2014年安徽省中考物理考试大纲对“电与磁”的知识要求是:
1、知道磁极之间的相互作用规律,并能运用场的观点加以说明(考试要求:A)
2、能根据磁场中磁感线的分布情况,大致描述磁场的强弱和方向,不要求描画磁体周围的磁感线分布。(考试要求:A)
3、会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场方向(即磁极的判定等)。(考试要求:A)
4、知道电磁铁的工作原理,大致了解其在实际生产、生活中的应用。(考试要求:A)
5、知道通电导线在磁场中会受到力的作用(即电动机的工作原理)。(考试要求:A)
6、能对探究“导体在磁场运动时产生感应电流的条件” 实验的过程作出正确说明,以及得出正确的结论等。;知道产生感应电流的条件(即发电机的工作原理),并能对简单的电磁感应现象进行判断。(考试要求:B会)
一、磁现象
1、磁体的基本性质
(1)吸铁性:吸引铁、镍、钴等物质的性质(磁性)
(2)指向性:指南北[任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)]
(3)磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
2、磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用。
(1)磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
(2)磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极。
注意:磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
3、地磁场
地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这是我国学者:沈括最早记述这一现象。)
二、电流的磁场
1、奥斯特实验:证明通电导体的周围存在磁场。
2、通电螺线管的磁场
(1)右手螺旋定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。
(2)通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3、电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
(1)电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变。
(2)电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。
三、磁场对电流的作用
1、磁场对电流的作用:通电导体在磁场中要受到磁力的作用。
2、通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关。
3、电动机
(1)能量转化:电能转化为机械能。
(2)工作原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
(3)直流电动机的基本构造:磁场、线圈、换向器、电刷。
四、电磁感应
1、电磁感应现象
(1)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
(2)产生感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动。
(3)感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。
2、发电机
(1)能量转化:电磁感应现象中是机械能转化为电能。
(2)工作原理:根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。
五、高压输电
高压输电的原理:保持输出功率不变,提高输电电压,同时减小电流,从而减小电能的损失。
六、电磁波
1、电磁波谱(按波长由小到大或频率由高到低排列):γ射线、X射线、紫外线、可见光(红橙黄绿蓝靛紫)、红外线﹑微波﹑无线电波。(要了解它们各自应用)。
2、电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,由于电磁场本身具有物质性,因此电磁波传播时不需要介质。
3、波的传播速度c与波长λ、频率f的关系是:c=λf
命题动态预测
近几年安徽省中考考查的难度不大,分值为5分。预计2014年安徽省中考可能会重点考察一下内容:(1)通电螺线管周围的磁场;(2)磁场对电流的应用;(3)电磁感应现象的判断分析;(4)电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系(请特别关注);(5)铁磁性物质对磁场、电磁波的屏蔽作用。
跟踪训练
1、物理学中用光线来描述光的传播路径,用磁感线来描述磁场,以下说法正确的是( )
A.光线是真实存在的 B.磁感线是真实存在的
C.光作为一种电磁波是真实存在的 D.磁感线描述的磁场不是真实存在的
答案:C
2、经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。实验中,若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针,则它的N极指向( )
A.北 B.南 C.西 D.东
答案:A
3、关于磁场知识,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
B.没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化
C.磁体周围的磁感线从磁体s极出来,回到磁体N极
D.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
答案:B
4、标出图中的磁感线方向和小磁针的N极。
5、在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是( )
A.两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
B.用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间
C.将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近
D.用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极
答案:D
6、下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
B.磁体周围的磁感线从磁体的 S极出来,回到磁体的N极,构成闭合曲线
C.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
D.磁感线分布越密的地方,其磁场越弱
答案:C
7、对于磁场和磁感线,下列说法中错误的是( )
A.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用
B.磁场看不见摸不着,但我们可以借助小磁针的偏转和指向来判断
C.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
D.在磁体的外部,磁感线都是从磁体的北极出发回到南极
答案:C
8、如图所示,是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图。开关S1、S2闭合时,向左稍微移动滑动变阻器的滑片P,指示灯的亮度明显变亮。
