【正文】 故答案為：（ 1）電流表示數(shù)；（ 2）甲和乙． 20．如圖所示，只閉合 S1，電阻 R R2組成 串聯(lián) 電路，斷開 S1閉合 S S3，電阻 R R2組成 并聯(lián) 電路，該電路中不允許同時閉合 S S3 ． 【考點】 電路的基本連接方式． 【分析】 根據(jù)串并聯(lián)電路的特點進行分析，串聯(lián)電路依次按順序連接，并聯(lián)電路是并列連接的．電源短路會損壞電源，這是絕對不允許的． 【解答】 解：（ 1）由電路圖可知，只閉合 S1， R R2首尾順次連接，它們是串聯(lián)的． （ 2）由電路圖可知， 斷開 S1閉合 S S3， R R2首首相連，尾尾相連，電流分別流入電阻，則它們是并聯(lián)的． （ 3）由電路圖可知，同時閉合開關(guān) S1和 S3，電源短路，這是不允許的． 故答案為：串聯(lián)；并聯(lián)； S S3． 21．小麗家中的電能表表盤如圖所示，則小麗家可以同時使用的用電器總功率不能超過 4400 W．若電冰箱主要技術(shù)參數(shù)見表，單獨正常工作一天（ 24小時），電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 2400 轉(zhuǎn)；在使用電冰箱的過程中，小麗發(fā)現(xiàn)冰箱門打開時，冰箱內(nèi)照明燈亮，此時應根據(jù)壓縮機 不工作 （選填 “ 工作 ” 、 “ 不工作 ” ）來判斷冰箱的壓縮機 和照明燈是并聯(lián)的． 海爾 BC﹣ 110B電冰箱 額定電壓 220V 工作頻率 50Hz 額定功率 100W 耗電量 ?h/24h 【考點】 電能表參數(shù)的理解與電能的求法；電路的基本連接方式． 【分析】 （ 1）根據(jù)電能表上的參數(shù)可以根據(jù)公式 P=UI計算出電能表允許接的最大電功率． （ 2）先根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出電冰箱工作一天消耗的電能，然后根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù) =消耗的電能 電能表的參數(shù)即可求出這一天（ 24小時內(nèi)）電能表的轉(zhuǎn)盤應轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)．并聯(lián)電路中，各用電器工作時互不影響． 【解答】 解：（ 1）電能表的工作電壓 U=220V， 允許通過的最大電流 I 最大 =20A， 所以允許使用的用電器的最大電功率 P 最大 =UI 最大 =220V 20A=4400W． （ 2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電冰箱一天消耗 ?h， 所以消耗 ?h的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 3000r/kW?h ?h=2400轉(zhuǎn)． 因為冰箱的壓縮機和照明燈工作時互不影響，所以冰箱門打開時，冰箱內(nèi)照明燈亮，此時壓縮機不工作，則它們是并聯(lián)的． 故答案為： 4400； 2400；不工作． 22．發(fā)光二極管 LED（電路符號為 ，正常工作時的電壓 、電流 ） ；恒流電阻 R（一種新型電路元件，它的電流、電壓關(guān)系圖象如圖所示）． （ 1）恒流電阻 R兩端的電壓在 0～ 4V時電阻隨電壓的變大而 變大 （選 “ 變大 ” 、 “ 變小 ” 或 “ 不變 ” ）； （ 2）若利用電壓為 4V的電源給 LED供電，需將 LED與 R 串聯(lián) （選 “ 串聯(lián) ” 或 “ 并聯(lián) ” ）； （ 3）電源電壓在 ～ 范圍內(nèi)變化， LED都能正常工作． 【考點】 串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；歐姆定律的變形公式． 【分析】 （ 1）因為電壓為 4V的電源給 LED供電，大于 LED正常工作時的電壓，所以根據(jù)串聯(lián)電路的分 壓特點可知需要串聯(lián)一個電阻，分析圖象時即可得知恒流電阻兩端的電壓在 0～4V時電阻變化． （ 2）根據(jù)發(fā)光二極管 LED的額定電壓和 LED與恒流電阻串聯(lián)后的電壓特點即可得出電源電壓的變化范圍． 