2013中考物理开放性设计三电学.doc

中考物理开放性设计 电学 一、电路 电流 【习题202】 做物理实验可以帮助我们学好物理，我们身边的许多物品都可以是做物理实验的器材。如：吃饭用的筷子，将它插入盛有水的杯中，从水面上可以看到筷子“弯折”，这说明了光的折射现象。现有一长约20cm，拇指粗细的均匀圆柱形塑料棒，用它能做力、热、电、光、声学的多个实验。请你用这根塑料棒作为实验器材，设计两个实验。(根据实验需要，可任选其他辅助器材。)(综合开放)实验(1) 实验(2) 。 【答案】 实验(1)将这根塑料棒分别与绸子、化纤布摩擦后再与验电器金属球接触，看是否带电，若摩擦次数相同，观察带电量是否相同。 实验(2)第一次，将这根塑料棒用牙咬住，并用力敲击。第二次，牙不接触塑料棒，用力敲击，看两次实验操作听到的敲击声是否相同。 【习题203】 在“物理教学中STS教育与课外科技活动”学术报告会上，刘教授做了一个有趣的实验：他站在从宾馆房间带来的一次性塑料拖鞋上，手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍，同放在椅子上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己的胸部，反复几次后，他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的，顿时会场上响起了热烈的掌声。请你分析一下刘教授的实验说明了哪些物理现象或原理。(结论开放) 【答案】 摩擦起电；接触起电；同种电荷互相排斥；人体导电；木桌、拖鞋是绝缘体。 【习题204】 图是常温下多种物质的导电和绝缘能力的排列顺序。从图中可以看出(结论开放)：(1) _(2) _(3) _ 【答案】 (1)从上到下，物质的绝缘能力越来越强； (2)从下到上，物质的导电能力越来越强； (3)导体和绝缘体之间没有绝对的界限。 【习题205】 综合考虑下表中各方面的因素，通过分析回答以下问题：金属全球年产量(104吨)密度(103kgm3)熔点c导热性能1表示最强9表示最弱导电性能l表示最强9表示最弱市场价格(元吨)铝150002.76604416000铜80008.910832217700金219.310633388000000钢铁3014307.91540872200铅300011.3327994900镍8008.9145376103000银810.5961111365000 (1)哪两种金属的导电性能好?在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜做导线?为什么? (2)通过综合分析上表的各项指标，请写出你所发现的一条规律。(结论开放) 【答案】 (1)银、铜；铜更适宜做导线。原因：银产量低，价格高；铜产量高，价格低，所以选铜做导线材料。 (2)导热性能好的导电性能强；年产量少的，市场价格高。 【习题206】 某同学买了一个新型的全封闭镍镉电池，从铭牌上可知该电池的电压为6 V，最大可连续供电电流为1A，电池的两个电极旁只涂了两种不同的颜色，并未标明“+”、“一”极，请你按下表要求设计试验(所用器材不限)，辨别电池的正、负极。(综合开放) 所需器材 简要步骤 辨别电池正、负极的方法方法(1)方法(2)方法(3)方法(4)方法(5) 【答案】 (1)器材：电流表、10 电阻一个、开关一个、导线若干。步骤：将电流表、10 电阻、开关与镍镉电池用导线组成串联电路。方法：闭合一下开关，观察电流表的指针偏转情况，若电流表指针正向偏转，则与电流表正接线柱相连的那个极为电池的正极。 (2)器材：电压表。步骤：将电压表的正、负接线柱试触在电池的两极上，若电压表指针正向偏转，则电压表正接线柱相连的那个极为电池的正极。 (3)器材：小灯泡、开关、二极管和导线。步骤：将小灯泡、开关、二极管用导线与电池相连组成串联电路。方法：闭合开关，若小灯泡发光则与二极管正极相连的那个极为电池的正极。 (4)器材：CuSO4溶液、两个碳棒、导线、开关。步骤：把两个碳棒、开关分别连在电池的两极，把两个碳棒插入硫酸铜溶液中。方法：闭合开关，过一会儿看到一个碳棒上有铜析出，则与这个碳棒相连的电池的那端是电池负极，因为铜离子是由于电池负极流出的电子结合被还原后，出现了固态铜。 (5)器材：小磁针、螺线管、滑动变阻器、开关和导线。步骤：把小磁针、螺线管、滑动变阻器、开关和导线组成串联电路，将小磁针放在螺线管上方。方法：闭合开关，观察小磁针静止时N极的指向。