(1)滑动变阻器的滑片向左移动,流过电磁铁线圈的电流 (选填“增大”或“减小”),电磁铁周围的磁场 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)
(2)指示灯的亮度明显变亮,表明电路中GMR的阻值显著 (选填“增大”或“减小”),引起GMR阻值变化的原因是 。
答案:(1)增大 增强
9、在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时,几位同学提出了以下四种猜想:
(1)利用所学知识,断定猜想 和 肯定是错误的.你判断的依据是:磁体外部的磁感线都是 。
(2)请设计一个简单实验,验证剩下的两个猜想是否正确.简述你的实验方案。
主要器材: ;简要做法: ;判断方法: 。
答案:(1)2 、 4 、 从N极出发,回到S极
(2)小磁针、 将小磁针置于异名磁极周围不同处 、 观察小磁针稳定后N极的指向
10、小娴不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半,破裂情况如图所示。若将两磁铁棒按原状自然接合,则甲棒两半将互相 ,乙棒两半将互相 。
答案:吸引 排斥
11、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量,显示磁体对铁钉吸引力的大小。
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法,依据 的原理,铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中 的方法。
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的铁钉个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间 放入的物体 | 不放 物体 | 铁板 | 镍板 | 铝板 | 陶瓷板 | 玻璃板 | 塑料板 |
吸引铁钉数量/个 | 4 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 |
①分析数据,可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引铁钉的数量 ,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是 。
③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题:______________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板.发现铁板面积越大,吸住的铁钉数量越少。
(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,再写出一种保护磁卡磁性的方: 。
答案:
(1)二力平衡 乙
(2)①较少(或明显减少) 较大(或明显) ②铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化) ③磁体屏蔽的效果与哪些因素有关(或其它合理即可得分)
(3)厚度
(4)磁卡放入铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里)
中考复习“电学”(命题动态预测)——电功、电功率、家庭电路
2014年安徽省中考物理考试大纲对“电功、电功率、家庭电路”的知识要求是:
1、知道电功和电能,能结合生活、生产中的实例进行说明;能运用关系式W=UIt进行简单的计算。(考试要求:B)
2、理解测量用电器电功率实验的原理,能对 “测量用电器电功率”实验的过程作出正确说明,以及得出正确的结论等。(考试要求:B会)
3、理解电功率的概念,并能运用关系式P=UI进行简单的计算。(考试要求:B)
4、能举例说明用电器的额定功率和实际功率的物理意义。(考试要求:A)
5、知道家庭电路的基本结构,知道一般的安全用电常识。(考试要求:A)
一、电功(W)
1、电功:电流所做的功叫电功,
2、单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时)
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
3、测量电功的工具:电能表(电度表)
4、电功计算公式:W=UIt[单位统一:W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒(s)]
二、电功率(P)
1、电功率:电流在单位时间内做的功。
2、单位:瓦特(国际);常用单位有:千瓦
3、定义式:P=W/t
注意:计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;
②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
4、常用式:P=UI[式中单位P→瓦(W);U→伏(V);I→安(A)]
注意:在纯电阻电路中,计算电功率还可用公式:P=I2R和P=U2/R
三、额定功率(P额)、实际功率(P实)
1、额定电压(U额):用电器正常工作的电压。
2、额定功率(P额):用电器在额定电压下的功率。
3、实际电压(U实):实际加在用电器两端的电压。
4、实际功率(P实):用电器在实际电压下的功率。
注意:当U实> U额时,则P实> P额;灯很亮,易烧坏。
当U实< U额时,则P实< P额;灯较暗。
当U实= U额时,则P实= P额;正常发光。
四、焦耳定律
1、内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
2、公式:Q=I2Rt [式中单位Q→焦(J);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒(s)]
3、当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)时,则有W=Q,也可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)
五、家庭电路
1、家庭电路的组成由:进户线→电能表→总开关→熔断器→用电器、插座等。
2、进户线:火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。
注意:所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。
3、保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。
4、引起电路中电流过大的原因有两个:
一是电路发生短路;
二是用电器总功率过大。
5、安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体。
命题动态预测
本专题内容是中考考查的重点,形式灵活多变,但近几年安徽省中考考查的难度不大,预计2014年安徽省中考可能会重点考察一下内容:(1)电功、电功率、电热的综合简单计算;(2)与测量小灯泡电功率相关的实验探究;(3)用电能表测量和计算电功、用电器的实际动率、实际电压、实际电流等;(4)家庭电路故障的判断和分析;(5)安全用电的常识和用电器的技术安装要求;(6)物理规律、公式等推导。
跟踪训练
1、对于L1、 L2(额定电压相同,电阻R1>R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题,两位同学产生了争议:
甲认为:电功率与电阻成正比,因为R1较大,所以,灯泡L1更亮;
乙认为:电功率与电阻成反比,因为R2较小,所以,灯泡L2更亮。
(1)你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么?
