2020—2021学年浙教版九年级上册科学竞赛辅导 第13讲电路分析和综合计算练习题

这是一份2020—2021学年浙教版九年级上册科学竞赛辅导 第13讲电路分析和综合计算练习题，共10页。试卷主要包含了，电饭锅在一个标准大气压下工作等内容，欢迎下载使用。
知识梳理：（默写+复习）
基本公式：
基本定律、实验原理：
推到公式：
经典例题简析
6V
V
A
P
R
R′
S
甲 乙
1．（9分）为了研究导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体电阻的关系，小敏根据图甲所示的电路图，将实验器材连接成如图乙所示的实验电路。
（1）若按图乙进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是 ▲ 。
（2）经检查，是实验电路中一根导线连接错误。请在答题卡的图中画出正确的实物电路图（只允许改动图乙中的一根导线）。
（3）改正错误后，小敏继续实验。第一次实验用的定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；第二次实验仅将电阻R换成20Ω的定值电阻，闭合开关后，记下电流表的示数为I2。根据这样的实验步骤，可以发现I2 ▲ （选填“”），因此，小敏认为导体两端电压一定的情况下，电流跟电阻不成反比。你认为他这样得出的结论是 ▲ （选填“正确”或“错误”）的，为什么？ ▲ 。
2．（6分）如图为某电饭锅的内部电路。R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源（220V 50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处于加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合；S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），电饭锅在一个标准大气压下工作。请回答下列问题：
S2
S1
R2
R1
A
B
C
（1）小明将室温下的水和米放入这个电饭锅煮饭，接通电源后却忘了闭合手动开关S1。请问电饭锅会对锅内的水和米加热吗？为什么？
（2）若将温度为20℃、质量2.5kg的水烧开需要1000s，求电饭锅正常工作时的加热效率。
（3）用电饭锅烧水时，小明发现水沸腾了，但手动开关S1却没有自动断开，于是小明认为电饭锅坏了。小明的观点对吗？请说明理由。
3．（8分）如图甲是一台落地电风扇，电风扇的参数见下表；乙图是电风扇的尺寸示意图，由于电风扇的质量分布不均匀，它的重力作用点在P点；电风扇内部的电路图可简化为丙图，R1、R2是限流电阻。
甲 乙 丙
H
b
r
a
P
F
R1
R2
A
B
C
地线
零线
火线
220V
1
0
2
3
旋转开关
风速档位
3档
扇叶直径
50cm
单台净重
6.0kg
电动机线圈电阻
20Ω
额定电压
220V
电动机功率
高档时
60W
中档时
40W
低档时
20W
（1）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路。此开关应该安装在丙图中的 ▲ （选填“A”、“B”或“C”）处。
（2）将电风扇调到最高档（最大风速），H调到最大值，此时H=120cm，它的放置状态如图乙所示，在水平方向扇叶受到空气对它向左的作用力F=16N，重力作用点P离电风扇底座中轴线横向距离a=15cm，P点离地面的距离b=40cm，底座半径r为17 cm。当电风扇的风速达到最大时，它会翻倒吗？请用杠杆平衡原理计算说明。（g=10N/Kg）
（3）电风扇在额定电压下工作，当旋转开关调到2位置时，风速档位是 ▲ （选填“低档”、“中档”或“高档”）；此时，电动机两端的电压为100V，求R1的阻值及电动机的输出功率。
锅
电磁炉
线圈
磁感线
4．据相关媒体报道，世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统等，甚至致癌，并称吃火锅用的电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时，辐射值达到国家限值的102.1%。电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底的分子运动，使锅底自身发热，从而达到加热食物的目的，如图所示。请回答下列问题：
（1）电磁炉是利用 ▲ 原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是 ▲ 。
（2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的 ▲ （选填“物理性质”或“化学性质”）。
（3）某机构也利用标准的测试仪器对电磁炉的辐射值进行了测试，数据显示辐射值远低于国家限值。两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样。哪些变量会影响测试结果？请写出其中的一个变量 ▲ 。
（4）癌症是当今世界上严重威胁人类健康的主要疾病之一。电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是 ▲ 。
5我国属于地震多发国家，地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机，其工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400m，火线、零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m．安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时．
（1）中考资源网输电线路中的电流多大？
（2）中考资源网线路损失功率多大？
（3）中考资源网发电机实际输出电压多大？
柴 油
发电机
安置区
400m
火线
零线
（4）中考资源网该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴油热值是3.3×107J/kg）中考资源网
三、课堂精炼
基础过关
【中考真题】在如图所示的电路中，电源电压恒定，L1、L2均标有“6V 3W”字样
（设灯丝的电阻不变）。当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，它的电阻是 ▲ Ω；
则S1闭合、S2断开时，两盏灯的总功率是 ▲ W。
