1、2021 年科学中考真题分类汇编年科学中考真题分类汇编 10：电磁学：电磁学 一、单选题一、单选题 1.（2021 台州）电给人类的生活带来极大的方便，然而使用不当时，也会给人们带来危害，下列符合安全 用电原则的是( ) A. 超负荷使用插座 B. 用湿手触摸开关 C. 将插头的接地插脚掰弯使用 D. 放风筝时远离高压设备 2.（2021 湖州）以下四幅家庭电路图中，连接正确的是（ ） A. B. C. D. 3.（2021 宁波）1909 年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的极高速 a 粒子流轰击一片很薄 的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在 1911 年提出了原子的有
2、核模型。要解释本实验现象 产生的原因，下列知识中不需要用到的是( ) A. 同种电荷相互排斥 B. 电荷的定向移动形成电流 C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 一个 a 粒子的质量比一个电子的质量大得多 4.（2021 杭州）如图所示，闭合电磁铁开关 S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（ ） A. 条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力 B. 条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力 C. 将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 D. 若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大 5.（2021 金华）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根
3、据图中 小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（ ） A. 甲、乙都是 N 极 B. 甲、乙都是 S 极 C. 甲是 N 极，乙是 S 极 D. 甲是 S 极，乙是 N 极 6.（2021 湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振 动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ） A. 利用了电磁感应原理 B. 利用了通电导体在磁场中受力的原理 C. 利用了电流的磁效应 D. 产生了直流电 7.（2021 丽水）丽水处州府城一角的磨盘特别受小孩青睐。当人推着磨盘转动时，磨盘上竖着的“丽水”两 字和其周围墙壁上的灯同时亮起(如图)。下列四幅
4、图中能反映其工作原理的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题二、填空题 8.（2021 宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。 （1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的 高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 _越大，响度越大。 （2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地 表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了_的概念，实际上它也并不存在。 9.（2021 宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁 利用紫外光敏电阻对
5、紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭 合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。 （1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器 R1的滑片 P 向_(填“左”或“右”)移动。 （2）从安全用电的角度分析，进户线 a 应该是_线。 10.（2021 杭州）电给人类的生活带来了极大的方便，了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭 电路的电压是_V；对于人体，一般情况下_以下的电压才是安全的；安全用电原则是不接 触_，不靠近_。 11.（2021 温州）“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“
6、磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有 较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。 （1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：_。 （2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。 当密封盖上方无水时，在磁体 B 作用下，磁体 A 将密封盖顶起。若磁体 A 下端为 N 极，则磁体 B 上端为_极。 当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是_。 12.（2021 嘉兴）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用， （1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈 abcd 置于磁场中，线圈的 ab、cd 边受到_，使线圈 转动起来。 （2） 某电
7、动车是利用电动机来驱动车轮转动的， 遇到障碍时， 只要按下倒车开关就能改变线圈中_ 来实现倒车。 13. （2021 衢州） 绿色生态理念要求人们注重环保节能。 如图是额定功率为 5W 的 LED 灯与 60W 的白炽灯， LED 灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 （1）使用_灯照明更符合绿色生态理念。 （2）两灯都正常工作时，相等时间内通过 LED 灯和白炽灯的电流所做的功之比为_。 14.（2021 台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定 电压为 220 伏，R1=2000 欧，R2=484 欧。 （1）
8、开关转至 ac 位置时，电阻 R1和 R2的连接方式是_。 （2）开关转至 bd 位置时，该电热器可实现_功能、它的额定功率是_瓦。 三、解答题三、解答题 15.（2021 杭州）如图电路中，电源电压恒为 4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。 （1）灯泡正常工作时，电压表 V1、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少? （2）灯泡正常工作 4 分钟，整个电路消耗的电能是多少? 16.（2021 金华）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开 关 S 接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下 表。 项
9、目 参数 工作电压（V） 20 低档位功率（W） 5 高档位功率（W） 10 完成下列问题： （1）旋转开关 S 接触“bc”两触点时，加湿器属于_档位； （2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？ （3）加湿器高档位工作 6 小时，将消耗多少电能？ 17.（2021 温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、 外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海 洋环境的监测任务。 （1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供 1 千瓦时电能。它在整个运动过程中 前进速度保持 0.2 米/秒，
