2016 河北中考考前猜押 物理 电路图类 第 22 题电学多选压轴题 如图所示的电路,R 1 R 2 为阻值不同的定值电阻,R 0 为滑动变阻器, 最大阻值为 R, 下列说的正确的是 ( ) A. 只闭合 S 时,R 1 与 R 0 串联, 滑片向左移动时, 电流表示数变大, 电压表 示数变大, 电压表 示数变小 B. 同时闭合 S S 2, 滑片向左移动一段距离, 电流表示数变化量为 ΔI, 电压表示数的变化量为 ΔU 1, 电压表示数的变化量为 ΔU 1 ΔU 2, 且 ΔI =ΔU 2 ΔI C. 同时闭合 S S 1 后, 再闭合 S 2, 电流表示数变大 D. 只闭合 S 时, 滑片位于最右端时, 电路消耗的功率最大 1
参考答案 ABC 解析 只闭合 S 时,R 1 与 R 0 串联, 电压表测量 R 1 两端的电压, 电压表测量 R 0 两端的电压. 滑片向左移动时, R 0 连入电路的电阻变小, 由 I= U R 可知 : 电路中的电流变大, 即电流表示数变大 ; 根据串联电路电压特点,R 1 两端的电压变大, 即电压表示数变大, 电压表示数变小,A 选项正确 ; 同时闭合 S S 2, 电路为 R 0 与 R 2 并联后再与 R 1 串联, 滑片向左移动一段距离, 电流表示数变化量为 ΔI, 电压表示数的变化量为 ΔU 1, 电压表示数的变化量为 ΔU 2, 由于电压表示数和电压表示数之和为电源电压, 故 ΔU 1 =ΔU 2, 所 ΔU 1 以 ΔI =ΔU 2 ΔI,B 选项正确 ; 同时闭合 S S 1 后, 只有滑动变阻器接入电路, 再闭合 S 2,R 2 接入电路,R 0 与 R 2 并联, 滑动变阻器支路电流不变, 又增加了一支电流, 所以电流表示数变大,C 选项正确 ; 只闭合 S 时,R 1 与 R 0 串联, 当滑片移至最右端时, 此时电路中的电阻为 R 1 +R 0, 电路消耗的功率 P= U 2, 只闭合 S 时电路消耗的功率最小,D 选项错误. 故 R 1 +R 0 选 ABC. 2
实物图类 如图所示电路, 电源电压保持不变,R 1 为滑动变阻器,R 2 R 3 为定值电阻, 下列说法正确的是 ( ) A. 只闭合开关 S 1 时,R 1 与 R 3 串联, 滑片向左滑动, 电压表的示数变小 B. 先闭合开关 S 1, 再闭合 S 3, 滑片不动, 电压表与电流表示数之比变小 C.S 1 S 2 S 3 都闭合时,R 1 与 R 2 并联, 滑片向左滑动, 电流表示数变大, 电压表的示数不变, 电路消耗的功率变大 D. 只闭合开关 S 1 时, 电流表的示数为 I 1 ; 只闭合开关 S 2 时, 电流表的示数为 I 2,I 1 有可能等于 I 2 3
ACD 参考答案 解析 只闭合开关 S 1 时,R 1 与 R 3 串联, 电压表测 R 1 两端的电压, 滑片向左滑动, 滑动变阻器连入电路中的电阻变小, 电流变大, 根据 U=IR 可知,R 3 两端的电压变大, 滑动变阻器两端的电压变小,A 选项正确 ; 先闭合开关 S 1,R 1 与 R 3 串联, 电压表测 R 1 两端电压, 电压表与电流表示数之比为 R 1 连入电路的电阻 ; 再闭合 S 3,R 3 被短路, 只有滑动变阻器接入电路, 此时电压表仍然测 R 1 两端电压, 电压表与电流表示数之比为 R 1 连入电路的电阻, 由于滑片位置不动, 所以电压表与电流表示数之比不变,B 选项错误 ;S 1 S 2 S 3 都闭合时,R 1 与 R 2 并联, 电流表测量通过 R 1 R 2 的电流之和, 电压表测电源电压. 滑片向左滑动, 变阻器连入电路中的电阻变小, 通过 R 1 的电流变大, 因为通过 R 2 的电流不变, 所以电流表示数变大, 因为电压表的示数不变, 所以电路消耗的功率变大,C 选项正确 ; 只闭合开关 S 1 时,R 1 与 R 3 串联, 只闭合 S 2 时,R 2 与 R 3 串联, 只要 R 1 的阻值等于 R 2 的阻值,I 1 就等于 I 2,D 选项正确. 故选 ACD. 4