【解答】 解：根據(jù)恒流電阻 R的電流、電壓關(guān)系圖象分析可知：恒流電阻兩端的電壓在 0～4V時，在電壓增大的過程中通過恒流電阻的電流不變，根據(jù)歐姆定律可知，阻值變大； 因為電壓為 4V的電源給 LED供電，大于 LED正常工作時的電壓 ，所以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知需要串聯(lián)一個電阻，即將 LED與 R串聯(lián)． 因為 LED正常工作時的電 壓 ，所以電源電壓最小不能低于 ； 而當 LED與恒流電阻串聯(lián)時，恒流電阻兩端的電壓最大為 4V是能保持電路中的電流為 不變，所以這時電源電壓最大為 +4V=． 由此分析：電源電壓在 ～ ， LED都能正常工作． 故答案為：（ 1）變大；（ 2）串聯(lián)；（ 3） ～ ； 三、解答題（共 50分） 23．根據(jù)要求作圖： （ 1）如圖 a所示，輕質(zhì)杠桿 A點掛一重物 G， O為支點．請在 B處畫出使杠桿平衡的最小動力 Fl的示意圖，并作出阻力臂 l2． （ 2）根據(jù)圖 b中標出的電流方向，從電池組、電流表、電壓表三個元件符號中選兩個填入電路空缺處．填入后要求：閉合開關(guān)，小燈泡 L1和 L2并聯(lián)且都能發(fā)光． （ 3）如圖 c是樓梯照明燈的模擬電路．要求是，在樓梯的上下兩端都能對燈進行控制．請在圖上補畫連接導線，使之符合這一要求． 【考點】 力臂的畫法；電路圖及元件符號；實物的電路連接． 【分析】 （ 1）根據(jù)杠桿平衡的條件可得力臂越長越省力，因此先確定最長的力臂，從而確定最小的力 F． 根據(jù)力臂是指從支點到力的作用線的距離作出阻力臂 l2． （ 2）要使燈泡發(fā)光則必須有電源；兩只燈泡并聯(lián)說明每個 燈泡獨立與電源組成通路． 電流表在電路中相當于短路，并且與用電器串聯(lián)；電壓表與被測電路并聯(lián)，電壓表在電路中相當于開路； （ 3）要想使樓梯的上下端都能控制同一個燈，開關(guān)必須與燈泡串聯(lián)，但兩個開關(guān)是并聯(lián)的． 【解答】 解：（ 1）當力 F1作用在 B點，并且與桿垂直時，力臂最長，最省力，由圖可知，要是杠桿平衡，最小力的方向應該向上． 反向延長阻力 F2的作用線，從支點 O向阻力的作用線引垂線，垂線段的長即為阻力臂 L2，如圖所示： （ 2）電源應位于右端，且下端為負極；若左端為電壓表則燈泡 L1不發(fā)光、不符合題意；左端為電 流表，兩燈泡并聯(lián)、且都發(fā)光，符合題意． 如下圖所示： （ 3）由題意知，需要組成由兩個開關(guān)并聯(lián)后與一只燈泡串聯(lián)的照明電路．如圖所示； 24．如圖，工人師傅用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組， 50s內(nèi)把重 400N的箱子勻速提起 5m，動滑輪重 80N，繩重摩擦不計，求： （ 1）在圖上畫出繞繩方式； （ 2）人對繩子的拉力為多大？拉力的功率是多大？ （ 3）該滑輪組的機械效率為多少？ 【考點】 滑輪（組）的機械效率；滑輪組繩子拉力的計算；功率的計算． 【分析】 （ 1）在使用滑輪組提升重物時，既要考慮到它 的省力情況，還應注意動力的施力方向； （ 2）由繞繩方式可知繩子的有效股數(shù)，繩重摩擦不計，根據(jù) F= （ G+G 動 ）求出人對繩子的拉力，根據(jù) s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù) W=Fs求出拉力做的功，利用 P= 求出拉力 F的功率； （ 3）根據(jù) W=Gh求出有用功，利用 η= 100%求出該滑輪組的機械效率． 【解答】 解：（ 1）因為滑輪組要求站在地面上提升重物， 所以，最終的繩子自由端方向向下，依次繞起，如下圖所示： （ 2）由上圖可知， n=2，繩重摩擦不計，則人對繩子的拉力： F= （ G+G 動 ） = =240N， 繩端移動的距離： s=nh=2 5m=10m， 拉力做的功： W 總 =Fs=240N 10m=2400J， 拉力的功率： P= = =48W； （ 3）有用功： W 有 =Gh=400N 5m=2021J， 該滑輪組的機械效率： η= 100%= 100%≈ %． 答：（ 1）繞繩方式如上圖所示； （ 2）人對繩子的拉力為 240N，拉力的功率是 48W； （ 3）該滑輪組的機械效率為 %． 25．