小明家购买新房后,进行了装修。
(1)为了起居方便,卧室的照明灯用两个开关进行控制,开关S1安装在进门处,开关S2安装在床头旁,按下其中任意一个开关都可以控制这盏灯。图中S1、S2均为单刀双掷开关,可分别与上下两根导线连接(如图)。在如图所示的电路中,既能满足上述要求,又符合安全用电原则的是______。
(2)人们常用绿色植物清除新房中的有害气体。为防止植物放在干燥的新房中因缺水而枯死,爸爸将花盆放在装有水的盆中,并用塑料薄膜把叶子以下的部位连同水盆一起罩住。半个月后,小明再次来到新房,惊喜地发现植物长得很好,盆里还剩有一些水,而且可以看到塑料薄膜的内壁上有很多细小的水珠,如图所示。请结合物理知识回答:
①在盆上罩塑料薄膜的好处:____________________________________。
②水珠的形成经由的两种物态变化: ________________________。
(3)爸爸想在客厅的竖直墙壁上悬挂一幅全家福相框,相框的上端有两个挂钩。小明在墙上钉了第一根钉子A,确定了左侧挂钩悬挂的位置,如图所示。之后他们发现若想把相框悬挂端正,确定第二根钉子B(右侧挂钩)的位置比较困难,为此爸爸和小明各自提出了一种解决方案,请你把方案中的空白处补充完整。
[爸爸的方案]利用重力的方向总是竖直向下的知识。他将一块橡皮挂在细线的一端,做成一个简易的铅垂线。
步骤1:手拿铅垂线靠近相框的一侧;
步骤2:调整相框的位置,直至__________________,此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。
[小明的方案]利用连通器原理。他找来一根透明的长软管,注入适量的水,做成一个连通器。
步骤1:让连通器软管一侧的水面__________________;
步骤2:调整相框的位置,________________________,此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。
阅读下面短文:
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。
有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快而且精度高。回答下列问题:
⑴如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。
⑵上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图a所示),则25℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)
⑶为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内,能检测大棚内温度的变化,请用图b中的器材(可增加元件)设计一个电路。(2分)
阅读短文,回答问题:
电热膜
电热膜是一种通电后能发热的新型电热器件,由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在聚酯薄膜间制成,如图甲所示.电热膜加热系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成.电源经导线连通电热膜,将电能转化为热能.将这种电热膜安装在房间地板下的地面上,热能就会源源不断地均匀传递到房间的每一个角落.
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,主要以辐射的方式散发热量,给人们的感觉像在露天阳光下一样温暖舒适,没有传统供暖系统所产生的干燥和闷热的感觉.100%的电能输入被有效地转换成了超过66%的远红外辐射能和33%的对流热能.电热膜表面工作温度在40℃左右,远远低于其老化温度,因此电热膜的寿命与建筑是同步的.
电热膜内部结构如图乙所示.经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构.
在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象,厚的导电墨线电阻小.导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.
市售电热膜的额定电压为220V,按功率分一般有两种规格:220瓦每平米、400瓦每平米.220瓦电热膜属于低温电热膜,主要应用于地暖行业;400瓦电热膜属于高温电热膜,主要用于除地暖以外的方面,温度最高可以达到70-80℃,用于印刷烘干,药物烘干等.
(1)电热膜工作时,各条导电墨线是采用 方式连入电路的;
(2)下列关于电热膜的说法中,错误的是
A.电热膜是利用电流的热效应工作的
B.电热膜温度升高时发热功率会自动减小
C.聚酯薄膜是一种导电材料
D.电热膜的电热转换率比电热丝高
(3)某根石墨线的局部导电材料脱落,如左下图中A部分,这根墨线工作时的电功率 ;
A.变大 B.变小 C.不变 D.以上三种情况均有可能
(4)如下图,请用笔画线代替导线,将两块铺设好的电热膜(黑色加粗处为接线柱)与温控器、电源连接起来(笔画线不允许交叉);
(5)某家庭装修时考虑用电热膜为房间进行取暖,若铺设面积为15m2,则通电正常工作2小时消耗的电能为 k·Wh.
