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一节蓄电池的电压2V;
家庭电路电压220V;
对于人体的安全电压不高于36V。
【方法提示】
1.关于电源、电流、电压三者关系。
电源在工作中不断使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压;
电压的作用是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因,电源是提供电压的装置;
电压两端有电压,不一定有电流,但是电路中有电流通过,电路两端一定有电压。
2.如何正确使用电压表
(1)必须把电压表并联在被测电路中;
(2)必须让电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流出;
(3)被测电压不得超过电压表的量程。
3.电压表和电流表的异同点
电压表
电流表
用途
与电源相接
连接方法
相同点
【对应训练】
1.电源工作时,不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,这个电压可以使电路中的自由电荷发生,从而在电路中形成,所以说是提供电压的装置。
2.当使用电压表的“+”和“3”接线柱时,图1甲、乙两刻度盘上的示数分别是V和V;
若用“+”和“15”两个接线柱时,则图2示数分别是V和V。
3.下面关于电压的说法不正确的是〔〕
A.某段导体中有电流时,在这段导体的两端一定有电压
B.在一段电路的两端如果有电压,在这段电路中就可能有电流
C.电压是产生电流的原因,在电路的两端如果没有电压,电路中就没有电流
D.电源的电压可以是电源负极聚集的负电荷通过电路流向正极,与正极聚集的正电荷中和
4.关于电压表,下列说法中不正确的是〔〕
A.若不能预先估计被测电压的大小,应先用大量程试触
B.电压表必须并联在被测电路的两端
C.电流必须从电压表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
D.绝对不允许不经用电器而把电压表直接连到电源两极上
5.在图2中的“○”内填上适当的电流表或电压表的符号,并标明正负接线柱。
6.如图3所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,请分析产生这一现象的原因?
7.如图4所示,开关闭合后,灯泡发光,电压表和电流表分别测出了灯泡两端的电压和通过的电流,并且两表的示数分别不超过3V和0.6A。
(1)根据要求将图中实物图连接起来
(2)画出电路图
(3)电压表和电流表的示数各是V,A。
电压(参考答案)
1.定向移动电流电源2.定向移动电流电源3.D4.D5.略6.短路7.
(1)略
(2)略(3)2.5V0.18A
二、电磁学综合题
2.电动机的机械功W机=W−Q=3.3×
105J−1.5×
104J=3.15×
105J,(2019·
天津中考模拟)如图甲所示,设闭合电路中的电流为I,外部电路的等效电阻为R,电源内部电阻为r(r为定值),电源电动势为E,根据串联电路电压特点有E=IR+Ir。
现有如图乙所示的电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙中AC、BC两直线所示。
(1)电压表V1、V2的示数与电流表A的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?
并加以说明。
(2)请你计算出变阻器的总电阻R1的大小。
小贴士
电源两极间存在电压。
实验表明:
不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,物理学中用“电动势”表征电源这一特性,即电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,用符号“E”
表示,实际上由于电源内部有电阻,所以当电路中有电流通过时,电源的内阻也分得一定的电压。
【答案】
(1)详见解析
(2)
【解析】
【分析】
根据题中“小贴士”和电路图可知,本题考查闭合电路的欧姆定律。
当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻R0的电压增大,路端电压减小,结合图丙进行分析判断,确定两电表对应的图线;
结合图像,利用欧姆定律求出R1的值;
【详解】
解:
电压表V1测电路中电阻R0及R1两端总电压(或电源输出电压)。
(1)BC直线为电压表V1的示数随电流表示数变化的图线,AC直线为电压表V2的示数随电流表示数变化的图线。
当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时,电流表示数从I1增大到I4,乙图中电压表V2的示数U0=IR0,可知当电流表A的示数增大时,电压表V2的示数也随着增大:
因为E=I(R0+R1)+Ir,已知电源内阻r和电源电压不变,可知当电流I增大时,Ir增大,则I(R0+R1)减小,即电源输出电压减小,所以BC直线为电压表V1的示数随电流表示数变化的图线。
(2)当滑动变阻器取最大值时,电路中电流最小为I1,电压表V1的示数为U5,则
外部电路的等效电阻为
,
当滑动变阻取最小值时,电路中电流最大,电压表V2的示数为U4,电流表示数为I4,则
3.再如:
无线电遥控设备是通过什么来传递信息的?
