中考新题型电学部分（四）
1、小明学过安全用电知识后，想自制一只台灯，他选购了一只标号是“36V 36W”的灯泡，回到家后在着手安装时，突然想起家中的插座提供的电压是220V，于是他在包装盒内寻找说明书，但没有找到，却发现了一只配件．
（1）小明想知道配件的作用及有关它的性能参数（如额定功率、额定电流、电阻等），于是设计了如图所示的电路图和记录数据的表格，请你根据电路图帮助他把实物图连接完整.
（2）小明在正确连接完电路后，将测得的实验数据记录在下列表格中，根据实验数据能够知道配件的性能参数是 （只要求写出一个参数及其数值）.
（3）小明用“36V 36W”的灯泡和配件制成了一只台灯，请你在虚线框内画出这只台灯的电路图，并说明配件在电路中所起的主要作用是什么
答： .
（4）你认为小明自制的台灯合理吗？（请简述理由）
答：
.
答案：（1）如图
（2）电阻R 为184Ω（或额定功率为184W、额定电流为1A等）
（3）电路图正确 分压作用（或分得电压的作用）
（4）考虑到安全用电，小明的选择是合理的；考虑到能量的充分利用，小明的选择就不合理.
2、如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求：
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？
(2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
(3)保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？
(4)闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？
答案：(1)R灯=U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω I额=P额/U额=3W/6V=0.5A
(2)当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联
U滑=U-U额=12V-6V=6V R滑=U滑/I额=6V/0.5A=12Ω
(3)闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联
I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A I滑=U/R滑=12V/12Ω=1A
R0=U/(I-I滑)=12V/(1.5A-1A)=24Ω
(4)闭合S、S1、S2，滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小
I最小=I0+IR=12V/24Ω+12V/18Ω=7/6A()
P最小=UI最小=12V×7/6A=14W
3、如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻，滑动变阻器最大值为R，当断开S2、S3、闭合S1时，移动滑片P，电路消耗功率的最大值和最小值之比为4：1;当断开S1和S3、闭合S2时，滑片P在a点（此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R）和在最右端电流表的示数之比2：1；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.25A．求:①R1和R的比值; ②R2和R的比值; ③R1、R2、R3的值。
答案：①断开S2和S3、闭合S1时，R1与R串联，P在最左端时电路有最大功率P大═U2/R1；当P 在最右端时，电路有最小功率P小═U2/（R1＋R）；
∴P大/ P小═U2/R1×（R1＋R）/ U2═4/1
∴R1═1/3×R
∴即R1/R═1/3
②当断开S1和S3、闭合S2时，P在a点时，R2和R 串联，Ia═U/（R2＋1/4R），
P在最右端时I右═U/（R2＋R）
∴Ia/I右═U/（R2＋1/4R）×（R2＋R）/U═2/1
∴R2═1/2R 即R2/R═1/2。
③当S1、S2、S3都闭合时，R被短路，R1、R2并联，有
R总═R1R2/（R1＋R2）═1/3R×1/2R÷（1/3R＋1/2R）═1/5R
I总═U/ R总═6V÷1/5R═1.25A
∴R═24Ω
∴R1═1/3×R═8Ω,R2═1/2R═12Ω.
4、在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线．
(1)小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关S1，通电5min产生多少热量?”