2016 河北中考考前猜押 物理第 33 题测密度实验 测固体物质密度小明利用弹簧测力计 细线 玻璃杯和水测量石块及木块的密度, 他设计了如图所示的实验方案并按顺序完成了甲 乙 丙 丁 戊的实验操作, 根据图中内容, 完成以下分析 : (1) 分析步骤甲中测力计示数, 石块受到的重力为 N; (2) 分析步骤甲和乙的测力计示数, 利用所学浮力知识可知 石块的体积为 m 3, 密度为 kg/m 3 ; (3) 对比 两步骤中弹簧测力计的示数可知木块的质 量 ; (4) 分析丁 戊两步骤中弹簧测力计示数, 木块浸没在水中所 受到的浮力为 N, 木块的密度为 kg/m 3.( 计算结 果保留整数 ) (5) 小勇认为小明分析丁 戊两步骤所测木块密度的方案中 有缺陷, 实验中只需完成甲 乙 丙 丁的操作就可以了, 且得 到的结果更准确, 小勇的理由是 :, 小明实验方案中 所测得的木块浮力偏 ( 选填 大 或 小 ), 测出木 5
块的密度将比小勇所测得的密度值 小 一些 ). ( 选填 大 或 6
参考答案 (1)3.0 (2)1.2 10-4 2.5 10 3 (3) 甲 丙 (4)2.1 571 (5) 木块表面有水大小 解析 (1) 图甲中弹簧测力计的示数是 3.0N, 所以石块的重力是 3.0N;(2) 由甲 乙两图知, 石块在水中所受的浮力 F 浮 =G-F=3.0N-1.8N=1.2N; 由于石块浸没在水中, 所以 石块的体积等于石块排开水的体积, 即 V 石 =V 排 = F 浮 ρ 水 g = 1.2N 1.0 10 3 kg/m 3 10N/kg =1.2 10-4 m 3, 石块的质量 m= G g = 3.0N 10N/kg =0.3kg, 所以石块密度 ρ= m V = 0.3kg 1.2 10-4 m 3= 2.5 10 3 kg/m 3 ;(3) 比较甲 丙两个步骤可以知道木块的重力, 从而知道质量 ;(4) 分析丁 戊两步骤中弹簧测力计示数, 木块浸没在水中所受到的浮力为 F 浮 =3.1N-1.0N=2.1 N, 木块的体积为 :V 木 =V 排 = F 浮 ρ 水 g = 2.1N 1.0 10 3 kg/m 3 10N/kg =2.1 10-4 m 3, 木块质量 m= G g =4.2N-3.0N 10N/kg =0.12kg, 所以木块的密度 ρ= m V = 0.12kg 571kg/m 3 ;(5) 小勇 2.1 10-4 m 3 的看法应该是合理的, 原因是小明实验中, 戊这一步木块表面会带有水或木块会吸水 ; 导致此步骤中拉力增加量偏大, 在质量不变时, 据密度公式可得, 小明测得木块的密度偏小. 7
测液体物质密度小明在 测量盐水密度 的实验中进行了如下操作 : (1) 将天平放在水平桌面上, 游码置于标尺的零刻度处, 静止后发现指针在分度盘的右边, 接下来他的正确操作是, 使天平横梁平衡 ; (2) 在烧杯中倒入盐水, 称出烧杯与盐水的总质量为 70g, 如图甲所示 ; (3) 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中, 如图乙所示, 再称量烧杯和剩余盐水总质量, 若天平再次平衡时所用的砝码 游码位置如图丙所示, 则倒入量筒内的盐水质量为 g, 通过计算可知盐水的密度为 kg/m 3. (4) 小明在测量出盐水的密度后, 将一枚熟鸡蛋放入装有此盐水的烧杯中, 发现在水中下沉的鸡蛋却浮在了盐水面上, 于是, 他利用一个空量杯 水和该盐水又测出了这枚熟鸡蛋的密度. 如图丁所示. 其操作步骤如下, 请你帮他把未写出的步骤补充完整 ; 1 将适量的水倒入量杯中, 测量水的体积为 V 1 ; 2 ; 3 将量杯中的鸡蛋取出, 把水倒掉, 将适量的盐水倒入量杯中, 测量盐水的体积为 V 3 ; 8
