专题五 电学.docx

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专题五电学

专题五电学

一、选择题

1．[2012·东营]通常情况下，下列各组物品均属于导体的是

（　C　）

A．干木棒、陶瓷碗　　　　B．塑料尺、食盐水

C．金属硬币、人体D．石墨、空气

【解析】食盐水、石墨、金属硬币、人体是导体。

2．[2012·玉林]下列做法符合安全用电原则的是（　A　）

A．使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体

B．家庭电路中保险丝可用铜丝代替

C．家用电器着火时应迅速用水来灭火

D．家用电器金属外壳不要接地

【解析】保险丝不可用铜丝代替；电器着火时应迅速断开电源。

3．[2012·温州]如图Z5－1所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。

当开关S1闭合、S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。

下列电路设计符合这种要求的是（　C　）

图Z5－1

【解析】A中闭合开关S1时电路短路；B中只有两个开关都闭合灭蚊网才能工作。

4．[2011·济宁]将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图Z5－2所示。

闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（　C　）

A．灯L1额定功率较大

B．灯L2两端电压较大

C．灯L1的电阻较大

D．通过灯L1的电流较大

【解析】串联电路中功率与电阻成正比。

图Z5－2

图Z5－3

5．[2012·玉林]在如图Z5－3所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数。

为了找出发生故障的原因，用电压表进行检测发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是（　A　）

A．L1断路B．L1短路

C．L2断路D．L2短路

【解析】b、c间的电压为零说明断路发生在b、c之外。

6．[2010·黔东南]电能表的表盘如图Z5－4所示，关于电能表下列说法正确的是

（　A　）

图Z5－4

A．“50Hz”是说这个电能表在50赫的交流电路中使用

B．“10（20）A”是说这个电能表的标定电流是20安

C．“10（20）A”是说这个电能表的额定最大电流是10安

D．“600revs/（kW·h）”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600千瓦时

【解析】电能表的标定电流是10安，转600转消耗1千瓦时电能。

图Z5－5

7．[2011·泸州]如图Z5－5所示的电路，闭合开关，两只灯泡都不发光，且电流表和电压表均没有示数。

现仅将L1和L2两灯泡的位置对调，其他不变。

再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不发光，电流表指针仍然不动，但电压表的指针却有了明显的偏转。

根据以上信息可以判断（　C　）

A．电流表损坏了

B．灯泡L1的灯丝断了

C．灯泡L2的灯丝断了

D．电源接线处松脱

【解析】电灯不亮，两表没有示数，说明电路断路，当换灯后电压表有示数，说明原来L2断路。

8．[2011·潍坊]如图Z5－6所示电路，电源电压保持不变。

闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，电流表A1的示数逐渐变小，这一过程中（　C　）

A．滑片P是向左滑动的

B．电压表V的示数逐渐变小

C．电流表A的示数逐渐变小

D．电流表A与A1的示数差逐渐变小

【解析】两电阻并联，A1示数减小，说明滑片向右移动，电压表示数为电源电压不变。

电流表A测量干路电流，随支路电流减小而减小。

图Z5－7

图Z5－6

9．[2010·义乌]如图Z5－7所示，MN间电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为20欧。

当滑动变阻器滑片P处于a端时，电流表示数为0.25安；当滑片P处于ab中点时，电流表示数为0.40安，则MN间的电压是（　D　）

A．6伏B．5伏

C．4伏D．3伏

【解析】由于R1、R2并联，所以在滑片移动过程中通过R1的电流不变。

当滑片从a滑到中点时，增加的电流为0.40A－0.25A＝0.15A，所以：

－

＝0.15A，解得：

U＝3V

10．[2011·南京]在探究电路的电压规律实验时用了图Z5－8中的某个电路，已知R1＝R2＜R3，电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V。