(2)请你画出电路图,分别对两位同学的观点做出正确的解释。要求写出必要的文字说明、公式推导过程。
分析:(1)①甲同学观点成立的条件是:I1=I2(流过两只小灯泡的电流相同)②乙同学观点成立
的条件是:U1=U2(加在小灯泡两端的电压相等)
(2)①针对甲同学的观点,设计两个灯串联电路(图略)
推证如下:根据P =IU、I=U/R
可得: P1实= I1(I1 R1)= I12 R1 P2实= I2(I2 R2)= I22 R
∵R1﹥R2 I1=I2
∴P1实﹥P2实,即灯泡的实际功率越大灯泡越亮。
由此得出:通过两只灯泡的电流相同时,电功率与电阻成正比,因R1较大,所以灯泡L1更亮。
②针对的乙同学观点,设计两灯并联电路:(图略)
推证如下:根据P =IU、I=U/R
可得:P1实=( U1/R1)U1= U12/R1 P2实=( U2/R2)U2= U22/R2
∵R1﹥R2 U1=U2
∴P1实﹤P2实,即灯泡的实际功率越大灯泡越亮。
由此得出:两只灯泡两端的电压相同时,电功率与电阻成反比,因R1较大,所以灯泡泡R2更亮。
2、车库里只有一盏灯,为给刚买的电动车充电,小王断开总电源,如图所示,从开关的两个接线柱上引出两根导线,接上插座并将充电器插入插座充电。接通电源后发现未闭合开关灯却亮了,但亮度较暗。
(1)造成这一现象的原因是插座连接错误而导致充电灯 (选填“串”或“并”)联。
(2)电动车工作原理是 ;在电动骑行时,主要的能量转化是:化学能转化为 能,再转化为 能。
(3)充电器上标有“输入电压220 V 输出功率100 W”,电动车一次充电需6 h。将充电器插入正确连接的插座充电,完成一次充电消耗多少度电?
分析:(1)连接后发现电灯亮了,但亮度明显偏暗,说明灯泡两端的电压低于额定电压,根据图示的接线方法可知,造成这一现象的原因把充电器和灯泡串联了。
(2)电动车前行时,主要依靠电动机工作,原理是通电线圈在磁场中受到力而转动;
在电动车骑行时,主要的能量转化是:蓄电池中储存的化学能转化成电能为电动机供电,通过电动机电 能转化成机械能使电动车前行.
(3)完成一次充电消耗电能:W=Pt=0.1kW×6h=0.6kW·h
3、如题图所示的做法符合安全用电原则的是( )
答案:C
4、随着 人民生活水平的提高,居民 家里用电器的种类和数目在不断增加,给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患.下列做法正确的是( )
A.开关应接在灯和零线之间
B.用电器的金属外壳不用接地线
C.在现有的照明电路 中,增加大功率用电器时只需换上足够粗的保险丝即可
D.当电路被保险丝装置切断时,要先找到发生事故的原因,排除之后再恢复供电
分析:A、开关接在零线和灯泡之间,断开开关时,灯泡还和火线相连,接触灯泡,容易发生触电事故。不符合题意.
B、有金属外壳的用电器必须使用三线插头,三线插头插入三孔插座时,使金属外壳和大地相连,避免触电事故的发生.不符合题意。
C、在现有的照明电路中,增加用电器时,电路中的总功率会增大,所以要同时考虑电能表、输电线和保险丝的承受能力,故C不符合题意;
D、保险丝熔断后,可能是使用的电器总功率过大,也可能是短路故障引起的,因此保险丝熔断后,更换上新的保险丝,检修线路正常后才可以恢复供电,故D符合题意。
5、电热器是现在家庭中常用的家用电器。小明家新买了一台热水器,热水器上有这样的铭牌:
小明准备同爸爸一起安装热水器。请你回答下列问题:
(1) 他们应当选用下图中 号插座为热水器插座,因为这种插座_______ ____。
(2) 小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯,如果只有这盏灯和电热器连入电路,当他们正常工作时,电路中的电流和电阻会多大?
