人教版九年級全冊(下學期)物理期中模擬試卷2
一、?選擇題(每題3分,共30分)
1.???有兩個電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖(甲)所示,把它們串聯(lián)在電路中,如圖(乙)所示.閉合開關(guān)S,這時電路中的電流為0.2A,則電源電壓和元件B的電功率分別是( ?。?/span>

A.3V,0.4W B.3V,0.8W C.2V,0.4W D.2V,0.8W
【考點】JA:電功率的計算;H!:串聯(lián)電路的電流規(guī)律;I6:串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;IH:歐姆定律的應(yīng)用.
【難度】中等
【分析】要解決此題,首先要從圖表中確定當電流為0.2A時,兩元件兩端的電壓值.然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系計算出電源電壓.
根據(jù)電功率的公式P=UI計算出元件B的電功率.
【解答】解:因為兩元件串聯(lián),所以通過的電流相等.
當電路中的電流為0.2A時,由圖知,A兩端的電壓為1V,B兩端的電壓為2V.
所以電源電壓為:U=UA+UB=1V+2V=3V
PB=UBI=2V×0.2A=0.4W
故選A.
【點評】此題考查了學生根據(jù)圖表獲得信息的能力,同時考查了有關(guān)串聯(lián)電路電流、電壓之間的關(guān)系及電功率的求法.在計算過程中一定注意物理量的統(tǒng)一.
2.???把標有“220V 60W”的甲燈和標有“220V 100W”的乙燈串聯(lián)后接在220V的電路中,則( )
A.因為甲燈的電阻較大,所以甲燈較亮
B.因為通過它們的電流相等,所以一樣亮
C.因為乙燈額定功率較大,所以乙燈較亮
D.因為乙燈實際功率較大,所以乙燈較亮
【考點】JA:電功率的計算;H!:串聯(lián)電路的電流規(guī)律;IH:歐姆定律的應(yīng)用;JE:實際功率.
【難度】中等
【分析】已知燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)公式R=
可求兩燈的電阻,串聯(lián)時電流相等,根據(jù)公式P=I2R可求兩燈實際功率的大?。?/span>
【解答】解:甲燈的電阻R1=
=
≈807Ω,乙燈的電阻R2=
=
=484Ω,
兩燈串聯(lián),根據(jù)公式P=I2R可知,電阻越大,實際功率越大,所以甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率,甲燈亮.
故選A.
【點評】本題考查電阻的計算和實際功率大小的比較,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,要知道串聯(lián)電路電流的規(guī)律,判斷燈泡亮度的依據(jù)是燈泡的實際功率.
3.???標有“6V ?3.6W”的小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖所示,若把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)接在6V的電源兩端,則每只燈泡的實際電阻和實際功率分別為( )
A.10Ω??0.9W B.6Ω??0.9W C.6Ω??1.5W D.10Ω??1.8W
【考點】JA:電功率的計算.
【難度】難
【分析】兩只完全相同的燈泡串聯(lián),燈泡的電阻相等,通過的電流相等,根據(jù)歐姆定律可知,兩只燈泡兩端的電壓相等,再從圖象上找到對應(yīng)的電壓和電流,根據(jù)相應(yīng)的公式分別算出每只燈泡的實際電阻和實際功率.
【解答】解:把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)接在6V的電源兩端,每只燈泡兩端的電壓都為3V,從圖象上可以看出,此時電路電流為0.5A,
所以每只燈泡的實際電阻R=
=
=6Ω,
每只燈泡的實際功率P=UI=3V×0.5A=1.5W.
故選C.
【點評】本題考查電阻和電功率的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是根據(jù)圖象得出相應(yīng)的數(shù)據(jù),重點記住串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的規(guī)律,本題最容易出錯的是根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率求燈泡的電阻,因為燈泡的電阻是變化的,不是固定不變的.
4.???小悅將額定電壓相同的兩支小燈泡L1、L2串聯(lián)接在電源上,如圖所示.閉合并關(guān)后發(fā)現(xiàn)L1發(fā)出明亮的光,卻看不到L2發(fā)光,造成此現(xiàn)象的原因可能是( ?。?/span>
A.L2開路 B.L1的電阻相對太小
C.L2的額定功率相對太大 D.L1的實際電壓相對太小
【考點】JC:額定功率;JE:實際功率.
【難度】中等
【分析】燈泡亮度由實際功率決定.先由燈泡實際功率判斷出燈泡電阻大小,再由電阻大小和額定電壓相同判斷額定功率大小,由電阻大小和電流也能判斷出實際電壓的大?。?/span>
【解答】解:因為兩燈泡串聯(lián),L1發(fā)光,說明電路不是開路,故A錯誤.
