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九年级物理电学部分复习【方法指导与教材延伸】1、电路是由哪些部分组成的?各组成部分的基本作用是什么?电路是由用电器、电源、开关和导线组成的。用电器是用电来工作的设备,家庭中常见的用电器有电灯、电铃、电风扇、电视机等。电源是提供电流的装置,常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。开关是用来控制用电器工作,接通或断开电路的常见的开关,有拉线开关、拨动开关、闸刀开关等。导线是用来连接用电器、开关和电源组成电路的,常见的导线是金属导线。2、短路的危害直接用导线把电源连接起来,中间不经过用电器的电路叫短路。短路时,电流过大,易烧坏电源和导线的绝缘层,甚至引起火灾。3、导体和绝缘体的区别是什么导体和绝缘体的区别是由于内部的导电机制不同。导体内部有大量的可以自由移动的电荷,例如金属导体内部有大量的自由电子,酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端加有电压时,这些热运动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由移动的电荷很少,一般情况下,绝缘体两端加上电压也不能形成电流。导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时,绝缘体也可以成为导体,例如玻璃在温度升高时,其导电的能力也逐渐增强。4、串联电路和并联电路的区分串联电路和并联电路是两种基本电路。图甲中的L1和L2组成的就是串联电路,L1和L2首尾相接,逐个顺次连接起来,通过一个元件的电流同时也通过另一个元件,一个开关就可以控制整个电路。并联电路如图乙中L1和L2所示,它是把用电器并列起来的电路。在并联电路中,干路电路中的电流在分支处分成两部分,并联的各个用电器要各用自己的开关控制,如果要同时控制所有的用电器,应该在干路中设置开关。如图丙所示的电路中,同时存在着串联和并联,这种电路叫混联电路。5、电流及电流表的使用a,电流是由电荷的定向移动形成的。电荷的定向移动有三种可能:正电荷定向移动,负电荷定向移动,或者是正、负电荷同时向相反方向移动。电流方向的规定是当时人们还不知道电子存在的情况下做的决定,把正电荷定向移动方向规定为电流方向。在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子,所以实际上金属导体中电流的方向跟自由电子定向移动方向相反。在导电溶液中形成电流是正、负离子的定向移动。导体中有电流通过时会发生热效应,磁效应和化学效应,我们可以通过电流的效应来判定电流的存在,从而去认识电流。电路中电流方向由电源的正极到电源的负极。b,测量电路中的电流大小强弱可使用电流表。使用时要注意:电流表必须串联在要测量的那部分导体的电路中,使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,要选择适当的量程,并根据相应量程会正确读数。使用电流表要特别注意不能把它直接接到电极间。6、电压及电压表的使用a,电压是形成电流的原因。通常把这类提供电压的器件称为电源。b,电压的测量要用伏特表,测量时要将伏特表并联在测量部分电路的两端,伏特表的正接线格跟电源正极一端相连,要根据测量部分的电压大小,选择适当的量程,根据量程的数值和每一小格数值正确读出电压数。7、电阻及变阻器a,电阻的物理意义是表示导体本身对电流的阻碍作用,是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的长度、横截面积、材料和温度,和外界条件无关。对电阻的公式,千万不可理解为电阻和所加的电压成正比,和通过的电流成反比。这个公式它告诉我们要测某段导体,从电阻可测出通过这段导体的电流及这导体两端的电压。根据即可推得。b,滑动变阻器是靠改变电阻丝的长度来改变电阻的,要掌握将变阻器接入电路时,必须同时使用上、下两个接线柱,将滑动变阻器串联在电路中,通过改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻,从而改变电路的电流强度。8、欧姆定律的理解和运用a,从数学角度来看,,是U、I、R三个量的简单代数式,当电阻R一定时,导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比;当U一定时,导体中的电流强度跟这段导体的电阻成反比。b,要特别注意定律叙述中两处出现“这段导体”的文字。公式所反映的是同一段电路的I、U、R三个量之间的关系,所以解题时要注意这三个量必须是同一段电路上的电流、电压和电阻,不要把不是同一段电路的I、U、R代入公式中去。绝不能用这个电阻去除另一个电阻两端的电压,也不能用这个电阻去乘另一个电阻所通过的电流强度,总之,要注意三个量的“对应”关系。9、串、并联电路的特点(仅以两个电阻为例)电路图电流电压电阻电压分配或电流分流功率I=I1=I2总电流等于各导体上的电流U=U1+U2总电压等于各部分电压之和R=R1+R2总电阻等于各部分电阻之和电压的分配与电阻成正比P=P1+P2总电功率为各部分电功率之和I=I1+I2总电流等于各支路电流之和U=U1=U2总电压等于各支路两端电压总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和各支路上电流的分配与电阻成反比P=P1+P2总电功率为各部分电功率之和【例题选讲】例1、根据下图甲、乙两个电路图识别小灯泡是怎样连接的?例2、将图中给出的元件连成电路,并画出相应的电路图。要求:①元件位置不动,导线不能交叉②三盏灯并联③开关S1控制电灯L1和L2④开关S2控制电灯L1、L2和L3例3、如图所示的电路中,开关S闭合后和闭合前的电压表的示数()A、不变B、增大C、减小D、无法确定例4、用粗细均匀的金属导线弯成正方形abcd,若每一条边的电阻均为R,如图甲所示。现将四个顶点的任意两个接入电路,设电源电压为U保持不变,应如何选择连接顶点。干路中电流强度最大?数值是多少?AUTONUM.(04长沙)串联电路和并联电路是最基本的电路,它们的实际应用非常普遍,节日的小彩灯是__联的,安装在教室里的几盏日光灯是__联的AUTONUM.(04长沙)给你下列器材:一只红灯泡、一只绿灯泡、一只电铃、一个电池组、两只开关S1和S2,若干导线;请按要求设计一个报警电路,要求是:合上开亲S1时,绿灯亮,表示平安,合上开关S2时,电铃响同时红灯亮,表示有情况,请你根据上述要求在下边方框中画出电路图。SHAPE五、作图实验题29.在图5-1-15的方框中,有两节电池,一盏红灯、—盏绿灯和一只电铃,A、B、C、D为四个接线柱,按要求画出方框内的电路图。(1)用导线接A、B时,铃响、红灯亮。(2)用导线接A、C时,铃响、绿灯亮。(3)用导线接A、D时,铃响、灯不亮。(4)用导线接B、C,B、D,C、D时,铃不响、灯不亮。图5-1-1530.在图5-1-16中,用笔画线代替导线,将元件连成电路。要求:三节电池串联,三盏灯并联,且三盏灯同时亮,同时灭,并画出所连电路的电路图。图5-1-1631.用导线把电源、小灯、滑动变阻器、电流表和开关连成电路.闭合开关,小灯发光,当滑动变阻器的滑片P自中点起向右移动时,电流表的示数不断减小,请你根据上述现象在上面虚框内画出两种不同的电路图.32.