(3) 妈妈认为客厅中使用40W的灯泡亮度就足够了。但是家中有2个灯泡,标签都模糊不清了,妈妈只记得一只是60W的、一只是40W的,不将灯泡连入电路,你有办法分辨出两只灯泡吗?说明你的方法和理由。
分析解答:
(1)2 使热水器外壳与大地相连,可防止人体触电。
(2) 9.36A 23.5Ω
(3)看灯丝。由公式P=U2/R得R=U2/P,当额定电压相同时,额定功率大的,电阻小,相同长度的灯丝粗。灯丝粗的是60W的。
6、请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路。
答案:如下图
7、如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式其发热功率不同,下列说法不正确的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
答案:A
8、在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫 。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用 (选填“煤油”或“水”),理由是 。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表)。
实验次数 | 电流/A | 通电时间/s | 电阻/Ω | 温度升高量/℃ |
1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流 ,其产生的热量 。
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 (选填“串联”或“并联”)。
分析:(1)实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化, 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;
由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;
(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联。
中考复习“电学”(命题动态预测)——欧姆定
2014年安徽省中考物理考试大纲对“欧姆定律”的知识要求是:
1、能对探究“电流、电压和电阻间关系”实验的过程作出正确说明,以及得出正确的结论等(考试要求:B会)
2、理解欧姆定律,能运用其数学式I=U/R进行简单的计算、分析一些简单的实际问题等。(考试要求:B)
一、欧姆定律
1、欧姆定律:一段导体中的电流,与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
2、公式:I=U/R
3、单位:I→安(A),U→伏(V),R→欧(Ω)
注意:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;
②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;
③计算时单位要统一。
4、欧姆定律的应用:
① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
二、 串并联电路中电流、电压、电阻之间的规律:
| 串联电路 | 并联电路 |
电流规律 | 各处电流都相等 I=I1=I2 | 总电流等于各支路电流之和 I=I1+I2 |
电压规律 | 总电压等于各部分电压之和 U=U1+U2 | 各支路两端电压都相等 U=U1=U2 |
电阻规律 | 总电阻等于各部分电阻之和 R=R1+R2 | 总电阻的倒数等于各部分电阻倒数之和1/R=1/R1+1/R2 |
总结:串联:等流、分压、阻和;并联:等压、分流、阻倒和。
三、电阻的测量
1、方法:伏安法;
2、实验原理:R=U/I
需要测量的物理量有:通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压
测量这些物理量的电表有:电流表、电压表
3、实验电路图:
4、实验器材:电流表,电压表,滑动变阻器,导线,开关,电源,待测电阻Rx
5、实验过程
(1)按电路图连接好电路,注意根据小灯泡电路中的电流电压选取适当的量程;
(2)检查电路连接无误后,调节滑动变阻器的滑片,使连入的阻值最大,从而使它处于使电路中电流最小的位置;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为整数值,记录下两表的示数;
(4)继续调节滑动变阻器使电压表的示数逐渐增大,把测量的数据记录下来;
(5)根据数据算出每次的电阻值,再求出三组电阻值的平均数,即为待测电阻Rx的阻值。
命题动态预测
欧姆定律是初中物理的重点和难点,是各个省市中考重点考查内容,属于必考知识。2014年安徽省中考可能会重点考察一下内容:(1)电路的动态分析;(2)以伏安法测为基础,展开的一系列电阻测量的实验探究;(3)根据欧姆定律和串并联的特点进行简单的计算;(4)有关考虑电源内阻以及电流表电压表内阻的分析和计算;(5)有关电流表、电压表、欧姆表的改装问题。
跟踪训练
1、如图,在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中,当我们将电阻由5Ω换成10Ω后,接下来的操作正确的是( )
A.将变阻器滑片P向左移动,保持电压表示数不变
B.将变阻器滑片P向左移动,保持电流表示数不变
C.将变阻器滑片P向右移动,保持电压表示数不变
D.将变阻器滑片P向右移动,保持电流表示数不变
答案:C
2、如图所示的电路,将AB两端接入10V电源,电压表示数为3V,拆去AB两端电源,再将CD两端接入10V电源,电压表示数为7V,则R1:R3的值为( )
A.1:1 B.7:3 C.49:9 D.100:21
答案:C
3、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.电流表A的示数变大,电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变小
B.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大
