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初二物理竞赛试题
一、选择题 （每小题3分，共36分）
1、下列说法中最接近实际的是 （ ）
A、课桌的高度约为160cm B、人正常的步行速度约为1.1m/s
C、一本初中物理课本的质量约为2.8kg D、夏季的室内气温约50℃
2、河中有甲、乙两只船，甲在河中某漂浮物上游200米处，在该漂浮物下游200米处。若两船以相同的划行速度去打捞。则 （ ）
A、甲船先赶到 B、乙船先赶到 C、两船同时赶到 D、无法判断
3、医院的氧气瓶内装有一定压强和密度的氧气，在一次抢救病人时，用去了一些氧气，则瓶内剩下的氧气的压强和密度是（ ）
A、压强变小，密度不变 B、压强不变，密度变小
C、压强和密度都不变 D、压强和密度都变小
4、在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹一些镁粉，而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，他这样做的目的是： （ ）
A、前者为增大摩擦，后者为减少摩擦； B、前者为减少摩擦，后者为增大摩擦；
C、两者都是增大摩擦； D、两者都是减少摩擦。
5、2002年3月25日，我国用长征系列运载火箭成功将“神舟三号”试验飞船送入太空，在飞船内若要建立一个实验室，下列能使用的仪器有（ ）
A、密度计 B、水银气压计 C、天平 D、水银温度计
6、在汽车交通事故中对乘员造成伤害的往往是“二次碰撞”引起。与传统的安全带相比，安全气囊对乘员的头和胸的保护作用效果更好，在紧急情况下，装于前排乘员前方的安全气囊能急速膨胀，以避免人与仪表板、档风玻璃相撞。为保证气囊有良好的保护性能，设计中应考虑：①气囊膨胀的初期，内部压强要超过某一个数值；②尽可能快地使气囊膨胀展开；③气囊与乘客的接触面积的大小；④要有排气机构，当压力超出某数值时可以排气，减小压力 （ ）
A、只需考虑① B、只需考虑①② C、只需考虑①②③ D、①②③④都考虑
7、小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻是 （ ）
A、21：10 B、10：21
C、10：51 D、12：01
8、下表中列出几种物质的熔点（在1标准大气压下）
物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢
熔点（℃） —38.8 1064 1083 1535 3410 —259
据此判断以下说法中正确的是非曲直 （ ）
A、铜球掉入铁水中不会熔化 B、在零下255℃时，氢是固态
C、水银温度计可测量零下40℃的气温 D、用钨制成的灯丝不易熔化
9、下列是小宇和他们班的同学对所学的物理知识的连线情况，其中正确的一组是（ ）
小宇对日常现象与其包含的物理原理连线 B、小丽对物态变化及其实例连线
堤坝修成梯形 惯性 液化 霜的形成
高压锅的使用 气压与沸点的关系 升华 铁水变成铸件
刹车时人向前倒 液体压强规律 凝华 露水的形成
向后划水，船向前进 力的作用是相互的 熔化 冰冻的衣服变干
重垂线检查墙是否竖直 重力的方向 凝固 冰变成水
C、小红对装置及其原理连线 D、小丁对物理量与单位连线
测力计 连通器 密度 帕斯卡
船闸 液体的热胀冷缩 压强 千克
温度计 弹簧伸长与受力成正比 质量 千克/米3
10、下列关于光的现象的说法中，错误的是 （ ）
挖隧道用激光准直是利用了光的直线传播的道理
漫反射使我们可以从各个方向上都能看到物体
水中筷子看上去向上弯折是由于光的折射现象造成的
当物体与凸透镜距离大于2倍焦距时，成放大实像，照相机是利用这一原理制成的
11、在水煮食物时，若用水煮，只要水不烧干，食物总不会煮焦；若把食物放在油里炸，虽然油未烧干，而食物却有可能烧焦，这主要是因为 （ ）
A、水的密度比油大 B、水的沸点比油低
C、水易渗入食物中，而油不易渗入食物中 D、水的导热性能比油的差
12、为了研究影响蔬菜和水果水分散失的快慢因素，有A、B、C、D四组同学各自做了研究实验（实验材料是相同的胡萝卜），如图，研究方法不正确的是（ ）
把胡萝卜剖开 密封容器 电风扇吹
太阳
密封塑料袋
树荫
胡萝卜
A B C D
二、填空题 （每小题3分，共30分 ）
1、夏天从冰箱里拿出一支冰棒，发觉冰棒上粘着白花花的“粉”，一剥去纸，冰棒上就冒出“烟”，将冰棒放进茶杯里，不一会儿，杯外壁会出“汗”。则“粉”是 现象，“烟”是 现象，“汗”是 现象。
2、设想从某一时刻起，地球的引力减小一半，那么对漂浮于水面上的船来说，船受到的重力将 ，船受到的浮力将 ，船的吃水深度将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
3、下列与声音有关的语句中，所表达的物理含义是：