4 ; 5 所测鸡蛋密度的表达式为 :ρ 鸡蛋 =. 丁 参考答案 (1) 向左调节平衡螺母 (3)22.6 1.13 10 3 (4)2 将鸡蛋放入水中, 浸没后测出水的体积为 V 2 4 将鸡蛋放入盐水中, 鸡蛋漂浮, 测出盐水体积 V 4 5 ρ 盐水 (V 4 -V 3 ) V 2 -V 1 解析 (1) 调节天平横梁平衡时, 天平的哪端高, 则螺母就向哪端移动 ; 天平称量的剩余盐水和烧杯的质量为砝码质量与游码显示质量的和,m =20g+20g+5g+2.4g=47.4g; 倒入量筒中盐水的质量为 :m=70g-47.4g=22.6g, 倒入量筒 内盐水的体积为 20 cm 3, 则盐水的密度为 :ρ= m V = 22.6g 10-3 kg 20 10-6 m 3 =1.13 103 kg/m 3 ;(4) 将鸡蛋放入水中, 记下量杯中水的体积 V 2, 鸡蛋的体积 V=V 2 -V 1, 把鸡蛋放入盐水中, 鸡蛋漂浮在盐水中, 并记下盐水在量杯中的体积 V 4, 鸡蛋受到的浮力 F 浮 =ρ 盐水 V 排 g=ρ 盐水 (V 4 -V 3 )g, 鸡蛋的重力 G =F 浮 =ρ 盐水 (V 4 -V 3 )g, 鸡蛋的质量 m= G g =ρ 盐水 (V 4 -V 3 )g g =ρ 盐水 (V 4 -V 3 ), 鸡蛋的密度 ρ= m V =ρ 盐水 (V 4 -V 3 ) V 2 -V 1. 9
2016 河北中考考前猜押 物理第 34 题电学重点实验 探究电流与电压和电阻的关系小明用图甲所示的电路, 探究 电阻上的电流跟两端电压的关系, 供选用的两个滑动变阻器规格分别是 1A 20Ω 1A 50Ω. 图乙是小明连接的部分实验电路. (1) 请用笔画线代替导线, 完成图乙中实验电路的连接. 要求电压表选择合适的量程, 当变阻器的滑片向左移动时, 电流表示数增大. (2) 小明按要求正确连接电路后, 闭合开关, 发现电压表指针偏转到满刻度的位置. 其原因可能是 ( 写出一个即可 ). (3) 小明在实验中通过调节变阻器滑片, 测出通过电阻 R 的不同电流和对应的电压值如下表. U/V 1.0 2.0 3.0 I/A 0.2 0.4 0.6 10
1 请根据表中的数据, 在图丙中画出电阻 R 的 U-I 关系图像. 2 根据图像得到的结论是 :. 3 实验中所用电阻 R 的阻值为 Ω. (4) 小明实验时选用的变阻器规格是. (5) 如果将实验电路中的电阻 R 更换成一个额定电压为 3.8 V, 阻值约为 10Ω 的小灯泡后, 为了测量小灯泡的额定功率, 除了增加一节干电池外, 还应对实验电路必须进行的改动是 :. 参考答案 (1) 如答图 1 所示 (2) 滑动变阻器接入电路中的阻值为零 (3)1 如答图 2 所示 2 电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压成正比 35 (4)1A 20Ω (5) 电压表应改为 0~15V 的量程 答图 1 答图 2 解析 (1) 探究电流跟两端电压的关系实验中, 定值电阻 R 应与变阻器串联, 由图知电源由两节干电池组成, 电源电压为 3V, 所以电压表使用 0~3V 量程, 滑片向左移时, 电流表示 11
数增大, 即变阻器连入阻值减小, 故 A 接线柱接入电路中, 如答图 1 所示 ;(2) 闭合开关, 电压表满偏, 说明其电压约等于电源电压, 所以可能是滑动变阻器接入电路中的阻值为零. 若 R 断路, 它两端的电压也等于电源电压, 所以也有可能是电阻 R 断路 ;(3)1 根据表格数据描点连线画出电阻 R 的 U-I 关系图像, 如答图 2 所示 ;2 由图像知,I 与 U 成正比例关系, 所以可得结论为 : 电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压 成正比 ;3 根据 I= U R, 由表格第一次数据可知, 电阻 R 的阻 值 :R= U I = 1V 0.2A =5Ω;(4) 当 R 两端电压最小时, 电流最 小, 电路中总电阻最大, 此时变阻器连入的阻值 :R 滑 = U I -R = 3V 0.2A -5Ω=10Ω, 所以实验时选用变阻器规格是 :1A 20Ω;(5) 将图乙中的电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V 的小灯泡, 图中电压表用的 0~3V 的量程, 应改为 0~15V 的量程. 12