根据小磁针的N极指向，由安培定则可以判断电池的正、负极。 【习题207】 如图所示是实验室里一种常用的测量仪表的图，指针的位置如图所示，由此图可观察到(结论开放)：(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。 【答案】 (1)这是一块电流表；(2)有006 A和03 A两个量程；(3)分度值分别为002 A和01A；(4)所指示的示数可能为046 A或23 A。(量程不同) 【习题208】 如图所示是家用电热水器的简化电路图，当闭合闸刀开关后，发现电热水器发热管不发热，造成该现象的原因有多种可能，请写出其中的三种(结论开放)：(1)(2)(3) 【答案】，(1)开关接触不良；(2)停电；(3)发热管损坏；(4)保险丝熔断；(5)导线某处断开；(6)温控开关损坏等都能造成发热管不热。 【习题209】 在图中的A、B、C、D处填上适当器材，组成一个正确电路。 【分析】 此题为综合型开放题，这类题既无确定的方法，又无确定的答案，应充分考虑电路中各电路元件在连接电路时的特点以及电路的组成，发散思维，以求更多的解答方法。 【答案】 解法一：A处放置电源；B处放置用电器；C处放置开关;D处放置用电器或电压表。 解法二A处放置电源；B处放置用电器；C处放置开关；D处放置电压表。 解法三：A处放置用电器；B处放置电源；C处放置开关;D处放置用电器。此题还有其他的解法。 【习题210】在如图所示的电路中，电源电压为6 V的蓄电池组，R1=60，R2=10，I1=02 A，试求I2和I。(策略开放) 【答案】 I2=04 A， I=06 A 【习题21l】 如图所示的电路，下列判断正确的是( ) A滑动变阻器与电阻R1是串联关系 B电流表测的是通过滑动变阻器的电流 C滑片P向左移时，电路的总电阻变小 D滑片P滑到左端时，相当于电流表直接接到电源正、负极上，这是不允许的。 【答案】 B、C、D 【习题212】 电路如图所示，电流表无示数，电灯不亮，请自选器材检测电路故障(电路只有一处故障)，并简要说明方法(至少用两种方法)。(结论开放) 【答案】方法一：用导线并联在滑动变阻器两端，灯亮且电流表有示数，说明滑动变阻器处断路；把导线并联在灯两端，电流表有示数，则电灯处断路；把导线并联在电流表两端，电灯亮，则电流表处断路。 方法二：用电压表并联在滑动变阻器两端，移动滑片，电压表示数不变，则滑动变阻器处有断路；电压表并联在电流表两端，电压表无示数，则电流表正常，若电压表有较大示数，则电流表处断路；电流表、滑动变阻器处都无问题，则电灯处断路。 【习题213】 如图所示，左边虚线框内有两个阻值相等的电阻R1、 R2和一个开关S1，当开关S1闭合时，电流表的示数增加02 A，电路的总功率增加16 W。请画出两种可能的连接电路图，并分别计算电源电压U和电阻R1、R2的值。 【答案】 U=8 V R1=R2=40 (或20) 【习题214】 两个烧杯中分别盛有“娃哈哈”纯净水和食盐水，请根据所学过的物理知识(力学、热学、电学等知识)写出五种确定食盐水的办法(不要求写具体的操作步骤，只要能区别开即可，使用器材不限)。 (1)_。(2)_。(3_ (4)_。(5)_。 【分析】 解答此类问题的方法是先识题定向，即通过读题确定该题属于知识结构中的哪一部分，然后搜索对应，即按确定的方向，从存储在大脑的知识中找到相关的内容，从而确定实验步骤及所用器材。按此方法可写出多种确定食盐水的方法。 【答案】 (1)用密度计测两种液体的密度，密度大的是盐水。 (2)取质量相同的两种液体，测其体积，体积小的是盐水。 (3)取体积相同的两种液体，测其质量，质量大的是盐水。 (4)在两杯液体中分别放人大小、质量相同的木块，露出液面较多的是盐水。 (5)用液体压强计测同一深度的压强，压强大的是盐水。 (6)测其导电性，导电性好的是盐水。 (7)测其沸点，沸点不是100的是盐水(1标准大气压)。二、电压 电阻 【习题215】 列举电压表的两个特点，写出改进方法。(综合开放) 【分析】 此题可从电压表的使用方法入手进行分析和改进。 【答案】缺点一：正、负接线柱不能接错，否则容易损坏电压表。 改进方法：将零刻度线设置在刻度盘的中央，将电压表接入电路时，指针向左摆或向右摆均可。 缺点二：换量程时，要把导线更换在不同的接线柱上，这样做太麻烦。 改进方法：在电压表上安装一个旋钮，转动旋钮就可以改变其量程(演示实验用的教学电流表和修理电器用的万用电表，都是通过转动旋钮来改变量程的)。 【习题216】 阅读有关超导体的介绍，回答所提出的问题。 