10、但只有 9的时间耗电，耗电时功率仅为 4 瓦。该滑翔机充电一次总共能航行 的路程为多少千米？ （2）该滑翔机总重 515 牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为 0.0495 米 3。已知海水密度随深 度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在 600 米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米 3。 （忽略海水 压强对油和滑翔机外壳体积的影响） 18.（2021 绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压 U1=220V,R1=242。控 制电路电源电压 U2=3V,R2=300,热敏电阻 R 能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计 线圈的电阻。当线圈中的电
11、流大于或等于 40mA 时, 继电器的衔铁被吸合,动触点 A 与静触点 B 接触; 当 线圈中的电流小于或等于 30mA 时衔铁被释放,动触点 A 与静触点 C 接触。求: （1）闭合开关 S1和 S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点 A 与_(选填“B”或“C”)静触点相接触。 （2）电热丝 R1正常工作 5 分钟消耗的电能。 （3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。 19.（2021 湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为 3 伏)的电流与它两端电压的关 系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了 图像 a，还作出
12、了电流大小与电源电压大小的关系图像 b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为 20 欧)。 （1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮) （2）根据图像 a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。_ （3）当电流表示数为 0.12A 时，电压表的示数为多少? （4）图丙阴影部分的面积表示_。 20.（2021 台州）如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤 盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥 力大小。 使指针始终指在“a”位置。 此时， 该电子秤所称
13、量物体质量 m 跟电路中电流 I 的关系可视为： m=k(k 为 500 克/安)。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。 （1）图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为_极。 （2）当放上物体后，为了使指针仍处在a”位置，必须将滑动变阻器滑片向_端移动。 （3）图中电源电压为 9 伏，线圈电阻为 10 欧、线圈允许通过的最大电流为 0.8 安，滑动变阻器规格为 “5002A，电流表量程为 00.6 安。 计算该电子秤所能称量物体质量的范围_. 要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是_。(假设弹簧等元件均能正常工作) A增大电源电压 B换用100；1A”的滑
14、动变阻器 C电流表的量程换用“03 安” 21.（2021 台州）是某简易吊装机、其简化结构如图乙所示。 （1）吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是_。 （2）吊装机总重为 1500 牛，其重力作用线通过 A 点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时， 为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ （3）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中 D，E，F 处时，能 达到最佳防翻效果的是_。 （4）电动机的额定功率是 1200 瓦，正常工作时消耗的电能有 75%转化为重物的机械能。当吊装机配重 足够时，可在 10 秒内使重物匀速上升 3 米，求所吊重物受到的重力大小。 2
15、2.（2021 宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡 L 上标有“6V 2.4W字样，其灯丝电阻随温度 的升高而增大；OA、OB、OC 是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度 成正比)。闭合开关 S，当滑片 P 从 A 点滑到 O 点过程中，电流表示数和灯泡 L 亮度均保持不变。 （1）求灯泡 L 正常发光时，通过灯泡 L 的电流大小。 （2）金属丝 OA 的电阻 Ra=_。 （3）继续滑动图甲中滑片 P 到 OB 段，当 PB= 2 3 OB 时，电流表示数为 0.36A；当 PB= 1 2 OB 时，小灯 泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连
16、成图乙所示电路。闭合开关 S，使滑片 P 在 OC 上移动，当 PO= 1 3 OC 时，电压表示数为 4.8V；当 PO= 1 4 OC 时，电压表示数为 6.0V。求金属丝 OC 的电阻 Rc的大小和电源电压大小。 23.（2021 嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。 【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L： 功能：加热：保温： 性能：能在 7 分钟内将 1L 水从 20加热到 100(不计热量损失)。 （1） 【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1R2 ， 所以总功率 P串R并； 根
17、据公式 = 2 可知，此时总功率 P2P并； 则前者为低档，后者为高档。 17.（2021 温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、 外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海 洋环境的监测任务。 （1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供 1 千瓦时电能。它在整个运动过程中 前进速度保持 0.2 米/秒，但只有 9的时间耗电，耗电时功率仅为 4 瓦。该滑翔机充电一次总共能航行 的路程为多少千米？ （2）该滑翔机总重 515 牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为 0.0495 米
18、 3。已知海水密度随深 度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在 600 米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米 3。 （忽略海水 压强对油和滑翔机外壳体积的影响） 【答案】 （1）解：t= = 1千瓦时 4瓦 = 3.6105焦 4瓦 = 9 105秒 t总= 9105秒 9% =1 107秒 s=vt总=0.2 米/秒 1 105秒=2 105米=2000 千米 答：充电一次总共航行路程 2000 千米。(其它合理解法也可) （2）解：该滑翔机处于悬浮状态时，F浮=G物= 515 牛 由 F浮= 液 gV排 ， 得 V排= 浮 液g = 515牛 1.03103千克/米 310 牛/千克 =0.