D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大
答案:A
4、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如右图所示.则由图可知,元件A的电阻为 Ω将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是 A。
分析:从图象上任选一点,当电压U=1.5V时,电流为I=0.3A,元件A的电阻为R=5Ω,将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端时,从图象上可以看出通过A的电流为I1=0.5A,通过电流B的电流I2=0.25A,所以通过A和B的总电流是0.5A+0.25A=0.75A。
5、如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为“0 ~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,电源电压恒为4.5V,不考虑温度对电阻的影响.闭合开关S,为了保 证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是 Ω,电压表的示数变化范围是 V。
答案:滑动变阻器接入电路的阻值范围是5~20Ω;电压表的示数变化范围是 1.5~3V。
6、如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关S,调节滑动变阻器R′,发现电流表示数从0.1A变为0.3A,电压表示数改变了4V.由此可判断在这一过程中滑动 变阻器连入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”),定值电阻R的电功率变化了 W。
分析:由I=可知,电流表示数从0.1A变为0.3A时,电路中的电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小;
当电路中的电流I=0.1A时,电源的电压U=IR+U滑=0.1R+U滑;
当电路中的电流I′=0.3A时,电源的电压U=I′R+U滑′=0.3R+U滑′;
因电压表示数改变了4V,
所以U滑﹣U滑′=(U﹣0.1R)﹣(U﹣0.3R)=4V,
解得:R=20Ω;
定值电阻R电功率的变化量:
△P=(I′)2R﹣I2R=(0.3A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=1.6W。
7、小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是 A,小灯泡的阻值是 Ω(小数点后保留一位);
(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值 (选填“变化”或“不变”);
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式.实验步骤:
A.按照设计的电路 图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
C. 。
表达式:Rx= (用已知和测量的物理量的符号表示)
分析:(1)电压表与灯泡并联,由于电源电压为3V,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V量程;
由电路图中,滑动变阻器应再连接下面左边的接线柱,如图所示:
(2)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
R=2.5V/0.3A≈8.3Ω;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大,当电压值改变的时候,灯丝的温度变化,则小灯泡的阻值变化;
(4)根据B可测出电源电压,U=I1R0,再测出待测电阻的电流便可求出其电阻的阻值,所以应断开S1时,闭合S2,记录电流表的示数为I2。
则Rx=U/I2=I1R0/I2
8、如图甲所示电路中,电源电压恒定,R为电阻箱,小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示。将电阻箱的阻值调为R1=5Ω时,小灯泡恰能正常发光,电压表示数U1=2V。求:
(1)小灯泡的额定功率P0;
(2)电源电压U;
(3)若将电阻箱的阻值调为R2时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,求R2的值。
分析:(1)∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:I=UR/R=2V/5Ω=0.4A
由图象可知,灯泡两端的电压UL=2.5V,
∵灯泡正常发光,
∴灯泡的额定功率:P0=ULI=2.5V×0.4A=1W;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:U=UR+UL=2V+2.5V=4.5V;
(3)由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A,UL′=0.5V时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,
此时R2两端的电压:U2=U-UL′=4.5V-0.5V=4V,
则R2=U2/ I′=4V/0.2A=20Ω
中考复习“电学”(命题动态预测)——电荷 电流、电压与电阻
2014年安徽省中考物理考试大纲对“电荷 电流、电压与电阻”的知识要求是:
1、知道摩擦起电现象和两种电荷,知道电荷之间的相互作用规律。(考试要求:A)
2、知道电路是由电源、用电器、电键等元件组成的,能说明电路中各组成元件的作用。(考试要求:A)
3、知道导体的电阻是由其长度、粗细(横截面积)、材料本身决定的;(不要求知道导体的电阻与温度的关系)。(考试要求:A)
4、能看懂、并能画出简单的电路图;会连接简单的串、并联电路;能说出生活中常用的串、并联电路的实例。能进行简单的串、并联电路的计算。(考试要求:B)