① “震耳欲聋”说明声音的 大；② “悦耳动听”说明声音的 好
③ 这小孩说起话来“脆如银铃”说的是声音的 高。
4、上海即将建成的我国第一条磁悬浮列车铁路线，列车运行时速可达500千米/时，如果乘坐这一时速的磁悬浮列车从上海到杭州约200千米的路程，需要 分钟。
5、“神州三号”发射时，“长征二号”捆绑式火箭尾部的火焰如果直接喷到发射台，发射架就会熔化。为了保护发射架，就在发射台底建了一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用水汽化时要 ，使周围环境温度不致太高。
6、我们从电视里看到刮龙卷风时，房屋的屋顶很容易被掀飞，原来是发生龙卷风时房屋内外的气压差引起的，若某次龙卷风使屋外的气压急剧下降到90kPa；当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略取100kPa，若室内屋顶的面积为100m2，这时屋顶所受内、外压力 差额可达 N，足可以把屋顶掀飞。
7、古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的 现象；
“池水映明月”说的是光的 现象；
“云破月来花弄影”说的是光的 现象。
8、如图甲所示，将杯子里装满水，用纸片把杯口盖严，用手按住纸片，把杯子倒过来，放手后，纸片不会掉下来，杯子里的水也不会流出来，这表明 ，如图乙、丙所示位置，纸片将 掉下来（填“会”、“不会” ）。说明大气压强向
都有压强。
甲 乙 丙
9、如上图所示，瓶内密闭着一定量的气体，瓶底及玻璃管内都是水，当人拿
着这个装置爬上高楼时，管内水面高度将 。（设温度不变） （第9题图）
10、“热管”是20世纪80年代研究出来的一种导热本领非常大的装置。它比铜的导热本领大上千倍，“热管”的结构并不复杂，它是一根两端封闭的合金管，管内壁衬了一层多孔的材料，叫吸收芯，吸收芯中充有酒精等液体，如图，当管的一端受热时，管中的液体因吸热而 ，蒸气沿管子由受热一端流向另一端，而另一端末受热，温度低，蒸气就在这一端 ，变为液体并放出热量，使冷端的温度升高，液体又被吸收芯吸收后，通过毛细作用回到受热端。如此往复循环，达到高效传热的目的。（填物态变化）
三、阅读探究题（共6分）
请你阅读下面的文章：
小丽在研究一定质量的气体的压强时，想到了一个问题：
如果将气体的体积保持不变，它的压强会不会随温度的而变化呢？
针对这一剖问题，她经过思考，提出了两种猜想：
这些气体在体积不变时，温度越高，压强越大；
这些气体在体积不变时，温度越高，压强越小。
究竟哪一种猜想是正确的呢？小丽进行了如下的实验：
在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上，将烧瓶放入水中，通过温度计可以测出水的温度，也就是瓶中水的温度，（如图），给水槽中的水加热，通过不断调节压强计以保持瓶中的气体体积不变，并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值，经过一段时间，实验数据记录如下：
气体的温度（℃） 20 30 40 50 ……
气体的压强（帕） 1.0×105 1.03×105 1.07×105 1.1×105 ……
小丽对上述数据进行了归纳分析，得出了一个初步的结论，并验证了自己的一种猜想是正确的。
根据你的阅读，请回答下列问题：
小丽得出的结论是什么？
答：一定质量的气体，在 保持不变时， 。
在夏天，小宇将自行车车胎中的气打得足足的，准备出去游玩，路上遇到同学小周，于是他就将自行车停放在烈日下，与小周聊天，正聊在兴头上，猛听到“砰”的一声巨响，车胎爆裂！这是怎么回事？请你用刚才探究出来的结论解释一下。
四、作图题（共10分）
在下列各图的适当位置分别填上不同的光学仪器。（6分）
甲 乙 丙
如图所示，用一个大小为10N的力将黑板刷压在竖直的黑板上，已知黑板刷重4N，且静止不动。请画出黑板刷受到的重力和摩擦力的图示。（4分）
五、计算题（8分+10分=18分）
铁的密度为7.9×103kg/m3,一个空心铁球的质量为632g，它的体积为100cm3，求铁球空心部分的体积。
2、如图是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽，已知桶内水位高为40，阀门C横截面积为10，不计A、C本身的质量、大气压强影响。
问：为使控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大？
一、选择题 （每小题3分，共36分）
1、下列说法中最接近实际的是 （ ）
A、课桌的高度约为160cm B、人正常的步行速度约为1.1m/s
C、一本初中物理课本的质量约为2.8kg D、夏季的室内气温约50℃
2、河中有甲、乙两只船，甲在河中某漂浮物上游200米处，在该漂浮物下游200米处。若两船以相同的划行速度去打捞。则 （ ）