测量电阻的阻值 在用 伏安法测小灯泡电阻 的实验中, 待测小灯泡额定电压为 2.5V. (1) 图乙已连接部分电路, 请用笔画线代替导线按照电路图将电路连接完整, 使滑片 P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大. (2) 检查电路连接无误, 闭合开关前, 滑动变阻器的滑片应置于端.( 选填 A 或 B ) (3) 实验中, 当滑动变阻器的滑片移到某一位置时, 小灯泡正常发光, 此时电流表的示数如图丙所示, 此时灯泡的电阻是 Ω. (4) 小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验, 但他却操作有误, 在未断开开关的情况下, 直接将小灯泡从灯座上拔出, 那么拔出后电压表 电流表的示数变化情况是 :. 拓展 完成上述实验后, 小明还想测量一段电炉丝的电阻 R x, 可是在连接电路时, 发现电压表和滑动变阻器都已损坏. 于是小明就利用一个定值电阻 R 和单刀双掷开关各一个, 重新设计并连接了如图丁所示的电路. 电源电压未知且恒定不变. 13
请把下列实验步骤补充完整 :1 ; 2. 电阻表达式 :R x =. 14
参考答案 (1) 如答图所示 (2)B (3)7.8 (4) 电流表无示数, 电压表示数等于电源电压 答图 拓展 实验步骤 :1 将 S 拨到 1 的位置读出示数为 I 1 ;2 将 S 拨到 2 的位置读出示数为 I 2 ; 电阻 R x 表达式 :R x = I 1 I 2 R. 解析 (1) 滑动变阻器的连接方式为 一上一下, 所以应该连接 A 点, 电路图答如图所示 ;(2) 由实物电路图知, 当滑片位于 B 端时, 滑动变阻器接入电路的阻值最大, 因此闭合开关前, 滑动变阻器的滑片应置于 B 端 ;(3) 由图乙知 : 电流表量程是 0.6A, 分度值是 0.02A, 电流表示数是 0.32A; 灯泡 的电阻为 R= U I =2.5V 0.32A = 7.8Ω;(4) 直接将灯泡拔出后, 电路断路, 电路中没有电流, 电流表示数为零 ; 电压表直接接在电源两端, 电压表示数等于电源电压. 拓展 电压表和滑动变阻器都已损坏, 说明它们都不能使用, 只有用电流表进 行测量, 根据测量原理 R= U I, 这就需要解决如何测量电流的 问题, 根据两次电压相同, 都为电源电压. 即 :U=I 1 R,U= I x R x, 求得 R x = I 1 I 2 R. 15
测量小灯泡的电功率在 测量小灯泡的电功率 的实验中, 电源电压恒为 4.5V, 小灯泡额定电压为 2.5V, 电阻约为 10Ω. (1) 小明接好如图甲所示的部分电路, 还有两根导线还没连好, 请你用笔画线代替导线, 将图甲中的实物电路连接完整 ( 要求变阻器的滑片在 A 端时电阻最大 ). (2) 开关试触时, 若发现电流表无示数, 电压表示数较大, 其 故障原因可能是. (3) 排除故障, 闭合开关, 小明发现电压表示数如图乙所示, 为了测出小灯炮的额定功率, 他应该把滑动变阻器的滑片向 ( 选填 A 或 B ) 端移动. (4) 小明将实验中收集的数据及现象填入表中, 可得灯泡的 测定功率为 W. (5) 分析表中的数据及现象, 得到的结论应是同一规格的小 灯泡发光亮度与 ( 选填 额定功率 或 实际功率 ) 有关. 电压 /V 电流 /A 亮暗情况 1 1 0.16 暗 2 1.5 0.22 较亮 3 2.5 0.28 亮 16
