2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题

2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题1/16能量的转化与守恒-:有关电学的实验探究与计算一、掌握电功，电功率的分析计算1．小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。(1)小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是联。(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是J。(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是Ω（保留两位小数）。(4)该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将。2．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数。请回答下列有关问题：(1)电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1h。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？项目指标参数工作电压15V功率30W电池容量2000mAh(2)机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题2/163．下表为某电烤箱铭牌，如图乙虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。求：(1)电烤箱在高温挡工作10min所消耗的电能。(2)电路中R2的阻值。(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的____点处。4．《2013~2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示，我国现有城乡路灯总数约有2亿只，并以每年20%的速度增长。我国有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，每套路灯的部分部件及参数如表。(1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是。(选填“串联”或“并联”)(2)两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为多大？(3)国家发改委提供的数据显示，每燃烧1t标准煤可以发电3000Kw·h，排放二氧化碳2.61t，假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用此套路灯替换400W，每天工作10h的传统路灯，则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放？2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题3/16二、理解伏安法测电功率5．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。(1)若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的（填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路。(2)小雷排除故障后，按图所示的电路继续进行实验：闭合开关，滑片P向（填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：(3)小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越．(4)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。(5)小雷在实验结束后与同学们讨论：①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是小雷忽略了对小灯电阻的影响．②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法（填“正确”或“错误”）。6．在测量小灯泡电功率的实验中，实验室所提供的器材有：电源(电压恒为6V)，额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡，电流表、电压表、开关各一个，2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题4/16导线若干。滑动变阻器规格有(“10Ω1A”，“50Ω1.5A”)两个。(1)如图甲是小壮连接的部分实物图，请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整。(2)检查电路连接无误后，将滑动变阻器的滑片置于____端(选填“A”或“B”)，闭合开关后，小壮立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验，为了完成实验，接下来他的操作是_________________________________________________________。(3)小壮改正错误后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制如图乙所示的I－U图像，根据图像可知小灯泡的额定功率是______W；图中从原点到点M再到点N的曲线，反映灯丝的电阻是__________。(4)实验中，某同学的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏。为了避免灯丝烧断，请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项。___________________________。7．小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）、电压表（0﹣3V、0﹣15V）、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器，额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）、开关各一个，导线若干。(1)为顺利完成实验，小明在实验中应选用规格为的滑动变阻器。(2)请你用笔画线代替导线，帮小明将图甲的实物电路连接完整。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）(3)连好电路后，闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了U﹣I图象如图乙所示。根据U﹣I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是Ω。(4)小明根据U﹣I图象中数据计算发现：随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的电阻，你认为原因可能是。2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题5/168．实验室有一小灯泡，上面只标有“2.5V”的字样，小滨为了测定其额定功率，从实验室找来了如下器材：电压表(0～3V和0～15V两个量程)；电流表(0～0.6A和0～3A两个量程)；滑动变阻器(20Ω1A)；电源(电压恒为6V)；开关；导线若干。(1)根据如右图甲所示的小滨的实验电路图，请你用笔画线代替导线，将右图乙所示的实物图补充完整。(2)小滨连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，移动滑片，小灯泡亮度都不改变，请帮助小滨分析原因：____________________。(3)解决上述问题后，小滨又发现他选用的电压表量程0～3V档已损坏，而另一量程档及其他器材都完好。为了测定小灯泡的额定功率，他想出了一个解决办法：用另一量程档和阻值为6Ω的定值电阻R0，按如图甲所示的电路进行测量，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时，电压表、电流表的示数如图乙、丙所示，电压表示数为______V，电流表示数为_____A，由此可以推断小灯泡的实际电压为______V，小灯泡的额定功率为______W。三、关于焦耳定律的理解和应用9．某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如表：U(A)I(A)W(J)Q(J)不转动0.20.2W1Q1转动3.01.2W2Q2利用如表数据计算和分析：(1)电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功率W1和所产生的热量Q1。(2)电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功率W2和所产生的热量Q2。2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题6/16(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。10．把一个标有“10V3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．通过计算回答：(1)通过小灯泡的电流是多少？(2)串联在电路中的定值电阻的阻值多大？(3)该电路工作10s，定值电阻产生的热量是多少？11．如图所示，电动机M的线圈电阻为0.5Ω，当S断开时，电流表读数1A，当S闭合时，电流表读数为3A。问：(1)电阻R为多大？(2)电动机的机械功率为多大？(3)电动机工作2min，电动机线圈产生了多少热量？12．如图所示是一种老式电饭锅的筒化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态。(1)在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么？(2)发热板R1的阻值是多少？2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题7/16(3)保温时，发热板的发热功率是多少？(4)从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性。四、综合运用13．如图甲所示的电加热恒温箱电路图，由控制电路和加热电路两部分构成，其中控制电路由U1＝6V的电源、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串接而成。加热电路由U2＝220V的电源和R0＝48.4Ω的电热丝串联而成。恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R0和热敏电阻R1，图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像。当控制电路中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，根据以上信息回答下列问题：(1)当恒温箱中温度保持在60℃时，在图乙中读出对应的热敏电阻的阻值为____Ω。(2)加热电路正常工作1min，电流通过电热丝R0做的电功是多少？(3)通过调节控制电路中滑动变阻器R2接入电路的电阻，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度。如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？14．如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有两只相同的PTC（正温度系数）加热元件．其工作电路如图乙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关同时掷向A、B，枪口冒出胶液；松动扳机，联动开关2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题8/16同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化图象如图丙所示。求：(1)热熔胶枪工作时，发生的能量转化为，当松动扳机时电路的连接方式是。(2)当松动扳机且温度为170℃时，0.5min电路产生的热量是多少？(3)热熔胶枪工作时的最大功率是多少？15．如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图．R1、R2是定值电阻，闭合开关S1，开关S2与触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1000W，通过R1的电流为I1，当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，S1仍闭合．电压力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为P2，通过R2的电流为I2．图2是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系，已知I1=5I2．求：(1)电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流。(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2。(3)用电高峰期，电路的实际电压为210V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间。（不考虑能量损失）2020浙教版九上科学第三章有关电学的实验探究和计算重难点精选题9/16九上科学精选习题十：有关电学的实验探究与计算参考答案1、答案：(1)并联；(2)1.02×105；(3)69.1