如圖甲所示為某小組設(shè)計的模擬調(diào)光燈電路，選用的電源電壓恒為 6V，燈泡上標有“ 2W” 字樣，變阻器上標有 “20Ω 1A” 字樣． （ 1）求燈泡正常發(fā)光 1min消耗的電能； （ 2）求燈泡正常發(fā)光時變阻器消耗的電功率； （ 3）小明在調(diào)節(jié)燈泡的亮度時，發(fā)現(xiàn)燈泡有時會變得很亮甚至燒壞．為了避免出現(xiàn)上述情況，于是他在電路中串聯(lián)了一個電阻 R0，電路如圖乙所示． R0的阻值多大比較合適？ 【考點】 電功的計算；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；歐姆定律的應用；電功率的計算． 【分析】 （ 1）知道燈泡的額定功率和燈泡正常工作的時間，可利用公式 W=Pt計算出燈泡消耗的電能． （ 2）從甲圖可知，燈泡 L與滑動變阻器串聯(lián)，知道燈泡 L的額定電壓和額定功率，可利用公式 I= 計算出燈泡正常發(fā)光時電路中的電流，又知道電源電壓，可利用串聯(lián)電路電壓的特點計算出滑動變阻器兩端的電壓，最后再利用公式 P=UI計算出變阻器消耗的電功率． （ 3）小燈泡的額定電壓為 ，若滑動變阻器的阻值過小，很可能使小燈泡燒壞，所以要串聯(lián)電阻來保護電路．即不能使燈泡由于滑動變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當滑動變阻器阻值為 0時，電路中的電流為 ，小燈泡兩端的電壓為 ．知道電源電壓，可利用串聯(lián)電路 電壓的特點計算出電阻 R0兩端的電壓，再利用公式 R= 計算出電阻 R0的阻值． 【解答】 解：（ 1） ∵ PL=， t=1min=60s， ∴ 燈泡正常發(fā)光 1min消耗的電能為： W=PLt= 60s=． （ 2） ∵ UL=， ∴ 燈泡正常發(fā)光時電路中的電流為： I= = =， 而電源電壓恒為 U=6V， ∴ 滑動變阻器兩端的電壓為： U 變阻器 =U﹣ UL=6V﹣ =， 則變阻器消耗的電功率為： P 變阻器 =U 變阻器 I= =． （ 3）要起保護作用，即不 能使燈泡由于滑動變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當滑動變阻器阻值為 0時，電路中的電流為 ，小燈泡兩端的電壓為 ． ∴ 電阻 R0兩端的電壓為： U0=U﹣ UL=6V﹣ =， 電阻 R0的阻值為： R0= = = ． 答：（ 1）燈泡正常發(fā)光 1min消耗的電能為 ． （ 2）燈泡正常發(fā)光時變阻器消耗的電功率為 ． （ 3）電阻 R0的阻值為 時比較合適． 26．在 “ 探究杠桿的平衡條件 ” 的實驗中： （ 1）杠桿組裝完畢靜止時如圖甲所示 ．為使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端螺母向 右 （選填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ）邊旋一些． （ 2）杠桿調(diào)好后，第一組同學按圖乙進行實驗，第二組同學按圖丙進行實驗．同學們討論后一致認為第二組實驗更利于實驗進行，理由是 便于測量力臂 ；此時乙、丙兩圖中杠桿平衡時測力計的示數(shù) F1′ 小于 F1（選填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 、 “ 等于 ” ）． （ 3）按丙圖進行實驗，實驗記錄的數(shù)據(jù)如表中所示，收集多組數(shù)據(jù)的目的是 尋找普遍規(guī)律 ；實驗得到的結(jié)論是 F1L1=F2L2 （用字母符合表示）． 實驗次數(shù) 動力 F1/N 動力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm 1 10 1 5 2 15 5 3 20 3 10 4 2 20 4 10 （ 4）請你寫出一個利用杠桿原理工作的測量工具： 天平 ． 【考點】 探究杠桿的平衡條件實驗． 【分析】 （ 1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)； （ 2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來； 利用杠桿平衡條件判定圖乙和圖丙中兩個力的大小； （ 3）實驗中收集多組數(shù)據(jù)可尋找普遍規(guī)律；根據(jù)力與力臂的 乘積，最終可得出杠桿的平衡條件； （ 4）天平是等臂杠桿，天