(6) 实验结束后, 他与同学们还进行了讨论和交流 : 1 小红同学认为该实验可以用来 探究导体中的电流与电压的关系. 小华则认为必须把灯泡换成定值电阻才行. 大家通过讨论肯定了的说法. 2 小强发现电压表损坏了, 老师告诉他已经没有电压表可换了, 而给了他一个已知阻值为 R 0 的定值电阻和一个单刀双掷开关. 小强重新设计了如图丙所示的电路, 在不改变该电路连接的情况下, 也能正确测出小灯泡的额定功率, 正确连接电路后, 接下来的实验步骤是 : A. 闭合开关 S,S 1 与 a 相接, 调节滑片 P, 使电流表示数 I 1 = ; B. 保持,, 记下电流表的示数 I 2 ; C. 小灯泡额定功率的表达式 P=.( 用已知 Jj 量和测量量的符号表示 ) 参考答案 (1) 如答图所示 答图 (2) 小灯泡断路 (3)B (4)0.7 (5) 实际功率 (6)1 小华位置不变 2A. 2.5V R 0 B. 滑动变阻器的滑片位置不 17
变, 将开关 S 1 与 b 相接 C.2.5V (I 2-2.5V ) R 0 解析 (1) 在连接电路的过程中, 电流表串联在电路中, 滑动变阻器与灯泡串联, 起分压作用, 变阻器的滑片 P 至 A 端时, 变阻器连入电路的阻值最大, 需要将滑动变阻器的右下接线柱即 B 连入电路, 实物电路如答图所示 ;(2) 观察到电流表无示数, 电压表示数较大, 有可能是灯泡断路造成的 ;(3) 从图乙中可以看出, 电压表的示数为 2V, 小于小灯泡的额定电压 2.5V, 因此应减小滑动变阻器的电压 电阻, 需要向 B 端移动滑动变阻器的滑片 ;(4) 灯泡两端电压为 2.5V 时, 对应的电流为额定电流, 从表格中可以看出为 0.28A, 灯泡的额定功率 P=UI=2.5V 0.28A=0.7W;(5) 从表格中还可以看出, 小灯泡的实际电压增大, 实际电流也增大, 根据 P=UI 实际功率也增大, 亮度也增大, 而小灯泡的额定功率是不变的, 因此灯泡的亮度与实际功率有关 ;(6)1 在探究导体中的电流与电压的关系时, 应控制电阻保持不变, 而小灯泡的电阻随着温度的升高而增大, 是可变的, 因此应将灯泡换成定值电阻才能完成实验 ;2 在没有电压表的情况下, 在如图丙所示的电路图中, 首先使灯泡两端的电压为 2.5V, 使其正常发光, 所以闭合开关 S, 将 S 1 拨到触点 a, 移动滑动变阻器的滑片, 2.5V 使电流表的示数为, 再将开关 S 1 拨到触点 b, 保持滑片 R 0 的位置不动, 读出电流表的示数 I 2, 则小灯泡的额定电流为 I 2-2.5V ; 则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V (I R 2-0 2.5V ). R 0 18
2016 河北中考考前猜押 物理第 37 题力学综合计算题 压力 压强模型如图所示, 放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重 6N, 底面积 100cm 2, 弹簧测力计的挂钩上挂着重为 27N 的金属块, 现将金属块浸没水中, 容器内水面由 20cm 上升到 30cm(g=10N/ kg), 如图乙所示, 求 : (1) 金属块的密度? (2) 金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数? (3) 金属块浸没水中后 ( 未与底部接触 ), 容器对桌面的压强. 参考答案解 :(1) 金属块的质量 m= G g = 27N 10N/kg =2.7kg, 放入金属块后, 水面上升了 0.1m, 则金属块的体积 V=0.01m 2 0.1m=1 10-3 m 3, 所以金属块的密度 ρ= m V = 2.7kg 1 10-3 m 3 =2.7 10 3 kg/m 3 ; (2) 弹簧测力计的示数 F=G-ρ 水 gv=27n-1.0 10 3 kg/ m 3 10N/kg 1 10-3 m 3 =17N; (3) 水的重力 G 水 =ρ 水 gv 水 =1.0 10 3 kg/m 3 10N/kg 0.01m 2 0.2m=20N, 容器对桌面的压力 N=G 容器 +G 水 + 19
