湖北省荆州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学
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这是一份湖北省荆州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学,共24页。试卷主要包含了单选题,实验题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
湖北省荆州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学
一、单选题
1.(2022·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为18V,纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样,滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。在保证各电路元件安全使用的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表示数的最小值为0.08A
B.电压表的示数变化范围为0~15V
C.滑动变阻器的阻值变化范围为20~125Ω
D.整个电路总功率的最大值为10.8W
2.(2022·湖北荆州·统考中考真题)在进行“探究串联电路电压特点”实验时,某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数为零
B.如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数为零
C.开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是灯泡L2断路
D.开关闭合后,如果电压表示数为电源电压,一定是灯泡L2短路
3.(2022·湖北荆州·统考中考真题)下列关于电与磁的说法,错误的是( )
A.通过电流越大的线圈磁性一定越强
B.任何磁体都有N、S两极
C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的
4.(2022·湖北荆州·统考中考真题)下列关于家庭电路及安全用电的说法,正确的是( )
A.家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路
B.发现有人触电时,应该迅速用手将其拉开
C.可以用湿抹布擦拭正在使用的电视机
D.控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间
5.(2021·湖北荆州·统考中考真题)学生进入初中学业水平考试考场时,监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查,学生如果携带金属制品,探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是( )
A.发电机 B.电动机
C.扬声器 D.电磁铁
6.(2021·湖北荆州·统考中考真题)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.空气开关跳闸,一定是有用电器发生短路故障
B.使用试电笔时手要接触笔尾金属体
C.有人发生触电时,应马上用手把人拖开,再施救
D.户外游玩时,如遇雷雨天气,可在大树下避雨
7.(2021·湖北荆州·统考中考真题)如图甲所示,小灯泡L的额定电压为5V,滑动变阻器R的最大阻值为60,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”,电源电压恒定。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示,电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡正常发光时电阻为2.5
C.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D.当电压表示数为2V时,小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1:4
8.(2021·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮
B.电压表示数变小
C.电路的总电阻变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变大
9.(2021·湖北荆州·统考中考真题)2021年3月4日,新华社消息,我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定、持续为全球用户提供优质服务,系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是( )
A.北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B.北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C.北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D.北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
10.(2020·湖北荆州·统考中考真题)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁体周围真实存在的曲线 B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少无关
C.电动机是利用电磁感应的原理制成的 D.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
11.(2020·湖北荆州·统考中考真题)如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S2和S3,断开S1,灯泡L正常发光;当闭合开关S1和S3,断开S2,电压表示数为6V,电流表示数为1.6A;当只闭合开关S2时,灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的,R1与R2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R2的阻值为15Ω
D.当只闭合S2时,R1的电功率为1.2W
12.(2020·湖北荆州·统考中考真题)如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.R1与R2是串联
B.电压表只测R1两端的电压
C.当P向b滑动时,电压表示数不变,电流表A2示数不变
D.当P向b滑动时,两个电流表示数都变小
13.(2020·湖北荆州·统考中考真题)2020年6月23日,中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是( )
A.在卫星发射过程中,火箭与北斗卫星之间是相对静止的
B.在卫星发射过程中,火箭加速上升时,火箭的动力大于其惯性
C.在太空空间站工作的宇航员,观测到某颗星球的运动速度接近1光年
D.北斗卫星导航系统是利用超声波进行工作的
14.(2020·湖北荆州·统考中考真题)关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.具有金属外壳的用电器在使用时不需要接地
B.插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
C.空气开关跳闸后,可立刻合上继续使用
D.为了将电视上的灰尘擦干净,可使用湿抹布
二、实验题
15.(2022·湖北荆州·统考中考真题)某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