指出图5-1-17所示电路中的两处错误,并在图中改动一根导线,使灯泡L1、L2并联,电路正常(错误处打×,然后重画一根导线).①;②.图5-1-17图5-1-1833.如图5-1-18所示,虚线方框表示某校一块科技实验田和值班室,现有足够长的细导线(导线电阻忽略不计)、小灯泡、电铃、电池组、开关各一个,导线若干.为了防止牲畜闯入实验田,利用这些材料,请你为值班室看护人员设计一个报警电路.要求:情况正常时,值班室内灯亮,电铃不响;有牲畜闯入时,碰到栅栏会拉断细导线,灯亮同时电铃响.34.图5-1-19中,有带风叶的小电动机一只,电热丝一段,开关两只(S1、S2),插头一只,导线若干.利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电吹风电路.要求:只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风.请你用笔画线作导线按要求将图中元件连接起来(连线不要交叉).图5-1-192、某同学在实验室,连接一个电路,如图12所示,他把M夹在C端,N夹在B端,则闭合开关前他应将滑片移到_________(选填“A”或“B”)处,若要让小灯泡再亮些,应使滑动变阻器的滑片P向___________(选填“左”或“右”移动)。1、利用半导体材料做成的压敏电阻,其阻值跟受到的压强有怎样的关系?如图所示,Rx为密封在柱形容器底部的一只压敏电阻,R0为电路中的一只保护电阻,当容器内的水位发生变化时,Rx受到水的压强会随之发生改变。从而它的阻值也了生了改变。电流表示数的变化可反映其阻值变化的情况。下面是实验探究小组探究的几组实验数据。容器内水的深度5101520电流表的示数/A0.180.30.420.5电流表的示数越大,说明Rx的阻值越小。从数据中可以看出,当电流表示数最大时,容器内水深度最大,即水对Rx的压强最大。据此,我们可得到什么结论?《欧姆定律》例题讲解例1、在图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V,则通过R2的电流是A,R2两端的电压是V,R1的电阻是Ω。练习1、某导线电阻为0.008Ω,若不慎直接跟一节干电池两极连接发生短路,则短路电流为A。练习2、欧姆定律的表达式为,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越。两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流(填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流。例2、如图所示,电源电压9V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,小灯泡标有“6V4W”,则小灯泡的电阻是Ω,为了不让电路中的电流超过电流表的量程,滑动变阻器接入电路的电阻最小值是Ω。练习1、学校实验室有一只标有“10Ω1A”的指示灯和一只标有“20Ω1A”的滑动变阻器,一位同学把它们并联后接在电路中.指示灯正常工作的电压是V,此时干路中允许通过的最大电流为A.例3、如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1︰I2=。练习1、图示电路,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R2=15Ω.(1)若开关Sl、S2都断开时,电流表示数为O.2A,则电源电压是V;(2)若开关Sl、S2都闭合时,电流表示数为O.9A,则通过电阻R3的电流是A.例4、小明设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中R‘是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值,压力表示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。例5、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件A的电阻为Ω;将A和B并联后接在电压为2.OV的电源两端,则通过A和B的总电流是A。例6、如图所示电路,电源两端的电压一定,开关s1闭合,s2断开。如果使电压表和电流表的示数均增大,则下列操作一定可行的是()A.滑动变阻器的滑片P向右移B.滑动变阻器的滑片P向左移C.滑动变阻器的滑片P不动,闭合开关S2D.滑动变阻器的滑片P不动,断开开关S1练习1、如图所示,电源电压恒定不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,下列说法正确的是()A.灯泡变亮,电压表读数不变 B.灯泡变暗,电压表读数变小C.灯泡变亮,电压表读数变大 D.灯泡变亮,电压表读数变小例7、如图所示,电源电压保持不变。当开关S1合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A。则电阻R1与R2的比值为()A、1:3B、3:lC、2:3D、3:2例8、如图,灯L1的电阻为R1,灯L2的电阻为R2,且R1>R2。闭合开关,导线a、b、c中电流的大小是()A.a中的电流最大 B.b中的电流最大C.c中的电流最大 D.一样大练习1、把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是()A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同练习2、如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有()A.UAB>UBC,IAB<IBC
B.UAB<UBC,IAB=IBCC.
UAB>UBC,IAB=IBC
D.UAB=UBC,IAB<IBC例9、如图所示的电路中;电源电压和灯泡电阻保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则()A.电流表示数增大,电压表示数减小B.电流表示数减小,电压表示数增大C.电流表示数增大,电压表示数增大D.电流表示数减小,电压表示数减小例10、如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别是………()A.3Ω15VB.6Ω15VC.3Ω12VD.6Ω12V练习1、图6所示的电路中小灯泡正常发光.若将小灯泡和电流表的位置对换,则()A.小灯泡不会发光B.小灯泡会被烧坏C.电流表示数不变D.电压表示数不变练习2、下列各电路图中,同种元件规格相同。当开关闭合后,能利用滑动变阻器改变灯泡的亮度,又不会造成事故的电路是()练习3、把电阻R1=3Ω、R2=6Ω接入同一电路,关于它们的总电阻(等效电阻)值,下列四个选项中,不可能的是()R1I1I2IUR2A.9R1I1I2IUR2练习4、如图,下列四个等式中,符合并联电路特点的是:()A.I=I1﹢I2B.U=U1﹢U2C.R=R1﹢R2D.例11、在家庭电路中,常用测电笔来判别火线和零线。