请你解答此题：
(2)小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路．编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是___________．”
请你在图a中完成小华的设计，并将电路大小功率之比填入空格中．
(3)小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路．请你在图b的方框内，画出小明所设计的电路图．
答案：(1)电阻的阻值：
R=U2／P= (12V)2／18W=8Ω
通过电阻的电流：
I=U／R串=U／2R=12W(2×8Ω)=0.75A
电路通电5min产生的热量：
Q=IR串t=(0.75A)2×2×8Ω×60×5s=2.7×103J
(2)2∶1； 图略
(3)图略
5、 是一软流行的互联网即时通讯（聊天）工具，深受网友们的喜爱。从“2004II betal ”版本开始， 推出了“在线时长”新功能——用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。
( 1 ）用户登录 后，将鼠标移至 主面板自己的头像上，即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间。如图7 ，是某网友某次刚登录 时，其 界面的电脑屏幕抓图（部分）。若他使用的电脑平均功率是200W ，则他升到下一等级大约还要消耗多少电能？
( 2 ）据 官方宜布的数字， 注册用户现在已达2.4 亿，按每个 用户平均每100 小时升一级计算，则所有 注册用户每升一级共约消耗多少电能？（设定每个 用户使用一台电脑，每台电脑平均功率仍以200W 计）
( 3 ）自 中加人等级规则后，为更快升级而在线挂 的人数直线飙升一一平均同时在线达1000 万左右．许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑，也整日开机让 在线，以取得更多的在线时长，很多上班族也坦言自己下班从不关电脑。请根据以上计算结果，从能源和社会发展的角度，谈谈你对此现象的看法．
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答案：
6、一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风．经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了．小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此：
（1)他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把—连入了电路，当选择开关放到“热”时，就把连入了电路．
(2）小明关掉家中的所有用电器，只打开电吹风机，观测出家中的电能表2min内转了20转．结合电能表铭牌上的"3000r/kW·h"字样，他求出了吹风机吹冷风时的功率为＿W.
(3）在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值，修好了电吹风机．他为自己能运用所学知识解决实际问题而感到高兴．请你写出电热丝阻值的计算过程．
答案：（1）电动机 电动机和电热丝 (2)200W
(3)电热丝的功率应为 P丝＝P总－P电动机＝600W－200W＝400W
电热丝的电阻为
7、随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米?
答案：解：(1)电动机消耗的电功率 P=UI=160V×12A=1920W
(2)由
得
W电=Pt=1920W×60s=115200J
由题意W机=W电η=115200J×75%=86400J
又由W=Fs得
汽车行驶的距离
8、张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了。有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着（实际上此时电视机处于待机状态）。于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。记录数据如右表。问：
（l）张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kw·h？
（2）张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W？
（3）某市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kw·h？
（4）要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？
答案：：（1）根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为：
W=0.7kW
（2）（待机时间：t1=70h）
待机功率：
（3）共消耗的电能：W=n·Pt2 = 6×105×10W×15h×30=2.7×106kWh
（4）关机时要断开电视机的电源开关。
9、实践活动小组的同学种植了一种植物，为了使该植物在寒冷的季节快速生长，他们制作了一台恒温箱，如图所示。按设计要求，箱内需要安装一个电发热体，该电发热体用36V的电源供电，发热功率为320W。
（1）据现有实际条什，他们制作电发热体时有3种金属丝材料可供选择，有关数据和情况如下表：
| 材料 | 直径／mm | 熔断电流／A | 发热时氧化情况 | 价格比较 |
| 钨丝 | 0．5 | 20 | 容易氧化 | 较高 |