L1發(fā)出明亮的光,卻看不到L2發(fā)光,說明L1的實際功率大于L2的實際功率,由P=I2R可知,串聯(lián)電流相同,所以R1大于R2,故B錯誤.
由P=
可知,兩燈額定電壓相同,R1大于R2,所以L1的額定功率小于L2的額定功率,故C正確.
由U=IR可知,電流相同,R1大于R2,所以U1>U2.故D錯誤.
故選C.
【點評】燈泡亮度由實際功率決定是本題的突破口.由燈泡實際功率判斷出燈泡電阻大小后,其它問題就會迎刃而解.
5.???兩盞白熾燈,甲標有“PZ220V 40W”,乙標有“PZ220V 25W”,比較它們的亮度,下列說法正確的是( )
A.甲一定比乙亮 ???????????B.乙一定比甲亮
C.都正常工作時,甲比乙亮 D.都正常工作時,乙比甲亮
【考點】JE:實際功率;JC:額定功率.
【難度】中等
【分析】判定燈泡的亮度只需判定燈泡的實際功率即可,實際功率大的燈泡就亮;而當正常發(fā)光時,燈泡的實際功率等于額定功率,則據(jù)額定功率的大小即可判定燈泡的亮度.
【解答】解:∵燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率,而甲乙兩燈的實際功率沒法比較;
∴A、B選項是錯誤的;
∵當燈泡正常發(fā)光時,實際功率等于額定功率;
∴比較額定功率即可比較燈泡的亮度;
又知:甲燈的額定功率為40W,乙燈的額定功率等于25W;
∴正常發(fā)光時,甲比乙亮.
故選C.
【點評】知道銘牌的含義和燈的亮度取決于燈的實際功率是本題的關(guān)鍵.
6.???圖示為居民家中某房間的電路,電燈L與電熱壺均正常工作,在三孔插座上接入電飯煲后,電熱壺突然停止工作,燈L仍正常發(fā)光,拔出電飯煲的插頭,用測電筆分別測試三孔插座的左右兩孔,氖管均發(fā)光,此時電路故障可能是( ?。?/span>
A.插座短路 B.電熱壺短路 C.AB間斷路 D.CD間斷路
【考點】生活用電
【難度】中等
【分析】電熱壺突然停止工作,燈L仍正常發(fā)光,說明燈泡相連的火線和零線正常,但電路中一定出現(xiàn)斷路;
測電筆測試三孔插座的左右兩孔,氖管都發(fā)光,說明兩孔與火線是連通的,故只可能是零線斷了.
【解答】解:電燈仍正常工作,說明A、C左邊的火線、零線均正常;而把測電筆分別插入三孔插座的左右兩孔,氖管均發(fā)光,說明火線正常,而零線出現(xiàn)斷路現(xiàn)象,因此是CD間發(fā)生了斷路.
故選D.
【點評】本題考查了用測電筆檢測電路的故障.在正常情況下,測電筆測火線應(yīng)亮,測零線應(yīng)不亮.
7.???如圖是某家庭電路的一部分,下列說法正確的是( ?。?/span>
A.電冰箱接入三孔插座后電燈與電冰箱是串聯(lián)
B.電冰箱接入三孔插座能使電冰箱金屬外殼接地
C.若在圖中甲、乙兩處分別裝電燈或開關(guān),甲處應(yīng)裝電燈,乙處應(yīng)裝開關(guān)
D.斷開開關(guān)S時,站在地上的人接觸A點或B點都不會觸電
【考點】生活用電
【難度】易
【分析】根據(jù)家庭電路的各設(shè)備安裝順序、開關(guān)、電燈、插座的正確安裝方法等知識逐個分析判斷即可解決.
【解答】解:A、由于并聯(lián)電路中的各個用電器是互不影響的,所以電冰箱接入三孔插座后電燈與電冰箱是并聯(lián)的,故錯誤;
B、電冰箱接入三孔插座能使電冰箱金屬外殼接地,防止由于冰箱的外殼帶電而使得人發(fā)生觸電事故,故正確;
C、在家庭電路中,為了安全,一般把開關(guān)接在火線和用電器之間,故甲處接開關(guān),乙處接燈,故錯誤;
D、斷開開關(guān)S時,站在地上的人接觸A點是會觸電的,故錯誤;
故選B.
【點評】知道并理解家庭電路的組成是解決該題的關(guān)鍵.