G-F=6N+20N+27N-17N=36N, 所以容器对桌面的压强 p= F S =N S = 36N 0.01m 2=3600Pa. 匀速运动模型 如图所示某一型号的汽车质量为 5 10 3 kg, 轮胎与地面接触面积为 4 250cm 2, 在一段平直公路上用 0.5 小时匀速行驶了 54km. 车受到的阻力为车重的 0.1 倍. 求 : (1) 该汽车的行驶速度 ; (2) 该汽车对地面的压强 ; (3) 该汽车牵引力所做的功. 参考答案 解 :(1) 汽车的行驶速度 :v= s t =54km 0.5h =108km/h; (2) 汽车对地面的压力 F=G=mg=5 10 3 kg 10N/kg=5 10 4 N; 汽车对地面的压强 :p= F S = 5 104 N 4 250 10-4 m =5 2 10 5 Pa;(3) 汽车的牵引力是 :F=f=0.1G=0.1 5 10 4 N=5 10 3 N; 牵引力所做的功 :W=Fs=5 10 3 N 54 10 3 m= 2.7 10 8 J. 20
简单机械 杠杆模型如图所示, 杠杆 MN 可绕固定点 O 在竖直平面内转动,OM: ON=1:3, 物体 A 用细绳挂在杠杆 M 端, 体重 500N 的小明同学在杠杆 N 端通过细绳用 F=150N 竖直向下的力使物体 A 离开地面, 物体上升过程中的速度为 0.2m/s, 经过 2s 后杠杆在水平位置平衡.( 杠杆和细绳的质量不计,g 取 10N/kg) 求 : (1) 物体 A 所受到的重力 ; (2) 物体 A 克服重力做的功 ; (3) 若小明每只脚的面积是 175cm 2, 他对地面的压强. 21
参考答案 解 :(1) 根据杠杆平衡条件 F 1 L 1 =F 2 L 2 可得 :G A OM =F ON; 因为 OM:ON=1:3,F=150N 所以 G A = OM F=3 ON 1 150N=450N; (2) 杠杆在水平位置平衡时, 物体 A 上升的距离为 s=vt=0.2 m/s 2s=0.4m, 物体 A 克服重力做的功为 :W=Fs=Gs= 450N 0.4m=180J; (3) 对小明受力分析, 如下图 : 则 G=F+F 支, 因为 G=500N,F=150N, 所以地面对小明的支持力 F 支 =G-F=500N-150N=350N; 由于力的作用是相互的, 所以小明对地面的压力 F 压 =F 支 =350N, 脚与地的接触面积 S=2 175cm 2 =350cm 2 =3.5 10-2 m 2, 所以他对地面的压强 p= F 压 S = 350N Pa. 3.5 10-2 m 2=1 104 22
简单机械 滑轮组模型如图甲所示, 一个重 810N 的柱形物体放在水平地面上, 底面积为 900cm 2, 现在建筑工人用滑轮组提升该柱形物体, 动滑轮重为 90N, 不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重, 工人在将该物体匀速向上拉的过程中, 物体上升的高度 h 随时间 t 变化的关系如图乙所示, 求 : (1) 柱形物体匀速上升的速度 ; (2)0~10s 内建筑工人对绳的拉力的功率 ; (3) 该装置的机械效率. 23
参考答案 解 :(1) 由图可知 t=10s 时,h=3m, 所以, 柱形物体匀速上 升的速度 :v= s t =3m 10s =0.3m/s; (2) 绳子自由端移动的速度 :v 绳 =3v=3 0.3m/s=0.9m/s, 不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重, 利用 F= 1 3 (G 动 +G 物 ) = 1 3 (90N+810N)=300N,0~10s 内建筑工人对绳的拉 力做功的功率 :p= W t =Fs t =Fv 绳 =300N 0.9m/s=270W; (3) 该装置的机械效率 :η= W 有 W 总 100% = Gh Gh 100% = Fs F 3h 100% = G 810N 100% = 100% =90%. 3F 300N 3 24