答:
无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的。
(2019·
江苏中考模拟)请阅读《手机里的“指南针”》回答文后问题。
手机里的“指南针”智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向(如图1所示),但手机中并不存在真实的小磁针,发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘。
有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的“磁传感器”。
如图2所示,通电长方体金属导体在磁场B中时,会受到磁场力的作用,而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的,因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用,于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D,从而使后表面D带上负电荷:
而前表面C因缺少了电子,带上了正电荷。
由于C、D表面带有不同种电荷,因此在C、D两表面之间就形成一定的电压,这就是霍尔效应。
通过实验可知,电流越大、磁场越强,C、D两表面间的电压就越大,即霍尔效应越显著。
在电流和磁场一定时,“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关,导体中电流I的走向与磁场方向的夹角越接近垂直,霍尔效应越显著。
手机中的电子罗盘(磁传感器)正是利用这一物理原理制成的。
手机都有GPS定位功能,还有必要装电子罗盘吗?
很有必要!
因为在森林里或者大厦林立的地方,手机很有可能接收不到GPS信号,而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向,毕竟地球磁场是无处不在的。
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢?
答案是肯定的。
靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作。
更糟糕的是,如果把强磁体紧靠手机放置,手机内部的铁质元器件会被磁化,成为磁体,给校正电子罗盘带来困难。
有些用户可能会认为这无所谓,因为自己不常使用电子罗盘,但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘。
例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠_____(选填选项前的字母)。
A.手机里安装的普通小磁针受地磁场的作用
B.GPS系统给手机发送指示方向的信号
C.手机中的电子罗盘
(2)如图2所示,通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时,导体C、D两表面间的电压一定_____(选填“为零”或“不为零”)。
如果保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变,那么C、D两表面的电压越大,则表明此时磁场越_____(选填“强”或“弱”)。
【答案】C不为零强
(1)智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向,发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘,智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠手机中的电子罗盘,故选C;
4.由图2可知,此时水温为60℃。
广东中考模拟)阅读短文,回答问题:
无链条电动自行车
无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示。
无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。
它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;
也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。
骑行者踩脚踏板的动能,可通过车上的发电机转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。
因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。
如图所示这款无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah、电压为36V。
与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点。
比如:
省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行12000km也无须大修。
因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过_____转化为电能,然后电能又转化为_____能存储在车子的锂电池中,之后再通过_____驱动后轮再次转化成动能,驱动车子前进。
(2)无链条电动自行车的车把龙头是_____(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(3)如图所示这款车的锂电池最多所储存的电能约为_____J。
(4)如图所示这款车,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶2×
104m;
若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×
104m.则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_____。
【答案】发电机化学电动机省力1.296×
1063:
4
(1)“发电机”实现“自发电”的过程中,可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能,然后电能又转化为化学能存储在车子的锂电池中,之后再通过电动机驱动后轮再次转化成动能,驱动车子前进。
(2)自行车的车把龙头在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(3)由题知,锂电池容量为10Ah、电压为36V,
则锂电池最多所储存的电能约:
W=UIt=36V×
10A×
3600s=1.296×
106J。
(4)设电动自行车前进时的动力为F,
“混合动力驱动”时所提供的总能量:
W1=Fs1=F×
3.5×
104m,
仅靠锂电池驱动所提供的能量:
W2=Fs2=F×
2×
“混合动力驱动”时人所提供的能量:
W3=W1﹣W2=F×
104m﹣F×
104m=F×
1.5×
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比:
5.(3))由I=
可得,电路启动时的总电阻:
R总=
=
=400Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时热敏电阻的阻值:
R2=R总−R1=400Ω−150Ω=250Ω,对照图乙数据可知,此时的启动温度是30℃。
辽宁中考模拟)电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。
感温磁钢及其外套、內锅由弹簧支撑。
感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关,通过杠杄AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热。
当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_____(选填字母)。
A.电阻较大,熔点较低
B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低
D.电阻较小,熔点较高
(2)设想一下,如果“常温超导”实现,为了节能,常温超导材料_____(填“可以”或“不可以”)替代现有的加热元件。
(3)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC可以省_____;
饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于_____(填“省力”,“费力”或“等臂”)杠杆。
(4)电饭锅煮饭时,电能主要转化为_____能:
标准大气压下,用此电饭锅烧水,水沸腾后按钮开关_____(填“会”或“不会”)自动跳起。
【答案】B不可以距离省力内不会
(1)电饭锅加热元件,需要在高温下,并且需要放出较多的热量,根据焦耳定律可知需要较大的电阻,不容易熔断,熔点高一些,所以必须是电阻较大、熔点较高的材料,故选B;
(2)加热元件的工作原理是电流的热效应,根据焦耳定律可知,用电器必须有电阻才能产生热量,故常温超导材料不可以替代现有的加热元件;
(3)煮饭时用手按按钮开关,动力作用在A处、阻力作用在C处,支点在O,所以动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,能够省距离;
饭煮熟后,永磁体落下,动力作用在C处、阻力作用在B处,支点在O,所以动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
6.(5)由P=fv得f=
=22.5N,由图像求出总质量为m总=
=90kg,m人=m总-m车=90kg-40kg=50kg。
江苏扬州教育学院附中中考模拟)阅读短文,回答问题
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,电动汽车的主要部分参数如表所示,如图甲所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车.司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为58kW•h,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。
空车质量
1360kg
轮胎与地面总接触面积
400cm2
蓄电池最大容量
68kW•h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
最大续航里程
180km
(1)为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:
在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车继续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时电机的工作原理是______________
(2)汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆.
(3)在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为_______________Pa.在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为______________J.该电动汽车将电能转化为机械能的效率为______________%.
(4)如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变.当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速.图丁是RV的阻值与车速关系的图像.图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像.则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是______________Ω.当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为______________V.
【答案】电磁感应省力3.4×
1052.7×
10775109.6
(1)汽车行驶带动电机逆向发电,机械能转为电能,电机是利用电磁感应原理进行发电的;
(2)由图可知,O点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆;
(3)人未上车,电动汽车对水平地面的压力为:
F压=G=mg=1360kg×
10N/kg=1.36×
104N;
电动汽车对地面的压强为:
p=
=3.4×
105Pa;
电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为:
F=f=6%G总=0.06×
(70kg+70kg+1360kg)×
10N/kg=900N;
则电动车行驶30km,牵引力做的功为:
W=Fs=900N×
30×
103m=2.7×
107J;
由表格数据可知电池容量为68kW•h,行驶30km时电池剩余容量为58kW•h,则此过程中电动汽车消耗的电能为:
W总=68kW•h-58kW•h=10kW•h=3.6×
107J,则电动汽车电能转化为机械能的转化效率:
η=
=75%;
(4)由电路图可知,两个电阻串联,电压表测量Rv两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图丁可知车速越大,Rv的阻值越大,由
可知通过电路的电流越小,由串联分压可知Rv两端的电压变大,电压表的示数变大,由图戊可知,车速为100km/h时,Rv的阻值最大,通过电路的电流最小为0.2A,RV消耗的电功率为2W,RV的阻值RV1=
=50Ω;
电源电压U=I1(RV1+R)=0.2A×
(50Ω+R)①
通过电路的电流为0.3A,RV消耗的电功率为2.7W,RV的阻值RV2=
=30Ω,
电源电压U=I2(RV2+R)=0.3A×
(30Ω+R)②
由①和②得到R=10Ω,U=12V,
当车速为零时,RV的电阻最小,通过电路的电流最大为0.6A,电路的总电阻R总=
=20Ω,RV的电阻RV小=R总-R=20Ω-10Ω=10Ω;
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- 中考 物理 十六 电压