家庭电路的电压为220伏特,某同学用阻值为800千欧的测电笔与火线接触时氖管发光,该同学手与地面间的人体电阻为80千欧,则通过该同学的电流为()A.0.275毫安 B.2.75毫安C.0.25毫安 D.2.5毫安练习1、有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I—U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I—U图线所在的区域,下列说法中正确的是()A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域例12、小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。运用改正后的实验电路进行实验,小马获得如下的数据:如图是第一次实验中电压表的表盘情况,上述表格中有2处不完整,请你填写完整:此时小灯泡的电功率为W。例13、小马有一个电路盒,面板(如下图)上有红、绿灯各一只,两个开关S1、S2,一个电压表。在不打开盒子的情况下,他让小组其他同学探究盒内的电路结构。为此,小张做了如下实验:根据实验情况,请你在方框内画出盒内电路的电路图:练习1、用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时,供选择的导体规格如下表:材料编号长度/m横截面积/mm2材料编号长度/m横截面积/mm2镍铬合金①10.5锰铜⑤10.5②11⑥11③1.50.5⑦1.50.5④1.51⑧1.51你认为下面对导体选择最合理的一组是()A.③④⑤⑥B、②③⑥⑦C、①⑤⑥⑦D、⑤⑥⑦⑧练习2、做测定电阻阻值的实验.(1)小明根据图20所示的电路图,将图21中的实验器材连接成实验电路.同小组的小亮在检验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接.①请你在接错的那根线上打“×”;②另画一根导线,使电路连接正确;③如果不改接这根导线,对实验的影响是:__________________(具体说明是什么影响).(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图22所示,则电压表的读数是V,电流表的读数是A,被测电阻Rx的阻值是Ω.(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?①写出你的建议:__________________________________________________________________________;②你提出这个建议的目的是:________________________________________________.R/Ω例14、我们已进行过“科学探究;欧姆定律”R/Ω.①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了法。②图10是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图像,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图像是图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图像是。(选填“甲”或“乙”)(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是和。(4)实验的结论是.①。②。例15、如图所示,将两个电阻R1与R2并联后接在电压为24V的电源上,开关S闭合后干路电流为2A,通过电阻R1的电流是1.2A,求:R1与R2的阻值分别为多大?例16、如图16所示,电阻R,和R2串联在电路中,现在要计算出RZ的阻值,图中所标出的物理量中至少需要知道哪几个量?如何计算?参考表中的示例填写表格(写出两种计算方法).电功和电热测试题一、填空题(每空1分,共33分)1、平常所说的几度电的“度”,实际上是_______的单位,1度=___________焦。图(1)2、如图(1)是北京生产的“京字牌”灯泡,其中应用了较多的物理知识,请说出你知道的至少2个物理知识在灯泡上的应用,例如:灯丝是用熔点高的钨丝制成。(1)___________________________(2)__________________________.此灯是接在电压为_______V的电路中才能正常工作。正常工作时,此灯泡的额定功率为_____,此时,通过灯丝的电流为________A。如果把它接在110V的电路中,实际功率是______W.图(1)3、某县东风路的路灯正常关灯时间为晚上5:30至12:00,夏季天暗较晚,每晚7:00时天才较暗,还5:30开路灯,太浪费了。有热心的市民到现场了解,东风路共有路灯300盏,每盏灯的功率为200W,按正常时间开灯,每天消耗_________Kw·h电能,若到夏季按每天少开1.5小时来计算,每天节约用电________Kw·h,按0.5元/Kw·h的电费计算,每天能节省电费___________元。4、为把我党提出的“三个代表”落到实处,切实减轻农民的负担,某电业局把用电户的机械电能表换成电子式电能表。电子式电能表表面上标有“3200imp/Kwh”,“imp”表示脉冲,一个脉冲电能表表面上的灯亮一次,“3200imp/Kwh”表示:表面上的灯闪亮3200次,电路中用电器消耗_________电能。王刚同学用此电能表测台灯的功率时,他把其他用电器都断开,只留台灯正常工作,5min内电能表表面上的灯闪亮16次,此台灯的功率为_______W.电能表是测量_________的仪表。王刚家的电能表2月底的示数是58243,3月底的示数是58358243583735、甲电灯标有“36V36W”,乙电灯标有“12V18W”,将它们串联后接在某电源上时,其中的一盏电灯恰能正常发光,则电源的电压等于_______V,另一盏灯的实际功率为___________W.6、标有“220V
100W”、“36V
100W”、“110V
100W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,则三盏灯的亮度情况是_____________。7、长期不用的家电设备隔一段时间需要通电一次,这是___________电热;电视机的机壳上设计了网眼花格这是__________电热。8、灯泡的灯丝断了再搭接上,接到原来的电源上,灯泡比以前更____了,这是因为____________________________________.9、根据你生活中的观察,电子表、电灯、晶体管收音机、电熨斗这些常用电器中,电功率最大的是____________,最小的是______.10、小明看到家中“EWH—80B”型电热水器的铭牌上标有一些技术参数,如下表,该热水器在额定电压下工作15min将消耗电能________度。额定电压220V额定功率2000W额定水压0.8MPa外形尺寸842×483×470容量80L质量30kgA1A2VRLS图(2)11、如图(2)所示,当S闭合时,电压表eq\o\ac(○,v)的示数为3V,电流表eq\o\ac(○,A1)的示数为0.4A。电流表eq\o\ac(○,A2)的示数为0.1A,则R的阻值为_____Ω,A1A2VRLS图(2)灯泡L所消耗的功率为______W.12、某建筑工地需要安装“220V1000W”灯泡一盏,该工地离供电电源500m,现采用每10m电阻是0.016Ω的单芯的铝导线作输电线,若电源电压为220V,则此灯的实际功率为_______W.13、电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具。