8.???下列圖形有關(guān)家庭電路的連接完全正確的是( ?。?/span>
A.
???????B.
C.
???????D.
【考點】生活用電
【難度】易
【分析】對照家庭電路中元件的連接要求進行判斷:
(1)電燈的接法:火線首先接入開關(guān),再接入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線.
【解答】解:A、三孔插座的連接不符合“上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線”的要求,故A接法錯誤;
B、開關(guān)、燈泡和三孔插座的接法均符合連接要求,故B接法正確;
C、三孔插座的連接不符合“上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線”的要求,故C接法錯誤;
D、開關(guān)與電燈的接法不符合“火線首先接入開關(guān),再接入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套”的要求,故D接法錯誤.
故選B.
【點評】掌握家庭電路中燈泡、開關(guān)、三孔插座、兩孔插座、電能表、保險絲的接法,既是我們要掌握的知識也是經(jīng)常用到的生活技能.
9.???如圖是某同學家中的部分電路,開始時各部分工作正常,將電飯煲的插頭插入電源的三孔插座后,正在燒水的電熱壺突然不能工作,但電燈仍正常發(fā)光拔出電飯煲的插頭,電熱壺仍不能工作,把測電筆分別插入插座的左、右孔,氖管均能發(fā)光.則可以判斷出電路的故障是( ?。?/span>
A.電熱壺所在電路的B、D兩點間斷路
B.插座的接地線斷路
C.電路的C、D兩點間導線斷路
D.電路的A、B兩點間導線斷路
【考點】生活用電
【難度】中等
【分析】正在燒水的電熱壺突然不能工作,但電燈仍正常工作,說明有地方開路了.
【解答】解:電燈仍正常工作,說明不是保險絲燒壞了,沒有發(fā)生短路,而把測電筆分別插入插座的左、右插孔,氖管均能發(fā)光,說明火線有電,而零線開路了,且是在C、D之間開路.
故選C.
【點評】本題考查了家庭電路故障的檢修.測電筆能亮,說明火線上有電,而零線上本該不亮,但也亮了,說明是零線開路了.
10.???家庭電路中有時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:原來各用電器都在正常工作,當再將一個手機充電器的插頭插入插座時,家里所有的用電器全部停止了工作,關(guān)于這種現(xiàn)象以及形成的原因,以下說法正確的是( ?。?/span>
A.可能是這個插座的火線和零線原來就相接觸形成了短路
B.可能是這個用電器的插頭與插座沒有形成良好接觸,仍然是斷路狀態(tài)
C.可能是插頭插入這個插座時,導致火線和零線相接觸形成了短路
D.可能同時工作的用電器過多,導致干路中總電流過大,保險開關(guān)跳閘
【考點】生活用電
【難度】易
【分析】室內(nèi)用電器全部停止工作,表明干路上的保險絲被熔斷了,保險絲被熔斷是由于電路中的電流過大.而產(chǎn)生電流過大的原因有兩個:一是用電器的總功率過大,另一個是發(fā)生短路.由生活常識可知,手機充電器的功率比較小,因此造成保險絲熔斷的原因不會是因干路的總功率過大.
?由手機充電器插頭插入插座,閉合開關(guān),室內(nèi)用電器全部停止工作可知,是手機充電器的兩個接頭短路了.
【解答】解:A、若是插座處原來有短路,則在沒有插入手機充電器之前,電路就已經(jīng)出現(xiàn)了短路,室內(nèi)用電器不會正常工作,所以選項A不正確;
B、若是用電器的插頭與插座斷路狀態(tài),則用電器不工作,不會影響室內(nèi)其它用電器,所以選項B不正確;
C、若是插頭插入這個插座時,導致火線和零線相接觸形成了短路,室內(nèi)所有的用電器全部停止了工作,若不及時斷電會發(fā)生火災(zāi),所以選項C正確;
D、手機充電器的功率很小,使用后不會導致干路中總電流過大,保險開關(guān)跳閘,所以選項D不正確.
故選?C.
【點評】本題考查對家庭電路故障的分析判斷能力,要結(jié)合家庭電路的特點熟練掌握.
二、?填空題(每空2分,共?40分)
11.???如圖1所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為12V.閉合開關(guān)S后,當滑片P從最右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖2所示.則小燈泡的額定功率為 W,電源電壓為 V,滑動變阻器的最大阻值為 Ω.
【考點】JA:電功率的計算;IH:歐姆定律的應(yīng)用.