当温度降到很低值时，某些金属导体的电阻会突然消失，这种现象被称为超导现象，这个温度被称为转折温度。如当温度降至一269时，汞的电阻消失了。超导现象是20世纪的重大发现之一。全世界许多科学家都致力于研究超导体。目前，我国对超导体的研究已走在世界前列。 输电导线若用超导体材料制成，有什么好处与弊端?(信息给予) 【分析】 本题从所给信息可知发生超导现象时导体的电阻突然消失，没有电阻这是优点。但温度太低控制难度大。 【答案】 好处：导线电阻极小，可减小输电损失，节约电能。 弊端：材料成本较高；温度控制难度大。 【习题217】 电视机显像管里的灯丝，在工作和未工作时的电阻相差很大，因而通过灯丝的电流相差也很大，你能据此说明电视机不要频繁开关的理由吗?(条件开放) 【分析】 隐含条件是导体的电阻跟温度有关。 【答案】 因为金属的电阻随温度升高而增大。刚开电视时，显像管里的灯丝温度较低，电阻较小，所以电流很大，显像管此时的电功率可达正常工作时的10倍，对显像管的灯丝和荧光屏都有伤害，因此不要频繁开关电视机。 【习题218】 在没有滑动变阻器和电阻箱的情况下，为了调节灯泡的亮度，你能想出一个简易的方法来代替滑动变阻器吗?请介绍你的设计。 答案】 用铅笔代替滑动变阻器的方法，如图所示。把电路中接电阻的两个接线头都装上金属夹子，用其中的一个金属夹子把铅笔芯一端夹牢，在铅笔芯上卡上一只曲别针，再把另一个金属夹子夹在曲别针上。移动曲别针在铅笔芯上的位置，可以改变接入电路的阻值，从而达到改变电路中的电流大小的目的。 【习题219】 晓红同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值R=3的电阻和几根导线，测量未知电阻Rx的值。她设计好电路并正确操作后，电压表V1、V2的示数分别为3 V、9 V，则Rx的阻值可能为多少欧?(结论开放)【分析】 在解题时，应考虑电表的不同接法对Rx的影响。如图所示，说明：V1的示数为U1，V2的示数为U2。(1)电压表V1接在A处，V2接在B处，则有： Rx=9 (2)电压表V1接在B处，V2接在A处，则有：Rx=1(3)电压表V1接在B处，V2接在C处，则有：Rx=15 (4)电压表V1接在A处，V2接在C处，则有：Rx=6 【习题220】 在图所示的电路中，a、b、c、d为四个接线柱，闭合开关后不亮，现已确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你用_个电流表或电压表分别对故障进行判断，将方法和结果填入下表中(每种电表各填写一种方法)。(结论开放) 【答案】 方法一：取下一个灯泡，如另一个灯泡熄灭则两灯泡串联；如另一个灯亮，则两灯并联。 方法二：用电压表分别测A、B或C、D与E、F间的电压。如 UAB=UCD=UEF，则两灯并联；如UAB或UCD不等于UEF(或UAB+UCD=UEF)，则两灯串联。 【习题222】 现有“15 V 2 W”、“15 V 3 W”两灯泡L1、L2，要接在电压3 V的电源上，现提供一个变阻器，如何设计电路能使两灯均正常发光?(结论开放)。 【分析】 可利用电阻的分压或分流功能解决问题。 【答案】 因要求两灯均正常发光，所以每灯两端的电压为15 V，因此，可设计的电路如图所示。 【习题223】 如图所示，电源电压为4 V且保持不变，虚线框内的电路接有两个阻值均为R的电阻，当开关。 S由闭合到断开时，电流表的示数减少了05 A，问： (1)开关S由闭合到断开，电路的总电阻是增加还是减少，为什么? (2)画出虚线框内两种可能的连接电路图，并分别计算出每种接法相应的电阻R。(综合开放) 【答案】 (1)电流表测干路电流，I=UR，U=IR，则U一定，I与R成反比。I变小，R变大，当开关S由闭合到断开时，电路中的总电阻应增大。 (2)一种可能如图甲所示，R1=R2=R S闭合，R2被短路，S断开，R1与R2串联 I=05 A R=4 另一种可能如图乙所示，R1=R2=R S闭合，R1与R2并联，则I=I1+I2 S断开，R2断路，U不变， AI=11=UR1=4R=05 A R=8 【习题224】 给你两根长度相同、截面积不同的镍铬合金线，一个电源，一个电压表，一个电流表，一个滑动变阻器，导线若干。需要研究的课题有： (1)导体的电阻跟导体的横截面积的定性关系； (2)串联电路的总电阻跟各串联导体的电阻的关系； (3)并联电路的总电流跟各支路电流的关系。 