要求:前门来人按下开关电铃响,后门来人按下开关电灯亮.请设计一个电路,并按设计连接图中对应的实物图.
考点: 串、并联电路的设计. 专题: 作图题;设计与制作题. 分析: 由题意可知,电铃和灯泡可以独立工作、互不影响即为并联,且前门开关控制电铃、后门开关控制电灯. 解答: 解:前门开关与电铃串联、后门开关与电灯串联,然后两者并联,如下图所示: 点评: 根据题意得出电铃与灯泡的连接方式和开关的位置是解决本题的关键. 五、计算与简答题(15分)解答应写出必要的文字说明、主要公式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.答案中必须明确写出数值和单位. 23.(8分)如图,两个电阻R0=20Ω Rx=30Ω,电源电压是3v,求: (1)电流表A1的示数是多少? (2)电流表A2的示数是多少? (3)电路中的总电流是多少? (4)电路中的总电阻是多少?
考点: 欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律. 专题: 应用题;电路和欧姆定律. 分析: 由电路图可知,R0与Rx并联,电流表A1测R0支路的电流,电流表A2测Rx支路的电流.根据并联电路的电压特点和欧姆定律分别求出两支路的电流,再根据并联电路的电流特点求出干路电流,最后利用欧姆定律求出电路中的总电阻. 解答: 解:由电路图可知,R0与Rx并联,电流表A1测R0支路的电流,电流表A2测Rx支路的电流. (1)∵并联电路中各支路两端的电压相等, ∴根据欧姆定律可得,电流表A1的示数: I0===0.15A; (2)电流表A2的示数: Ix===0.1A; (3)∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和, ∴电路中的总电流: I=I0+Ix=0.15A+0.1A=0.25A; (4)电路中的总电阻: R===12Ω. 答:(1)电流表A1的示数是0.15A; (2)电流表A2的示数是0.1A; (3)电路中的总电流是0.25A; (4)电路中的总电阻是12Ω. 点评: 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,计算总电阻时还可以根据电阻的并联特点进行解答,是一道基础题目. 24.(7分)(2010?重庆)某品牌快速电热水壶,其铭牌上标有“220V 1500W”.在标准大气压下,将质量为1.5kg,温度为40℃的水烧开,水需要吸收的热量是 ?? 3.78×10 J.若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水的时间是
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?? 252 s.(水的比热容为4.2×10J/(kg?℃)) 考点: 热量的计算;电功的计算;额定功率. 专题: 计算题. 分析: (1)标准大气压下,水的沸点是100℃(末温),知道水的质量、水的初温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量; 5
(2)知道电热水壶的额定功率,知道若不计热损失,利用P=求电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间. 解答: 解:(1)由题知,水的末温为100℃, 水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃﹣40℃) 5=3.78×10J; (2)电热水壶正常工作时, P=1500W, 由题知:Q吸=W=Pt, 电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间: t==53=252s. 故答案为:3.78×10,252. 点评: 本题考查了热量的计算、电能的计算,知道电热水壶正常工作时的电功率就是电热水壶的额定功率是本题的关键. 六、实验题(25分) 25.(6分)(2011?溧水县一模)图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置. ①加热过程中,用搅棒搅动的目的是 使水和煤油受热均匀 ;水和煤油吸热的多少是通过 加热时间 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”). ②关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是 B (填字母) A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离等) B.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油 C.使用相同的烧杯.
