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江苏省无锡市五年(2017-2021)中考物理真题计算题知识点分类汇编(含答案)
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这是一份江苏省无锡市五年(2017-2021)中考物理真题计算题知识点分类汇编(含答案),共19页。试卷主要包含了,此时锅内温度为110℃等内容,欢迎下载使用。
江苏省无锡市五年(2017-2021)中考物理真题计算题知识点分类汇编
一.杠杆的平衡条件(共1小题)
1.(2017•无锡)图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),浮子通过孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,B端装有塞子,当水箱的进水孔进水,浮子内的空气开始被封闭压缩,随着水位继续上升,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,给你刻度尺、量筒和水,请完成实验
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水, ;
③浮子上底面的面积表达式:S上= (用所测量物理量的符号表示)
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍,求此时:
①浮子上底面所受内外气体压力差为多大?
②OA长6cm,OB长4cm,塞子受到水的压力为多大?
(3)科学研究表明,一定质量的气体,在温度不变时,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用
二.压强的大小及其计算(共1小题)
2.(2019•无锡)在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时,将底部支撑台置于水平地面,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形的实物图。
(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? 。
A.滑轮 B.滑轮组 C.杠杆 D.斜面
(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N,千斤顶自身重量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2,顶起汽车车身后手不再用力,则千斤顶对地面产生的压强是多大?
②顶起汽车车身后,为了方便更换轮胎,需要继续摇动扳手,用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%,则人做功的功率是多大?
三.液体的压强的计算(共1小题)
3.(2021•无锡)2020年11月10日,中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型,其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响,忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若在10909m深度处,海水产生的压强为1.1×108Pa,此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少?
(2)若固体浮力材料质量为2400kg,密度为600kg/m3。求:
①固体浮力材料的体积为多少?
②固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,接近海沟底部时,抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中,抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,船身与水平面平行,压载铁的密度为8.0×103kg/m3,则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 N。
四.功率的计算(共1小题)
4.(2018•无锡)小红和爸爸散步时,看见小区内的一种健身器械坐拉器,如图甲所示,小红简化了它的结构,画出了它的模型图,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,将座椅向上抬起,(g取10N/kg)
(1)小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小红竖直向下拉动手柄,将爸爸抬起经过测量,座椅竖直升高9cm,用时5s
①小红利用坐拉器抬起爸爸时,以下说法正确的是
A.可以省功
B.一定费力
C.爸爸越重,坐拉器的机械效率越高
D.爸爸被抬得越高,坐拉器的机械效率越高
②若爸爸的质量为60kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小红抬起爸爸所做功的功率为多少?
(2)小红想通过图乙的模型,估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力。图乙中OA:OB=6:1,O′C:O’D=2:1,BD杆垂直于杆AB和O′C,BD杆对AB和OC杆的拉力均沿着BD,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?
五.欧姆定律的应用(共1小题)
5.(2021•无锡)图甲为某品牌电压力锅,其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U=220V的电压转换为直流低电压U'(保持不变),R是热敏电阻,当温度为100℃时,R的阻值为1700Ω,阻值减小80Ω。R'是可调电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,衔铁P被吸起(开关断开),此时锅内温度为115℃,衔铁P被释放(开关重新接通),此时锅内温度为110℃。S为电源开关;S1为定时器开关,闭合后自动开始计时,计时结束会自动断开,S2为保温开关,开始时处于闭合状态,当锅内温度达到80℃时断开,保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ,R3为加热盘,额定电压为220V,电阻为48.4Ω。
某次煮饭时,电压力锅内加入适量米和水,盖好盖子1,电压力锅进入“加热”工作状态,6min后灯L1亮起,电压力锅进入“保压”工作状态,保压期间1间歇发光;再过一段时间,S1断开,灯L2亮起,电压力锅进入“保温”工作状态。
(1)电压力锅在“加热”工作状态时,加热盘R3消耗的电能为多少?