一只1500W的电磁炉正常工作时,在1标准大气压下将1Kg的水从20℃加热到刚沸腾时,需要4min,(1)水沸腾时可以发现壶嘴喷出大量“白气”,发生这一现象的物态变化过程是先_______后________.(2)水从20二、选择题(每小题2分,共20分,每小题只有一个正确答案)下列几种关于电功率的说法中,正确的是…………()A.由公式P=I2R可知, 电阻越大,电功率越大B.由公式P=W/t可知,电流做功越多,电功率越大C.由公式P=UI可知,同一导体两端的电压越小,电功率也越小D.由公式P=U2/R可知,电阻越大,电功率越小一段电阻丝正常工作时的电功率为60W,若将这段电阻丝均匀拉长一些后再接到原来的电源上,则在1min内该电阻丝消耗的电能为…………()A.3600JB.正好等于60JC.大于3600JD.小于3600J要使一个电热器在单位时间内放出的热量减少一半,应该………()A.使通过电热器的电流减少一半B.使加在电热器两端的电压减少一半C.使电热器的电阻减少一半D.使加在电热器两端的电压和它的电阻都减少一半下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样,其中表示额定电流的是…………()A.滑动变阻器上标有“100Ω2A”B.家用电熨斗上标有“220V2A”C.电能表上标有“220V2A”D.某汽车用蓄电池标有“2A10h”白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220V60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,比较三个用电器产生的热量是……()A.白炽灯最多B.电烙铁最多C.电动机最多D.一样多现有一台用电器标有“110V100W”字样,为了使它接到22OV的电源上能正常工作,需要串联一个台灯,现有可供选择的灯泡四个,它们分别标有①110V100W②220V400W③22V4W④220V200W,那么…………()A.只有①灯可以选B.可选①灯或②灯C.可选①②③灯任意一个D.选以上任意一个均可
电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线…………()A.电阻较大B.电阻较小cacab图(3)8.在下列单位中,哪一个不是电功率的单位………()A.J/sB.Kw·h/sC.V·AD.w·s9.如图(3)所示,ab和bc是两根电阻丝,若将a、b端接入某一恒定电压的电路时,1分钟产生的电热是360J;若将b、c端接入同一电路中时,1分钟产生的电热是180J,则a、c端接入该电路时,1分钟产生的电热是………()A.540JB.180JC.120JD.30J10、在“测定小灯泡的功率”的实验中,当调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压高于额定电压的1/5,则小灯泡的实际功率与额定功率之比为…………()A.36:25B.6:5C.5:6D.25:36三、作图与实验题(第1题2分;第2题4分;第3题每空2分;第4题10分;共26分)1.图(4)是一个双温电炉的电路,该电炉由两段相同的电阻丝组成发热体,A、B、C为三根引出线,其中A为低温档,B为高温档,并且每秒钟高温档产生的热量是低温档的2倍,试在图中的方框内画出两段电阻丝连接图。(用表示电阻丝)220V220VABC图(4)2.现有两个标记模糊、外形相同、额定电压都是220V,但额定功率相差较大的白炽灯泡,请你简要写出两种方法,来判断哪一个的额定功率较大?(器材、方法不限)图(5)3.某同学用图(5)所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。图(5)(1)试验采用的是__________的研究方法,试验的设计依据是电流的________效应。(2)闭合开关后,通过两段金属丝中的电流是________的。(选填“相等”或“不相等”)(3)一段时间后,可以观察到甲瓶中温度计的示数______乙瓶中温度计的示数;(选填“大于”、“等于”或“小于”)判断依据是:_________________________________________.图(6)4.图(6)为某同学在做“测定小灯泡的功率”实验时连接的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W图(6)(1)该电路连接有错误,请在电路中只改变一根导线的连接,使之成为正确的电路(用“×”标出错接导线,并画出改接的导线)。且在虚方框内画出改接后的电路图。(2)电路改接后,变阻器滑片移至最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,上述现象可能是____________造成的。(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表如图(7)所示,则此时通过小灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率为_______W。3300.20.40.601230.6图(7)四、计算题(每题7分,共21分)1.人类已进入信息时代,很多信息给我们的生活和学习带来了便利,但也存在一些伪信息,我们应当学会鉴别真假.下面是一则广告摘录:“……本电热水器高效、节能、节时,其规格为‘220V300W’,在家庭电路上,烧开一普通保温瓶的水,仅需4min……”。问:(1)该广告是否可信?(2)应用所学的知识通过估算加以计算说明。估算:热水瓶内水的质量为2_______,水的初温约为20_________.R0RS220V图(8)2.饮水机是一种常见的家用电器,某市场上常见的“华裕”牌饮水机,其工作电路可简化为如图(8)所示的电路,其中S是一温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R0R0RS220V图(8)额定电压220V频率50Hz加热功率550W保温功率22W(1)用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时,饮水机是处于加热状态,还是处于保温状态。(2)求R的阻值。3.如图(9)所示电路中,电灯L上标有“4V1W”字样,滑动变阻器R1的阻值范围是0~24Ω,电阻R2的阻值是30Ω,电流表的是量程是0.6A.(1)当开关S1、S2断开,变阻器接入电路的电阻为其总电阻的1/3时,电灯L恰好正常发光,求电源的电压值。AR1R2PAR1R2PLS2S1图(9)参考答案:填空题1.电功3.6×1062.(1)利用电流的热效应工作(2)灯内的导线是导体等2202000.91503.39090454.3.6×10660电功305.4486.一样的7.利用防止8.亮灯丝长度变短,电阻变小的缘故9.电熨斗电子表10.0.511.300.912.93713.(1)汽化液化(2)3.36×1053.6×10593.3%二、选择题1.C2.D3.D4.B5.B6.B7.B8.D9.C10.A三、作图与实验ABABC2.供参考:(1)把它们并联在220V的电路中,较亮的额定功率较大(2)把它们串联在220V的电路中,较亮的则额定功率较小(3)观察灯丝,较粗的额定功率较大3.(1)控制变量热(2)相等(3)小于据焦耳定律Q=I2Rt,在电流相同,通电时间相等的情况下,电阻值大的产生的热量多4.(1)把滑动变阻器与灯泡相连的那根导线接到电流表的中间接线柱上,图略(2)灯泡开路(3)0.320.8四、计算题1.不可信计算略2.(1)加热状态,因为闭合时电路电阻变小,而电路电压不变,所以功率变大,饮水机处于加热状态;(2)352Ω3.(1)6V(2)2.4W
