题目内容

(10分）某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，在金属丝安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组(电压3V）、滑动变阻器(20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干．

(1）他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整．
(2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最_______ (选填“左”或“右”）端．
(3）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I=_______A，此时金属丝的电阻R=______Ω．
(4） 实验中移动金属夹P．分别测得AP段的长度l和对应的电阻值R，数据如表：
/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
l/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据，可知___________________________________________________________
(5）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是        （选填“正确”或“错误”）的，理由是：                                                             。
他们还想借助于图甲继续探究“电压一定时电流与电阻的关系”：
(6）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表的示数(7）______________________________，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V，记下电流表的示数
(8）经过多次实验，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出：_________
(1）电路如图

(2）右 (3）0.42  5  (4） 其它条件不变，导体的电阻与长度成正比 (5）错误　　电流表的测量值可能超过所选量程的最大值　　(7）移动金属夹P，改变金属丝的阻值，2.5V (8）电压一定时，电流与电阻成反比

试题分析：(1）电路图如图所示 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最大阻值处，而本题中的最大阻值就在最右端。（3）电流表示数如图乙，电流表用小量程，分度值为0.02A,指针位置为0.42A。（4）由表格可以看出，电阻每增长10cm，电阻就增大0.7Ω，所以可知：其它条件不变，导体的电阻与长度成正比(5）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置。他的想法欠缺考虑电流表的量程，所以他的观点错误。(7） 探究“电压一定时电流与电阻的关系”时，要改变电阻，并移动滑动变阻器使电阻两端的电压不变，所以移动金属夹P，改变金属丝的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，记下电流表的示数，结论为电压一定时，电流与电阻成反比。
练习册系列答案
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请在如图所示的家庭电路中，以笔画线代替导线，将一个带保险丝的三孔插座和一个带按钮开关的螺口灯泡接入电路．
阅读短文，回答问题：  
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。常用的干簧管有单触点和双触点两种。
如图为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体。平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图甲）。当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开。

干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极。
双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是:没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成。

干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制
成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路。线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断。
（1）单触点干簧管中的磁簧片是用_______（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的。
（2）单触点干簧管在___________（选填“断开”或“闭合”）时，磁簧片具有弹性势能。
（3）双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是________
A．铁、铁、铜    B．铁、铜、铁   C．铜、铁、铜    D．铁、钴、铁
（4）当条形磁铁按左图所示的方式从A移动到B，下列能反映电路中的电流随时间变化的图象是______。

（5）如图为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，它的工作特点是________

A．红灯、绿灯交替发光
B．红灯长亮，绿灯亮、灭交替
C．绿灯长亮，红灯亮、灭交替
D．红灯长亮，绿灯不亮
小明生日时，妈妈给他买了个电暖手袋．小明在查看说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时。则：

（1）该电暖手袋正常工作时的电流和电阻是多少？
（2）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[已知液体比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
（3）如图电流产生的热全部被袋中液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它的自动断开温度？
（4）小明家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为22?，当小明在家断开其它用电器只使用该电暖手袋时，电暖手袋消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）
热熔胶，一种非晶体，常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在—起，生产中常用作粘合剂。图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示。松开胶枪扳机，开关Sl断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度(170℃)。此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：固体胶条向前挤压，开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，枪口冒出温度为170℃～210℃的胶液，此时可以粘合物体了。在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同。问：

（1）胶枪在预热过程中电路中最小的总电阻是多少?
（2）胶枪正常工作时的最小电流是多少?
（3）假设扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态。胶枪在温度为170℃的条件下正常工作200s，它产生热量的80％被胶条吸收，这些热量能够使质量为500g的胶条温度升高多少度?【c胶条=968J/(kg·℃)】
在西宁市中小学“科技小制作”活动中，小青同学制作了一个简易调光台灯，如图是他设计的电路图，其中小灯泡L标有“6V　6W”字样，当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光；当S扳到触点b时，通过小灯泡的电流为0.3A，假如灯泡电阻和电源电压不变，求：

（1）小灯泡的电阻及电源电压．
（2）R的电阻值．
（3）开关扳到触点b时，灯泡的实际功率是多少瓦？100s中电阻R产生的热量是多少焦耳．
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）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．

（2）若小雷连接好电路后闭合开关，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　    　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向　   　（选填“A“或“B“）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数
电压/V
 
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
O．20
O．32
8.00
2
2.5
O．24
O．60
1O.42
3
2.8
O．26
O．73
1O．77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）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　  　．
（5）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．
（6）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　   　（选填“正确”或“错误”）．
太阳能是一种理想的绿色能源．小华家最近安装了一台太阳能热水器，如右图是其室内进出水管的安装示意图，Ⅰ为进水阀，Ⅱ为出水阀，Ⅲ为调温阀．在水箱接口处有一根进出水管，一根溢流管，一根排气管．给水箱上冷水或沐浴时用热水，均通过这根进出水管来完成．请完成下列问题：
（1）给水箱上水时I应处于　  　、Ⅱ应处于　 　（填“打开”或“关闭”）此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是　    　．
（2）若水箱安装在七楼楼顶上，且水箱距楼顶地面高1米，小华家住二楼，进水阀距二楼地面高1米，每层楼高3米，则在进水阀处水压强至少为多大，才能顺利上水．
（3）水箱（箱的容积为24L）中的水温在冬天有时不够高，一般都预装了电加热器．若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”，若不计热损失，正常状态下要把满箱水温度提高10℃，需加热多少分钟？（水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/kg℃）
图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R是加热电阻，额定功率是1100W．图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：

（1）豆浆机的加热电阻是多少？
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？ [c豆浆=4.0×103J/（kg·℃）]（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

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