【難度】難
【分析】①已知燈泡的額定電壓,從圖象中找到燈泡在額定電壓下的電流,利用公式P=UI得到額定功率;
②當滑動變阻器滑片位于最左端時,滑動變阻器接入電路的阻值為0,電源電壓也就是燈泡兩端電壓;
③當滑片位于最右端時,滑動變阻器接入電路電阻最大.已知此時燈泡兩端電壓和電源電壓,可以得到滑動變阻器兩端電壓;已知此時燈泡電流,也就是通過滑動變阻器的電流;已知滑動變阻器兩端電壓和通過的電流,利用R=
得到滑動變阻器最大阻值.
【解答】解:
①由圖象知,在燈泡兩端電壓為U額=12V時,通過的電流為I額=2A,
所以燈泡的額定功率為P額=U額I額=12V×2A=24W;
②當滑片位于最左端時,滑動變阻器接入電路的阻值為0,此時燈泡兩端電壓等于電源電壓,
所以電源電壓為U=U額=12V;
③當滑片在最右端時,滑動變阻器全部接入電路,由圖象知,此時燈泡兩端電壓為UL=3V,電路電流為I=1A
所以滑動變阻器兩端電壓為UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V,
滑動變阻器的最大阻值為R=
=
=9Ω.
故答案為:24;12;9.
【點評】求解滑動變阻器最大阻值時,不要利用串聯(lián)電路導體兩端電壓與其阻值成正比這一規(guī)律,原因是燈泡電阻不是確定的.
12.???家庭電路的電壓在用電高峰時段,有時會降低到198V.此時一盞“220V、100W”的燈泡工作時的實際功率將 100W(填“大于”、“等于”或“小于”).燈泡的實際亮度會比正常發(fā)光時 (填“亮”或“暗”)些.
【考點】JA:電功率的計算;JE:實際功率.
【難度】難
【分析】(1)用電器只有在額定電壓下工作時,發(fā)揮的實際功率才等于額定功率;
(2)用電器發(fā)揮的功率與其兩端的電壓有關(guān),當電壓大于額定電壓時,實際功率大于額定功率;當電壓小于額定電壓時,實際功率小于額定功率.
【解答】解:(1)“220V,100W”的燈泡表示燈泡的額定電壓是220V,額定功率是100W,當燈泡兩端電壓等于220V時,燈泡的功率等于100W,小燈泡正常發(fā)光;
(2)當燈泡兩端電壓大于220V時,燈泡的功率大于100W,小燈泡發(fā)光較亮;當燈泡兩端電壓小于220V時,燈泡的功率小于100W,小燈泡發(fā)光較暗.
(3)實際電壓等于198V,小于額定電壓220V,因此實際功率小于額定功率100W,燈泡發(fā)光較暗.
故答案為:小于、暗.
【點評】(1)燈泡的亮度取決于它的實際功率,其大小不一定等于額定功率;
(2)燈泡的實際功率由它兩端的實際電壓決定的,實際電壓大時實際功率大,實際電壓小時實際功率?。?/span>
13.???一盞電燈未接入電路時的燈絲電阻為55Ω,接到220V的電源上正常發(fā)光時通過的電流為0.5A.則該電燈的額定功率為 W;從剛接通電源到正常發(fā)光過程中,電燈的最大功率為 W.
【考點】JA:電功率的計算.
【難度】中等
【分析】(1)燈泡正常發(fā)光時的電流和額定電流相等,根據(jù)P=UI求出該電燈的額定功率;
(2)燈泡的電阻隨溫度的增大而增大,當剛接通燈泡時,其電阻最小,根據(jù)P=
求出電燈的最大功率.
【解答】解:(1)燈泡正常發(fā)光時的電流和額定電流相等,
所以燈泡的額定功率P=UI=220V×0.5A=110W;
(2)剛接通電源時,燈泡的電阻最小,電功率最大,
所以Pmax=
=
=880W.
故答案為:110;880.
【點評】本題考查了電功率公式的靈活運用,關(guān)鍵是知道燈泡電阻與溫度的關(guān)系.
14.???在如圖所示電路中,電源電壓6V保持不變.只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)變化了0.4A.則R2的阻值為 Ω,S2閉合前后R1消耗的電功率相差 W.
【考點】JA:電功率的計算;IH:歐姆定律的應(yīng)用;II:電阻的串聯(lián).
【難度】難
【分析】只閉合開關(guān)S1時,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中的電流;再閉合開關(guān)S2時,電路為R1的簡單電路,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律確定電流表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值,根據(jù)P=UI求出R1消耗的電功率;根據(jù)歐姆定律求出S2閉合前電路的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R2的阻值,根據(jù)P=I2R求出R1消耗的電功率.