第十一部分电能和内能[复习目标]本部分是在学习了欧姆定律和简单电路基本知识后的进一步升华,是对电路的认识的进一步深入,同时引导学生能关注生活中电能与内能之间的关系,主要包括电能表、电功,电功的单位及其计算,用电器额定功率、实际功率的物理意义,电功率定义、单位换算及其计算,会用电压表、电流表测量小灯泡的额定功率,认识生活中的各种电热器,电流热效应,焦耳定律,家庭安全用电注意事项,家庭电路的结构与保护措施灯。这些知识在中考复习中应分别达到以下要求:理解电功率和电流电压的关系,能区分额定功率和实际功率,会用电流表和电压表测量小灯泡额定功率,了解家庭电路和安全用电知识,能通过实验探究简单电路问题,能用实验探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关。[考点透视]考点电能表[深度提示]电能表是测电功的仪表,其构造中要注意其常见参数的含义,如额定电压,电流规格,每千瓦时转数,或每千瓦时耗电指示灯闪烁的次数,电能表的示数的读书要注意最后一位表示的是一位小数。知道电能表的计量的单位称千瓦时,俗称度,符号是KW·h,1KW·h=3.6×106J,在数值上等于功率为1KW的用电器工作1h所消耗的电能。[射门酷题]★题1小名家本月电能表抄表时,表盘如图11-1所示,已知上个月的电能表的示数为0138.4,则本月小名家用电度=J,若每度电0.5元/度,则本月电费为。图11-1[射门技巧]本题的关键是考查学生是否具有一定的生活实际经验,是否留意过电能表的读数,以及日常电费收缴情况。同时要求掌握KW·h与度的换算.本题的正确答案是100度电,相当于3.6×108J,本月电费为50元.★题2日常生活中所说的“度”是下列哪个物理量的单位()A.电功B.电压C.电流D.电阻[射门技巧]电能表的是用来测用电器消耗电功的仪表,它的单位有焦耳、度和千瓦时,千瓦时俗称“度”。因此,本题正确答案为A.★题3(2003年芜湖市中考题)如图11-2所示,为了进一步了解电冰箱,小强和小红认真阅读了冰箱说明书,并对两家冰箱的性能进行了比较和研究,下面是这个冰箱的主要参数,请你比较后说出你获得的两条信息:(1)(2)表一(摘自小强家冰箱的说明书)表二(摘自小红家冰箱的说明书)图11-2[射门技巧]题中提供的主要参数内容是:容积(三种)、耗电量、冷冻能力、类型和制冷方式.小强家的冰箱与小红家的冰箱不同之处是“容积、耗电量和冷冻能力”不同.但“气候类型、制冷方式”相同,都是家用冰箱.比较相同之处得到信息:家用冰箱类型相同(ST)、制冷方式相同——直冷式(还有水冷式、风冷式).比较不同之处得到的信息:直接的信息:小强家的冰箱容积(三种)比小红家冰箱容积大.小强家的冰箱耗电比小红家的冰箱少.小强家的冰箱冷冻能力比小红家冰箱大.有效信息:小强家的冰箱比小红家的冰箱节能。处理后的信息:(1)小强家的冰箱连续工作每月平均消耗的电能的度数为:0.7度/天×30天=21度.(2)小强家冰箱每月比小红家冰箱少用电的度数.(3)根据耗电量的不同,进一步思考,可以得出“可能小红家的冰箱密封不好”,或“小红家冰箱保温性能不好”.电功[深度提示]做功的过程伴随着能量转换,做了多少功,能量就改变了多少.电流做功的过程就是其他电能转化为其他形式能量的过程。电流做功多少,就消耗了电能多少.电功是指电流通过导体所作的功.符号用W表示,单位有焦耳、度、千瓦时灯。电流通过导体所作的电功与通过导体的电流大小、导体两端电压以及通电时间长短有关,一般电功的大小可以利用W=UIt来进行计算.[射门酷题]★题1如图11-3所示,四个电路,电源电压相同,电阻R1<R2,且通电时间相同,则电路中电流所的总功的排列顺序是()图11-3A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲C.丁、甲、乙、丙D.丙、乙、甲、丁[射门技巧]在甲乙丙丁四个图中,电源电压相同,电路中各电阻的通电时间相同,电路中电流经过电阻所做的总功大小决定于电阻中的电阻大小,而电阻大小取决于电路中电阻的连接方式。由于电压不变,根据电功公式W=UIt以及欧姆定律的变形公式,可得W=,由此可知,在电压和通电时间一定时,电阻越小,电路中电流做功越小,根据电路的串并联特点,丙图中R1和R2串联时电路中电阻最大,丁图中电阻并联时电阻最小,比电阻R1、R2都要小,则电阻串联电阻R串>R2>R1>R并,因此,四个电路中电流做功的从大到小排列顺序是丁、甲、乙、丙,即本题的正确答案是C.题2如图11-4所示电路,当开关S后,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为2.5V,已知电阻R1的大小是电阻R2的三倍。求:通电1min电源消耗了多少电能?[射门技巧]电路中的两电阻是串联,电流表的示数就是通过电阻R1和R2及电源的电流;电压表示数是电阻R2两端的电压,不是电阻R1也不是电源两端的电压,要计算电源消耗的电能(即电功)图11-4应先求解电源的电压。结合电路性质及欧姆定律可分别求得R1两端电压及电源两端电压。因为串联电路电流处处相等,根据欧姆定律变形U=IR,可得:各电阻两端电压与电阻成正比,所以,U1:U2=R1:R2=3:1,则U1=3U2=3×2.5V=7.5V;U源=U1+U2=7.5V+2.5V=10V,W=UIt=10V×0.3A×60s=180J.电功率[深度提示]电功率表示电流做功快慢的物理量,它等于单位时间内电流完成的功。根据电功公式W=UIt以及P=,可以得到电功率计算公式:P=UI,电功率的单位是瓦特,符号是W。根据欧姆定律I=,还可得到电功率P==I2R(此公式适用于纯电阻电路)。用电器的正常工作时的电功率叫额定功率,正常工作时的电压叫额定电压;而实际电压下的电功率叫实际功率。一个用电器的额定功率是固定的,只有一个,是由用电器本身构造所决定的,而用电器的实际功率则有很多,是由实际电压所决定的,不同电压下用电器的电阻是不变的,根据额定电压和额定功率,结合P=可以求得用电器的电阻。而可以用电流表和电压表,根据P=UI,可以测量用电器的额定功率,伏安法测量小灯泡额定功率的电路如图11-5所示。[射门酷题]图11-5★题1甲乙两只电炉分别标有“220V1000W”、“220V500W”的字样,取下它们的电热丝,采取下列不同的连接方法,接在照明电路中,则()A.将两根电热丝串联使用,总功率一定为1500WB.将乙电热丝对折使用,总功率一定为2000WC.将两电热丝各取一般串联使用,总功率一定为750WD.将甲电热丝与一半长的乙电热丝串联使用,总功率一定为500W[拓展迁移]因为两灯的额定电压与照明电路的电压相同,则两灯在额定电压下正常工作时,功率应为各自额定功率。通过电热丝的对折(即将电阻丝电阻变为原来电阻的四分之一),或串联,可以改变电热丝电阻的大小,从而改变电热丝功率。