【正文】 【考點】 歐姆定律的應用；電路圖設計． 【分析】 （ 1）只要測出導線電阻的大小就可測出導線的長度，導線的長度是兩地的距離的2 倍，要求電阻的 大小就必須測出導線兩端的電壓和通過的電流，電壓表并聯(lián)在導線兩端，電流表串聯(lián)在電路中即可測出導線兩端的電壓和通過的電流，從而判斷出故障發(fā)生地距甲地的距離． （ 2）讀出電流表和電壓表的示數根據歐姆定律可求此時導線的電阻，進一步求出故障發(fā)生地距甲地的距離． 【解答】 解：（ 1）如圖電壓表并聯(lián)在導線兩端，電流表串聯(lián)在電路中，保護電路的滑動變阻器串聯(lián)在電路中． （ 2）設每米輸電線的電阻為 R0，即 R0=， 電流表的示數為 I，電壓表的示數為 U， 導線的電阻 R= ， 所以導線的長度為 S= = ， 導線的長度是兩 地距離的 2 倍，所以兩地的距離是導線長度的一半， 兩端距離為 L= = = ． 故答案為：（ 1）如上圖所示；（ 2） L= ． 【點評】 本題考查電路圖的設計和距離的計算，難點是根據題意設計電路圖，容易出錯的是兩地的距離，要知道導線的長度是兩地距離的 2 倍． 24．在 “探究一定電壓下，電流與電阻的關系 ”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為 ），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（ 5Ω、 10Ω、 15Ω、 20Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為 “20Ω 2A”、 “50Ω 1A”），導線若干． （ 1）請根據如圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙中的實物圖連接完整（注意電流表的量程選擇）． （ 2）小麗實驗時，在 a、 b 間先接入 5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片 P，使電壓表的示數為 ，并記下相應的電流值；再改接 10Ω的電阻，此時滑片 P 應向 F （選填 “E”或 “F”）端移動，小麗移動變阻器滑片 P 的目的是： 保持定值電阻兩端電壓為 不變 ． （ 3）小麗為完成用四個定值電阻進行實驗，他應選擇的滑動變阻器規(guī)格是 50Ω1A ，因為當把 20Ω電阻接入電路中時滑動變阻器須接入的電阻是： 40 Ω． （ 4）假如接入某一 個電阻時，電壓表指針有明顯偏轉，電流表指針幾乎不動，則電路中的故障是： 定值電阻斷路 ． 【考點】 探究電流與電壓、電阻的關系實驗． 【分析】 （ 1）由電路圖可知，電流表與電阻 R 串聯(lián)，可根據電壓表的量程和最小定值電阻的阻值確定電路中的最大電流；然后根據電流從正接線流入，負接線柱流出將電流表接入電路中． （ 2）將 5Ω的電阻換成了 10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數不變，為保證 電阻兩端的電壓不變，要通過調節(jié)滑片，使滑動變阻器兩端的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼闹担? （ 3）判斷滑動變阻器的使用規(guī)格，同時要考慮滑動變阻器的電阻和允許通過的最大電流． （ 4）電流表沒有示數，即是斷路，此時電壓表有示數，即表明此時測量的是電源電壓． 【解答】 解：（ 1）電路中的最大電流 I= = =；則電流表的量程為 0～ ；故將電流表 “”的接線柱與開關的右接線柱相連， “﹣ ”接線柱與電阻絲的 b 接線柱相連；如圖所示： （ 2）將 5Ω的電阻換成了 10Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大 ，根據歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；要探究電流和電阻之間關系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數不變，所以應調節(jié)滑片向 F移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數達到 時，讀取電流表示數．因此小李移動變阻器滑片 P 的目的保持定值電阻兩端電壓為 不變． （ 3）當 20Ω的電阻接入 a、 b 間時，為使電壓表的示數為 ，即此時的電流是： I= = =；滑動變阻器接入電路中的阻值是 R= = =40Ω；所以必須選用規(guī)格為 “50Ω， 1A”滑動變阻器； （ 4）電流表沒有示數，即是斷路，此時電壓表有示數，即表明此時測量的是電源電壓，故說明此時可能是由于定值電阻斷路導致的． 