19、05 米 3 所以 V 油= 0.05 米 3-0.0495 米3=5 10-4米3 答：该滑翔机在 600 米深度悬浮时，外油囊中油体积为 5 10-4米 3(其它合理解法也可) 18.（2021 绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压 U1=220V,R1=242。控 制电路电源电压 U2=3V,R2=300,热敏电阻 R 能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计 线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于 40mA 时, 继电器的衔铁被吸合,动触点 A 与静触点 B 接触; 当 线圈中的电流小于或等于 30mA 时衔铁被释放,动触点 A 与静触点 C
20、 接触。求: （1）闭合开关 S1和 S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点 A 与_(选填“B”或“C”)静触点相接触。 （2）电热丝 R1正常工作 5 分钟消耗的电能。 （3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。 【答案】 （1）C （2）W= 2 = (220)2 242 5 6 =6 104J （3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流 I=0.04A，故恒温箱内温度达到 最高值瞬间 R=U2/I=3V/0.04A=75，由乙图可知恒温箱内的最高温度为 100； 当电磁铁衔铁被吸合时，R1与 R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流 I=0.03A。 I2
21、=U2/R2=3V/3000=0.01A， IR=I-I2=0.03A-0.01A=0.02A， R=U2/IR=3V/0.02A=150， 由乙图可知恒温箱内的最低温度为 90。 故恒温箱内的温度变化范围为 90-100。 【解析】 （1）闭合开关 S1和 S2 ， 恒温箱开始工作，那么上面的电阻 R1所在的电路必须接通，即此时 衔铁的动触点 A 与静触点 C 相接触。 （2）根据公式 = 2 计算出电热丝 R1消耗的电能； （3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流 I=0.04A，只有热敏电阻 R，根据公式 = 2 计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温
22、度； 电磁铁衔铁被吸合时，R1与 R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流 I=0.03A。首先根据 2= 2 2计算出通过 R2的电流， 再根据 IR=I-I2 计算出通过热敏电阻的电流， 最后根据 = 2 计算出热敏 电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。 19.（2021 湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为 3 伏)的电流与它两端电压的关 系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了 图像 a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像 b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为 20 欧)。 （1）根据图甲
23、将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮) （2）根据图像 a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。_ （3）当电流表示数为 0.12A 时，电压表的示数为多少? （4）图丙阴影部分的面积表示_。 【答案】 （1） （2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越 小。 （3）解：U滑=IR滑=0.12A20=2.4V U 灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V （4）滑动变阻器的电功率 【解析】 （1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。 电压表的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将“3”接线柱与灯泡右端接
24、线柱相连即可； 变阻器与开关串联，只需将它右下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示： （2）根据图丙可知，图像 a 总体是上升的，但是上升的速度越来越慢，则得到结论：通过小灯泡的电 流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。 （3）变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.12A20=2.4V； 灯泡两端的电压：U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。 （4）根据图丙可知，图像 a 上某点的横坐标就是灯泡的电压，则长方形阴影的宽就是电源电压与灯泡 电压之差，根据 U总=U+U变可知，长方形阴影的宽就是变阻器的电压。长方形阴影的长就是图像 a 上某 点的纵坐标，也就是
25、通过变阻器的电流。根据 P=UI 结合长方形的面积公式 s=长 宽可知，阴影部分的面 积表示滑动变阻器的电功率。 20.（2021 台州）如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤 盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥 力大小。 使指针始终指在“a”位置。 此时， 该电子秤所称量物体质量 m 跟电路中电流 I 的关系可视为： m=k(k 为 500 克/安)。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。 （1）图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为_极。 （2）当放上物体后，