【解答】解:只閉合開關(guān)S1時,等效電路圖如圖1所示;再閉合開關(guān)S2時,等效電路圖如圖2所示.
∵電阻越串越大、大于任何一個分電阻,
∴根據(jù)I=
可知,圖2中電流表的示數(shù)比圖1中的電流大,即圖2中I2=0.2A+0.4A=0.6A;
由圖2可得:
R1=
=
=10Ω;
R1消耗的電功率P1=UI2=6V×0.6A=3.6W;
由圖1可得:
電路中的總電阻R=
=
=30Ω,
∴R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,
R1消耗的電功率P1′=(I1)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,
∴S2閉合前后R1消耗的電功率相差P1﹣P1′=3.6W﹣0.4W=3.2W.
故答案為:20;3.2.
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合前后電路中電流變化的判斷.
15.???如圖所示電路,電源電壓恒定不變.小燈泡L標有“3V 0.6W”字樣,R為定值電阻.閉合S,斷開S1,小燈泡正常發(fā)光;若再閉合S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.1A,則R的阻值為 Ω,此時燈泡L和電阻R消耗的功率之比是 .
【考點】JA:電功率的計算;IH:歐姆定律的應(yīng)用.
【難度】中等
【分析】閉合S,斷開S1,為燈泡的基本電路,而小燈泡正常發(fā)光,因此電源電壓等于燈泡的額定電壓;兩個開關(guān)都閉合時,為并聯(lián)電路,電流表串聯(lián)在干路上,因此電流表示數(shù)的變化為定值電阻R中通過的電流,再利用歐姆定律求出R的阻值;利用P=UI求出電阻的功率,已知燈泡的功率,直接求出其比值即可.
【解答】解:閉合S,斷開S1時,為燈泡的基本電路,
∵小燈泡正常發(fā)光,
∴電源電壓U=3V,PL=0.6W;
再閉合S1,為并聯(lián)電路,通過R的電流IR=0.1A,
R的阻值為R=
=
=30Ω;
R的功率為PR=UIR=3V×0.1A=0.3W,
∴PL:PR=0.6W:0.3W=2:1.
故答案為:30,2:1.
【點評】本題考查歐姆定律的計算公式和電功率的計算公式的靈活應(yīng)用,本題的關(guān)鍵是會利用并聯(lián)電路的互不影響的特點進行分析.
16.???節(jié)能型日光燈很省電,一支功率為11W的這種日光燈的亮度相當于60W的白熾燈,11W的節(jié)能型日光燈接在家庭電路中正常工作時的電流是 A;某同學將5盞60W的白熾燈換成5盞11W的這種日光燈,燈每天工作2h,一個月(30天)可以節(jié)約 kW?h.
【考點】JA:電功率的計算;J3:電功的計算.
【難度】中等
【分析】(1)家庭電路的電壓為220V,因額定電壓下燈泡正常工作,根據(jù)I=
求出節(jié)能型日光燈正常工作時的電流;
(2)根據(jù)W=Pt求出求出5盞60W的白熾燈和5盞11W的這種日光燈每天工作2h、一個月消耗的電能,兩者之差即為節(jié)約的電能.
【解答】解:(1)節(jié)能型日光燈正常工作時的電壓U=220V,功率為11W,則
正常工作時的電流I=
=
=0.05A;
(2)5盞60W的白熾燈每天工作2h、一個月消耗的電能:
W白熾=P白熾t=0.06KW×2h×30×5=18KW?h,
5盞11W的節(jié)能燈每天工作2h、一個月消耗的電能:
W節(jié)能=P節(jié)能t=0.011KW×2h×30×5=3.3KW?h,
一個月節(jié)約的電能:
△W=W白熾﹣W節(jié)能=18KW?h﹣3.3KW?h=14.7KW?h.
故答案為:0.05;14.7.
【點評】本題考查電流和消耗電能的計算以及節(jié)能的措施,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,解題過程中要注意單位的換算,日常生活中要養(yǎng)成節(jié)能的好習慣.
17.???如圖甲所示,小燈泡額定電壓為9V,閉合開關(guān)S后,滑動變阻器滑片P從a端到b端的過程中,小燈泡的U﹣I關(guān)系圖象如圖乙所示(滑動變阻器阻值不受溫度影響).小燈泡的額定功率為 W.當滑動變阻器接入電路的阻值R=8Ω時,小燈泡消耗的功率為2.25W,此時小燈泡的阻值為 Ω.