根据P=,将电阻丝对折后,接在照明电路中,电阻变为原来的四分之一,则实际功率变为原来的4倍;若将电阻丝串联,每个电阻丝两端电压都小于原来的额定功率,则总功率也一定小于原来额定功率的总和;通过P=,可以计算出两灯的电阻,再根据P=,将乙电阻丝对折使用,电阻为原来的四分之一,因此功率为2000W;当将甲电阻丝和乙电阻丝的一半串联接入电路使用,可以计算出串联后的总电阻,根据P=可以计算出在220V电压下,总功率不等于500W,所以,本题的正确答案是B。题2小名同学在做“测小灯泡额定功率”的探究实验时,已知某小灯泡的额定电压为3V,电功率小于1w。(1)在连接电路时,小名同学有几根导线没有连接上,如图11-6所示,请你用笔画线作为导线,在实物图上帮他连接好电路(电流表和电压表要量程选择正确);(2)而另一实验小组中的小强同学连接电路完毕并闭合电路开关,当移动变阻器滑片时,发现灯泡变亮时,电压表示数反而减小,灯泡变暗时,电压表示数反而增大(器材是完好的),想一想,小强怎样连接电路才会出现这种现象?请将小强所连接电路的电路图画在虚线框中。(3)若小名在实验过程中,仔细对小灯泡对应的电流、电压值进行了数据记录,记录表格如下:实验次序12345678灯泡两端的电压U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00通过灯泡的电流/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光的情况不亮微亮逐渐变亮正常发光从表中数据分析可以看出,在通过灯丝的电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻的变化情况是是;该小灯泡的额定功率应为W。图11-6[射门技巧](1)根据伏安法测电阻原理,本题的需补充完整的电路连线图如图所示。(2)由题意可知,小灯泡的额定电压为3V,由于灯的额定功率小于1W,根据P=UI,可以推测小灯泡的正常工作时的电流应小于0.6A,则电压表和电流表的量程选择应分别为0~3V和0~0.6A.小强同学实验中的现象异常,通常条件下,电压表应并联在灯泡两端,灯的电阻是一定的,当电路中变阻器移动滑片改变电阻,可以控制电路中的电流,由于电路中灯泡与变阻器是串联电路,当灯泡中通过电流变大时,根据欧姆定律,灯泡两端电压应随之变大,而小强同学却发现与之相反的情况,通过进一步分析可知:当灯泡两端电压升高时,电路中电源电压不变,只有滑动变阻器的两端电压在随之降低,此时电压表示数减小,只可能与滑动变阻器并联,故小强的电路连接图如图11-7所示。(3)而分析小名的实验数据记录,可以发现,表格中前4次的电阻均为10Ω,所以,电阻开始应为保持不变。但从第5次到第8次,求出的灯泡的相应电阻值为10.6Ω、11.6Ω、11.8Ω、14.6Ω,所以,电阻从第5次实验记录开始逐渐变大。因为电阻是导体本身的一种性质,大小决定与材料、长度、横接面积,还受温度的影响。本题的小灯泡上开始时,流过的电流较小,灯丝的温度变化不大,因此实验中前4次电阻受温度的影响不大,对电阻的影响开始时可以忽略不计;后来几次灯泡由“微亮”到“逐渐变亮”不高,直至正常发光,灯丝的温度升高较大,灯丝的电阻受温度影响较为显著。因此,灯丝的电阻变化情况是:先保持不变,后逐渐增大。当小灯泡正常发光时的电功率为额定功率。小灯泡在第8次正常发光,电压为3V,电流为0.205A,所以,根据P=UI,可知小灯泡额定功率P=UI=3V×0.205A=0.615W。图11-7题3(2001年南昌市中考题)现有两根“220V400W”的电热管(符号“”)、开关及导线如图11-8所示,设计三个可以调温的电路:图11-8(1)先按要求完成电路的连接;(2)再设计一个具有上述三种功能的调温电路(最多使用三个开关),并将电路图画再虚线框内。[射门技巧][热身训练]要设计一个调温电路,即设计一个电功率可以变化的电路即可,因为电源电压一定,根据P=,分析可知,要改变电功率,只要通过改变电路的连接改变电路中的电阻大小就可以了。本题两个电阻的连接方式主要有两种,分别是串联和并联。因此,本题的连接电路如图所示甲、乙、丙。而本题要设计一个具有三种调温功能的电路,也就是要把三种电路连接集中在一个电路中,由于可以使用三个开关,通过比较和设计,符号要求的电路有很多,例比上图所示样例。家庭电路和安全用电[深度提示]家庭电路的组成通常包括火线、零线、电能表、总开关、保险盒、用电器、插座灯。可以使用测电笔辨别火线和零线,但使用时手要接触笔尾金属体。火线和零线之间的电压为220V,一般情况下,人体的安全电压不高于36V。电路中电流过大的原因可能是电压过高和电流过载。为了安全用电,要防止电路中电流过大引发火灾,应避免使用过大功率的用电器或避免用电器短路现象。为了提高用电安全,可以采用保护用电器的装置(熔丝或空气开关),或对一些金属外壳的用电器要金属外壳接地,采用三线插头与插座,平时不要用潮湿的手触摸开关或用电器。要注意防止触电事故,不要靠近高压带电体,不要接触低压带电体。发现触电情况,应迅速关闭开关,切断电源,或用绝缘物品挑开或切断触电者身上的电线、电器、插座灯带电物品,并保持触电者呼吸道畅通。题1关于家庭电路,下列说法正确的是()A.火线与零线之间的电压是220VB.熔丝熔断一定是电路中某处发生了短路C.决不允许用铁丝或铜丝代替熔丝D.由金属外壳的家用电器,金属外壳一定要接地[射门技巧]家庭电路中电流过大,熔丝就要熔断,起到保护电路的作用。产生电路中电流过大的原因可能是输入电压过高,或是电路中有过载现象,从而导致电路中电流过大,发生短路或漏电。B选项是错误的,错在“一定”二字。本题正确的答案是B。★题2在安装室内简单照明电路时,室内的灯突然熄灭了,查看配电箱内的闸刀开关上的保险丝,发现有一根已熔断。小名同学拿出一个接有两根导线的照明电灯泡,然后他就在熔断保险丝的两个螺钉处接入这个电灯(俗称挑担灯)后,挑担灯正常发光,当故障排除后,挑担灯出现的现象是()A.熄灭B.亮度肯定不变C.可能熄灭,也可能亮度明显变暗D.熄灭、亮度明显变暗、亮度稍变暗三种现象都有可能[射门技巧]由于保险丝与室内并联的灯是串联的,在被烧断保险丝的两个螺钉处接入“挑担灯”后,根据题意,当“挑担灯”正常发光时,说明室内照明电路有短路发生;当故障排除后,室内照明电灯与“挑担灯”串联,由于串联电路的分压作用,“挑担灯”两端的电压会变小,因此,它的亮度会变暗,其变暗程度取决于室内用电器接入电路的多少,以及室内用电器接入电路等效电阻和“挑担灯”灯丝电阻之间的大小比例关系,故本题正确答案是D.★题3如图11-9所示电路,电工检查电路故障时,发现开关闭合后,灯L1不亮,用测电笔测试C、D两处时,发现两处都能使测电笔氖管发光,而测试AB处时,只有在A点时氖管发光,则故障可能是()A.火线、零线短路B.零线没有接地C.B、C之间某处断路D.灯L短路图11-9[射门技巧]测A、B时,只有A点使氖管发光,说明A点接火线,B点接零线,测C、D时,氖管发光,说明C、D两点和灯L均与火线相通,开关和灯L都不会有断路的可能(如接线柱与导线接触不良等)即电路ADC段不会发生断路现象。因此,肯定只有BC之间有某处断路。此题若选A或D是错误的,因为出现短路时,如果电路中没有保险丝,导线中会有很大的电流通过,有可能烧坏导线或用电器设备,甚至会导致火灾。此时如果用测电笔测试,A、B、C、D四点氖管均不会发光,若选B,零线不接地时则可测得,A、D、C、B四个点氖管均发光,故A或D或B均不符合题意,因此本题的正确答案是C。