某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示, 为开关,双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开,降温后再闭合,循环工作起到调节温度作用,指示灯的额定电压为 ,且亮起即正常工作,发热电阻阻值为 .求:
(1)当指示灯亮时,温度控制器处于 状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时,温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制正常时,记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙,则温度控制器1小时所消耗的电能。
(6分)电热膜是一种新型的电热器件,如图所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图所示.电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长.在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象.导电墨线电阻随温度变化的关系如图所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的;
(2)如图所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是 联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA IB(填“<”、“=”或“>”)。
(3)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图C部分,这根导电墨线的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是电热丝电阻随温度的升高而 ,温度高时发热功率 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表(由电流表改装而成,电流表的量程是0~0.6A.)指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度。现已知电源电压是6V,定值电阻R/的阻值是12Ω.
(1)电阻R/的作用是__________________。
(2)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则油面_________(选“上升”或“下降”)。
(3)当油面处在A处时,电流表示数为多少?
(4)当油量表指针指在刻度盘的中央时,求滑动变阻器R两端的电压多大?
电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住6楼,放学后,乘电梯回家.
(1)若小明的体重为500N,脚与电梯地面的总接触面积为0.05m2,则小明对电梯地面的压强为多少?
(2)若电梯在20s内将小明匀速提升15m,在此过程中,电梯上升的速度是多少?电梯对小明做了多少功?电梯对小明做功的功率为多少?
小明又查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关S,电动机不工作.在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小的变化情况如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
(3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性________(填“增强”“减弱”或“不变”).
(4)若电磁铁线圈中的电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载.(g取10N/kg)
阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻:阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻 的阻值随温度 变化的图象(为方便计算,已将图线作了近似处理)。图丙是用 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在 之间调节, 为定值电阻,阻值为 .该电路工作原理是:当保持通过 的电流不变时, 两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表 表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从 表盘上读出温度值。测量时,将 放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使 表的示数保持 不变(即电路中的电流保持 不变),再从 表盘上读出待测温度 。
(1)热敏电阻 是 (选填"正"或"负" 温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将 放入冰水混合物中时, 的阻值是 。
(2)测温时,保持 两端电压为 , 两端的电压随温度升高而 (选填"变大""变小"或"不变" 。
(3)某次测温时, 表盘上显示的温度是 ,此时电源电压为 。
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 。
阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电.为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换.
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路 |
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路 |
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 |
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电 |
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 .
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器 (能/不能)及时断开电路.
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 .
为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω,A.b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值Rab=25Ω,电源电压U=3V,电流表的量程为 O~0.6A, 当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)小明在电路中连入电阻RO的目的是___________________ _。
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的___________A刻度处。
(3)通过计算说明, 当电流表的示数为0.6A时,拉力应为多少N?
某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为 。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉);
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是: ;
(3)该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 .要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (填“ ”或“ ” 端移动,使电压表的示数为 ;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的 图象,根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 ;
(5)为了用电流表、电阻箱 和滑动变阻器,测量额定电流为 的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:
①闭合开关 、 ,断开 ,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关 、 ,断开 ,调节电阻箱 ,使电流表的示数为 ,读出此时电阻箱的电阻值为 ,则小灯泡的额定电功率的表达式为 。
小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有:电源(电压4.5V)、滑动变阻器R(0~20Ω)、电阻箱R 0(0﹣999.9Ω)、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)小明将S拨至"1",调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表示数为0.36A.再将S拨至"2",调节电阻箱,使电流表示数为 A,此时电阻箱的示数如图丙所示,则待测电阻的阻值Rx= Ω。
(3)把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时,小虎想先把"×10"档从1调到0,再调"×1"档。你认为他的想法是否妥当?答: (选填"是"或"否"),理由是: 。
(4)测量结束断开开关后,应首先拆除 (选填"电源"或"电流表")两端导线。
将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连接成电路,接在9V的电源上,如图所示。光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:(“光强”是表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉,即cd)
(1)若电流表的示数增大,表示光强在________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)由表中数据可知当光强E=2cd时,电流表的示数为0. 3A,则定值电阻R0为多少Ω?通电1min,R0上产生的热量为多少?
(3)某一时刻,电流表的示数为0.5A,则此时的光照强度为多少?
生活中安全用电十分重要,下表是网络上提供的一组人体电阻测量值。
测量项目 |
干燥时 |
沾水潮湿时 |
警示语: |
电阻 |
电阻 |
电流 |
|
手与脚之间 |
3kΩ |
1kΩ |
|
手与塑料鞋之间 |
600kΩ |
5kΩ |
|
(1)潮湿时,若在手与脚、手与塑料鞋底之间加220V电压,请算出电流值填在表中空格处;
(2)如果通过人体的安全电流不大于25mA,请你为图示的做法配上警示语。
试题篮
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