26、为了使指针仍处在a”位置，必须将滑动变阻器滑片向_端移动。 （3）图中电源电压为 9 伏，线圈电阻为 10 欧、线圈允许通过的最大电流为 0.8 安，滑动变阻器规格为 “5002A，电流表量程为 00.6 安。 计算该电子秤所能称量物体质量的范围_. 要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是_。(假设弹簧等元件均能正常工作) A增大电源电压 B换用100；1A”的滑动变阻器 C电流表的量程换用“03 安” 【答案】 （1）S（2）B（3）0.075kg03kg；BC 【解析】(1) 线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电 磁铁的下端为 N 极，上端为
27、 S 极。根据两者产生的是斥力可知，永磁体下端是 S，上端是 N。 (2)放置物体后，秤盘要下降，要使得仍然指在 a 位置、需要有更大的斥力才能维持，即电磁铁需要更大 的磁性才可以，所以电流值需要增大，滑变的阻值需要减小。所以 P 要向 B 端滑动。 (3)电流表的量程为00.6A， 则通过电路的最大电流为0.6A， 代入公式m=k得到： m=0.5kg/A 0.6A=0.3kg， 即电子秤的最大称量范围为 mmax=0.3kg。 电流表最小读数为滑变整个接入时的电流， 此时电流 = 总 = 9 10:50 = 0.15 ， 代入公式得：mmin=0.5kg/A 0.15A=0.075kg。
28、所以称量范围是 0.075kg0.3kg。 A增大电源电压，通过通过电流表的电流会增大，即放上相同质量的物体时，原来没有达到量程，现 在可能达到或超过量程，因此电子秤的量程变小，故 A 不合题意； B换用100；1A”的滑动变阻器，电阻变大，电流变小，即方向相同质量的物体时，原来恰好达到量 程，现在却小于量程了，因此电子秤的量程变大，故 B 符合题意； C电流表的量程换用“03 安”，量程比原来变大，那么电子秤的量程肯定变大，故 C 符合题意。 故选 BC。 21.（2021 台州）是某简易吊装机、其简化结构如图乙所示。 （1）吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是_。 （2）吊装机总重为 1500
29、 牛，其重力作用线通过 A 点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时， 为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ （3）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中 D，E，F 处时，能 达到最佳防翻效果的是_。 （4）电动机的额定功率是 1200 瓦，正常工作时消耗的电能有 75%转化为重物的机械能。当吊装机配重 足够时，可在 10 秒内使重物匀速上升 3 米，求所吊重物受到的重力大小。 【答案】 （1）改变力的方向 （2）设物体重为 G，动力臂 L1=1.25m，阻力为吊装机总重，F2=1500N，阻力臂 L2=1.5-1.25=0.25m。 根据杠杆的平衡条件
30、F1L1=F2L2得到：GL1=F2L2 ， G 1.25m=1500 0.25m， 解得：G=300N。 （3）F （4）电机工作产生的机械能全部用来使拾升物体， 所以 W物=G物h=W电； G物h=Pt； G物 3m=75% 1200W 10s； 代入数据即可解得：G物=3000N。 【解析】(1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是改变力的方向。 (2)设物体重为 G，动力臂 L1=1.25m，阻力为吊装机总重，F2=1500N，阻力臂 L2=1.5-1.25=0.25m。 根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2得到：GL1=F2L2 ， G 1.25m=1500 0.25m， 解得：G=3
31、00N。 (3)根据杠杆的平衡条件可知，所加配置为阻力，当阻力臂越大的时候，吊装机越不容易倾倒，故选 F； (4)电机工作产生的机械能全部用来使拾升物体， 所以 W物=G物h=W电； G物h=Pt； G物 3m=75% 1200W 10s； 代入数据即可解得：G物=3000N。 22.（2021 宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡 L 上标有“6V 2.4W字样，其灯丝电阻随温度 的升高而增大；OA、OB、OC 是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度 成正比)。闭合开关 S，当滑片 P 从 A 点滑到 O 点过程中，电流表示数和灯泡 L 亮度均保持不变。
32、（1）求灯泡 L 正常发光时，通过灯泡 L 的电流大小。 （2）金属丝 OA 的电阻 Ra=_。 （3）继续滑动图甲中滑片 P 到 OB 段，当 PB= 2 3 OB 时，电流表示数为 0.36A；当 PB= 1 2 OB 时，小灯 泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关 S，使滑片 P 在 OC 上移动，当 PO= 1 3 OC 时，电压表示数为 4.8V；当 PO= 1 4 OC 时，电压表示数为 6.0V。求金属丝 OC 的电阻 Rc的大小和电源电压大小。 【答案】 （1）解：灯泡 L 正常发光时，通过的电流 I= = 2.4 6 =0.4A 答：灯泡
33、L 正常发光时，通过灯泡 L 的电流大小为 0.4A。 （2）0 （3）解：本题的电路可以用下图表示： 根据题意，可得四种电路连接情况： 图甲中，当 PB= 2 3 OB 时，R 变1= 2 3 Rb ， 电路中的电流 I1=0.36A 图甲中，当 PB= 1 2 OB 时，R 变2= 1 2 Rb ， 灯 L 正常发光，电路中的电流 l2= 0.4A 图乙中，当 PO= 1 3 OC 时，R 变3= 1 3 Rc，灯 L 两端电压 UL3=4.8V 图乙中，当 PO= 1 4 OC 时，R 变4= 1 4 Rc，灯 L 两端电压 UL4=6.0V，灯 L 正常发光) 由于和时，L 都正常发光