A、甲船先赶到 B、乙船先赶到 C、两船同时赶到 D、无法判断
3、医院的氧气瓶内装有一定压强和密度的氧气，在一次抢救病人时，用去了一些氧气，则瓶内剩下的氧气的压强和密度是（ ）
A、压强变小，密度不变 B、压强不变，密度变小
C、压强和密度都不变 D、压强和密度都变小
4、在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹一些镁粉，而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，他这样做的目的是： （ ）
A、前者为增大摩擦，后者为减少摩擦； B、前者为减少摩擦，后者为增大摩擦；
C、两者都是增大摩擦； D、两者都是减少摩擦。
5、2002年3月25日，我国用长征系列运载火箭成功将“神舟三号”试验飞船送入太空，在飞船内若要建立一个实验室，下列能使用的仪器有（ ）
A、密度计 B、水银气压计 C、天平 D、水银温度计
6、在汽车交通事故中对乘员造成伤害的往往是“二次碰撞”引起。与传统的安全带相比，安全气囊对乘员的头和胸的保护作用效果更好，在紧急情况下，装于前排乘员前方的安全气囊能急速膨胀，以避免人与仪表板、档风玻璃相撞。为保证气囊有良好的保护性能，设计中应考虑：①气囊膨胀的初期，内部压强要超过某一个数值；②尽可能快地使气囊膨胀展开；③气囊与乘客的接触面积的大小；④要有排气机构，当压力超出某数值时可以排气，减小压力 （ ）
A、只需考虑① B、只需考虑①② C、只需考虑①②③ D、①②③④都考虑
7、小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻是 （ ）
A、21：10 B、10：21
C、10：51 D、12：01
8、下表中列出几种物质的熔点（在1标准大气压下）
物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢
熔点（℃） —38.8 1064 1083 1535 3410 —259
据此判断以下说法中正确的是非曲直 （ ）
A、铜球掉入铁水中不会熔化 B、在零下255℃时，氢是固态
C、水银温度计可测量零下40℃的气温 D、用钨制成的灯丝不易熔化
9、下列是小宇和他们班的同学对所学的物理知识的连线情况，其中正确的一组是（ ）
小宇对日常现象与其包含的物理原理连线 B、小丽对物态变化及其实例连线
堤坝修成梯形 惯性 液化 霜的形成
高压锅的使用 气压与沸点的关系 升华 铁水变成铸件
刹车时人向前倒 液体压强规律 凝华 露水的形成
向后划水，船向前进 力的作用是相互的 熔化 冰冻的衣服变干
重垂线检查墙是否竖直 重力的方向 凝固 冰变成水
C、小红对装置及其原理连线 D、小丁对物理量与单位连线
测力计 连通器 密度 帕斯卡
船闸 液体的热胀冷缩 压强 千克
温度计 弹簧伸长与受力成正比 质量 千克/米3
10、下列关于光的现象的说法中，错误的是 （ ）
挖隧道用激光准直是利用了光的直线传播的道理
漫反射使我们可以从各个方向上都能看到物体
水中筷子看上去向上弯折是由于光的折射现象造成的
当物体与凸透镜距离大于2倍焦距时，成放大实像，照相机是利用这一原理制成的
11、在水煮食物时，若用水煮，只要水不烧干，食物总不会煮焦；若把食物放在油里炸，虽然油未烧干，而食物却有可能烧焦，这主要是因为 （ ）
A、水的密度比油大 B、水的沸点比油低
C、水易渗入食物中，而油不易渗入食物中 D、水的导热性能比油的差
12、为了研究影响蔬菜和水果水分散失的快慢因素，有A、B、C、D四组同学各自做了研究实验（实验材料是相同的胡萝卜），如图，研究方法不正确的是（ ）
把胡萝卜剖开 密封容器 电风扇吹
太阳
密封塑料袋
树荫
胡萝卜
A B C D
二、填空题 （每小题3分，共30分 ）
1、夏天从冰箱里拿出一支冰棒，发觉冰棒上粘着白花花的“粉”，一剥去纸，冰棒上就冒出“烟”，将冰棒放进茶杯里，不一会儿，杯外壁会出“汗”。则“粉”是 现象，“烟”是 现象，“汗”是 现象。
2、设想从某一时刻起，地球的引力减小一半，那么对漂浮于水面上的船来说，船受到的重力将 ，船受到的浮力将 ，船的吃水深度将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
3、下列与声音有关的语句中，所表达的物理含义是：
① “震耳欲聋”说明声音的 大；② “悦耳动听”说明声音的 好
③ 这小孩说起话来“脆如银铃”说的是声音的 高。
4、上海即将建成的我国第一条磁悬浮列车铁路线，列车运行时速可达500千米/时，如果乘坐这一时速的磁悬浮列车从上海到杭州约200千米的路程，需要 分钟。
5、“神州三号”发射时，“长征二号”捆绑式火箭尾部的火焰如果直接喷到发射台，发射架就会熔化。为了保护发射架，就在发射台底建了一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用水汽化时要 ，使周围环境温度不致太高。
