人教版物理中考二轮复习电阻专题专练(含解析)
展开回答下列问题:
(1) 如图(1),滑动变阻器接线柱 AC 接入电路,当滑片向右移动时,变阻器接入电路的阻值(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 图(2)中电阻箱的示数是 。
(3) 图(3)中, (选填“A”或“B”)脚是二极管的正极。
(4) 图(4)甲中 S 是单刀双掷开关,当 S 接在 a 时测 R1 两端电压如图(4)乙,读数为 ,当 S 接在 b 时能否测出 R2 两端电压?为什么?答 。
如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。
(1) 插线板新国家标准要求插线板的插孔必须设置“保护门”,“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故,同时可避免灰尘长期沉积而造成的内部 (选填“断路”或“短路”)。
(2) 插线板一般不能同时接入多个大功率用电器,请你用学过的知识说明其中的道理。
(3) 现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
金属导体,如铁、铜等,当温度升高时,导体中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大;半导体,如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有 4 个电子,既不容易挣脱束缚,也没有被原子核紧紧束缚,所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,但温度升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,所以电阻减小;还有一些体,如锰铜合金和镍铬合金,其电阻随温度变化极小。
请你根据上述信息回答下列问题:
(1) 一般情况下,随着温度的降低,金属导体的电阻 。
(2) 比较在 10∘C 和 30∘C 时的温度,在温度是 时导体的导电能力会较弱。
(3) 常温下绝缘体不容易导电的原因是:其最外层电子 。
(4) 根据上述信息可以判断,适宜制作定值电阻的材料是 (选填A、B、C)。
A.铁、铜
B.硅、锗
C.镍铬合金
某工厂需要生产一批规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡,生产了一段时间后,质检员对已生产的灯泡进行抽样检测,测得的数据如下表所示:
U/V22.
(1) 根据表中数据可判断该小灯泡是 (选填:“合格”或“不合格”)的,理由是 。
(2) 生产这种小灯泡的钨丝的粗细是一定的,则这只小灯泡内钨丝的长度 (选填:“大于”或“小于”)合格小灯泡内钨丝的长度,用这只小灯泡做实验时容易出现的问题是 。
请回答下列问题。
(1) 白炽灯泡。
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的,其灯丝发光时温度可达 2000∘C 左右,为防止灯丝在高温下氧化,在制作灯泡时要抽真空,在制作大功率灯泡时,还要把灯泡内充入稀有气体氩等,主要是为了防止灯丝在高温下升华。白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和 LED 灯所替代。
i 由于钨的 较高,所以用钨制作灯丝;
ii 灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了 ;
iii 白炽灯泡逐渐退出市场,是由于 。
(2) 图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时,可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高,用一个 PTC 电阻 R0 与电阻为 100 Ω 的电热丝 R 串联,R0 的阻值随温度的变化如图乙所示。
i 当开关 S 指向 1 位置时,电吹风吹 风;
ii 该电吹风吹热风时,其温度基本恒定在 200∘C 左右,当它的温度继续升高时,R0 的电阻将 ,电热丝的发热功率将 ;(两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种,它能够将被测量的压力信号转化成电压信号。电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块完全相同的应变片,应变片结构如图乙所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大。反之,当应变片被压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下的压力 F 时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩。如果上、下金属电阻丝有大小不变且相等的电流通过时,上应变片引线间两端电压为 U1,下应变片引线间两端电压为 U2,传感器可以通过输出两个电压的差值 U(U=U1−U2) 来反映压力 F 的大小。
请回答下列两个问题:
(1) 当金属梁没受到压力时,根据 ,所以 U1=U2,U=0。
(2) 当金属梁受力向下弯曲时,U1 ,U2 。(两空均选填“变大”或“变小”或“不变”)
特高压输电技术是指电压等级在 750 kV 交流和 ±500 kV 直流之上的更高一级电压等级的输电技术,包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。特高压交流输电,是指 1000 kV 以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。目前,对特高压交流输电技术的研究集中在线路参数特性和传输能力、稳定性、经济性以及绝缘与过电压电晕及工频电磁场等方面。“西电东送”就是将我国西部发电厂发出的电传输到我国东部,由发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机的发电能力。根据 P=UI 中发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压 U,那么线路中的电流 I 一定会减小;反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线的电流热效应,输电线损失的热功 P=I2R,所以采用输电线的电阻要尽量小,如果线路中电流降低到原来 12,那么线路中损失的热功率就减少为原来 14,因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。
(1) 特高压交流输电,是指 kV 及以上电压等级的交流输电正程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、 和经济性等特点。
(2) 设发电厂的输出功率 P0=1.1×108 W,输电线路上的总电阻为 5 Ω,若采用 110 kV 超高压输送电能,输电线路的电流为 A,输电线路损失的热功率 P1= W,其与发电厂的输出电功率之比 P1:P0= 。
(3) 若采用 1100 kV 特高压输送电能,输电线路损失的热功率 P2= W,与特高压输送电能损失的热功率之比 P2:P0= ,所以采用特高压远距输电可以大大降低输电线路的 损失。