故答案為：（ 1）如上圖；（ 2） F； 保持定值電阻兩端電壓為 ；（ 3） “50Ω 1A”； 40；（ 4）定值電阻斷路． 【點評】 本題考查了探究電流跟電阻關系的實驗，探究的方法是控制變量法；并且能夠根據題目數據選擇合適的滑動變阻器，不但考慮滑動變阻器允許通過的電流，也要考慮滑動變阻器的電阻． 四、計算題（ 25 題 4 分， 26 題 7 分， 27 題 9 分，共 20 分） 25．某電 焊機輸出電壓是 40V，輸出功率是 2022W．求： （ 1）輸出導線上的電流多大？ （ 2）電焊機 1min 產生的熱量是多少？ 【考點】 電功率與電壓、電流的關系；焦耳定律的計算公式及其應用． 【分析】 （ 1）已知輸出電壓是 40V，輸出功率是 2022W，利用 P=UI 可求得輸出導線上的電流； （ 2）根據 W=Pt 可求得電焊機 1min 產生的熱量． 【解答】 解：（ 1）由 P=UI 可得，輸出導線上的電流 I= = =50A； （ 2）由 P= 可得，電焊機 1min 產生的熱量 W=Pt=2022W 60s= 105J． 答：（ 1）輸出 導線上的電流為 50A； （ 2）電焊機 1min 產生的熱量是 105J． 【點評】 本題是一道電學計算題，難度不大，熟練應用電功率的變形公式是正確解題的關鍵． 26．在如圖電路中，電源電壓為 6V， R1=4Ω，閉合開關 S 后，電壓表讀數為 2V，則電流表的示數為 A，電阻 R2 的阻值為 8 Ω． 【考點】 歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律． 【分析】 由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測 R1 兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據歐姆定律求出電路中的電流，根據串聯(lián)電路的電壓特點求出 R2 兩端的電壓，再根據歐姆定律求出電阻 R2 的阻值． 【解答】 解：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測 R1 兩端的電壓，電流表測電路中的電流； 電路中的電流： I= = =，即電流表的示數為 ； R2 兩端的電壓： U2=U﹣ U1=6V﹣ 2V=4V， R2= = =8Ω． 故答案為： ； 8． 【點評】 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，是一道基礎題目． 27．如圖是某電熱水壺的銘牌． （ 1）該電熱水壺正常工作時的電阻是多少？ （ 2）要將水從 25℃ 加熱到 85℃ ，則 的水需吸收熱量是多少？ （ 3）若加熱題（ 2）中的水用時 315s，電熱水壺加熱效率為 96%，則它的實際工作電壓是多少？ 【考點】 電功與熱量的綜合計算． 【分析】 （ 1）根據 P= 計算電熱水壺正常工作時的電阻； （ 2）知道熱水的容量，可利用公式 m=ρV 計算出水的質量，利用熱量公式 Q 吸 =Cm（ t﹣ t0）計算出水吸收的熱量； （ 3）由題知， 96%W=96%Pt=96% t=Q 吸 計算實際電壓． 【解答】 解： （ 1）由電熱水壺的銘牌知其額定功率為 1210W，額定電壓 220V， 由 P= 可得電熱水壺正常工作時的電阻： R= = =40Ω； （ 2）水的容量 V===1200cm3， ρ=1 103kg/m3=1g/cm3， 電熱水壺中滿水的質量為： m=ρV=1g/cm3 1200cm3=1200g=； 水吸收的熱量為： Q 吸 =C 水 m（ t﹣ t0） = 103J/（ kg?℃ ） （ 85℃ ﹣ 25℃ ） = 105J； （ 3）電熱水壺加熱效率為 96%，可知， 96%W=Pt=96% t=Q 吸 可得實際電壓： U 實 2= = ， 解得： U 實 =200V． 答：（ 1）該電熱水壺正常工作時的電阻是 40Ω； （ 2）要將水從 25℃ 加熱到 85℃ ，則 的水需吸收熱量是 105J； （ 3）它的實際工作電壓是 200V． 【點評】 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，考查了質量、吸收熱量、電功和電功率、效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，與生活相連，使學生覺得學了物理有用．