
三孔插座螺口灯泡
()()
10.请依据安全用电原则将如图所示的家庭
电路连接完整,开关只控制螺口灯泡。
4.地球周围存在着磁场一地磁场。请在图
相线
中的适当位置标出地磁的南、北极并用
中性线
箭头在地磁场的磁感线上标出地磁场的
保护线
巾保
险
白拉线开关
方向。
三孔插座螺口灯泡
N
考向3电磁作图
1.如图所示,请标出条形磁体的N、S极(图
中小磁针黑端为N极)。
5.如图所示,一根条形磁铁静置于水平桌面
上,其右端放置一个螺线管。闭合开关
后,若磁铁仍然保持静止,请画出桌面对
2。磁体旁的小磁针静止时如图所示,请标出
条形磁铁作用力的示意图(图中0,点为
磁体的N、S极。
重心)。
N
107
电学典型题专项训练初中物理
6.如图所示,根据图中小磁针N极的指向,
静止状态。从t时刻开始,向铁块施加
在括号中标出电池右端的极性(用“+”
一个水平向左且从零逐渐增大的水平推力
或“-”表示),并标出图中磁感线的
F。请在图乙中画出从开始施加推力F到
铁块向左运动一段时间的过程中,铁块所
方向。
受吸引力F吸的大小随时间t变化的大致
图像。(铁块始终处于条形磁铁的磁场中)
F
铁块
N
7T77777777777777777T777777717777
甲
电源
7.如图所示是上海磁悬浮列车的悬浮原理
图。请在放大的图中画出轨道下方的车厢
线圈的绕线并标出电源的“+”“_”极。
N
U
车厢
21世纪新上海
10.如图甲所示,光滑塑料柱下端固定于环
轨道
形磁体B上,将另一相同重为G的环形
车厢
源
磁体A从位置1由静止释放并开始计时,
线圈
t1时刻经过位置2进入磁场相互作用区域
8.如图所示,当给电磁铁M通电时,发现
(磁体间的作用力随磁体间距离的减小而
弹簧开始被压缩,过一会儿,条形磁铁和
增大),t2时刻第一次下降至最低点位置3
弹簧重新处于静止状态。此时把滑动变阻
处。整个过程中A与B没有接触,不计
器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐
空气阻力。请在图乙中画出磁体A从开
渐变短。请用笔画线代替导线,将电路连
始计时到2时刻的过程中所受合力F合的
接完整(导线不能交叉,弹簧在其弹性范
大小随时间t变化的大致图像。
围内)。
S
塑料柱
oWo
B
A
9.如图甲所示,一根条形磁铁静置于水平桌
面上,其左侧放置一铁块,铁块刚好处于【解析】由图乙知,磁感线是水平向左的;线圈里
左边导线电流方向是垂直向里的,右边导线电流
方向是垂直向外的;根据左手定则,伸开左手,
使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在
同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,四指
指向电流的方向(即线圈里左边导线的电流方向
垂直向里,大拇指所指的方向为磁场力的方向
所以此时线圈里左边导线所受磁场力方向为竖直
向上;同理可知,线圈里右边导线所受磁场力方
向为竖直向下。所以线圈是顺时针转动的。
12.(1)刚转过(2)左(3)不会电流方向和
磁场方向同时改变(4)80%
解析】(1)换向器能在线圈刚转过平衡位置时」
自动改变线圈中的电流方向,使得线圈连续转
动下去。
(2)若要电动机转速加快,可以增大电路中的电
流,所以应将滑动变阻器的滑片向左移动,减
小滑动变阻器的电阻,从而增大电路中的电流。
(3)小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁,并将
电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B
相连,当对调接在电源正、负极上的导线时,磁
场的方向发生了改变,通过的电流也会发生变化,
则电动机线圈的受力方向不变,其转动方向不变。
(4)电动机在工作时,电能转化为机械能和内
能;电动机的电功率P=UI=5V×1A=5W;设
工作时间为t,则这台电动机1min内产生的热
量Q=Rt,消耗的总电能W=Pt,产生的机械
E_w-0=
能E=W-Q,这台电动机的效率门=亚=W
5W×t-(1A)2×12×t
=80%
5W×t
13.(1)通电导体电流方向电流(2)C
(3)切割磁感线内
【解析】(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体
有力的作用。图乙是直流电动机工作原理图,
其中C、D是换向器,改变线圈中的电流方向,
线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是电
流方向相反。
(2)蹄形磁铁的磁性太弱,用手轻轻碰了以后也
不会持续转动,A不符合题意;电源电压太低,
用手轻轻碰了以后也不会持续转动,B不符合
题意;线圈刚好处于平衡位置,用手轻轻碰了以
后会持续转动,C符合题意;线圈中的电流太小,
用手轻轻碰了以后也不会持续转动,D不符合
题意。故选C
(3)当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也
会在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,
根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该
与原来线圈中的电流方向相反。在实际生活中
如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全