【中考真题】有一个微型电动机，铭牌上标有“12V ，6W”字样，电动机线圈电阻为4欧。同学们想让这个电动机正常工作，但手边只有一个电压恒为18V的电源，于是他们来找一个阻值适合电阻R与之串联接入电路(如图示)，使小电动机恰好正常工作。则
(1)所串联的电阻R的阻值为 欧姆
（2）小电动机正常工作时电阻R消耗的电功率为 瓦特
（3）小电动机正常工作时的效率为
3、做“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻为10Ω左右，电源采用3节新干电池（每节1.5V）,同学们设计的电路如右图所示。
（1）请把该图连接完整；
15V 3V +
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象指出故障的可能原因：
（3）在实验过程中发现电压表0-15V量程坏了，于是重新设计电路图，把电压表换了个位置，顺利完成实验，他们把电压表接在 的两端，当电压表的读数为 V时，灯泡为正常工作状态；若这时电流表读数如右图所示，则灯泡额定功率为 W。
（4）在科学实验中，经常要做多次实验才能得到结果，例如：
①“研究凸透镜成像”实验时要多次改变物距找像；
②“测量物体长度”实验要多次测量物体长度；
③“研究杠杆平衡条件”实验要多次改变钩码个数或移动钩码的位置；
④“伏安法测电阻”时要多次移动滑动变阻器滑片，多次测量电压和电流。
多次实验的目的有的是为了从不同情况下得到普遍规律，有的是为了提高测量精确度等，上述实验中属于从不同情况下得到普遍规律的多次实验是__ _ （填序号）。
4．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图所示。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力，下表是某型号电动自行车主要技术参数
⑴蓄电池对车上电动机供电时，是由 ▲ 能转化为电能；
⑵电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
⑶表中“12A·h”表示蓄电池充满电时储存的电荷量，相当于以12A的电流强度充1小时的量，则蓄电池充足一次电可储存的能量是多少焦耳？
纯电动汽车标志
5、（6分）杭州车展上，多款我国自主创新的纯电动汽车引人关注。某款纯电动汽车充足电后，在水平路面进行性能测试，记录如表所示。
请根据信息解答下列问题：
(1) 纯电动汽车利用电动机将电能转化为 ▲ ，实现废气零排放；
(2)假设该车电动机保持最大功率、车速保持最高时速，则行驶120千米消耗 ▲ 度电。
(3)该汽车对路面的压强是多少帕？
(4)整个测试过程汽车水平牵引力所做的总功是多少焦？
中考真题
1．如图4所示，如果将电源电压提高到原来的4倍，同时移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变为原来的1/4，则下列说法正确的是
A．电阻R1、R2消耗的功率都变小
B．电阻R1、R2消耗的功率都变大
C．电阻R1、R2消耗的功率都不变
D．电阻R1、R2消耗的功率之和不变
2．用伏安法测小灯泡L的电阻。
⑴实验原理是______________________。
⑵在右侧方框内画出实验电路图。
⑶图12为小叶尚未完成的实物连线图。请将电压表接入电路。
⑷在开关闭合前，图12中滑动变阻器的滑片应置于_______端（填“左”或“右”）。
⑸小叶检查电路连接正确无误，但是用开关
“试触”时，发现电压表和电流表都没有
示数。于是她准备用电压表来查找故障。
她先把电压表拆下来，然后将电压表的负
接线柱接在电源负极，将电压表的正接线
柱分别接电路中的A、B、C、D、E、F、
G、H各接线柱，电压表的示数情况如表1
所示。若电路中只有一处故障，从表中的
数据可以准确判断出，在电路的_________
两点之间出现了_____________故障。
表1
⑹表2为小华做这个实验时记录的数据，小叶指出他的表格设计有不妥之处。不妥之处是_________________________________________________________________。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
1.1
1.7
1.9
2.3
2.5
2.7
2.9
电流I/A
0.20
0.24
0.25
0.28
0.29
0.30
0.31
电阻R/
5.5
7.1
7.6
8.2
8.6
9.0
9.4
灯泡电阻平均值R/
7.9
表2
⑺如果小灯泡上标有“2.5V”的字，
样小华测出其正常工作时的电阻为
________。
⑻某次测量时电流表、电压表的示数
如图13所示，此时加在小灯泡两
端的电压为________V；通过小灯
泡的电流为________A；小灯泡消
耗的实际功率为________W。
3．通过甲、乙两个电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图17所示。由图可知，电阻值比较大的是________。把它们串联在电路中，当甲消耗的电功率为0.2W时，乙消耗的电功率为________W。
4．张伟同学要利用“伏安法”测量额定电压为3.6V的小灯泡（其正常发光时的电阻值接近10）的额定功率。图18是他尚未连接完成的实验电路。
⑴请你用笔画线代替导线，帮助张伟完成电路连接。
⑵开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至________端（填“A”或“B”）。
⑶检查电路连接正确后，闭合开关S，发现电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光。这时应该进行的操作是________，使灯泡L正常发光。
⑷灯泡L正常发光时，电流表的示数如图19所示。此时通过滑动变阻器的电流的大小为________A；灯泡L的额定功率为________W；灯泡L正常发光时的电阻值为________。
⑸已知通过灯泡L灯丝的电流变大时，灯泡灯丝的温度会升高，其电阻值也会变大。当灯泡L两端的实际电压U ＝1.1U 额时，灯泡L的实际功率P ________1.21P额（填“＞”、“＜”或“＝”）。
自我挑战
1、电源电压U＝18V，小灯泡L的额定电压为9V。当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡L的实际功率为6W。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为