34、，即和电路是等效的 所以 R变2=R变4 ， 即 1 2 Rb= 1 4 Rc ,2Rb=Rc 因为 U=U变+UL=I变R变+UL 所以由得：U=I2R变4+UL4=0.4A 1 4 Rc+6.0V-(1)式 中 R变1= 2 3 Rb= 1 3 Rc ， 与 R 变3= 1 3 Rc等大，即和电路是等效的 因为 U=U变+UL=I变R变+UL 所以由得：U=I3R变3+UL3=0.36A 1 3 Rc+4.8V-(2)式 由(1)式和(2)式可解得：Rc=60 U=12V 答：金属丝 OC 的电阻 Rc的大小为 60，电源电压为 12V 23.（2021 嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣
35、小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。 【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L： 功能：加热：保温： 性能：能在 7 分钟内将 1L 水从 20加热到 100(不计热量损失)。 （1） 【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1R2）进行设计，其中方案一如 图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整 （2） 【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大 为多少欧姆?Q吸= cm(t-to) ，c水=4.2 103J/(kg) （3） 【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全
36、，从安全角度提出一条设计建议_。 【项目制作】 【答案】 （1） （2）解：m=V=1.0103kg/m3 1 10-3 m3=1kg Q吸= cm(t-to)= 4.2 103J/(kg) 1kg(100-20) =3.36 105J W=Pt=Q = = 3.36105 760 = 800 P= 2 = 2 = (220)2 800 = 60.5 答：选择的加热电阻阻值最大为 60.5 （3）在加热的支路上增加温度控制开关（合理即可） 【解析】 （1）根据功率的公式 = 2 可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大。 方案一： 将两个电阻串联， 开关与其中一个电阻并联。 当这
37、个开关闭合后， 短路电阻， 这时总电阻变小， 总功率增大，符合要求； 方案二： 将两个电阻并联， 一个开关与其中一个电阻串联。 闭合这个开关后， 总电阻变小， 总功率增大， 符合要求，如下图所示： 24.（2021 丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加 热电路如图乙所示，电阻 R1和 R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关 S2；可接 a 或 b，再通过开关 S1 的通断，实现“高、中、低三种温档的调节，其中低温档的功率为 20 瓦，电阻 R1为 1210 欧。 （1）座圈加热时，把电能转化为_能； （2）当开关 S1闭合、S2接 a 时，该座圈
38、的电路相当于下列选项中的_； （3）1 千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？ （4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？ 【答案】 （1）内(或热)（2）C （3）解；P=20W=0.02kW t=W/P=1kW h/0.02kW=50h （4）解：解：低温档时，R1和 R2是串联的 R总=U2/P低=(220V)2/20W=2420 R1=R总-R2=2420-1210=1210 中温档时，电路中只有电阻 R2工作 P中=U2/R1= (220V)2/1210=40W 【解析】 （1）座圈加热时，把电能转化为内(或热)能； （2） 当开关 S1闭合、S2接 a 时， 如下图所示，两个
39、电阻为并联，则该座圈的电路相当于 C。 四、实验探究题四、实验探究题 25.（2021 杭州）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为 2.5V，电源电压 恒定。 （1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 （2） 小金正确连接实物电路， 闭合开关后， 移动滑动变阻器的滑片至某位置时， 电压表示数如图丙所示， 此时灯泡两端电压为_V。接下来调节滑动变阻器的滑片向_(选填“A”或“B”)端移动，直 至小灯泡正常发光。 【答案】 （1）（2）2.30；B 【解析】 （1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。因为 2.5V3V，
40、所以电压表 选择 03V 的量程，它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连，只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可，如下图 所示： （2）根据丙图可知，电压表量程 03V，分度值为 0.1V，示数为 2.3V。因为 2.3V2.5V，所以电压表的 示数要增大，根据 U=IR 可知，电流表的示数要增大，而变阻器的阻值要减小，则：调节滑动变阻器的滑 片向 B 端移动，直至小灯泡正常发光。 26.（2021 金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为 4V，R0为 定值电阻， R 为滑动变阻器。 实验过程中， 调节滑动变阻器， 逐次读取数据并记录， 计算定值电阻电功率。 数据
41、如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 电压（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 R0的电功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90 （1）完成第 3 次实验后，接下来要获得第 4 次实验的数据，则滑动变阻器 R 的滑片 P 应向_（选 填“左”或“右”）移动到适当位置； （2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻 R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是： A.定值电阻的电功率与电流成正比 B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比 （3） 小科提出： 要得知滑动变阻器的电功率， 还需要用电压