2016 河北中考考前猜押 物理第 38 题电学综合计算题 电路图类 1. 如图电路, 灯泡标有 12V 6W, 滑动变阻器 R 1 标有 100Ω 1A, 电压表量程为 0~15V, 电流表量程为 0~ 0.6A, 只闭合开关 S 1 S 2, 滑动变阻器连入电路阻值为 16 Ω 时, 灯泡正常发光 ; 只闭合 S 1 S 3, 电流表示数为 0.2A, 忽略温度对灯丝电阻的影响, 求 : (1) 灯泡的电阻 ; (2)R 2 的阻值 ; (3) 只闭合 S 1 S 2 时, 为了保护元件的安全, 滑动变阻器连入电路的阻值范围. 25
参考答案 解 : 由 P= U2 可得, 灯泡的电阻 R R L = U 2 L = (12V)2 P L 6W =24Ω; (2) 由题图电路图可知, 只闭合开关 S 1 S 2 时, 灯泡与滑动变阻器串联接在电路中, 滑动变阻器连入电路阻值为 16Ω 时, 灯泡正常发光, 则电路电流等于灯泡的额定电流 I=I L = P L = U L 6W 12V =0.5A, 电源电压 :U=U L +IR 1 =12V+0.5A 16Ω= 20V; 由电路图可知, 只闭合 S 1 S 3 时, 灯泡与电阻 R 2 串联, 此时电流表示数为 0.2A, 电路总电阻 :R= U I =20V 0.2A =100Ω, 电阻 R 2 的阻值 :R 2 =R-R L =100Ω-24Ω=76Ω; (3) 由电路图可知, 只闭合 S 1 S 2 时, 灯泡与滑动变阻器串联, 电流表测电路电流, 电压表测滑动变阻器两端电压, 此时灯光正常发光, 滑动变动阻器接入电路的阻值最小, 为 16Ω, 电压表示数等于其量程 15V 时滑动变阻器接入电路的阻值最大, 此时电路电流最小, 则 I 最小 = U L R L = U-U 滑最大 R L = 20V-15V 24Ω = 5 24 A, 滑动变阻器接入电路的最大阻值 :R 滑最大 = U 滑最大 = I 最小 72Ω. 所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是 16Ω~72Ω. 26
电路图 + 曲线类电路如图所示, 电源电压为 12V,R 1 为定值电阻,R 2 为发热电阻丝改成的滑动变阻器, 其上标有 100Ω 2A 的字样, 电流表使用的量程为 0~0.6A, 电流表使用的量程为 0 ~3A; 灯泡上字迹较模糊, 只能看清标有 0.5A 的字样, 通过灯丝电流的大小与灯丝两端电压关系如图乙所示, 求 : (1) 灯泡的额定功率 ; (2) 闭合开关 S, 断开开关 S 1 S 2 时, 灯泡的实际电流为额定电流的二分之一, 求 R 1 的阻值 ; (3) 开关 S S 1 S 2 均闭合时,R 2 上消耗电功率的最小值和最大值. 27
参考答案 解 :(1) 根据题意可知, 灯泡的额定电流为 0.5A, 根据乙图可知, 灯泡的额定电压为 6V, 则灯泡的额定功率 :P=UI=6V 0.5A=3W; (2) 闭合开关 S, 断开开关 S 1 S 2 时,R 1 和灯泡 L 串联, 因为灯泡的实际电流为额定电流的二分之一, 所以电路中的电流为 0.25A; 由图像得灯泡电源电压为 2V, 又因为串联电路电源电压等于各部分电压之和, 所以 R 1 两端电压 :U 1 =U-U L = 12V-2V=10V;R 1 = U 1 I = 10V 0.25A =40Ω; (3) 开关 S S 1 S 2 均闭合时,R 1 R 2 并联, 电流表测 R 1 支路电流, 电流表测干路电流 : 电流表的示数 :I 1 = U = 12V R 1 40Ω =0.3A, 当电流表的最大的电流为 3A 时,R 2 的电功率最大 ; 因为并联电路中, 干路电流等于各支路电流之和, 所以通过 R 2 的电流 :I 2 =I-I 1 =3A-0.3A=2.7A, 因滑动变阻器上标有 100Ω 2A, 因此取最大电流应为 2A, 则 Pmax= UI 2 最大 =12V 2A=24W; 电路中 R 2 电阻为 100Ω 时,R 2 的 电功率最小, 则 Pmin= U2 R 2 = (12V)2 100Ω =1.44W. 28