(2)电压力锅进入“保温”工作状态后,下列说法中错误的是 。
A.灯L1、L2间歇发光
B.灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C.当锅内温度低于60℃时,R3正常工作
D.当锅内温度达到80℃时,通过R3的电流小于0.002A
(3)为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115℃,可调电阻R'接入电路的阻值为多少?
六.伏安法测电阻的探究实验(共1小题)
6.(2019•无锡)小红家有一支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻,实验时,RT置于温控箱(图中虚线区域)中电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999Ω),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为3V。
①为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接 (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。
②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当RT的温度降至32.0℃时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为2.4V.求电阻R1的阻值。
(2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近 。
A.2.25V B.2.45V C.2.65V D.2.85V
七.电功率与电压、电流的关系(共1小题)
7.(2018•无锡)图甲是消防应急照明灯,使用时,将它接入家庭电路,它能提供一段时间的应急照明。图乙是某款消防应急照明灯的模拟工作原理图、将应急照明灯接入家庭电路后,它将家庭电路电压转换为直流电压U,电流流过电磁铁A的线圈产生磁性,吸引衔铁B,电磁铁的磁性消失,衔铁复位,蓄电池给两只LED灯组供电,提供照明。每只LED灯组的额定电压为3.8V
(1)给蓄电池充电时,U的电压会高于蓄电池电压,所以在电路中要串联一个定值电阻R,以下说法错误的是 。
A.主要用来发热
B.可以保护电路元件
C.可以限制电流大小
D.可以分去部分电压
(2)两只LED灯组正常工作时,干路电流为多大?
(3)若该款应急照明灯接入家庭电路后,以I=75mA的电流连续充电20h,蓄电池可以从无电能至充满,蓄电池释放的电能达到充满电时电能的60%时,LED灯组将不能正常工作。充、放电时蓄电池不会发热且电压保持3.8V不变。则该款应急照明灯蓄电池充满电后
参考答案与试题解析
一.杠杆的平衡条件(共1小题)
1.(2017•无锡)图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),浮子通过孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,B端装有塞子,当水箱的进水孔进水,浮子内的空气开始被封闭压缩,随着水位继续上升,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,给你刻度尺、量筒和水,请完成实验
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水, 利用量筒测出浮子里面水的体积V ;
③浮子上底面的面积表达式:S上= (用所测量物理量的符号表示)
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍,求此时:
①浮子上底面所受内外气体压力差为多大?
②OA长6cm,OB长4cm,塞子受到水的压力为多大?
(3)科学研究表明,一定质量的气体,在温度不变时,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用
【解答】解:
(1)测浮子上底面的面积的步骤:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水,利用量筒测出浮子里面水的体积V;
③根据V=Sh可得,浮子上底面的面积表达式S上=。
(2)①已知浮子内的气体压强p=1.2p5,
则浮子内外气体压强差:△p=p﹣p0=1.2p0﹣p0=8.2p0=8.2×1.7×105Pa=2×108Pa,
浮子上底面所受内外气体压力差:△F=△pS=2×104Pa×10×10﹣8m2=20N,方向向上;
②浮子上底面所受内外气体压力差△F=20N,由于浮子通过孔套在直杆上A=△F=20N,
以细杆AB为研究对象,AB处于水平位置时
根据杠杆的平衡条件可得:FA•OA=FB•OB,
所以,塞子受到水的压力:FB===30N;
(3)当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,使浮子内部的压强变大,根据杠杆的平衡条件可知塞子对水的压力就变大。
故答案为:(1)②利用量筒测出浮子里面水的体积V;③。
(2)20N;30N;
(3)当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,A受到的向上的拉力就变大,则塞子就不容易冲开。
二.压强的大小及其计算(共1小题)
2.(2019•无锡)在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时,将底部支撑台置于水平地面,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形的实物图。
(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? D 。
A.滑轮 B.滑轮组 C.杠杆 D.斜面
(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N,千斤顶自身重量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2,顶起汽车车身后手不再用力,则千斤顶对地面产生的压强是多大?