图11-9[拓展迁移](2001年宁夏回族自治区)小明家的电路发生了故障,电工师傅在检修电路时去掉一个保险丝,在保险盒MN两端跨接一个检验灯泡A,如图11-10所示,发现:如果开关S1断开、S2闭合,则检验灯泡A发光微弱;如果开关S1闭合、S2断开,检验灯泡A正常发光,那么发生故障的原因可能是()A.L1灯头两根导线碰在一起,发生了短路B.灯L2绝缘皮损坏C.线路PQ部分发生断路D.开关S1或S2损坏[思路提示]闭合S1、S2,灯泡A都能发光,说明开关S1、S2都没有损坏,故排除了选项D;闭合开关S2,灯A发光说明PQ段线路没有断路,故排除选项C;如果灯L2的灯丝绝缘层损坏造成灯L2短路,开关S1断开,S2闭合后,灯A应发出正常的光不会发出较弱的光,故排除了B;当灯L1两根导线碰在一起,发生了短路,灯L1短路,开关S1闭合后,电路电压全部加在灯A上,所以A正常发光,开关S2闭合、S1断开,灯L2和A串联,所以A发出的光要弱些,因此,图11-10本题的正确答案是A。焦耳定律[深度提示]通过导体时,会产生热量。通过导体产生热量与通过导体的电流、导体电阻以及通电时间有关。一般与电流平方成正比,与导体电阻成正比,与通电时间成正比,这就是著名的焦耳定律。焦耳定律的表达式是,根据欧姆定律,可以得出Q==UIt,焦耳定律适用的条件是纯电阻电路。另外,探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,可以采用控制变量的方法来研究。★题1家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫,设计了调整温度的多档开关,适用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度。如图11-11甲所示是电熨斗的电路图。旋转多档开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高档,这时1、2、3、4之间的连接是如图乙所示中的哪一个()图11-11[射门技巧]电熨斗的温度决定于其产生热量的多少,在同样电压条件下,通电时间一定,根据Q=,导体的电阻越小,产生的热量越多。因此1234之间的不同连接,应使电阻丝并联,这样接入电路的电阻最小。因此,本题正确的答案是A。★题2如图11-12所示,是一个电热毯的示意图,R0是电热毯的电阻丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯处于加热状态还是保温状态?图11-12(2)若要求在保温状态时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值时多大?[射门技巧]开关闭合时,电阻R被短路,R0两端的电压升高至等于电源电压;开关断开时,电阻R与R0串联,R0两端电压低于电源电压,依据,即可判断,利用“220V100W”,可以计算出电热毯电阻丝的电阻,再由和Q=,分别计算出电阻R0中的电流和它两端的电压,而得其电阻值。即:[热身训练]基础过关题1.下列说法错误的是()A.电流做功过程,就是消耗电能过程B.电流做了100J功,就有100J电能转化为其他形式的能C.电流做功多少与做功时间有关D.用电器的功率越大,电流做功越多2.电能表的示数的多少()A.只跟电路中的总电流和通电时间有关B.只跟电路中所装用电器的总功率有关C.跟电路两端的电压和电路中通过的电量有关D.只跟用电器的实际使用的时间有关3.一个“220V1000W”的电炉,想把它改装后接入110V的电源上,但功率要保持1000W,应当这样改装()A.将电炉丝取下一半接入110V电路B.将电炉丝取下分成等长两段并联后接入110V电路C.再取一根同样的电炉电阻丝和它并联接入110V电路D.再取一根同样的电炉电阻丝和它串联接入110V电路4.(2003年南通市中考题)下图11-13是电饭锅的电路图,S是温控开关,图11-13电阻R1、R2是电阻丝,断开或闭合开关S,可选择电饭锅处于“加热”或“保温”状态,若R1:R2=1:35,电饭锅加热时的总功率为P1,保温时的总功率为P2,则P1:P2为()A.36:1B.35:1C.36:35D.36:355.(2003年南京市中考题)如图11-14所示,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变,当在ab间接入“6V6W”灯炮时,闭合开关,灯L恰能正常发光;断开开关,在a、b间接入一个“6V4W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是()图11-14A.灯L将变亮B.灯L将变暗C.换接的灯可能烧坏D.电路总功率要变小6.(2002年龙岩市中考题)以下操作符合安全用电规则的是()A.家用电器的外壳可任接火线、零线或接地B.检修电路及更换电路元件时,断开零线或火线均可C.不能在居民小区突然断电时在家中检修电路D.擦干的手可以直接触摸火线7.(2003年镇江市中考题)李明同学在做电功实验时,需要把导线接成“T”型,如图11-15所示,其中接法正确的是()图11-15图11-158.(2003年辽宁省中考题)某同学在做电学实验时,连成的电路如下图11-16所示,已知他使用的电流表量程为0.06A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R为10Ω,电源电压为6V,且保持不变,开关S闭合后,在实验操作中正确的情况下,下列说法正确的是()A.电流表的最大示数是0.6AB.电压表的最小示数为2VC.滑动变阻器的最小电功率为0WD.电阻R消耗的最大的电功率为0.9W9.如图11-17所示,四盏完全相同的灯泡分别接入电源电压相同的a、b两个电路中,闭合开关后,分别调节滑动变阻器的滑片,使四盏灯均正常发光,则a、b两电路的总功率之()A.1:1B.1:2C.1:4D.2:1图11-16图11-16图11-1710.如图11-18所示,有两个电阻分别为10Ω、15Ω,把它们按图中四种方式接入同一电源电压的电路中,则在相同时间内产生热量最多的是()图11-18图11-1811.两个定值电阻R1=5Ω,R2=3Ω,串联后接入电压为12V的电源两极间,则电阻R1的电功率是W,每分钟电阻R2发热J,电阻R1、R2上通过的电流之比I1:I2=,相同时间电流通过电阻R1、R2所做的功W1:W2=。若两电阻并联在同一电源上,相同时间内两个电阻产生热量之比Q1:Q2=。12.如图11-19所示,将标有“220-100”字样的白炽灯与总电阻为150Ω的滑动变阻器串联起来,再接入220V电源,则白炽灯通电时的实际功率的变化范围是(不计温度对电阻的影响)。13.将“PZ22025”、“PZ220100”两只灯泡并联接在220V的电路上,灯要亮一些;若将两灯串联接在220V的电源上,则灯要亮一些。14.两盏分别标有“6V4W”“3V1W”的灯泡,如果将它们串联在电路中,使其中一个灯泡能连续正常发光,则加在串联电路两端的电压为V,若两端实际电压为3V,则灯“3V1W”的实际功率为W。15.如图11-20所示电路,开关S闭合,将变阻器R上的滑片P向左移动的过程中,关于灯的亮度将(选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电路的总功率将(选填“变大”、“变小”)。16.如图11-21所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P从A点移到B点时,电压表V1前后示数变化之比是2:3,电压表V2前后的示数之比是4:3。