根据上述实验器材，能够完成的研究课题是( )(结论开放) A(1)(2)(3) B(1)(3) C(2)(3) D(1) 【分析】 进行定性研究实验时，常采用控制变量法，既需要特性相同的材料，也需要特性不同的材料。导体的电阻跟导体的长度、截面积和材料有关，本题的材料正好符合实验要求。研究串联电路总电阻跟分电阻关系的实验，需要依据欧姆定律。利用电压表、电流表等器材能测出需要的电压、电流资料，进而计算出电阻值。研究并联电路中的电流关系，需要不同阻值的电阻、电压表、电流表等器材，本题恰能满足实验要求。 【答案】应选A。 【习题225】 图所示的是小红同学用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验电路图。闭合开关S时，发现小灯泡不发光，估计原因是灯泡开路或短路。于是她另用一只电压表查出了电路的故障情况，并且还想出了两种不同的连接方法，现请你帮她完成下表。(结论开放)电压表的接法和位置现象和结论 【分析】 利用电压表检查电路故障时，会出现两种情况：电压表无示数，串联时，表示开路；并联时，表示短路。 电压表接法与位置 现象与结论 (1)并联在L两端 电压表有示数，L灯开路 电压表无示数，L灯短路 (2)串联在电路中 电压表有示数，L灯短路 电压表无示数，L灯开路三、欧姆定律 【习题226】 某同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值为3 Q的电阻器和几根导线来测量未知电阻Rx的阻值，该同学设计好电路并正确操作后，电压表V1、V2的指针指示情况如图317所示。在你不知道电压表如何接入电路的情况下，请判断R的阻值可能为_、_、或_。 【分析】 本题属于开放性试题，电压表V1的示数为3 V，电压表V2的示数为9 V，电压表接人电路有四种可能，如图所示。 由甲图求得：R1=1 由乙图求得：Rx=1.5 由丙图求得：Rx=6 由丁图求得：Rx=9 【答案】 1、15 、6 或9。 【习题227】 某同学想测出一个电阻 R的阻值，将选用的器材连成如图所示的电路，R0为已知电阻，由于对电源电压未知，所以没有测出电阻R的阻值，请你选填器材，帮助他完成这个实验。要求：用三种方法，画出电路图，并简要说明；每一种方法在不拆除原有电路接线的条件下，只允许选填一种器材接入电路。【答案】 方法一：如图甲所示，选用开关S1与被测电阻R并联，断开开关S1合上S测出电流I1，则电源电压U=I1(R+R0)；S1、S都合上测出电流I0，则电源电压U=I0R0，因为U=U，所以，I0R0=It(R+R0)，被测电阻R=。 方法二：如图320乙所示，把电压表并在被测电阻R两端，闭合开关，读出电压值UR，电流值I，则被测电阻值为R。 方法三：如图3-20丙所示，电压表并在R、R0两端，闭合开关，读出电压值U和电流值，则uR=U-IR0，所以被测电阻R 方法四：如图320丙所示，把一已知电阻接在电源和电流表两端，未合上开关前读出电流值为I1，则电源电压u=I1R1；合上开关后读出电流值为I，则通过电阻R、R0的电流为I2=I-I1，被测电阻两端电压UR=，所以被测电阻R。 【习题228】 现有一个电池组、一个电流表、一个开关、一个已知阻值的电阻R0、导线若干，用上述器材测定待测电阻Rz的阻值。要求： (1)画出实验电路图。 (2)简要写出实验步骤并用字母表示测量的物理量。 (3)写出待测电阻Rx阻值的表达式。(结论开放) 【答案】 方案一：(1)电路图如图甲所示 (2)实验步骤：闭合开关S，读出电流表的示数I1；断开开关S，把电流表改接为Rx串联(图中虚线A)，闭合开关S；读出电流表的示数I2 。 (3)表达式：Rx= 方案二：(1)电路图如图321乙所示。 (2)实验步骤：闭合开关S，读出电流表的示数I1；断开开关S，把电流表改接在干路(图中虚线A)，闭合开关S，读出电流表的示数 。(3)表达式：Rx=。方案三：(1)电路图如图丙所示。(2)实验步骤：断开开关S，读出电流表的示数I1；闭合开关S，读出电流表的示数I2 。 (3)表达式：Rx=。 方案四：(1)电路图如图丁所示。 (2)实验步骤：闭合开关S，读出电流表的示数I1；断开开关S，读出电流表的示数I2 。 (3)表达式：Rx=。 【习题229】 某同学利用一个电池组、两个电压表、一个阻值为3 Q的电阻器来测量未知电阻Rx的阻值，该同学设计好电路并正确操作后，电压表V1、V2的指针情况如图322所示，可是他忘记了电压表是怎么连入电路了，请你帮助他判断一下未知电阻 Rx的阻值可能是_。