(1)所有元件均完好,正确连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,小灯泡不发光,原因是:_________。
(2)三次实验记录如下表,在完成第1次实验后,要测量小灯泡的额定功率,则需将滑动变阻器的滑片向_________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮
(3)实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值,取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值,他们的做法是____________(选填“正确”或“错误”)的,理由是:________________。
(4)另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变,小灯泡的额定电压为U额,R1和R2为滑动变阻器,R1的最大阻值为R0,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节R1的阻值,使电压表的示数为U额;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持R1的阻值不变,调节R2的阻值,使电压表的示数为U额;
③保持R2的阻值不变,将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1,再将R1的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2,则小灯泡的额定功率P额=__________。(用U额、U1、U2、R0表示)
16.(2022·湖北荆州·统考中考真题)某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
(1)连接电路时开关应该_________(选填“断开”或“闭合”)。
(2)如图甲所示的实物电路中存在错误,小兰发现只需要改接一根导线就可以了,请在那一根错误的导线上画“×”,再画线把它改到正确的位置上_________。(导线不允许交叉)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电压为________V,为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是_________Ω。
17.(2021·湖北荆州·统考中考真题)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
18.(2020·湖北荆州·统考中考真题)小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小灯泡标有2.5V字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整( );
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是______ (选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
三、填空题
19.(2022·湖北荆州·统考中考真题)生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里,是利用________的作用;将气球与头发摩擦后相互靠近时,气球与头发“吸”在一起,是因为摩擦后的气球与头发带有_________(选填“同种”或“异种”)电荷而相互吸引;龙卷风能把物体“吸”起卷入空中,是因为流体流速大的地方压强________(选填“大”或“小”);腌制咸鸭蛋的过程中,鸭蛋会“吸”入盐分,这是__________现象。
四、计算题
20.(2022·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V;1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片滑至最右端,通电1min定值电阻R1产生的热量;
(4)闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率。
21.(2021·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路。电源电压恒定,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A.小灯泡L标有“2.5V,0.25A”字样,其I-U图像如图乙所示。只闭合S1时,电流表的示数为I=0.2A,电阻R1消耗的功率为P1;变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,电流表的示数为I=0.5A,电阻R1消耗的功率为 且P1:P1'=16:25。
(1)求小灯泡L正常发光时的阻值;
(2)求电源电压;
(3)若只闭合S2,且电压表的量程为0~3V。在保证电路元件都安全的情况下,求变阻器接入电路的阻值变化范围。
22.(2020·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路图中,电源电压为6V且保持不变,电流表量程是0~3A,电压表量程是0~15V,滑动变阻器R2的规格为30Ω1A,小灯泡标有6V3W字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,电流表示数为1.1A,通电10分钟R1产生的热量;
(3)S1闭合、S2断开,在电路安全的情况下,电路的最大总功率;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,滑动变阻器R2连入电路的阻值。
参考答案:
1.C
【详解】ABC.由图可知,因为纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样,根据可得R1的电阻为
所以电阻R1在额定电压下的电流为
即电路中电流的最大值为0.4A,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最小=R总最小-R1=45Ω-25Ω=20Ω
此时滑动变阻器两端电压最小,即电压表示数最小为
Umin=18V-10V=8V
因为电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端电压最大为15V,即电压表示数最大为15V,根据串联电路电压的特点可得,电阻R1两端最小的电压为3V,此时通过电阻R1的电流为
即电路中电流的最大值为0.12A,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最大=R总最大-R1=150Ω-25Ω=125Ω
所以滑动变阻器的变化范围是20~125Ω,故AB错误,C正确;
D.因为电路中的电流的最大值为0.4A,电源电压为18V,所以整个电路总功率的最大值为
Pmax=U电I1=18V×0.4A=7.2W
故D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.如果灯泡L1断路,则电压表将串联在电路中,电压表的示数接近于电源电压,故A错误;
B.如果只有灯泡L2断路,则电路中没有电流通过,所以开关闭合后电压表示数为零,故B正确;
C.开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是灯泡L2短路,如果灯泡L2断路,则灯泡L1、L2都不亮,故C错误;
D.开关闭合后,如果电压表示数为电源电压,可能是灯泡L2短路,也可能是灯泡L1断路,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关,所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强,故A错误,符合题意;
B.任何磁体都有两个磁极,即N极和S极,故B正确,不符合题意;
