为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效地避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻的阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为lx).某光敏电阻Rp在不照度下的阻值如下表:
照度/lx |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
电阻/kΩ |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
⑴ 根据表中数据,请在图(1)坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的图线.其阻值随照度变化的规律是 ;
⑵ 如图(2)所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在图(2)虚线框内设计一个电路,给1、2两端提升电压,并要求当开天色渐暗照度至降1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计的电路无影响).
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其它器材如下表.
器材 |
电路符号 |
规格及说明 |
光敏电阻 |
题 ⑴ 中的光敏电阻Rp |
|
电阻箱 |
阻值可调、可读出 调节范围:0~99.9kΩ |
在你所设计的电路中,电阻箱的阻值应调到 _________ kΩ;
⑶ 某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你理出一个可行的解决办法: .
如图所示暗箱,A、B、C、D为四个接线柱,现有三节干电池和1、2、3、5、10的电阻各一只,选用其中一些元件装入暗箱,并满足:
(1)AB间电压为3V不变;
(2)S接通时,V的示数为2V;
(3)S断开时,V的示数为1V.请在图上画出满足上述要求的电路。
江河中的水透过大坝内的孔洞穿过底层从坝外的地面冒出来就形成“管涌”。 管涌险情的发展,会导致决堤灾害。1998年长江流域特大洪灾中,堤坝发生管涌险情6181处,经查证,80%是白蚁在堤坝内穿洞建穴所致。
(1)每年汛期,江水猛涨,水变浑浊,堤脚处极易因水压过大出现管涌险情,请用所学的物理知识解释水压过大的原因。
(2)“千里之堤,溃于蚁穴”。为探究堤中蚁穴的探测问题,小伟利用初中物理电学实验器材设计了一个模拟“蚁穴探测仪” 的电路。电路中两根探针由较粗的塑包铜导线制成,在导线一端剥去一小段外皮做成两个探针头P、Q(如图a),它们相接触时电路中的电表会偏转;把它们插入苹果(模拟土壤)中,电表偏转(如图b);再往里插入苹果的空洞(模拟蚁穴)中,电表不偏转(如图c)。图实验中,利用苹果模拟潮湿的土壤,是因为它们都是 (填“导体”或“绝缘体”)。请在图的虚线框内画出与探针连接的“蚁穴探测仪”的电路图。
图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6 A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60 Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24 V,R0为定值电阻,
甲 乙
(1)R0的作用是 ,当油箱油面下降时,油量表的示数将变 。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值.
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1 ,电压表V2的示数U2 ;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 Ω;
(3)请根据图像求电源电压U和定值电阻R0的阻值。
实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个,电阻箱(电路图符号 )一个,已调零的电流表、电压表各一块,开关两个,导线若干。请选用上述实验器材,设计一个实验证明“两个电阻R1与R2串联时,如果R2的阻值保持不变,则电阻R1与R2串联的等效电阻R跟电阻R1的关系为:R= R1 + b(b为常量)”。请你画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。
传感器担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由_______(导体/半导体/超导体/绝缘体)材料制成的。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图,图中a、b为两个固定的金属片,d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息,开关c应该接在 (a/b)处。若使报警的最低温度降低些,应将P点向 (左/右)移动。
图甲是空调自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表格所示.已知电阻R0为50Ω,左边控制电路电源电压为6V恒定不变.电流表O~30mA量程接入电路,图乙是电流表表盘.当控制电路的电流大于或等于15mA时,右边空调电路启动并开始工作.
温度t/℃ |
0 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
电阻R/Ω |
600 |
500 |
450 |
420 |
390 |
360 |
330 |
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并在图乙中标出表盘上15℃的位置;
(2)如果在电路中再串联一个20Ω的电阻,那么,空调的启动温度是多大?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施.
现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。
如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔断丝(俗称保险丝)。则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少(上表电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。
在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 极,若在1处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图中的 。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B
变化的图象如图所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。图线没有过坐标
原点,是因为 。
(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图19磁场中各处的磁感应强度。
① 将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整。
② 正确接线后,测得的数据如上表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。
③ 根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知,1处的磁感应强度为 T。
④ 在实验过程中,仅将磁敏电阻从1处移至2处,其它条件不变,那么电流表的示数 ,电压表的示数 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
问问想用图所示的器材,设计一个可以测量小灯泡电阻的电路。请你用笔画线代替导线,帮问问把图中的器材连接起来。
要求:①滑动变阻器的滑片向右2,灯泡的亮度变暗;②用电流表测灯泡的电流(灯泡的电阻约为10),电压表测灯泡两端电压。
(1)文文连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别为①__________________________②__________________________。
(2)此实验中滑动变阻器有两个作用:一是________________;二是___________________。
(3)下表是文文牛出的一份实验报告。
①将报告中其他空白补充完整。②本实验报告不够完整,还应添加的基本项目是________。③分析“实验步骤”中存在的主要缺陷是____________。④实验中,要尽量缩短通电时间,并用____(选填“较大”或“较小”)的电流来测量,因为这样做可以防止____________________________。
白炽灯是日常生活中最重要的光源,小明对图甲所示的白炽灯和灯口进行了仔细观察后,结合所学有关知识,明白了许多道理:
(1)在家庭电路它与其他用电器之间是________联,灯尾金属块必须与________线相连,且灯口外壳和灯口上盖都是由塑料或橡胶制成,是由于它们都是________,这些措施都是为了安全用电;
(2)白炽灯用久了会发暗,其原因之一是钨丝先升华后________(填物态变化名称)在灯泡内壁上,影响了玻璃的透光性;原因之二是灯丝变细,电阻变大,在电压不变时,实际功率 ________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图乙是光明牌白炽灯的铭牌,则25 W表示________________。正常工作20 h消耗的电能是________kW·h。
物理卷·参考答案
用实验室提供的常用器材(电源是一节干电池)测电阻时,小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、四个电路图。
(1)小明连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如下:
请你通过分析表格中的实验数据,推断小明在实验室中所用的电路图是 图。
电压表示数U/V |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
电流表示数I/A |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
(2)另外三位同学连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P时,分别出现了下列三种异常现象:
(A)电流表示数有变化,电压表示数几乎为零
(B)电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变
(C)电流表烧坏
请你判断:按 图连接的电路中出现现象(A);按 图连接的电路出现现象(B);按 图出现的电路出现现象(C)。
(3)请你根据上表中的数据,请在图中画出I—U图线,分析图线你能得出的结论是:_________________________________________。
小明同学在资料上看到了一份材料,某大学物理系的同学在测定额定电压为2. 5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I的数据如下表所示:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
0.20 |
0.80 |
1.40 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
I/A |
0.02 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.21 |
(1)小明根据表中的数据,画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像,于是设计了如图甲所示的坐标图.
①请你帮小明在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像;
②实验中发现,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电阻越 (选填“大”或“小”),你认为可能的原因是 ;
③从材料或图像中可知,该小灯泡的额定电流为______A,正常发光时的电阻为_____Ω.
(2)小明还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是他又设计了如图乙所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节.
①请你用笔画线代替导线,按照图乙所示电路图,帮小明将图丙中的实物电路图连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_______端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电压表的示数为零,电流表有示数,则电路可能出现的故障是_______.
③排除故障后,小明想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为小明能做到吗?请判断并简要说明理由__________________________.
如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R最大阻值为36Ω,灯泡电阻不随温度变化。闭合S、S1、S2,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电压表示数为3V;闭合S、S1,断开S2,当滑动变阻器滑片位于最左端时,灯泡正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)R0的阻值。
试题篮
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