实验时的电路图应是（　B　）

图Z5－8

【解析】串联电路中，总电压等于分电压之和，电压之比等于电阻之比。

11．[2012·玉林]如图Z5－9所示为AB两个导体的I－U图线，由图线可知（　B　）

A．RA>RBB．RA

C．RA＝RBD．无法确定

【解析】由图知当电流相等时，B两端电压高。

图Z5－9

图Z5－10

12．[2012·达州]如图Z5－10所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V3W”字样。

当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　B　）

A．6V　1.5WB．6V　0.75W

C．3V　1.5WD．3V　0.75W

【解析】当开关S闭合，滑片P移至a端时，L与R并联；当开关S断开，滑片P移至b端时，L与R串联。

图Z5－11

13．[2012·桂林]如图Z5－11所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。

比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（　C　）

A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙

B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙

C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙

D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙

【解析】两电阻串联，电流相等，电阻越大，两端电压越高，相同时间内放出热量越多。

14．[2012·包头]如图Z5－12所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的电路是（　D　）

图Z5－12

【解析】D选项中闭合开关Rx短路，电压表示数为电源电压；断开开关，电压表示数也是电源电压。

15．[2012·河北]如图Z5－13所示，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻。

将滑片P置于中点，只闭合S1时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。

下列情况中电压表和电流表示数变化正确的是（　B　）

图Z5－13

A．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表示数不变，电流表示数变

小

B．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表示数变大，电流表示数变

大

C．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电压表示数变大，电流表示数变

小

D．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电压表示数不变，电流表示数变

大

二、填空题

16．[2011·桂林]一根镍铬合金丝两端电压一定，将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其电阻将变小，通过的电流将变大。

（均选填“变大”、“变小”或“不变”）

17．[2011·德州]家庭电路中各用电器是并__联的，铭牌上均标有“220V100W”的电视机和电热毯都正常工作1小时，则电热毯产生的热量较多。

18．[2011·河南]某测电笔中有一个880kΩ的高阻值电阻，这个电阻与氖管是串联连接的。

当用这个测电笔测家庭电路的火线时，氖管发光，若人体及氖管的电阻均忽略不计，则此时通过人体的电流约为__0.25__mA。

图Z5－14

19．[2011·河南]如图Z5－14所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。

小明由此推测：

若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。

小明推测的依据是电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场。

你认为磁针的N极会向纸外（选填“纸内”或“纸外”）偏转。

【解析】电子定向移动的方向与电流方向相反。

图Z5－15

20．[2011·桂林]如图Z5－15所示，电源电压不变。

将定值电阻R1和R2串联后接在电源上，R1消耗的功率为3W，R2消耗的功率为6W，则R1＝__0.5__R2；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路消耗的总功率为__40.5__W。

21．[2012·安徽]如图Z5－16所示的电路中，电阻R1和R2串联接在AB两端，电压表并联接在R1两端。

已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，电压表示数为2.5V，则AB两端的电压U＝__7.5__V。

【解析】两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电路中的电流I＝

＝

＝0.25A，电源的电压U＝I（R1＋R2）＝0.25A×（10Ω＋20Ω）＝7.5V

图Z5－17

图Z5－16

22．[2012·大理]如图Z5－17所示电路中，L标有“3V1.5W”字样。

当S1、S3闭合，S2断开时，L正常发光；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为0.2A。

则R的电阻为__9__Ω，此时灯L两端的电压时__1.2__V。

【解析】当S1、S3闭合，S2断开时，R、L并联，电源电压为3V，当S2闭合，S1、S3断开时，R、L串联。

三、实验探究题

23．[2012·常州]小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图如图Z5－18甲所示。

电源电压不变，R1为定值电阻，电流表A选用0～0.6A量程，电压表V1选用0～3V量程，电压表V2选用0～15V量程，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样。

图Z5－18

（1）请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙。

图Z5－19

【答案】图略

（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在__B__（填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关S，发现电流表A与电压表V2的示数为零，电压表V1的示数不为零，则电路存在的故障是电阻R1断路。

（4）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如下表所示，分析表中实验数据可得结论：

当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

序号

电压表V1的示数U1/V

电流表A的示数I/A

1

1.0

0.1

2

2.0

0.2

3

3.0

0.3

（5）实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出I－U2图线，如图Z5－19所示，电源电压是__6__V。