②顶起汽车车身后,为了方便更换轮胎,需要继续摇动扳手,用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%,则人做功的功率是多大?
【解答】解:(1)丝杆上的梯形扣是变形的斜面,可以达到省力的目的;
(2)①千斤顶自身重量忽略不计,千斤顶对地面的压力F=10000N,
则千斤顶对地面产生的压强:p===8.5×105Pa;
②人摇动扳手使顶升在8min内升高12cm,则千斤顶对车做的功:
W有=F支h=10000N×0.12m=1200J,
由η=×100%可得
W总===1500J,
人做功的功率:
P===25W。
答:(1)D;
(2)①千斤顶对地面产生的压强是2.7×105Pa;②人做功的功率是25W。
三.液体的压强的计算(共1小题)
3.(2021•无锡)2020年11月10日,中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型,其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响,忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若在10909m深度处,海水产生的压强为1.1×108Pa,此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少?
(2)若固体浮力材料质量为2400kg,密度为600kg/m3。求:
①固体浮力材料的体积为多少?
②固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,接近海沟底部时,抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中,抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,船身与水平面平行,压载铁的密度为8.0×103kg/m3,则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 1.9×105 N。
【解答】解:(1)已知p=1.1×106Pa,S=2×10﹣4m3,压力F=pS=1.1×104Pa×2×10﹣4m2=2.2×102N;
(2)①m=2400kg,ρ=600kg/m3,V===7m3;
②物体浸没在水中,则V物=V排=4m8;则固体浮力材料受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m6=4×104N;
固体浮力材料的重力G=mg=2400kg×10N/kg=6.4×104N;
则浮力与重力的差为:F浮﹣G=4×104N﹣2.4×104N=1.6×104N;
(3)已知奋斗者”号总质量为20t,则G总=mg=20×103kg×10N/kg=6×105N;质量为2t的可抛弃压载铁的重力G铁=mg=4×103kg×10N/kg=2×107N;
匀速下潜时,F浮+F阻=G总①;
抛掉2t的压载铁,匀速上浮时浮=G总﹣G铁+F阻②;
由①②可得:F浮+F′浮=G总+G总﹣G铁=3.4×105N③;
2t的压载铁的体积V===0.25m3,由于压载铁浸没在水中,则V铁=V排,则压载铁受到的浮力为F6=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×107N④;
匀速下潜和匀速上浮的浮力关系为:F浮=F′浮+F1⑤;
由③④⑤得:2F浮=4.825×105N⑥;
当抛掉质量为m的压载铁后悬浮,则G总﹣mg=F″浮⑦;
质量为m压载铁的体积V1=,则V排=V4,浮力为F2=ρ水gV=ρ水g⑧;
悬浮时的浮力F″浮=F浮﹣F2⑨;
由⑥⑦⑧⑨得:m=1000kg,F″浮=6.9×105N。
答:(1)此处海水在载人舱外壳6×10﹣4m2的面积上产生的压力8.2×104N;
(2)①固体浮力材料的体积为5m3;
②浮力和自身重力之差为1.7×104N;
(3)1.2×105N。
四.功率的计算(共1小题)
4.(2018•无锡)小红和爸爸散步时,看见小区内的一种健身器械坐拉器,如图甲所示,小红简化了它的结构,画出了它的模型图,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,将座椅向上抬起,(g取10N/kg)
(1)小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小红竖直向下拉动手柄,将爸爸抬起经过测量,座椅竖直升高9cm,用时5s
①小红利用坐拉器抬起爸爸时,以下说法正确的是 C
A.可以省功
B.一定费力
C.爸爸越重,坐拉器的机械效率越高
D.爸爸被抬得越高,坐拉器的机械效率越高
②若爸爸的质量为60kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小红抬起爸爸所做功的功率为多少?