C.正、负电荷的定向移动都能形成电流,根据电流的磁效应可知,电流周围存在磁场,故C正确,不符合题意;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.空气开关跳闸说明电路中电流过大,可能是电路短路了,也有可能是使用用电器的总功率过大,故A错误;
B.发现有人触电后,应立即切断电源,再进行施救,故B错误;
C.生活用水属于导体,所以用湿抹布擦拭正在使用的电视机,可能会发生触电事故,故C错误;
D.家庭电路中,控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间,这样切断时,用电器不带电,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动时,在金属中产生感应电流,采用的是电磁感应原理。
A.发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用的是电磁感应原理,故A符合题意;
B.电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,故B不符合题意;
C.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的,故C不符合题意;
D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的,可能是短路,也可能是用电器的总功率过
大,故A错误;
B.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触试电笔才能与人体、大地构成通路,区分火线或零线,故B正确;
C.发生触电事故时,必须先切断电源,然后再救人,否则会因电源不断开而发生触电,故
C错误;
D..户外游玩时,如遇雷雨天气,不能在大树下避雨,避免雷击,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】滑动变阻器与小灯泡串联,乙、丙图相结合
A.电路中电流为0.5A时,滑动变阻器的阻止为10Ω,电源电压为
故A错误;
B.小灯泡正常发光时电阻为
故B错误;
C.当电压表示数为1V时,电路中的电流为0,2A,滑动变阻器消耗的电功率为
故C错误;
D.当电压表示数为2V时,变阻器两端的电压为8V,小灯泡和变阻器串联,消耗的功率之比为
故D正确。
故选D。
8.B
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的
电流;
ABC.当滑片P向右移动过程中时,接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,电路中电流减小,灯泡两端的电压减小,电压表示数变小,灯泡变暗,故A错误,B正确;C错误;
D.电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻,随着灯泡两端电压减小,灯泡的电阻减小,电压表示数与电流表示数的比值应变小,故D错误。
故选B。
9.B
【详解】A.因为真空不能传声,北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航,故A错误;
B.北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航,故B正确;
C.电磁波在传播的速度等于光速,北斗导航系统传递信息的速度等于光速,故C错误;
D.截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒,故D错误。
故选B。
10.D
【详解】A.磁感线是理想化的物理模型,实际上并不存在,故A错误;
B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少、电流大小有关,故B错误;
C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故C错误;
D.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】A.当闭合开关S1和S3,断开S2时,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V,故A错误;
BCD.当只闭合开关S2时,电阻R1、R2与灯泡串联,电压表测R1两端的电压,由R1与R2消耗的功率之比为3∶1,根据可知,R1与R2之比为3∶1,即R1=3R2;则电阻R1与R2并联时的电流之比为1∶3,根据并联电路的电流规律可知
解得:,;根据欧姆定律可知,R1与R2的阻值分别为
,
当闭合开关S2和S3,断开S1时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡L正常发光,则灯泡L的额定电压为6V;又灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的,根据可知,灯泡L的实际电压为额定电压的,即实际电压为
根据串联电路的电压规律可知,R1与R2的总电压为
此时电路中的电流为
则灯泡L的额定功率为
当只闭合S2时,R1的电功率为
故B正确,CD错误;
故选B。
12.C
【详解】A.由图可知,电流有两条路径,所以R1与R2并联,故A项错误;
B.R1与R2并联,所以电压表测量R1与R2及电源电压,故B项错误;
C.电流表A2测量通过R1的电流,所以当P向b滑动时,电源电压不变,所以电压表示数不变,R1电流电压不变,所以电流表A2不变,故C项正确;
D.当P向b滑动时,R2电阻变大,总电阻变大,总电流变小,电流表A1示数变小,而电流表A2示数不变,故D项错误。
故选C。
13.A
【分析】(1)所选的物体和参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的;
(2)力是改变物体运动状态的原因;惯性是物体保持原来运动状态的性质,不是力;
(3)光年是距离单位,不是速度单位;
(4)北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息。
【详解】A.卫星加速上升过程中,相对于火箭的位置未发生变化,故相对于火箭是静止的,故A正确;
B.火箭加速上升是因为推力大于火箭的重力,惯性不是力,推力和惯性无法比较大小,故B错误;
C.光年是距离单位,则星球的运动速度不能用光年表示,故C错误;
D.北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息,故D错误。
故选A。
14.B
【详解】A.具有金属外壳的用电器在使用时金属外壳要接地以防触电事故的发生,故A项错误;
B.插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,以防止断路或短路故障的发生,故B项正确;
C.空气开关跳闸后,要先排查故障原因再合上闸刀,故C项错误;
D.湿抹布不能擦家用电器,故D项错误。
故选B。
15. 滑动变阻器接入电路中的阻值太大 B 0.7 错误 灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值无意义
【详解】(1)[1]由题意可知,电流表和电压表均有示数,说明电路为通路,小灯泡不发光,说明小灯泡的实际功率很小,电路中的电流较小,这是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大。
(2)[2]由表中数据可知,在第一次实验中,灯泡两端的电压为1.4V,小于灯泡的额定电压2.5V,所以应该增加灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律可知,应减少滑动变阻器两端电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片应该向B端移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