6、我们从电视里看到刮龙卷风时，房屋的屋顶很容易被掀飞，原来是发生龙卷风时房屋内外的气压差引起的，若某次龙卷风使屋外的气压急剧下降到90kPa；当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略取100kPa，若室内屋顶的面积为100m2，这时屋顶所受内、外压力 差额可达 N，足可以把屋顶掀飞。
7、古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的 现象；
“池水映明月”说的是光的 现象；
“云破月来花弄影”说的是光的 现象。
8、如图甲所示，将杯子里装满水，用纸片把杯口盖严，用手按住纸片，把杯子倒过来，放手后，纸片不会掉下来，杯子里的水也不会流出来，这表明 ，如图乙、丙所示位置，纸片将 掉下来（填“会”、“不会” ）。说明大气压强向
都有压强。
甲 乙 丙
9、如上图所示，瓶内密闭着一定量的气体，瓶底及玻璃管内都是水，当人拿
着这个装置爬上高楼时，管内水面高度将 。（设温度不变） （第9题图）
10、“热管”是20世纪80年代研究出来的一种导热本领非常大的装置。它比铜的导热本领大上千倍，“热管”的结构并不复杂，它是一根两端封闭的合金管，管内壁衬了一层多孔的材料，叫吸收芯，吸收芯中充有酒精等液体，如图，当管的一端受热时，管中的液体因吸热而 ，蒸气沿管子由受热一端流向另一端，而另一端末受热，温度低，蒸气就在这一端 ，变为液体并放出热量，使冷端的温度升高，液体又被吸收芯吸收后，通过毛细作用回到受热端。如此往复循环，达到高效传热的目的。（填物态变化）
三、阅读探究题（共6分）
请你阅读下面的文章：
小丽在研究一定质量的气体的压强时，想到了一个问题：
如果将气体的体积保持不变，它的压强会不会随温度的而变化呢？
针对这一剖问题，她经过思考，提出了两种猜想：
这些气体在体积不变时，温度越高，压强越大；
这些气体在体积不变时，温度越高，压强越小。
究竟哪一种猜想是正确的呢？小丽进行了如下的实验：
在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上，将烧瓶放入水中，通过温度计可以测出水的温度，也就是瓶中水的温度，（如图），给水槽中的水加热，通过不断调节压强计以保持瓶中的气体体积不变，并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值，经过一段时间，实验数据记录如下：
气体的温度（℃） 20 30 40 50 ……
气体的压强（帕） 1.0×105 1.03×105 1.07×105 1.1×105 ……
小丽对上述数据进行了归纳分析，得出了一个初步的结论，并验证了自己的一种猜想是正确的。
根据你的阅读，请回答下列问题：
小丽得出的结论是什么？
答：一定质量的气体，在 保持不变时， 。
在夏天，小宇将自行车车胎中的气打得足足的，准备出去游玩，路上遇到同学小周，于是他就将自行车停放在烈日下，与小周聊天，正聊在兴头上，猛听到“砰”的一声巨响，车胎爆裂！这是怎么回事？请你用刚才探究出来的结论解释一下。
四、作图题（共10分）
在下列各图的适当位置分别填上不同的光学仪器。（6分）
甲 乙 丙
如图所示，用一个大小为10N的力将黑板刷压在竖直的黑板上，已知黑板刷重4N，且静止不动。请画出黑板刷受到的重力和摩擦力的图示。（4分）
五、计算题（8分+10分=18分）
铁的密度为7.9×103kg/m3,一个空心铁球的质量为632g，它的体积为100cm3，求铁球空心部分的体积。
2、如图是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽，已知桶内水位高为40，阀门C横截面积为10，不计A、C本身的质量、大气压强影响。
问：为使控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大？
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大哥（大姐）求求您看看吧！
绝对是我亲自挑选的！
并且我还帮你遭到了解析！
所谓出奇制胜嘛。 O(∩_∩)O~4
1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？
2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）
3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？
4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？
5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?