| 镍铬合金 | 0．5 | 20 | 不易氧化 | 一般 |
| 铅锑合金 | 0．5 | 5 | 一般 | 一般 |
试分析选择哪一种材料绕制发热体比较合适，写出理由和有关的计算过程。
（2）用所选择的材料绕制成发热体后，接在36V的电源上进行通电试验，测得发热体的功率为405W。为使其功率达到设计要求的功率，在不改变发热体及电源电压的情况下，需要在箱外接一个电阻，这个电阻应该怎样连接?求出该电阻的阻值。
答案：
10、如图是一个扬声器构造示意图，线圈通过的电流是方向不断 的交变电流，当线圈通过图中所示的电流时，线圈受磁铁的作用向左运动，当线圈通过相反方向的电流时，线圈受磁铁的作用向 运动，线圈不断地来回 ，带动纸盆也来回 ，扬声器就发出声音。
答案：变化 右 振动 振动
11、小明参加学校组织的生存夏令营，学到了许多野外生存的知识与技能。
⑴如何获得饮用水。如图所示，用一个大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，将袋口扎紧后，在下方开一个小孔，在小孔下方放上接水的容器，利用植物中水的不断___ __和___ __，经过一段时间，你就能获取可饮用的水了。
⑵今年五月，我国科技工作者再次成功测量了珠穆朗玛峰的高度。小明从媒体中获悉科考队员所携带的部分物品清单，制作了一份分析表。请你帮助小明填写表中的空格：
| 携带物品 | 防裂唇膏 | 电热鞋 | 高压锅 | 罗盘（指南针） | … |
| 原因 | 高原风大、空气干燥，人体中水分蒸发得快 | … |
答案（1）蒸发 ； 液化
（2）电热鞋：冬天温度低，脚离心脏交远，温度较低
高压锅：增大锅内液面压强，提高液体沸点，更快煮熟饭菜
罗盘：地球是个大磁场，地磁场对磁针有相互的磁力作用
12、课题：调查我国西部地区滑坡泥石流情况
近几年，西部地区泥石流灾害频繁．小组调查发现在2003 年6――7月间，该地区就发生滑坡泥石流5 起，造成50 多人死伤、5000 多人受灾，部分房屋、公路、桥梁受损。
小张调查了当地的一些生产活动情况，发现如下问题：
⑴．从调查资料中，小组找到了产生滑坡泥石流的原因：
由于上述情况 和情况 等活动产生许多松动的石头。这些松动的石头在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就发生下滑现象。小马画出了石头在斜坡上的受力示意图，图中有处不完整，请你在原图中补画完整。
⑵．如何避免和治理泥石流呢？刚才小组研究的是使石头下滑的力，现在研究起相反作用的力------摩擦阻力。
1).小组回忆了以前对摩擦力的探究：
用弹簧测力计沿水平方向拉着一个木块，在不同的平面上作 运动，得到如下实验记录；
如果都在木板上运动，通过在木块上加砝码来改变对水平面的压力，得到如下实验记录：
如果木块在毛巾表面受到12.0N 的摩擦力，则这时木块对毛巾表面的压力为_______N 。
2).在实际情况中，斜坡所受的压力由石头的重力和山坡倾角决定，无法改变。因此，只能通过改变山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植树、保护植被来改变摩擦阻力．请你运用物理研究中的模型法，设计一个模拟实验来验证。
① 实验器材：木板斜面（代替山坡），数十枚玻璃棋子（代材石头）．数十枚铁钉（代替树木）．毛巾（代替植被），水、水管或喷壶（ 代替洪水或暴雨〕 。
② 实验过程；
a ．先将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水．发现棋子很容易被冲下斜面。
b．
。
⑶．小组的进一步讨论：
l）.许多公路沿线有泥石流沟，若泥石流爆发时汽车恰好经过，后果将不堪设想。小张设计了一个报警装置，如下图。
① 请你替小张介绍它的工作过程：
当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路 ，电磁铁 ，铁块 ，电铃电路 ，电铃发出警示声，警告过路车辆注意．
② 小李认为．山中由于泥石流、暴风南等产生的巨大声响，会使电铃声听不见。请你进行改进。
改进办法：
2）.若汽车通过泥石流沟需要2s ，泥石流速度是1 Om/s 。小张认为：要保证车辆的安全，阻档至少应该题离公路15m 。
她的说法是错误的。请你将错误之处指出来，并在其下方改正。
3）.作为中学生，我们不能直接去防止和治理泥石流，在现实生活中为了能做一些有益的、力所能及的事情来配合防止和治理泥石流工作，小组拟定了一份日常行为条约，其中第 条有问题，不符合该条约的制定目的。
答案：
（1）如图
（2） 1）匀速直线运动；15
2）
（3）
13、阅读下面的短文，并回答相关的问题
电能便于输送，还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求，从发电站发出来的电能，要经过输电线送到用电的地方，如图21是电能输送的示意图. 在输电线上，由于电流的扔效应，必然有一部分电能转化成热能而损失掉，导线越长，损失越多. 目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失.
请回答下列问题：
（1）在图中的横线上填写与输电过程相对应的名称.
 |
（2）在保证输送功率不变的情况下，为什么采用高压送电？
（3）输电是输送能量的一种方式. 如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为100万千瓦的电到广东，按热值为3×107J·kg－1的标准煤来折算，这相当于每天运输标准煤
________________t（吨）.
答案：（1）升压变压器 高压输电线
（2）由焦耳定律Q=I2Rt可知：减小I，可以减小电能的损失，又由P=UI可知，当P一定时，要减小I，必需增大U.
（3）2.88×103