(结论开放) 【分析】此题是一个测导体电阻的实验题，通常实验室测电阻是采用伏安法，但本题给定的器材中没有电流表，多了一个电压表和一只阻值已知的电阻，这就要用所学的知识设计一个用两只电压表、一只电阻测一未知电阻的阻值的方法。由于给了电压表，故需将已知电阻R0与未知电阻Rx串联，然后用电压表测其每个电阻两端电压 Ux、U0，根据串联电路的规律，则本题答案有多种可能。 【答案】 因为两电压表的接入的情况有四种，如图所示，则答案有四种。如图甲连接时，阻值为Rx=1如图乙连接时，阻值为Rx=9如图丙连接时，阻值为Rx=6如图丁连接时，阻值为Rx=15 【习题230】 电路如图所示，R=10 Q，电源电压不变，若在电路中再串联接入一个R1=30 的电阻，电流表示数I1=025 A。求： (1)若要使电流表示数I2=12 A，需在图中如何连接电阻?阻值为多大? (2)若在图中接入一个电阻，要求接入的电阻消耗的电功率为25 W，有几种接法?电阻分别为多大? 【答案】 由欧姆定律可知电源电压U=10 V。 (1)若是电流表示数I2=12 A，需在R上并联一个电阻R2，因为R中电流I=I A，所以R2中电流I2=50。 (2)有两种方法。第一种方法：在R上并联一个电阻R 3，因 R3=40 ；第二种方法：在R上串联一个电阻R4，R 410。 【习题231】 一同学按图所示的电路图进行实验：R1为定值电阻闭合开关S通过改变滑动变且器R2，滑片P的位置，使电压表V1的示数分别为2 V、4 V和6 V，其他电压表和电流表的示数如下表所示：电压表V1的示数(V)246电压表V2的示数(V)642电压表V的示数(V)8881电流表A的示数(A)(1)对表中三只电压表的示数分析，可归纳的结论是_ (2)对表中电压表V1和电流表A的示数分析，可归纳的结论是_ 。 (3)在以上三次实验中，电阻R1的最小功率为_W，最大功率是_W。 【分析】 (1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。(2)在电阻R1保持不变时，通过R1的电流跟它两端的电压成正比。(3)04；36。 【习题232】 在做用伏安法测电阻的实验中，甲、乙两位同学的实验器材都完好，各自的读数也都准确。他们测量的三组数据分别记录在下面两表中：甲同学实验次数电压(V)电流(A)11.500.5622.000.5132.500.44乙同学实验次数电压(V)电流(A)l1.500.3122.000.4l32.500.52 老师看了两组数据后，认为其中有一位同学的实验电路接错了。 (1)你认为线路接错了的同学是_ 。 (2)你的判断依据是_。(条件开放) 【分析】 从题中所给的数据分析可知，甲、乙两位同学是用伏安法测电阻，待测电阻为定值电阻，电压越大，电流应增大。 【答案】 (1)甲同学。 (2)待测电阻为定值电阻，电压增大，电流应增大，而甲同学测量的电流值随电压增大而减小。 【习题233】 如图所示，Rl=2，R2=3，R 3=6，根据这些数据，你能求出哪些电阻值?(结论开放) 【分析】 三个电阻并联，一则可求每两个电阻并联后的电阻R13、R12、R23及它们的总电阻R123 。 【答案】R12=12 ， R23=2， R13=15 R123=1。 【习题234】 上题中，如果干路电流为9 A，你能求出哪些电流值?(结论开放) 【分析】 因电压相等，所以电流和电阻成反比。 【答案】U=9 V可知：U1=U2=U3=9 V，则I1=45 A， I2=UR2=3 A， I3=15 A。答：可求的电流值分别为I1=45 A，I2=3 A，I3=15 A。 【习题235】 如图所示，电源电压为24 V，且恒定不变，灯泡上标有“12 V 9 W”的字样，若关闭 S，当滑动变阻器滑片P在变阻器中点c时，灯泡正常发光。(1)求滑动变阻器的最大值。(2)当滑动变阻器滑片滑到6时，你能求出哪些物理量?请写出求解每个物理量的过程及结果。(结论开放) 【分析】 根据串联电路的特点及滑动变阻器的特点求解。 【答案】 (1)首先利用已知条件求出滑动变阻器的最大值。 因为灯泡正常发光且是串联电路， 所以I灯=075 A，因为灯与滑动变阻器串联，所以I灯=I滑。 Rac=16 所以R滑=2Rac=32。 (2)根据上述内容，还可以求出通过灯泡的电流、灯泡两端的电压、灯泡消耗的功率，还可以求出此时滑动变阻器两端的电压、消耗的功率、总电阻、消耗的总功率。 R灯=16 I=8 V， P=4W 一8 V=16 V， P滑=8 W，R总=48， P总=12W 【习题236】 将一只小灯泡与一只阻值为4的电阻串联后，接在电压为8 V的电源上，灯泡恰能正常发光，这时灯泡的电功率为4 W，求小灯泡的额定电压。