考点: 热量的计算;比热容的概念. 专题: 实验题;简答题;控制变量法. 分析: ①水和煤油只有受热均匀,我们才可以准确测量液体的温度从而得出水和煤油吸热升温特点; 吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来.相同的热源在相同的时间内放出的热量相等,加热时间越长说明吸收热量越多; ②“比较水和煤油吸热升温特点”需要控制水和煤油的质量相等,因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的. 解答: 解:①加热水和煤油时,要用玻璃棒不断的搅拌,这样可以使水和煤油受热均匀; 相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量就是相等的,水和煤油吸收的热量也就是相等的,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的; ②要“比较水和煤油吸热升温特点”就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离)、承装液体的容器相同和液体质量一定,故A、C选项正确; 因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的,故B错;故选B. 故答案为:①使水和煤油受热均匀,加热时间; ②B. 点评: 本实验的几个关键点:一是加热时间的长短说明水和煤油吸收热量的多少,二是用好控制变量法. 26.(9分)瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究. 【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上; (4)测出AC间的电压. 【交流与评估】
(4)在拆接电路时,开关必须 断开 ;
(5)瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? 不能,因为电压表的正负接线柱接反了 . UAB/V UBC/V UAC/V 2.4 1.4 3.75 (6)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和.你认为这个实验在设计方案上存在的不足之处是: 以一次实验得出物理规律 .
考点: 探究串、并联电路中的电压规律实验. 专题: 探究型实验综合题. 分析: (4)为保证安全拆接电路时必须断开开关. (5)用电压表测电压时,电压表正负接线柱不能接反. (6)为得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据. 解答: 解:(4)在拆接电路时,开关必须断开; (5)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压; (6)实验的不足之处是:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍的规律. 故答案为:(4)断开;(5)不能,因为电压表的正负接线柱接反了;(6)以一次实验得出物理规律. 点评: 使用电表时,电表正负接线柱不能接反,否则电表会反向偏转,不能正常使用. 27.(10分)(2009?娄底)在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中. (1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接. (2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在 左 端.(填“左”或“右”) (3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 2.2 V,灯泡的电阻RL= 11 Ω. (4)小明同学在做实验时,电路连接无误.闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零.该故障的原因可能是 灯泡短路 .
(5)这个电路除了可以测小灯泡的电阻外,还可以用来测量小灯泡的功率.由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P= 0.44 W.
考点: 伏安法测电阻的探究实验;实物的电路连接;电流表的读数方法;电压表的读数方法;滑动变阻器的使用;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律的应用;电功率的计算. 专题: 计算题;实验题;作图题;压轴题;错解分析题. 分析: (1)由题目中电压表表盘确定电压表量程,电压表与灯泡并联,注意正负接线柱. (2)闭合开关前,滑片处于最大阻值处. (3)电压表和电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少. 知道灯泡的电压和电流,根据R=计算电阻. (4)电流表有明显偏转,可以判断电路电流大,总电阻太小,灯泡短路或滑片未处于最大阻值处,再由电压表判断具体情况. (5)知道灯泡的电压和电流,根据P=UI计算灯泡功率. 解答: 解:(1)由题目中电压表表盘知,电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如图. (2)滑动变阻器接右半段,滑片处于左端,连入电路阻值最大,电路电流最小,对电路起保护作用. (3)电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V. 电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.2A. R===11Ω. (4)电流表有明显偏转,电路电流太大,总电阻太小. 如果滑动变阻器连入电路电阻太小,滑动变阻器电压小,灯泡电压大,电压表示数大. 如果灯泡短路,电压表测导线电压,电压表示数为0. (5)P=UI=2.2V×0.2A=0.44W. 故答案为:(1)如图;(2)左;(3)2.2;11;(4)灯泡短路;(5)0.44. 点评: (1)对于故障问题,在连接好电路,刚刚闭合开关时,灯泡不亮,可能是电流太小,可能是灯泡断路或短路. 先通过移动滑动变阻器滑片判断是通路还是故障,再由电流表示数判断是短路还是断路,再由电压表判断故障的具体位置. (2)补全实物连接图时,主要考虑电压表、电流表、滑动变阻器: 电压表量程根据灯泡的额定电压或电源电压最小值来确定,电压表并联在灯泡的两端. 根据灯泡的额定电压和电阻,或根据灯泡的额定电压和额定功率,来判断电流表的量程,电流表串联在电路中. 滑动变阻器有4个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路,使滑动变阻器串联在电路中.