【考點】JA:電功率的計算;IH:歐姆定律的應(yīng)用.
【難度】難
【分析】①已知燈泡的額定電壓和對應(yīng)的電流,利用公式P=UI可以得到燈泡的額定功率;
②當滑片移動到b端時,燈泡兩端電壓等于電源電壓;已知燈泡與滑動變阻器串聯(lián),且知道燈泡的實際功率和滑動變阻器接入電路的電阻,利用公式P=I2R列出方程求解燈泡電阻.
【解答】解:
①由圖象知,當燈泡兩端電壓等于額定電壓時,通過的電流為I=1.0A
所以燈泡的額定功率為P額=U額I額=9V×1.0A=9W;
②由圖象知,滑動變阻器滑片在b端時,電壓表示數(shù)為9V,所以電源電壓為U=9V
設(shè)當滑動變阻器接入電路的阻值R=8Ω時,燈絲電阻為RL,根據(jù)題意得
2.25W=(
)2×RL
解得RL=4Ω或RL=16Ω
但由題意可知,當滑動變阻器滑片在b端時,小燈泡兩端的電壓最高為9V,此時通過的電流為1A,故小燈泡的最大
電阻為9Ω,因此RL=16Ω不合題意應(yīng)舍去,所以小燈泡的電阻為RL=4Ω.
故答案為:9;4.
【點評】解答此題需要明確兩點:
①燈絲電阻隨電壓的變化而變化;
②分析串聯(lián)電路某一用電器功率時,一般選擇公式P=I2R(因為電路電流相同).
18.???某課外小組的同學自制了一只電烙鐵,額定電壓是220V,在額定電壓下工作時的電阻是1210Ω,它的額定功率為 W,在額定電壓下通電10min產(chǎn)生 J熱量.
【考點】JA:電功率的計算;JB:額定電壓;JC:額定功率;JK:電功與熱量的綜合計算.
【難度】中等
【分析】(1)知道電烙鐵的額定電壓和在額定電壓下工作時的電阻,利用P=
電烙鐵的額定功率;
(2)電流通過電烙鐵做功消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量,因為電烙鐵在額定電壓下工作,所以實際功率等于額定功率,再利用Q=W=Pt求在額定電壓下通電10min產(chǎn)生的熱量.
【解答】解:(1)P額=
=
=40W;
(2)∵電烙鐵在額定電壓下工作,
∴P=P額=40W,
∴通電10min產(chǎn)生的熱量:
Q放=W電=Pt=40W×10×60s=24000J.
故答案為:40,24000.
【點評】本題考查了電功率的計算、電流產(chǎn)生熱量的計算,對純電阻電路Q=W=Pt,計算時注意單位統(tǒng)一.
19.???某同學的電能表銘牌上標有“10A,220V”字樣,該同學晚上在家中將一1000W的電飯煲插入插座的瞬間,發(fā)現(xiàn)只有自家的電燈熄滅了,空氣開關(guān)也跳閘了.
(1)分析原因可能是電飯煲插頭 或家庭電路中 過大.
(2)請你設(shè)計一個方案驗證上述猜想.
【考點】IX:家庭電路電流過大的原因.
【難度】難
【分析】空氣開關(guān)跳閘是因為電路中電流過大,電路中電流過大的原因:短路或總功率過大.
把其它用電器全部關(guān)掉,只讓電飯鍋工作,如果是短路,空氣開關(guān)跳閘,如果是總功率過大,電飯鍋能正常工作.
【解答】解:(1)將一1000W的電飯煲插入插座的瞬間,發(fā)現(xiàn)只有自家的電燈熄滅了,空氣開關(guān)跳閘,說明電飯煲插頭處短路或電路總功率過大.
(2)只讓電飯鍋單獨接入電路,電飯鍋不能工作,空氣開關(guān)跳閘說明是短路;電飯鍋和空氣開關(guān)都能正常工作說明總功率過大.
故答案為:(1)短路;總功率;(2)只讓電飯鍋單獨接入電路,電飯鍋不能工作,空氣開關(guān)跳閘,說明是短路;電飯鍋和空氣開關(guān)都能正常工作,說明總功率過大.
【點評】本題考查空氣開關(guān)的作用、家庭電路中電流過大的原因等,并且學會分析故障原因.
三、?作圖題(20題5分,21題5分,共10分)
20.???請用筆畫線代替導線在圖中連接家庭電路.要求開關(guān)控制螺口燈泡,三孔插座直接接入電路.
【考點】IO:家庭電路的連接.