(策略开放) 【分析】 从串联电路的电流、电压、电阻和电压分配规律入手，有多种方法解决此问题。 【答案】 Um=4 V 所以U额=4 V 【习题237】 证明：并联电路的总电阻小于任意支路电阻。 【习题238】 试证明并联电路的总电阻随某一支路电阻的减小而减小，增大而增大。 【答案】 【习题239】 证明：并联电路的总电阻随用电器个数的减少而增大，增多而减少。 四、电功 电功率 【习题240】 一只普通家用白炽灯正常工作时通过它的电流接近( )(条件开放) A018 A B18 A C3 A D0018 A 【分析】 此题似乎缺少条件，题目中没有告诉灯泡的功率，但仔细想一想，就会联系到普通家庭一般选用“220 V 15 W”“220 V 100 W”的白炽灯，这样条件就不缺了。 因为P=UI，所以I=PU I小=15 W220 V=0068 A，I大100 W220 V=0455 A。 【答案】所以选A。 【习题241】 如图所示，有两个阻值分别为20 、30的电阻串联在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题)(综合开放) 【分析】 此题条件欠缺，所求不明，从串联电路的电流、电压、电阻和电压分配，规律入手，解决此问题可补充电源电压、电阻的功率、通过电路的电流、电压多种条件等。 【答案】 (1)补充条件：电源电压为12 V。求电路中的电流。 024 A，（2)补充条件：20 的电阻的功率为32 W，求30 的电阻的功率。 48 W 此题还有其他的解法。 【习题242】 如图所示，电源电压不变，闭合开关后，用电器 R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为15 W，电流表A1的示数为05 A，电流表A2的示数为15 A。根据以上所给条件，逐一列式计算出与该电路有关的物理量。【分析】 根据题中所给的条件和图牛所示的Rl、R2两电阻是并联的，可求得总电压，R1、R2的阻值，R2的电功率、总功率，总电阻，两个电阻两端的电压等。 【答案(1)U1=3 V (2)R1=6 (3)IR2=1A (5)R2=3 (6)P2=3 W (7)P总45W (8)R合2 【习题243】 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当变阻器的滑片P在a、b两点(图上未标出)之间滑动时，电压表示数范围是35 V，电流表示数范围是0506 A。根据题中给出的数据，请你计算出(任意)4个物理量，并把计算过程和结果填入下表。(结论开放)物理量计算过程和结果1234 【答案】 略 【习题244】 有电压未知但保持不变的电源、最大阻值已知的滑动变阻器R、电压表、电流表和待测电阻R2各一个、开关两个、导线若干。请选择适当器材，按要求在虚框中画出三种测R2电阻值的电路图。要求：在同一种电路中电表位置固定不动。【答案】 如图所示。 【习题245】 现有两个标记模糊，外形相同，额定电压都是220 V，但额定功率相差较大的白炽灯泡。请你简要写出三种方法，来判断哪一个的额定功率比较大?(策略开放) 【答案】 (1)看灯丝，灯丝较粗的额定功率大。 (2)将两个灯泡并联在220 V电源上，亮度较大的额定功率大。 (3)将两个灯泡串联在220 V的电源上，亮度较小的额定功率大。 (4)测量灯泡的电阻，电阻小的额定功率大。 【习题246】 有两根电炉丝，R1R2，用来加热同一壶水，问怎样将它们接入，电源壶中的水沸腾得最快?(条件开放) 【分析】 隐含条件是电功率最大时水沸腾得最快。 【答案】因为电源电压不变，功率的计算公式选择P=U2R。 因为P=U2R， 所以 R越小，P越大。 当电阻并联时电阻最小，所以将电炉丝并联接入电路即可。 【习题247】 在图所示的电路中，a、b、c、d为四个接线柱，闭合开关后，灯不亮。若已经确定这是由于灯泡开路或短路引起的，那么在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把判断方法和判断结果填入下表中(每种电表各填写一种方法)。(策略、结论开放)电 表方法(接在何处，开关开闭情况)现象和结论电流表电压表 【分析】 已经确定灯不亮是由于灯泡开路或短路引起的，电路的其余部分没有问题。电路图中有a、b、c、d四个接线柱，电压表或电流表只能接在这四个接线柱中的任意两个之上。