2、定值电阻的电压由6V变为10V,电流变化0.1A,问多消耗的功率是多少?
3、小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。

（1）检查器材时，小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是 。
（2）小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作：
解决了指针问题后，按规范步骤连接好电路（如图乙），检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2 A增大到0.25 A，而电压表示数从2.0伏开始增大。
（3）小楼的同桌依据实验数据计算如下：

小楼发现步骤b的结果有错，请你指出错误原因 。灯泡的额定功率是 W。
4、在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示．图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．

（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．其故障原因可能是：
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V.接着应将滑片向 滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示．则灯泡的额定功率为 W.
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验．于是向老师要了一个阻值为R 0 的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为： ），借助原有的实验器材，顺利完成了实验．假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案．
①在虚线框内画出实验电路图．

②简述实验步骤：
。
（用相应的字母表示测出的物理量）
③写出灯泡额定功率的表达式P 额 = （用已知量和测量量表示）。
5、小红想测量某个仅标有“0.25A”字样的灯泡的额定功率．
（1）小红按如图所示电路图正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均有读数，但小灯泡不亮，检查发现所有电学元件均完好．请你判断灯泡不亮的原因是______．为使小灯泡正常发光，小红接下来的操作应该是：______________________________．
（2）调整好电路之后，小红根据测量出的实验数据画出了如图乙所示的I-U图象．由此可知小灯泡的额定功率为______W．根据图象，小红还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是__________________________________________．
（3）小红将小灯泡换成了未知电阻，利用实验装置测量未知电阻的阻值．实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是________________________．
A、未知电阻被短接 B、电流表被短接 C、滑动变阻器被短接
（4）勤于思考的小红观察到滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，她灵机一动，不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻的阻值，请你写出小红的主要步骤：
①将滑动变阻器的滑片___________，记下电压表的示数为U1；
②__________________________，记下电压表的示数为U2；
③写出待测电阻的表达式R=___________．
6、如图所示是风力测量仪的电路示意图．其电源电压U=3V，电路保护电阻R1=10Ω，均匀电阻丝的阻值为R2=10Ω，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成．
（l）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？
（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是多少？
（3）为什么不在电路中串联电流表，把电流表改装成风力表？

某同学用图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，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，电阻较大．实验时，该同学想把两段金属丝串联接入电路．
（1）请你用笔画线作导线，帮他完成电路．
（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______________________．

汽车带T的都是涡轮增压吗？
所有的汽车带T的都是涡轮增压。涡轮增压(Turb) ：涡轮增压简称Turb，如果在轿车尾部看到Turb或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。
涡轮增压，是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术。
1，涡轮增压的优缺点
（1）涡轮增压优点：在相同排量的前提下，提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，增压之后能够输出更大的功率。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。也就是1.8T大约能相当于2.4L。燃料燃烧的更充分。
（2）涡轮增压缺点：
增压之后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响。维护保养费用贵不少，并且在城市中大部分时候涡轮增压器是不工作的，因为一般都设定在3500转左右才会启动涡轮增压。而且安了涡轮增压的车动力输出反应滞后，油门踩下去提速会有一个延时，因为废气涡轮增压器需要发动机的废气驱动，当你踩下油门后涡轮增压器并没有马上提高工作效率，要等个两秒以上才会反应过来。
型号
AED6500S
最大输出功率
60kW
输出电压范围
220V～300V
故 障 现 象
检 测
故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小
移动滑动变阻器滑片，现象不变
可能是导线同时接在滑动变阻器的
下端接线柱
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数
取下灯泡，两表的示数不变
水平牵引力
400牛
人和车身总质量
1000千克
最大续行距离
180千米
最高时速
120千米/时
4个轮胎与地面接触的总面积
0.1米2
充电电源电压
220伏
电动机最大功率
52千瓦
快充80%的电量
30分钟
导线接触接线柱
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数（V）
3
3
0
0
0
0
0
0