部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。
类型22磁生电
1.B2.A3.C4.B5.C6.B7.C8.AC
9.电动左
10.A【解析】手拿磁体乙靠近或远离线圈B时,做
参考答案
切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产
生,所以是机械能转化为电能,线圈B相当于电
源;线圈B作为电源给线圈A提供电能,A线圈
相当于通电导体在磁场中受力运动,线圈A相当
于用电器,利用A线圈的摆动原理可以制成电动
机,A正确、B错误。电能是由机械能转化而来
的,磁体乙上没有电能,C错误。磁体乙靠近与
远离线圈时,感应电流的方向会发生改变,流
过线圈A的电流方向改变,线圈A的受力方向
改变,起始摆动方向不相同,D错误。故选A。
11.D【解析】推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线
运动,闭合的回路中有感应电流产生,是发电
机的工作原理,所以甲线圈相当于电源,工作
时将机械能转化为电能,A错误。甲线圈作为
电源给乙线圈提供电能,乙线圈相当于通电导
体在磁场中受力运动,运动方向和电流方向及
磁场方向有关,是电动机的工作原理,工作时
电能转化为机械能,C错误。由前面分析可知
甲线圈中产生了感应电流,则甲线圈相当于电
源,乙线圈相当于用电器;若改变甲线圈摆动
的方向,感应电流的方向发生变化,则乙线圈
受力的方向也会改变,即乙线圈摆动的方向跟
着改变,B错误。推动左侧磁铁时,同甲线圈摆
动一样,相当于甲线圈在磁场中做切割磁感线
运动,所在的闭合回路中依然会产生感应电流,
所以乙线圈也可能摆动,D正确。故选D。
12.(1)B(2)机械电(3)2、3、41
【解析】(1)图甲装置中没有电源,是电磁感应
原理图,故选B。
(2)手摇发电机是利用电磁感应原理制成的,手
摇发电机工作时把机械能转化为电能。
(3)磁感线从N极出发到S极,“1”转动到
“4”位置,能使灯泡发光的是位置2、3、4,可
切割磁感线,产生感应电流;位置1时导线αb
运动方与磁场方向平行,没有切割磁感线,不
会产生感应电流,不能使灯泡发光。
13.感应电流磁场减小
14.有关通过线圈的磁通量越大时,产生的感应
电流是不是就越大
第二部分专题演练
专题一电学作图
考向1元件正确接人电路
1.
10
山w5
2
Suu3
0.20.4
A
e
0.6
⑤)
电学典型题专项训练初中物理
5
10
t0山山ulwS
1↑2
0
0
3
3.
☒L
☒L
电热丝
【解析】根据题意可知,S,为千路开关,控制整个
电路,S2只与电热丝串联,电热丝与电吹风并联,
电路连接如图所示。
7.(1)
A
L
2
A
A
(3
A
L2
【解析】(1)只闭合S1,电流的路径只有一条,两
个灯泡串联接入电路中,电流表A、A2测量的
是电路中的电流,如图所示。
(2)只闭合S1、S2,灯泡L1被短路,电流表A3、
A2、灯泡L2串联接在电源上,如图所示。
(3)只闭合S2、S,电流的路径有两条,为并联
电路;电流表A2、L2串联在一条支路中,电流
表A1、L1串联在另一条支路中,电流表A测量
干路的电流,如图所示。
8.
电阻丝
滑片
S OR
R
OR
【解析】两个阻值相同的定值电阻的连接方式有
两种:串联和并联。当两个电阻串联,开关S
闭合时,电路的总功率增加到原来的2倍,根据
U
P=R
可知,需要总电阻变为串联总电阻的一半,
根据串联电路的电阻的特点可知,需要开关闭合
使其中的一个电阻被短路。当两个电阻并联时,
有一个电阻工作,当开关S,闭合时,电路的总
功率增加到原来的2倍,即总电阻变为原来的一
半,根据并联电路的电阻的特点可知,需要开关
闭合使两个电阻并联在一起,同时工作。
10.
R
R=96.82
S
o220 Vo
【解析】电炉的电阻R不变,由P=U1=R可知,
要使电炉增加挡的功率为额定功率的二,应串联
0
一个电阻R来减小电路中的电流,已知电炉的
额定功率为10O0W,由P=I-可行,电炉
R
的电阻R--(20vY-48,4R。当S断开
P1000W
时,使电炉的电阻R和电阻R串联,此时R的
电功率PP1000W,因串联电路中各处的
9
电流相等,所以,由P=U1=R可得电路中的电
P
流I=
1o00w_50
9
A,由=可得,此
VR
V48.42
33
R
U220V
时电路中的总电阻R&=750A=145.29,
33
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,
串联电阻R的阻值Ro=R总-R=145.22-48.42=
96.82。设计的电路图如图所示。
11
R
甲
乙
【解析】由题意可知,矩形框两端的电压U=6V,
通过的电流为0.2A,由="可得,矩形框内
R
的总电阻R==6V
=30Ω,因串联电路中总
I0.2A
电阻等于各分电阻之和,且总电阻大于任何一
个分电阻,所以,R=R2+R3=102+202=302,
即R2和R串联时符合,如图甲所示。因并联
电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
惨考答案阕
1
且总电阻小于任何一个分电阻,所以,又
R
1,11,11
R4R,4021202302
,即R4和R并联
时符合,如图乙所示。
12.I/A*
0.48
0.42
0.36
0.30
0.24
0.18
0.12
0.06
1.02.03.0U
13.(1)
L
L
(2)
L
8
L
14.