滑动变阻器滑片P在A点时,变阻器1s内产生热量是2J,则滑片P在B点时,变阻器在相等时间内产生的热量是。图11-19图11-20图11-21科学探究题17.某同学用如图12-22所示装置研究通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系。图中两个烧瓶中盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸没着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。实验时,该同学想把两端金属丝串联接入电路。图11-22(1)请你用笔画线作导线,帮他完成电路。图11-22(2)这样连接的目的是;(3)实验过程中可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数,这表明。图11-2318.如图11-23所示,在量热器中注入适量的煤油,将电阻R和2R的两根电阻丝按图a所示接在带有三个接线柱的量热器盖板上,并浸入煤油中。按图b连接好电路,闭合开关,通过调节滑动变阻器,选择合适的电流,对煤油加热,利用温度计测量煤油温度变化的大小,用秒表测量通电时间。表一、表二、表三是一位同学进行探究实验的记录数据,已知煤油的温度变化与电阻丝上放出热量成正比。图11-23表格次序电阻电流/A通电时间/min温度变化/℃表一1R0.202001.22R0.203001.83R0.204002.4表二次序电阻电流/A通电时间/min温度变化/℃4R0.204002.45R0.304005.46R0.404009.6表三次序电阻电流/A通电时间/min温度变化/℃7R0.204002.482R0.204004.893R0.224009.0103R0.204007.2根据表中数据,可以找出电阻丝放出的热量跟哪些因素有关的规律。例如由表一可知,在电阻和电流一定时,电阻放出的热量跟通电时间成正比。请观察表二、表三中的数据,可以推出的结论写在相应的横线上。由表二可知推得的结论是:;由表三可知推得的结论是:;(2)从实验的一般方法看,实验中该同学在第9次测量的数据时的不妥之处是:。情境分析题19.下面是小名同学在实验室中研究电流产生热量和哪些因素有关的探究过程记录,有不完整的地方,请你通过分析,帮助他补充完整。我和同学组装了如图11-24所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一个电阻丝,甲瓶中的电阻丝比乙瓶中的电阻丝要大,通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里升高。电流产生的热量越多,煤油柱升高的高度越。探究过程:图11-24(1)接通电路一段时间后,比较瓶中煤油哪个上升的高?实验结果是:瓶中的煤油上升得高,这表明,电阻越大,产生的热量越多。(2)在两玻璃管中的液柱将回原来的高度,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高,实验结果:在第二次实验中,瓶中得煤油上升得较。这表明,电流越大,电流产生的热量就越。(3)实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升越高,电流产生的热量越。我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析,找到了电流产生热量的多少和哪些因素有关。20.(2003年福州市中考题)家庭中常用电热水壶烧水,它具有方便、无环保的优点。下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据,请按要求作答(设电阻值不变、计算结果保留小数点后面两位)烧开这壶水至少吸收多少热量?用所学知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量,要求写出简要的文字说明、计算过程和结果。小红通过计算、分析发现,烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间,你认为产生这种现象的原因是什么?请简要分析。21.(2003年贵阳市中考题)电可以为我们服务,但如果不注意安全,它也会对人造成危害。请你指出如图11-25所示图中有哪些与电有关的不安全现象?(至少列举两个不同的现象)图11-25图11-2622.金属的电阻随温度的升高二增大。小灯泡发光时,灯丝的温度高,灯丝的电阻比不发光时大得多。某学校研究性学习学习小组在活动时,两同学用实验研究小灯泡的电功率跟两端所加电压的关系,实验室提供给他们的器材是:额定电压为6V,额定功率为3W的小灯泡一只,电压表一只,变压器一只,电源(电压大于6V)一只,开关一个,导线若干。图11-26(1)甲同学根据P=UI设计了如图11-26a所示的电路进行研究;乙同学先由计算式R=算出小灯泡的电阻R,再根据P=设计了如图图11-26b所示的电路进行研究,你认为哪位同学设计的电路是合理的。(填“甲”、“乙”或“甲”和“乙”)。图11-27(2)若甲、乙同学按照各自所设计的电路进行实验,甲同学先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI求得对应的电功率,并作出功率随电压变化的曲线;乙同学先测出若干个电压值,再由公式R=和P=求得对应的电功率,也作出功率随电压变化的图线,则图11-27所示中哪个图反映了他们的实验探究结果(图上标有a的为甲同学所得的曲线,在图上标b的为乙同学所得的曲线)。23.以下是小名同学在“探究小灯泡额定功率”实验中遇到的一些情况,请分析出现这些情况的原因。(1)小名用伏安法测电功率的电路图来做实验,电源电压为6V,各元件完好,且电路连接正确,当他闭合开关时,发现电压表的读数为6V,则其原因是;(2)若小名的同班同学在做实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5V),及时完成了实验报告,实验报告中他设计了如下表格,如该同学对实验现象的观察和数据记录都正确,请你指出他所设计的表格中的错误是。次序小灯泡两端的电压/V通过小灯泡的电流/A灯泡亮度灯泡的电功率灯泡的平均电功率/W12.200.28比正常暗0.620.7622.500.30正常发光0.7532.800.32比正常亮0.9024.(2002上海徐汇区中考题)某同学做“测定小灯泡额定功率”实验中,所用滑动变阻器标有“20Ω2A”字样,甲乙两灯分别标有“3.8V”“2.5V”字样。该同学先把甲灯接入电路,但闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯始终不亮,电压标示数为4.5V。然后该同学把甲灯取下,换上乙灯重新做实验,乙灯发光,当他把滑片移到变阻器中点处时,(即变阻器接入电路的电阻为10Ω),乙灯正常发光。(1)试分析甲灯不能发光的可能原因;(2)简述乙灯正常发光的理由;(3)求出乙灯的额定功率多大?应用联想题25.(2003曲靖市中考题)晓明家新买了一台电冰箱,使用中工作情况正常。(1)晓明想验证—下这台冰箱铭牌
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