在保证实验器材安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于__10Ω__。

24．[2012·达州]小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用小灯泡上标有“3.5V”字样。

（1）请你在图Z5－20中用笔画线连好最后一根导线。

图Z5－20

【答案】如答图所示。

（2）请观察图，小张连好电路后，接下来应将滑片P移至左端才能保证实验时不损坏仪表。

（3）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表正负接线柱接反了。

（4）检查连接无误后小张测出了下表三组数据，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为__1.4W__。

次数

电压U/V

电流I/A

灯泡亮度

1

3.0

0.36

偏暗

2

3.5

0.40

正常

3

4.5

0.42

偏亮

（5）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（6）假如电源电压恒为6V，但电压表0～15V挡已坏，小张将现在的电路做了改动也能测出小灯泡的额定功率，请在下面的虚线方框内画出改动后的电路图。

【答案】如答图所示

第24题答图

四、分析计算题

25．[2012·安徽]某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图Z5－21所示，表盘上“1600imp/kW·h”表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次。

根据表盘上的信息，回答下列问题：

（1）该同学家上个月共用电多少kW·h?

（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？

（3）若只让一个标有“220V484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？

（设电热器的电阻不变）

【答案】

（1）95kW·h　

（2）2200W　（3）200V

【解析】

（1）本月消耗的电能：

W＝12614.6kW·h－12519.6kW·h＝95kW·h。

（2）∵“220V”表示这个电能表的额定电压，“10A”表示电能表的标定电流，∴电能表正常工作时的最大功率为：

P＝UI＝220V×10A＝2200W。

（3）∵电能表的指示灯闪烁了32次，

∴电热器消耗的电能为：

W＝

＝0.02kW·h＝7.2×104J，而t＝3min＝180s，

∴电热器的实际功率为：

P＝

＝

＝400W，又∵U额＝220V，P额＝484W，

∴电热器的电阻为：

R＝

＝

＝100Ω，而P＝

，

∴该同学家的实际电压为：

U实＝

＝

＝200V。

26．[2011·绍兴]小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。

如图Z5－22是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。

图Z5－21

（1）在风速为__12__米/秒时达到最大输出功率；

（2）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是：

风速在3～12米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于12米/秒时，风速越大，输出功率越小；

（3）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是1米2，总质量为60千克。

计算该装置对水平地面的压强多大？

图Z5－22

【答案】600帕

（4）若该风力发电机按输出功率为500瓦发电，平均每天工作8小时，计算一年（365天）发电量是多少？

【答案】1460千瓦时

【解析】

（3）p＝

＝

＝

＝600帕

（4）W＝Pt＝0.5千瓦×365×8小时＝1460千瓦时

27．[2012·铜仁]一只标有“6V　3W”的小灯泡，接在如图Z5－23所示的电路中，设电源电压和灯丝电阻均不变，求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？

（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时，闭合开关后小灯泡恰能正常发光，求电源电压是多少？

图Z5－23

（3）如果换一电源及额定电压为8V的灯泡，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到中点c时，灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为P，当滑片P滑到b端时，灯泡的实际功率为P′，已知P∶P′＝16∶9，求所换电源的电压？

（设所换电源电压和灯丝电阻均不变）

【答案】

（1）12Ω　

（2）9V　（3）12V

【解析】

（1）灯泡的电阻：

RL＝

＝

＝12Ω；

（2）灯泡正常发光，所以电路中的电流：

I＝

＝

＝0.5A，

电源的电压：

U＝I（RL＋RP）＝0.5A×（12Ω＋6Ω）＝9V；

（3）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到中点c时，等效电路图如答图

（1）所示；

当滑片P滑到b端时，等效电路图如答图

（2）所示。

第27题答图

∵P∶P′＝16∶9，

∴

＝

＝

，

解得：

＝

；

∵电源的电压不变，

∴I（RL＋

RP）＝I′（RL＋RP）

解得：

RL＝RP，

由答图

（1）可得：

电源的电压U＝I（RL＋

RP）＝I×

RP＝

UL＝

×8V＝12V。