开关的闭合与断开要配合电流表或电压表的连接，保证它们的正常连接，观察电流表或电压表的示数情况，综合分析即可判断出电路故障。 【答案】电 表方法(接在何处， 开关开、闭情况)现象和结论电流表a、b间，闭合或c、d间，断开有示数，灯开路；无示数，灯短路或有示数，灯短路；无示数，灯开路电压表a、b间，闭合或c、d间，断开或b、d间，闭合或c、b间，闭合或c、b间，断开有示数，灯开路；无示数，灯短路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路或有示数，灯短路；无示数，灯开路 【习题248】 小明同学想测出一个电阻器R的阻值，将选用的器材连成如图所示电路。R为已知阻值的定值电阻，由于电源电压未知，所以未能测出R的阻值。请你选填器材，帮助他完成这个实验。要求：用三种方法，画出电路图，并简要说明。在不拆除原有电路接线的条件下，每种方法只允许选填一种器材接入电路。(策略开放) 【答案】 解法一：，如图甲所示。 解法二：如图334乙所示。 解法三：如图334丙所示。 【习题249】 如图所示，R1=5，R2=10，电源电压6 V，通电时间10 s，根据以上条件，你能求出哪些物理量并算出结果。(结论开放) 【分析】 此题是两个已知电阻串联，能求出它们的总电阻；又知道电路的总电压，因此能求出电流，每个电阻两端的电压值、功率；还知道通电时间，所以能求出电流通过每个电阻所做的功和产生的热量及通过电路的电量。 【答案】 【习题250】 下面是某同学家本月的电费单据，据此单据，你可以得到哪些数据信息。(说出两点) 本月抄表数 分类倍串 电量kWh 金额元 2 929 4 011.1 207 82.80 总金额 82.80付费期限2002521 户号31095620(1) 【分析】 本题以生活中学生十分熟悉的电费单据为研究对象，要求学生体会如何读表格和识表格，增强生活能力。 【答案】 (1)截止到本月抄表时已用电2 929 kWh。(2)本月用电量207 kWh。(3)上月抄表数为2 722 kWh。(4)电价为040元kWh。(5)按30天计算，平均每天用电69 kWh。 【习题25 1】 某同学家的洗衣机外壳是金属制成的，一次洗衣服时他感觉到手麻触电，他分析漏电原因有下面几种，其中可能的是( ) A电器潮湿，绝缘性能下降 B地线断了 C电路中火线绝缘皮破损 D工作电路发生短路烧坏 【答案】 A、B、C 【习题252】 白炽灯里的物理现象下面说法不正确的是 ( ) A力学：灯泡内是真空，外面受到大气压强，故灯泡要做得十分牢固 B电学：电流通过灯丝做功使电能转化为内能和光能 C热学：灯丝由于吸收大量的热后温度升得很高，内能很大 D光学：灯丝在高温下发光，光沿直线向四面八方传播 【答案】 B、C、D 【习题253】 如图所示，将一只小灯泡与一只阻值为4 12的电阻串联后，接在电压为8 V的电源上，恰能正常发光，这时灯泡的电功率为4 W，求小灯泡的额定电压？ 【答案】 4 V 【习题254】 在图所示电路中，滑动变阻器的阻值是R，电源提供的电压 U不变，请通过计算说明，变阻器的滑片触头P置于何处时，变阻器上消耗的电功率最小，最小电功率是多大?(触头P始终在变阻器两端点之内)(策略开放) 【分析】 在电源电压不变的情况下，当变阻器接入电路中的电阻R总最大时它消耗的电功率最小。所以只要找出滑片P置于阻值最大的位置点即可求解。 【答案】 所以，当触头P在变阻器的中点时，R总达到最大值，此时滑动变阻器上消耗的电功率最小，P最小=4U2/R。 【习题255】 有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U，的电源上，通电1min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法? 【分析】 要使电阻丝产生的热量为原来的3倍，可根据公式Q=U2Rt，通过改变电压、电阻或时间来改变产生的热量。 【答案】 解法一：把一根电阻丝仍接到U两端，通电3 min，则电阻丝产生的热量为3 Q。 解法二：把3根电阻丝并联起来，接到U两端，通电1min，则 t 电阻丝产生的热量为3 Q。 解法三：把l根电阻丝接到电压值为根号3U的电源两端，通电1min，则电阻丝产生的热量为3 Q 【习题256】 如图所示，有两个阻值分别为20 、30的电阻串联在电路中。请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种方法)(综合开放) 【答案】 根据串联电路的电流相等、电压分配规律等知识解决此问题。 