5、会正确使用电流表、电压表、滑动变阻器等进行实验(包括连接、量程选取、调零、读数等)(考试要求:B会)
一、电荷
1、物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说物体带了电荷;
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
2、两种电荷:
(1)正电荷——用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷
(2)负电荷——用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷
3、电荷间的基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4、验电器
(1)作用:用来检验物体是否带电
(2)原理:利用同种电荷相互排斥
5、电荷量(电荷):电荷的多少叫电荷量、简称电荷;电荷的单位:库仑(C)简称库;
6、元电荷:
原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成;
把最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e表示;e=1.60×10-19;
在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,整个原子呈中性。
7、摩擦起电
(1)原因:不同物体的原子核束缚电子的本领不同
(2)摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电。得到电子的带负电。
8、导体和绝缘体
(1)导体——容易导电的物体叫导体;如:金属、人体、大地、酸碱盐水溶液等。
注意:金属导体靠自由电子导电,酸碱盐水溶液靠正负离子导电。
(2)绝缘体——不容易导电的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、纯净水等。
(3)导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换。
注意:导体和绝缘体的主要区别是——导体内有大量自由移动的电荷,而绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,但导体和绝缘体是没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化。
二、电路
1、电路组成:由电源、导线、开关和用电器组成。
(1)电源:能提供持续电流(或电压)的装置。电源是把其他形式的能转化为电能,如干电池是把化学能转化为电能;发电机则由机械能转化为电能。
(2)用电器:消耗电能的装置,把电能转化成其它形式的能(电灯、电风扇等)
(3)导线:输送电能的。
(4)开关:控制电路的通断。
2、电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)断路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路(电源短路);直接把导线接在用电器两端的电路也叫短路(局部短路,此时用电器无法工作)。
3、电路图:用规定的电路符号表示电路元件连接的图叫电路图。
注意:画电路图时,导线横平竖直,元件的位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处,整个电路最好呈长方形。
4、两种基本电路
(1)串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(各用电器之间相互影响,电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过,开关的控制作用与位置无关)
(2)并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中电流有多条路径,有干路和支路之分,各个支路是互不影响的,干路上的开关控制整个电路,支路上的开关控制本支路的用电器)
三、电流(I)
1、电流——电荷的定向移动形成电流,电流的大小用电流强度(简称电流)表示。
2、电流的方向——正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反)
注意:在电源外部,电流的方向从电源的正极流出,经过用电器回到电源的负极。
3、电流的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位有:毫安(mA)、微安(μA)。1安培=103毫安=106微安。
4、测量电流的仪表——电流表
(1)电流表使用规则是:①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。
(2)实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
四、电压(U)
1、电压——电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。
2、电压的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。
3、测量电压的仪表——电压表
(1)电压表的使用规则是:①电压表要并联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;
(2)实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏。
4、几种常见的电压值:
①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④对人体安全的电压是:不高于36伏;⑤工业(动力)电压380伏。
五、电阻(R)
1、电阻——表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
2、电阻的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
3、决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