【難度】中等
【分析】(1)燈泡的接法:火線進入開關(guān),再進入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線.
【解答】解:(1)燈泡接法:火線進入開關(guān),再進入燈泡頂端的金屬點,零線直接接入燈泡的螺旋套,這樣在斷開開關(guān)能切斷火線,接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故.既能控制燈泡,又能更安全.
(2)安裝安全用電原則,上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線.如下圖所示:
【點評】掌握家庭電路的燈泡、開關(guān)、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法,同時考慮使用性和安全性.
21.???如圖所示,請用筆畫線代替導線,將圖中元件接入家庭電路中,要求:①開關(guān)控制電燈;②三孔插座單獨接入.
【考點】IO:家庭電路的連接.
【難度】中等
【分析】(1)燈泡的接法:火線進入開關(guān),再進入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線.
【解答】解:首先辨別上面三根線地線、火線、零線.
(1)燈泡接法:火線進入開關(guān),再進入燈泡頂端的金屬點,零線直接接入燈泡的螺旋套;
(2)安裝三孔插座的方法:上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線.如圖所示:
【點評】掌握家庭電路的燈泡、開關(guān)、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法,同時考慮使用性和安全性.
四、計算題(22題8分,共8分)
22.???某課外科技活動小組設(shè)計了一種小雞孵化器的電路模型,如圖所示,在一般情況下,只需燈光照明,電源電壓為72V,R1為定值電阻,R2為發(fā)熱電阻絲改成的滑動變阻器,其上標有“100Ω 3A”字樣,電流表A2的量程為0~3A,燈泡上標有“12V 3W”的字樣.
(1)求燈泡正常工作時的電流;
(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡正常發(fā)光,求R1的阻值;
(3)S、S1、S2均閉合時,求R2消耗的最大電功率和最小電功率.
【考點】J9:電功率與電壓、電流的關(guān)系;IH:歐姆定律的應(yīng)用;JA:電功率的計算.
【專題】16 :壓軸題;533:歐姆定律;541:電能和電功率.
【分析】(1)根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率,可利用公式I=
計算出燈泡L正常工作時的電流.
(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡L與電阻R1串聯(lián),而此時燈泡正常工作,從而可以判斷出燈泡兩端的電壓,知道電源電壓,利用串聯(lián)電路電壓的特點計算出電阻R1兩端的電壓,又知道此時通過燈泡的電流,再利用公式R=
計算出R1的阻值.???????????????????????????????????????
電流表測干路電流;由燈泡正常發(fā)光時電壓和額定電壓相等可知電源的電壓,根據(jù)歐姆定律分別求出各支路的電流,再利用并聯(lián)電路的電流特點求出電流表的示數(shù).
(3)S、S1、S2均閉合時,電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián),燈泡被短路,電流表A1測通過電阻R1的電流,電流表A2測干路中的總電流.知道電源電壓,利用并聯(lián)電路電壓的特點判斷出電阻R1和滑動變阻器R2兩端的電壓,知道滑動變阻器的最大電阻,可利用公式P=
計算出R2上消耗電功率的最小值.知道定值電阻R1兩端的電壓和R1的阻值,可利用公式I=
計算出此時通過R1的電流,又知道電流表A2量程為0~3A,從而可以判斷出干路中的最大電流,再利用并聯(lián)電路電流的特點計算出通過R2的最大電流,再利用公式P=UI計算出求R2上消耗電功率的最大值.
【解答】解:(1)UL=12V,PL=3W,
燈泡L正常工作時的電流為:IL=
=
=0.25A.
(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡L與電阻R1串聯(lián),而此時燈泡正常工作,
則此時燈泡兩端的電壓為UL=12V,而電源電壓為U=72V,
電阻R1兩端的電壓為:U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V,
燈泡L正常工作時的電流為0.25A,此時電路中的電流為0.25A,
電阻R1的阻值為:R1=
=
=240Ω.
(3)S、S1、S2均閉合時,電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián),電源電壓為U=72V,
則U1=U2=U=72V,
而滑動變阻器的最大電阻為R大=100Ω,
R2消耗電功率的最小值為:P小=
=
=51.84W.
電阻R1的阻值為240Ω,而U1=U2=U=72V,
此時通過R1的電流為:I1=
=
=0.3A,
電流表A1測通過電阻R1的電流,電流表A2測干路中的總電流,電流表A1的量程為0~0.6A,電流表A2的量程為0~3A,
通過R2的最大電流為:I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A,
R2消耗電功率的最大值為:P大=UI2=72V×2.7A=194.4W.