光敏开关
人体感应器
【解析】由题意可知,要求灯只有在光线暗、有人
靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭,说
明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡,即光敏
开关和人体感应器、灯泡三者串联,电路图如图
所示。
15.
压敏电阻R
R.o
@)
电学典型题专项训练初中物理
【解析】分析题意可知,R是压敏电阻,阻值随所
受压力的增大而减小,。是定值电阻,压敏电阻
R。与定值电阻R。串联,要组成电路需要与电源
开关串联,当所称量物体对压敏电阻的压力增大
时,因压敏电阻凡的阻值随所受压力的增大而
减小,所以电路的总电阻减小,由=R可知,电
路中的电流增大,R。两端的电压增大,因串联电
路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的
电压减小,由电压表的示数随所称量物体对压敏
电阻的压力增大而减小可知,电压表应并联在R
两端,如图所示。
考向2家庭电路作图
1.相线
中性线
2.相线
中性线
相线
中性线
S
S2
【解析】依据题干要求,紫外线灯在夜晚且无人
时才能开启工作,即红外线开关S,和光控开关
S2都闭合时,紫外线灯才能够开启工作,由此可
知,两开关是串联的,且与灯泡串联在电路中,
开关接在相线和灯之间,如图所示。
4.
相线
中性线
保护线
熔
断
器
回
三孔插座
5.(中性)线T
氖管发光
(相)线
插座
6
R
~220V
160
【解析】在使用测电笔时,测电笔的高值电阻和人
串联在相线和大地之间,加在两者之间的电压是
220V,此时测电笔的高值电阻分担的电压很大,
人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖
管发光,不会发生触电事故,高值电阻、氖管、
人串联在相线和大地之间,如图所示。
7
插
外壳
保险丝
电热丝
【解析】三孔插座的接法是左孔接中性线,右孔接
相线,上孔接保护线;根据安全用电原则可知,
开关应控制相线,带保险丝的一端应与相线连
接,中间一条导线应与中性线连接,接电水壶外
壳的一条导线应与保护线连接,如图所示。
8
相线
中性线
保护线
9.
相线
中性线
保护线
⑧
10.
相线
中性线
保护线日
三孔插座螺口灯泡
考向3
电磁作图
1.
N
2
(N)
N
(S)N)
地磁南极
地磁北极
F支
0
00的
【解析】闭合开关后,电流由螺线管右端流入、左
端流出,由安培定则可知,螺线管左侧为N极;
因异名磁极相互吸引,故条形磁铁受到向右的吸引
力;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩
擦力应与吸引力大小相等、方向相反,故摩擦力的
方向水平向左,此时桌面对条形磁铁还有向上的支
持力,作用,点都可以画在磁铁的重心,如图所示。
电源(+)
【解析】根据小磁针的指向和磁极间的相互作用规律
可知通电螺线管左端是N极;因磁铁外部磁感线由
N极指向S极,则磁感线的方向向右;根据安培定
则可知,电源的右端是电池的正极,如图所示。
7.
车厢
21世纪新上海
轨道
电
车厢
线圈
或
车厢
N
P21世纪新上海
轨道
电
车厢
线圈
参考答案
8.
【解析】弹簧的长度逐渐变短,说明磁铁受到的斥
力变大,故螺线管的上端为S极,根据安培定则
可知,电磁铁的上端应接电源的正极;把滑动变
阻器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐渐变
短,说明此时的电流变大,故应接滑动变阻器的
B接线柱,如图所示。
9
来F吸
t
t
【解析】铁块在水平方向受到推力、桌面的摩擦
力和磁体对铁块的吸引力。刚开始铁块一直处于
静止状态,磁体对铁块的吸引力保持不变;随着
推力逐渐增大,铁块向左运动,铁块离磁体越
来越远,磁体对铁块的吸引力逐渐变小,如图
所示。
10.
t
专题二电学图像分析
考向1U-I或I-U图像分祈与计算
1.C
2.206
3.C【解析】闭合开关,两电阻串联接入电路,电
流表测通过电路的电流,电压表V,测R两端的
电压,电压表V2测R2两端的电压,将滑动变阻
器R,的滑片从最右端移动到最左端的过程中,R
接入电路中的电阻变大,其两端电压逐渐变大,
电流变小,所以图线b对应的是定值电阻,a对
应滑动变阻器。由图可知,当电流为0.1A时,
电压表V,、V,的示数分别为5V和1V,串联电
路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,所
以电源电压U=5V+1V=6V,A错误。由分析可
_U2=6V=102,B错
知,定值电阻的阻值R:=了0.6A
误。由分析可知,滑动变阻器的最大阻值R=
_5V=502;当电压表V1、V,的示数相等时,
110.1A
即滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值时,此时
6