六、变阻器:(滑动变阻器和电阻箱)
(1)滑动变阻器:
① 原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
② 作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
③ 铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω 2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
④ 正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下”;C.闭合开关前应把阻值调至最大的地方。
(2)电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器。
命题动态预测
2014年安徽省中考可能会重点考察一下内容:(1)带电体的基本性质和电荷间的相互作用规律;(2)电流的方向和电流表的正确使用;(3)电源的作用和电压表的正确使用;(4)串联电路和并联电路的电流、电压特点;(5)简单电路的分析和电路故障分析判断;(6)滑动变阻器在电路中的作用和正确使用。
跟踪训练
1、两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来后如图所示,则( )
A. B中负电荷通过棒流向A,B带正电荷
B. A中正电荷通过棒流向B,B带正电荷
C. 棒中有持续电流从A流向B,使B张角增大
D. 棒中有持续电流从B流向A,使A张角先减小,后增大
分析:金属棒导电是自由电子的定向移动,当金属棒把验电器A、B两金属球相连时,A带正电,缺少电子,故电子会从B定向移动到A,使验电器B缺少电子也带上了正电。由于电子带的是负电,而电流的方向是正电荷定向移动的方向,所以电流方向与电子移动的方向相反,故电流方向由A到B。但由于没有电源,不会有持续电流。
2、现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则( )
A.B一定不带电,C带正电 B.B可能带正电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电 D.B可能不带电,C带负电
分析:已知A带负电,C和A互相排斥,根据同种电荷相排斥,所以C带负电;又因为A和B互相吸引,根据异种电荷相吸引,所以B可能带正电,根据带电体吸引轻小物体的性质,B也可能不带电。所以B可能不带电,C带负电。故选项D正确。
3、为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是 ( )
分析:读题可知电路要求:S1闭合S2断开时指示灯亮,S1、S2都闭合时,指示灯熄灭。观察A图,S1闭合S2断开时指示灯不亮,不合理;观察B图,S1闭合S2断开时指示灯亮,S1、S2都闭合时,灯泡被S2短接不亮,符合电路要求,B正确;观察图C,S1、S2都闭合时电源被短路,C不合理;观察图D,S1、S2都闭合时指示灯亮,不合理。
4、如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数.过一会儿电压表的示数变大,可能发生的故障是( )
A.可能是L1灯丝断了 B.一定是L1短路
C.可能是L2灯丝断了 D.一定是L2短路
分析:闭合开关,灯泡都能发光,电流表、电压表有示数,说明电路正常。电压表示数增大,原因有两个:与之并联的导体断路,与之串联的导体短路。
A.如果灯泡L1灯丝断了,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零。此选项不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,电压表测量电源电压示数增大;但灯泡L2断路时,电压表也会测量电源电压示数增大。此选项不符合题意;
C.如果灯泡L2灯丝断了,电压表测量电源电压示数增大.此选项符合题意;
D.如果灯泡L2短路,电压表相当于与导线并联示数减小为零,不符合题意。
5、如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
分析:在串联电路中电流表示数为零,说明电路是开路;电压表示数等于电源电压,说明从b点到电源正极、从c点到电源负极是通路,在b、c两点之间有断路。
A、如果电源正极与a之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故A错;
B、如果a、L1、b之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故B错;
C、如果b、L2、c之间断路,则电流表无示数,电压表通过灯L1、闭合的开关、电流表和导线接在电源的两极上,电压表的示数等于电源电压,符合题意,故C正确;
D、如果c与电源负极之间断路,则电压表无示数,不符合题意,故D错。
6、如图所示电路,闭合开关S后,若灯L不亮,电压表有示数,电流表无示数。则发生的故障是( )
A.L短路 B.L断路 C.R短路 D.R断路
答案:D
中考复习“能量学”(命题动态预测)——能量、能量的转移和转化
2014年安徽省中考物理考试大纲对“能量、能量的转移和转化”的知识要求是:
1、能举例说明自然界中有哪些常见的能量形式:内能、机械能、风能、太阳能、水能、电能、核能等。(考试要求:A)
2、能结合实例说明能量可以从一个物体转移到另一个物体、不同形式的能量之间可以相互转化。(考试要求:A)
3、能正确表述能量守恒定律;能运用能量守恒定律分析一些简单的实际问题。(考试要求:A)
一、能源
1、能源:凡是能为人类提供能量的物质资源,都可以叫做能源。
2、能源的分类:
能源的种类很多,从不同角度可以分为:一次能源和二次能源(按生产方式分类);可再生能源和不可再生能源(按是否可以再利用分类);常规能源(传统能源)和新能源;清洁能源和非清洁能源等。
(1)按生产方式分类
一次能源:可以直接从自然界获取的能源主要包括煤,石油,天然气,风能,太阳能,地热能,核能等;
二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源,如电能、煤油等。
(2)按是否可以再利用分类