答:(1)燈泡正常工作時的電流是0.25A.
(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡正常工作,電阻R1的阻值為240Ω.
(3)S、S1、S2均閉合時,R2上消耗電功率的最小值為51.84W、最大值為194.4W.
【點評】本題綜合性較強,考查的內(nèi)容較多.會辨別串、并聯(lián),會用歐姆定律計算,會用電功率公式計算,知道串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電流規(guī)律.關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是開關(guān)斷開閉合過程中對電路連接情況的影響.
五、簡答題(23題6分,24題6分,共12分)
23.???電可以為我們服務(wù),但如果不注意安全,它也可能對人造成危害,請指出圖中有哪些與電有關(guān)的不安全現(xiàn)象?
【考點】IV:安全用電原則.
【難度】易
【分析】安全用電的原則:
(1)不靠近高壓帶電體(室外、高壓線、變壓器旁),不接觸低壓帶電體;
(2)不用濕手扳開關(guān),插入或拔出插頭;
(3)安裝、檢修電器應(yīng)穿絕緣鞋,站在絕緣體上,且要切斷電源;
(4)禁止用銅絲代替保險絲,禁止用橡皮膠代替電工絕緣膠布;
(5)在電路中安裝觸電保護器,并定期檢驗其靈敏度;
(6)下雷雨時,不使用收音機、錄像機、電視機、且拔出電源插頭,拔出電視機天線插頭.暫時不使用電話,如一定要用,可用免提功能健;
(7)嚴禁私拉亂接電線,禁止學生在寢室使用電爐、“熱得快”等電器;
(8)不在架著電攬、電線的下面放風箏和進行球類活動.
【解答】解:圖中從左往右分析,屬于不注意安全用電的現(xiàn)象是:
(1)小孩在室外輸電線上取風箏;
(2)電視機電源插頭處破損;
(3)電線放在地毯下面;
(4)用濕手去拔電源插頭;
(5)通電的電線浸在水中;
(6)電吹風正在加熱通電的導線.
【點評】注意留心生活中不符合安全用電原則的現(xiàn)象.
24.???暑期持續(xù)的“桑拿天”,居民家里的空調(diào)、電扇都閑不住,導致電路火災(zāi)時有發(fā)生,火警電話不斷,消防車拉著警笛呼嘯而出,趕往火災(zāi)現(xiàn)場,調(diào)查發(fā)現(xiàn),起火原因如出一轍:電線超負荷使電線內(nèi)的金屬導線發(fā)熱引燃了外面的絕緣皮.根據(jù)學過的物理知識回答:
(1)“超負荷”是指電路中的 過大(選填“電流”或“電阻”).
(2)使火災(zāi)發(fā)生的理論依據(jù)是 ??????????????????????????? .
(3)請你提出一條預防這種火災(zāi)發(fā)生應(yīng)采取什么措施 ?????????????? .
【考點】IX:家庭電路電流過大的原因;JH:焦耳定律.
【難度】易
【分析】導線能承受的電流是一定的,超過承受的電流就是超負荷.
電路中引起火災(zāi)的原因是電阻一定時,通電時間一定時,根據(jù)Q=I2Rt,電流越大,產(chǎn)生的熱量就越多.
防止電路中火災(zāi)的發(fā)生,就是防止電流過大.家庭電路中電壓一定,根據(jù)I=
可知,在電壓一定時,電功率越大,電流就越大;當電路發(fā)生短路時,由于導線電阻很小,根據(jù)I=
可知,電流會很大.所以防止短路和避免總功率過大.
【解答】解:(1)電路中“超負荷”,是指電路中的電流超過導線承受的電流.
(2)電路中發(fā)生火災(zāi)是因為電流產(chǎn)生的電熱過多造成的.根據(jù)Q=I2Rt,電阻一定,通電時間一定,電流越大,產(chǎn)生的熱量就越多.
(3)防止電路中火災(zāi)的發(fā)生,就是防止電流過大.在電路中防止短路和總功率過大,電路中大功率的用電器交叉使用防止總功率過大.
防止火災(zāi)的發(fā)生,還可以讓電熱盡快散到空氣中,增粗導線增大導線承受的電流.
故答案為:(1)電流;
(2)電流越大,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt產(chǎn)生的熱量就越多;
(3)大功率的用電器交叉使用.(答案不唯一)
【點評】電熱給人類帶來很多的用途,例如電爐、電暖氣等,但也會引起火災(zāi),家庭電路中引起火災(zāi)的主要原因是電流過大,短路和總功率都會造成電流過大.
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