【答案】 (1)补充条件：若电源电压为12 V，求：当开关S闭合时，电路中电流的值。 024 A (2)补充条件：当S闭合时，若R l两端电压为6 V，求：电源电压U与R2两端电压u2之比。 5：3 (3)补充条件：当S闭合时，若通过R1的电流为02 A，求10 s内通过R1的电量与R2两端电压U2 。 6 V (4)补充条件：当S闭合时，若R1两端电压为4 V，求：10 s内 R1与R2各消耗了多少电能。 8 J R2消耗的电能为 =12 J (5)补充条件：当S闭合时，若R1消耗的电功率为32 W，求：R2消耗的电功率P2。 48 W (6)补充条件：若将R1与R2由串联改为并联，求：当S闭合时，电路中的总电阻R 12 【习题257】 蓄能电站是为合理用电，提高电力的经济效益而设计的，它的工作原理是深夜通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内，白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，天荒坪抽水蓄能电站是我国已投产容量最大，水头(落差)最高的纯抽水蓄能电站工程，其上水库可蓄水885万m3，放水时上下水库平均水头(落差)为570 m，假设晚上上水库全部蓄水，白天全部放完，发电的效率为75 %，问：(1)每天可发电多少千瓦时?(2)工程全部建成后每年可为国家发电多少千瓦时?(3)知道了蓄能电站的工作原理，要使电站全年正常发电，你认为电站的选址必须满足的两个重要自然条件是什么?(信息给予) 【答案】 (1)每天上水库的水转化为电能 37 1013 J10310 7 kWh (2)每年蓄能W=376109 kWh (3)地质条件良好，上水库不漏水；上、下水库有足够的高度差；下水库供水可靠。 【习题258】 有一种电冰箱只有在压缩机工作时才消耗电能。将一台这样的电冰箱单独接在标有“3 000 rkWh”字样的电能表上，测得电冰箱压缩机连续工作10 min电能表表盘转过了75转。问： (1)这台电冰箱压缩机功率是_W； (2)如果测得该电冰箱某一天耗电12 kWh，设压缩机每次连续工作时间都是15 min，并且每次工作后间歇时间也相等，那么它每次间歇的时间可能是_min。 【答案】 (1)电能表转盘转过75转，压缩机消耗的电能 w=0025 kWh，电冰箱压缩机的实际功率为： P=150W (2)电冰箱连续工作15 min消耗的电能为W=150 W1560 s=135105 J；在24 h内压缩机启动次数为n=(1236106)J(135l0s)J=32次；在24 h内，电冰箱压缩机间歇的总时间为2460 min15 min/次32次=960 min；在24 h内电冰箱的停机的次数最少为31次，最多为33次，所以压缩机最长间歇时间为t1=960 min3l31min；压缩机的最短间歇时间为t2=960 min33=29 min.所以压缩机的间歇时间为2931min。 【习题259】 明明和妈妈到商场去购买电饭锅，他从品种繁多的电饭锅说明书中取了一份，表中所示即为该说明书的一部分。母子商议后，购买了型号MG-TD3 5型电饭锅。回家后他想这锅将电能转化为锅中水的内能的效率如何呢?于是在锅中装入了15 L，温度为20的水，通电后16 min，水开始沸腾，由以上试验，估测出该型号电饭锅烧水的效率。写出他的估算方法，并计算其效率。(家中电压是220 V，水的比热容是42103 J(kg)，水的密度是(10103kgm3)(信息给予)型号MG-TD35MG-TIM5MG-TD55MG-TD65电源220V-50Hz220V-50Hz220V-50Hz220V-50Hz额定功率W6007009001100煮米量/杯2739412515长宽高mm334226307.6334266323.6354286350.6354286364.6煮饭方式直接加热直接加热直接加热直接加热 【答案】 W=504000 J，=875 【习题260】 某电动机的工作电压为380 V，工作时流过电动机的电流为2 A，线圈内阻1，试求电动机工作时，线圈每分钟产生多少热量?(条件开放) 【分析】 此题条件电动机的工作电压为380 V多余，应用焦耳定律解决此问题。 【答案】Q=240 J 答：线圈每分钟产生的热量为240 J。 【习题261】 已知电源是由三个蓄电池串联而成，小灯上标有“25 V 075 W”字样，要使小灯泡正常发光，应串联一个阻值为多大的电阻?(条件开放) 【分析】 此题条件为三