可再生能源:在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复利用的能源。例如太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能等。
不可再生能源:不可再生能源泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。除此之外,不可再生能源还有:天然气、核能、油页岩。
(3)生物能源:由生命物质提供的能量称为生物质能。
(4)化石能源:在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的如煤,天然气等。
二、核能
1、核能:当原子核在某种条件下分裂或聚合时就可能释放出巨大的能量,这就是核能。
核能获取的途径有两条:重核的裂变(链式反应)和轻核的聚变(热核反应)。原子弹(不控制)和目前人类制造的核电站(可控)是利用重核的裂变释放能量的,而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。
2、核电站
(1)核电站发电的过程中能量转化过程为:核能- --内能--- 机械能-- -电能
(2)核电站主要组成包括:核反应堆(核心设备)、热交换器、汽轮机和发电机等。
三、太阳能
1、太阳能是由不断发生的核聚变产生的,地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有的能量,几乎都来自太阳。
2、人类利用太阳能的三种方式是:①光热转换(太阳能热水器);②光电转换(太阳能电池);③光化转换(绿色植物)。
四、能量的转化和守恒定律:
(1)内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移的过程中,其总量保持不变。
(2)能量的转移和转化具有方向性。
五、能源与可持续发展
未来的理想能源:必须足够丰富,可以保证长期使用,必须足够便宜可以保证多数人用的起,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用,必须足够安全清洁,可以保证不会严重影响环境。
命题动态预测
2014年安徽省中考可能会重点考察一下内容:(1)能源的分类以及能源的合理利用;(2)能源消耗对环境的影响;(3)核能发电中的能量转化过程;(4)能量的转化和守恒定律与实际生活相联系的题型。
跟踪训练
1、能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一.能源家族中: ①柴薪②煤炭③石油④天然气⑤水能⑥风能⑦太阳能⑧地热能等,在大量耗用各种能源时,会造成空气污染的有 ;会造成水土流失和沙漠化的有 (填题序号)。
答案: ①②③④ ①
2、2009年12月7日至18日,世界各国领导人齐聚丹麦首都哥本哈根,商讨全球环境保护问题,最后就限制温室气体的排放达成了一致意见。温室气体包含 、甲烷、水汽等均能让太阳发出的热顺利通过,但却阻碍地表反射的热散发到大气层外,这种作用就像玻璃温室一样,故称为温室效应。请举出温室效应的一个危害: 。
答案:二氧化碳,海平面上升或热带风暴频发
3、目前,全球倡导“低碳生活”。“低碳生活”是指生活作息时尽量减少能量消耗,降低碳特别是二氧化碳的排放量。我们在日常生活中,尽量选择利用太阳能、水能、风能、地热能,是
“低碳生活”要求的(选填“符合”或“不符合”);骑自行车和坐燃油汽车两种出行方式中,符合“低碳生活”要求的是__________。
答案:符合,骑自行车
4、下列关于能源的说法中正确的是( )
A.当今人类利用的主要能源煤、石油是可再生能源
B.天然气是一种清洁的能源,人类可以无尽地开发利用
C.如果大量利用太阳能,可能使太阳能在短期内消耗殆尽
D.水能和风能可以从自然界里得到,是可再生能源
答案:D
5、有科学家曾预言:“水,不久将成为一个深刻的社会危机”,其主要原因有:①虽然地球上总水量很大,但淡水资源却不富裕;②地球上淡水分布不均匀;③水污染的问题日益严重;④不合理地开发利用水资源;⑤浪费水的现象依然严重存在。这些原因中属于人类活动所造成的是( )
A.③④⑤ B.①② C.②③④ D.①②③④⑤
答案:.A
6、下列有关能量转化的叙述,不正确的是( )
A.射箭是将势能转化成动能 B.核电站发电是将核能转化成电能
C.蓄电池充电是将化学能转化成电能 D.钻木取火是将机械能转化成内能
答案:C
7、下列有关“物质和能”说法中,错误的是( )
A.一次能源指的是自然界中存在的,能被人们直接利用的能源
B.地震发生时释放出巨大的能量使山体滑坡是重力势能转化为动能
C.跟电子的质量相等的质子和中子挤在处于原子中心,构成非常小的原子核
D.能量的转化和转移都是有方向性的
答案:C
8、动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250km/h减至90km/h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电;第二阶段采用机械刹车,速度从90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是( )
A.第一阶段减小的动能全部转化为电能,即电能等于减小的动能
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能等于减小的动能
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能大于减小的动能
答案:B
9、在南极考察中使用的“雪龙号”破冰船自重10250t,针对不同的破冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰面压碎。它的发动机额定功率为1.2×104KW排水体积为900m3。
(1)当破冰船撞击厚的冰层时,相对于冰层,破冰船是_________的。船的_______能减小,转化为冰的______能
(2)空载时,破冰船所受的浮力是多少?
(3)若破冰船以额定功率在海面上以36Km/h的速度匀速前进了20Km,破冰船的阻力是多少?所做的功是多少?
答案:(1)运动 动 内 (2)1.025x108N (3)1.2x106N 2.4x1010J