[3]由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,根据指针所在的位置可知,电流表的示数为0.28A,所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W
(3)[4][5]由于灯泡在不同的电压下的灯丝的电阻值不同,所以取平均值没有意义,故他们的做法是错误的。
(4)[6]闭合开关S、S1,断开开关S2,调节R1的阻值,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光;闭合开关S、S2,断开开关S1,保持R1的阻值不变,调节R2的阻值,使电压表的示数为U额,由于R1的阻值不变,当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时,根据等效替代法可知,R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小;保持R2的阻值不变,将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1,再将R1的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2,在将R1的滑片P调至最左端时,R1接入电路中的电阻为R0,所以电压表的示数U1,即为R2两端的电压,在将R1的滑片P调至最右端时,R1接入电路中的电阻为0,电压表的示数为U2等于电源电压,根据串联电路分压原理可得
解得
因此灯泡的电阻
所以小灯泡的额定电压为
16. 断开 2.5 35
【详解】(1)[1]连接电路时为保护电路,防止电路中的电流过大,开关应该断开。
(2)[2]原来的电路中,定值电阻与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示:
(3)[3]由图乙可知,电阻两端的电压始终不变,为
U=IR=0.1A×25Ω=2.5V
[4]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器接入电路中的电阻为
所以为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器。
17. A 滑动变阻器断路 10
【详解】(1)[1] 滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)[5] 闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为
故待测电阻的阻值为。
18. C A 1.25W A
【详解】(1)[1]电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。连接电路如图所示:
(2)[2]小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。
故选C。
(3)[3]由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
(4)[5]由步骤①中“移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为
19. 大气压 异种 小 扩散
【详解】[1]用吸管吸饮料时,用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下被压入口腔内,这是利用了大气压的作用。
[2]将气球和头发摩擦后相互靠近时,气球和头发“吸”在一起,说明两者之间有相互吸引力,根据电荷间的相互作用可知,摩擦后的气球和头发带有异种电荷。
[3]龙卷风旋转速度很大,内侧因流速大而压强小,外侧因流速小而压强大,所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中。
[4]腌制咸鸭蛋的过程中,鸭蛋会“吸”入盐分,这是分子不停地做无规则运动引起的,属于扩散现象。
20.(1);(2);(3);(4)
【详解】解:(1)由题意可得,小灯泡的电阻为
(2)闭合开关S,断开S1、S2时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯L两端电压,电流表测电路中的电流,所以电路总电阻为
所以滑动变阻器此时接入电路的电阻为
(3)闭合开关S、S1、S2时,R1与R2并联,灯泡L和电压表被短接,所以此时R1两端的电压为
根据欧姆定律可得,R1所在支路的电流为
所以通电1min定值电阻R1产生的热量为
(4)因为电流表量程为0~0.6A,所以干路中的电流最大为0.6A,又因为R1所在支路的电流为0.3A,所以R2所在支路允许通过的最大电流为
因为R2两端的电压为
所以R2的最大功率为
答:(1)小灯泡L的电阻为。
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值为。
(3)通电1min定值电阻R1产生的热量为81J。
(4)滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。
21.(1);(2);(3)
【详解】解: (1)小灯泡L正常发光时的阻值
(2)只闭合S1时,灯泡与电阻R1串联,电流表的示数为I=0.2A,此时电源电压U
①
变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,R1与滑动变阻器并联
化简得
代入①解得:
(3)所有开关都闭合时,电流表的示数为I=0.5A,滑动变阻器的阻值
若只闭合S2,灯泡与电阻滑动变阻器串联,串联且电压表的量程为0~3V,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流最小,此时小灯泡两端的电压为2V,由图乙可知,电路中的电流为0.24A,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
电路中的最大安全电流为0.25A,滑动变阻器接入电路的最小电阻
答:(1)小灯泡L正常发光时的阻值为;
(2)电源电压为;
(3)若只闭合S2,且电压表的量程为0~3V。在保证电路元件都安全的情况下,求变阻器接入电路的阻值变化范围。
22.(1) 12Ω;(2) 2160J;(3) 3W;(4)12Ω;
【详解】(1)小灯泡标有6V3W即小灯泡的额定电压为6V额定功率为3W,所以小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
(2)S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,滑动变阻器被短路,R1和灯泡L并联接入电路,电流表测量电路总电流。此时小灯泡的额定电压等于电源电压,小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为0.5A,则并联电路电流规律可知,通过R1的电流为
通电10分钟R1产生的热量为
(3)S1闭合、S2断开时,R1和灯泡L串联接入电路,电压表测量灯泡L两端电压,当电路中电阻越小,电路的总功率越大,所以滑动变阻器在最左端时,即滑动变阻器被短路时,灯泡两端电压为6V,电压表和灯泡L安全,灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为0.5A,电流表安全,所以在电路安全的情况下,电路的最大总功率为3W;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,小灯泡的电阻不变,由可知,通过小灯泡的电流为
则电路中总电阻为
滑动变阻器R2连入电路的阻值为
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2) S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,通电10分钟R1产生的热量为2160J;
(3)S1闭合、S2断开,在电路安全的情况下,电路的最大总功率为3W;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。
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