42、表测出滑动变阻器两端的电压； 小金却认为： 无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电 压为 1.0V 时，滑动变阻器的电功率为_瓦； （4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的 P-I 关系图像（如图乙所示） 。请分析判断，图中线段 AA表示的含义是_。 【答案】 （1）左（2）B（3）0.3（4）滑动变阻器的电功率 【解析】 （1）根据表格可知，从第 3 次到第 4 次时，电流从 0.2A 到 0.25A，此时电流变大，那么变阻器 的阻值变小，则滑片 P 向左移动到适当位置。 （2）比较第 1 和
43、 3 组数据可知，电流增大到原来的：0.2A 0.1A=2 倍，而定值电阻的电功率增大到原来 的：0.4W 0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选 B。 （3）当定值电阻两端的电压为 1.0V 时， 变阻器两端的电压 U2=U总-U1=4V-1V=3V； 此时变阻器的电功率为：P2=U2I2=3V 0.1A=0.3W； （4）A 点的横坐标代表总功率，A点的横坐标代表 R1的电功率，根据 P总=P1+P2可知，AA就是滑动变 阻器的电功率。 27.（2021 绍兴）在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为 2 节干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）按图甲方式连接
44、好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指 出:_。 （2） 闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于 3V 保持不变, 电流表示数始终为零,则故障原因可能是 _。 （3）排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额 定功率为_W。 （4）实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的 额定功率与真实值相比 _ (选填“偏大”或“偏小”)。 【答案】 （1）滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处（2）小灯泡断路（3）1.05（4）偏
45、大 【解析】 （1）根据图甲可知，变阻器的滑片在最左端时电阻最大，则小敏的操作错误为：滑动变阻器滑 片没有处在阻值最大处。 （2）闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于 3V 保持不 变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是小灯泡断路。 （3）根据图乙可知，电流表量程为 00.6A，分度值为 0.02A，则灯泡的额定电流为 0.42A，灯泡的额定 功率为：P=UI=2.5V 0.42A=1.05W。 （4）电压表与灯泡并联，根据 I总=I灯+I表可知，测得的灯泡的额定电流偏大，根据 P=UI 可知，测出的 额定功率比实际值偏大。 五、综合说理题五、综合
46、说理题 28. （2021 绍兴） 材料:爷爷家的电饭锅不能做饭了,小敏检查发现:电源插头处有烧焦的痕迹奶奶埋怨爷爷:“每 次做完饭都让你把插头从插座上拔下来,而你从电饭锅连接口拔出就算完事,插头总在插座上插着。 看,烧坏 了吧! ” 爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了! ” 奶奶:“没电?没电你摸摸,不电死你才怪!” 思考:爷爷说的“没电”?奶奶认为的“有电”?插头烧焦的原因可能是 结合你所掌握的科学知识,请给爷爷和奶奶一个合理的解释以及安全用电的建议。 【答案】 示例：爷爷和奶奶的说法都正确，只是角度不同，爷爷说的“没电”是指插头处电路断开，没有 构成回路，所以没
47、有电流；奶奶认为的“有电”是指有电压，当用手触摸插头，可能导致火线一人体一大地 构成回路，从而触电。 插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；防止电线的绝缘层老化或破损；不要用湿的 手触摸电器、插座和开关；用电器使用后要及时拔下插头；定期检查用电器线路等。 示例：插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触摸电器、插座和开关；用电 器使用后要及时拔下插头；定期检查用电器线路等。 示例：插头烧焦可能是插头处短路、线路
48、老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 或安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触摸电器、插座和开关等。 示例：插头烧焦，要安全用电。 【解析】示例：爷爷和奶奶的说法都正确，只是角度不同，爷爷说的“没电”是指插头处电路断开，没有 构成回路，所以没有电流；奶奶认为的“有电”是指有电压，当用手触摸插头，可能导致火线一人体一大地 构成回路，从而触电。 插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；防止电线的绝缘层老化或破损；不要用湿的 手触摸电器、插座和开关；用电器使用后要及时拔下插头；定期检查用电器线路等。 示例：插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触摸电器、插座和开关；用电 器使用后要及时拔下插头；定期检查用电器线路等。 示例：插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。 安全用电建议：将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触