(2)小红想通过图乙的模型,估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力。图乙中OA:OB=6:1,O′C:O’D=2:1,BD杆垂直于杆AB和O′C,BD杆对AB和OC杆的拉力均沿着BD,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?
【解答】解:
(1)①A、根据功的原理可知,故A错误;
B、由题意知,座椅竖直升高9cm,一定省力;
C、爸爸越重,则坐拉器的机械效率越高;
D、手柄竖直向下移动30cm,即二者的比值不变×100%可知,故D错误。
故选:C。
②爸爸的体重:G=mg=60kg×10N/kg=600N,
有用功:W有=Gh=600N×0.09m=54J,
由η=×100%得
W总===60J,
则小红抬起爸爸所做功的功率:
P===12W。
(2)小红的重力G′=mg=40kg×10N/kg=400N,
由杠杆平衡条件得,对于杠杆AOB来说有:
FA×OA=FB×OB,即:==
对于杠杆O′CD来说有:
(G′﹣FA′)×O′C=FD×O′D,
即:==﹣﹣﹣②
由题意知,FB=FD,
由于物体间相互作用力的大小相等,即FA=FA′,
可得,=,
解得:FA=100N。
故答案为:(1)①C;②小红抬起爸爸所做功的功率为12W;
(2)需要对手柄A施加竖直向下的拉力为100N。
五.欧姆定律的应用(共1小题)
5.(2021•无锡)图甲为某品牌电压力锅,其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U=220V的电压转换为直流低电压U'(保持不变),R是热敏电阻,当温度为100℃时,R的阻值为1700Ω,阻值减小80Ω。R'是可调电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,衔铁P被吸起(开关断开),此时锅内温度为115℃,衔铁P被释放(开关重新接通),此时锅内温度为110℃。S为电源开关;S1为定时器开关,闭合后自动开始计时,计时结束会自动断开,S2为保温开关,开始时处于闭合状态,当锅内温度达到80℃时断开,保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ,R3为加热盘,额定电压为220V,电阻为48.4Ω。
某次煮饭时,电压力锅内加入适量米和水,盖好盖子1,电压力锅进入“加热”工作状态,6min后灯L1亮起,电压力锅进入“保压”工作状态,保压期间1间歇发光;再过一段时间,S1断开,灯L2亮起,电压力锅进入“保温”工作状态。
(1)电压力锅在“加热”工作状态时,加热盘R3消耗的电能为多少?
(2)电压力锅进入“保温”工作状态后,下列说法中错误的是 A 。
A.灯L1、L2间歇发光
B.灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C.当锅内温度低于60℃时,R3正常工作
D.当锅内温度达到80℃时,通过R3的电流小于0.002A
(3)为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115℃,可调电阻R'接入电路的阻值为多少?
【解答】解:(1)由题意可知,电压力锅在“加热”工作状态时、定时器开关S1闭合,电路为R3的简单电路,
加热盘R7消耗的电功率:P===1000W,
加热时间:t=6min=360s,
由P=可得3消耗的电能:W=Pt=1000W×360s=3.6×108J;
(2)AB.当电压力锅进入“保压”期间,锅内温度控制在110℃~115℃之间1间歇发光,
当电压力锅进入“保温”期间,锅内温度控制在60℃~80℃之间,
要使电压力锅从“保压”状态达到“保温”状态,锅内温度应降低,衔铁P被释放,
所以,灯L1会熄灭,灯L7间歇发光,故A错误;
C.当锅内温度低于60℃时,保温开关自动闭合3的简单电路,R3正常工作,故C正确;
D.当锅内温度达到80℃时,保温开关断开2阻值可忽略,加热电路为R2与R3串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R7的电流I3=I==<==0.002A;
(3)因当温度为100℃时,R的阻值为1700Ω,阻值减小80Ω,
所以,当锅内温度为115℃时热2=1700Ω﹣(115℃﹣100℃)×80Ω/℃=500Ω,
当锅内温度为110℃时,热敏电阻的阻值R热2=1700Ω﹣(110℃﹣100℃)×80Ω/℃=900Ω,
又因当电磁铁线圈中的电流达到I1=2.02A时锅内温度为115℃,当电流减小到I2=0.012A时锅内温度为110℃,