(4) 若想使输电线路中的热功率损耗为零,还可采用 做为输电线材料。
热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
热敏电阻的阻值 R热 随温度 t 变化的图象如乙图所示(为了方便计算,已将图线做了近似处理),丙图是用 R热 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在 0.6 V∼1.2 V 之间调节,R 是阻值为 100 Ω 的定值电阻。
该电路的工作原理是:当保持通过 R 的电流不变时,R热 两端电压随着电阻均匀变化(即随温度均匀变化),此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度,就可以直接从电压表 V 表盘上读出温度值,测温时,将 R热 放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电流表 A 的示数保持在 2 mA 不变,再从电压表 V 表盘上读出待测温度 t。
(1) 热敏电阻 R热 是用 材料制成的。
A.超导体
B.合金
C.半导体
D.绝缘体
(2) 根据测温原理,测温时,R 两端电压保持不变为 V,R热 两端的电压随温度的升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3) 某次测温过程中,电压表 V 显示的温度是 30∘C,此时电源电压是 V。
(4) 已知,R热 阻值与温度对应的一次函数关系为:R热=520 Ω−8 Ω/∘C×t,按照现有的电压调节范围,该温度计的测温范围为:2.5∘C∼40∘C,若要将测温范围变成 0∘C∼65∘C,那么电源电压的调节范围要变成 V∼ V。
某番茄自动筛选装置如图(a)所示,其工作原理如图(b)所示。已知电源电压恒为 15 伏,定值电阻 R0 为 20 欧,R 为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图(c)所示。当定值电阻两端电压 UAB≤3 V 时,不达标的小番茄将被推出传送带,实现自动筛选功能。
(1) 当检测点上没有番茄时,A 、 B 两点间的电压为 伏。
(2) 当番茄对压敏电阻的压力 F≤ 牛时,番茄将被推出传送带。
(3) 有同学提议,选择合适的 R0 阻值,可用此装置筛选西瓜。你认为此提议是否可行,并简要说明理由: 。
答案
一、综合应用题(共9题)
1. 【答案】
(1) 变大
(2) 1158 Ω
(3) B
(4) 2.4 V;不能,因为电压表正负接线柱接反了
2. 【答案】
(1) 短路
(2) 因为电源电压一定,根据 P=UI,若同时接入多个大功率用电器,则电路中的总电流会过大,将保险丝熔断或引起火灾,造成危险
(3) 在材料和长度一定时,伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品的细,说明横截面积越小,电阻越大;在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,越存在安全隐患
【解析】
(1) 灰尘长期沉积会造成插座内部短路,从而烧坏插座,“保护门”可以有效的防止这一安全隐患。
3. 【答案】
(1) 减小
(2) 30∘C
(3) 不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子
(4) C
【解析】
(1) 根据题中信息,一般情况下,随着温度的升高,导体的电阻增大,随着温度的降低,金属导体的电阻减小。
(2) 当温度升高时,导体中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大,导电能力减小,故导体在温度是 30∘C 时导体的导电能力会较弱。
(3) 常温下绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能力强,电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子,所以电阻越大,不容易导电。
(4) 根据上述信息可以判断,适宜作定值电阻的材料是电阻较大的材料,合金的电阻较大,故选C。
4. 【答案】
(1) 不合格;当小灯泡两端电压为 2.5 V 时,通过小灯泡的电流大于 0.3 A
(2) 小于;小灯泡容易被烧坏
5. 【答案】
(1) i 熔点
ii 防止灯丝在高温下升华
iii 电能转化为光能的效率较低
(2) i 热
ii 增大;减小
6. 【答案】
(1) 两应变片没有发生形变,两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等
(2) 变大;变小
7. 【答案】
(1) 1000;低损耗
(2) 1000;5×106;1:22
(3) 5×104;1:2200;热功率
(4) 超导材料
【解析】
(2) 采用 110 kV 的超高压输送电能时,
由 P=UI 可得,输电线路的电流:I1=P0U1=1.1×108 W110×103 V=1000 A,
输电线路损失的热功率:P1=I12R=(1000 A)2×5 Ω=5×106 W,
则 P1:P0=5×106 W:1.1×108 W=1:22。
(3) 采用 1100 kV 特高压输送电能时,
此时输电线路的电流:I2=P0U2=1.1×108 W1100×103 V=100 A,
此时输电线路损失的热功率:P2=I22R=100 A2×5 Ω=5×104 W,
则 P2:P0=5×104 W:1.1×108 W=1:2200,
比较两种情况可知,采用特高压远距输电可以大大降低输电线路的热功率损失。
(4) 由 P=I2R 可知,要使输电线路中的热功率损耗为零,则输电线的电阻应为零,可以采用超导材料做为输电线材料。
8. 【答案】
(1) C
(2) 0.2;减小
(3) 0.76
(4) 0.2;1.24
【解析】
(1) 热敏电阻 R热 是用半导体材料制成的。
(2) 由题可知测温时,使电流表 A 的示数保持 2 mA 不变,即测温时,电路电流为 I=2 mA=2×10−3 A,R热 与 R 串联,由 I=UR 得,
U1=IR=2×10−3 A×100 Ω=0.2 V,由图乙可知,当温度升高,其电阻减小,所以由串联分压可知,温度升高,R热 两端的电压减小。
(3) 电压表测 R热 两端电压,由图乙可知 t=30∘C 时,R热=280 Ω,测温时 I=2×10−3 A,则 U热=IR热=280 Ω×2×10−3 A=0.56 V,所以 U=U热+U1=0.56 V+0.2 V=0.76 V。
(4) 当测量温度为 0∘C 时,R热=520 Ω;当测量温度为 65∘C 时,
R热=520 Ω−8 Ω/∘C×65∘C=520 Ω−520 Ω=0 Ω,
当 R热=0 Ω 时,只有 R 接入电路中 Uʹ=U1=0.2 V,
当 R热=520 Ω 时,R热 与 R 串联在电路中 I=2 mA=2×10−3 A,
U热ʹ=R热ʹ⋅I=520 Ω×2×10−3 A=1.04 V,
所以 Uʺ=1.04 V+0.2 V=1.24 V,
所以调节范围为 0.2 V∼1.24 V。
9. 【答案】
(1) 2.5
(2) 0.5
(3) 不可行,当压力大于 4 牛后,R 的阻值几乎不变,而西瓜的重力通常大于 4 牛。
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