所以,由直流低电压U'不变可得:U′=I2(R热1+R′)=I2(R热4+R′),
即:0.02A×(500Ω+R′)=0.012A×(900Ω+R′),
解得:R′=100Ω。
答:(1)电压力锅在“加热”工作状态时,加热盘R5消耗的电能为3.6×102J;
(2)A;
(3)为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115℃。
六.伏安法测电阻的探究实验(共1小题)
6.(2019•无锡)小红家有一支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻,实验时,RT置于温控箱(图中虚线区域)中电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999Ω),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为3V。
①为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接 1 (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 3 V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。
②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当RT的温度降至32.0℃时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为2.4V.求电阻R1的阻值。
(2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近 C 。
A.2.25V B.2.45V C.2.65V D.2.85V
【解答】解:(1)①为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接1,调节电阻箱R7的阻值,使电压表示数为3V,读出此时R2的阻值即为42.3℃时RT的阻值。
②在①中,RT与R1串联,由欧姆定律
I1=,根据欧姆定律和串联电路电压的规律1RT6+UV1=×400Ω+3V,
同理在②中,
U=I2RT7+UV2=×600Ω+2.7V,
因电源电压不变,
故×400Ω+6V=,
R1=400Ω; U=,
(2)由图结合数学知识,正常人腋窝中央的体温是37℃,故此时R′T=500Ω
如下所示:
小红将S5始终接2,闭合S1后,R8与R′T串联,电压表测R1的电压,由电阻的串联和欧姆定律
I===A,
由欧姆定律,电压表示数:
UV=IR1=A×400Ω≈2.67V。
故答案为:(1)①1;8;②R1=400Ω;(2)C。
七.电功率与电压、电流的关系(共1小题)
7.(2018•无锡)图甲是消防应急照明灯,使用时,将它接入家庭电路,它能提供一段时间的应急照明。图乙是某款消防应急照明灯的模拟工作原理图、将应急照明灯接入家庭电路后,它将家庭电路电压转换为直流电压U,电流流过电磁铁A的线圈产生磁性,吸引衔铁B,电磁铁的磁性消失,衔铁复位,蓄电池给两只LED灯组供电,提供照明。每只LED灯组的额定电压为3.8V
(1)给蓄电池充电时,U的电压会高于蓄电池电压,所以在电路中要串联一个定值电阻R,以下说法错误的是 A 。
A.主要用来发热
B.可以保护电路元件
C.可以限制电流大小
D.可以分去部分电压
(2)两只LED灯组正常工作时,干路电流为多大?
(3)若该款应急照明灯接入家庭电路后,以I=75mA的电流连续充电20h,蓄电池可以从无电能至充满,蓄电池释放的电能达到充满电时电能的60%时,LED灯组将不能正常工作。充、放电时蓄电池不会发热且电压保持3.8V不变。则该款应急照明灯蓄电池充满电后
【解答】解:(1)给蓄电池充电时,因U的电压会高于蓄电池电压,可以保护电路元件安全,可以分去部分电压,但目的不是为了发热。
(2)每只LED灯组的额定电压为3.8V,额定功率为3.95W,
由P=UI灯的额定电流为:
I===0.25A,
根据并联电路电流的规律,干路电流为:
I总=2I=8×0.25A=0.3A;
(3)由题意,蓄电池充满电的电能:
W=UI′t′=3.8V×4.075A×20×3600s=20520J,
因放电时,蓄电池释放的电能达到充满电时电能的60%时,
故可用的电能:
W有=20520J×60%=12312J,
供两只LED灯组正常工作的时间:
t===6480s=4.8h。
故答案为:(1)A;(2)0.7A。
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