(不考虑温度对灯丝de ying xiang)
答案吧：
1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。
2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。
3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=U*U/R=64/2=32W。
4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(U*U/R1)+(U*U/R2)
R1=U*U/P额=36/6=6(欧姆)；R2=U*U/P额=36/3=12(欧姆)。
代入上式得：P=（3*3/6+3*3/12）=9/4(W)。
5、串联电路电流处处相等。同理：
R1=U*U/P额=144/6=24(欧姆)；R2=U*U/P额=144/12=12(欧姆)。
电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。
所以P1=I*I*R1=6（W）；P2=I*I*R2=3(W)。
总功率P=P1+P2=9（W）。
6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___第一个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。
R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A
R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A
串联时，电路中电流相同，因为第一个额定电流小，则只有第一个正常发光。
电压是：U=I*R=0.5(12+4)=8V
P1=I^2R1=0.25*12=3W,P2=0.25*4=1W
并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。
干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A
7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;
1.小灯泡的额定功率?
2.滑动变阻器的最大阻值?
一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)
当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v
变阻器两端电压18-9=9v
所以滑动变阻器的最大电阻为2R R为灯泡电阻
所以当变阻器为最大电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v
此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器最大电阻12欧姆
8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。
9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1
1 答案：
I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧
U灯=4伏或5伏
因为灯功率大于电阻功率
所以U灯=5伏
2 答案“
1.8W/U+U/30欧=0.5A
将解得的U取小于8的值
R1=U*U/1.8w
11一、电功率测量问题
例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。
（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；
A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅
（2）需要测量的数据有 、 ；
（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。
解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。
（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；
（3）假设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则
，即 。
点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。
二、电路安全问题
例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：
（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？
（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？
（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？
解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的最大电流为1A，根据 可知：
。
所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。
（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须最大，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的最大电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。
（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。
点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。
绝对是我亲自挑选的！
并且我还帮你遭到了解析！
所谓出奇制胜嘛。 O(∩_∩)O~4
1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？
2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）
3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？
4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？
5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?
(不考虑温度对灯丝de ying xiang)
答案吧：
1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。
2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。
3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=U*U/R=64/2=32W。
4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(U*U/R1)+(U*U/R2)
R1=U*U/P额=36/6=6(欧姆)；R2=U*U/P额=36/3=12(欧姆)。
代入上式得：P=（3*3/6+3*3/12）=9/4(W)。
5、串联电路电流处处相等。同理：
R1=U*U/P额=144/6=24(欧姆)；R2=U*U/P额=144/12=12(欧姆)。
电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。
所以P1=I*I*R1=6（W）；P2=I*I*R2=3(W)。
总功率P=P1+P2=9（W）。
6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___第一个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。
R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A
R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A
串联时，电路中电流相同，因为第一个额定电流小，则只有第一个正常发光。
电压是：U=I*R=0.5(12+4)=8V
P1=I^2R1=0.25*12=3W,P2=0.25*4=1W
并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。
干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A
7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;
1.小灯泡的额定功率?
2.滑动变阻器的最大阻值?
一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)
当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v
变阻器两端电压18-9=9v
所以滑动变阻器的最大电阻为2R R为灯泡电阻
所以当变阻器为最大电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v
此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器最大电阻12欧姆
8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。
9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1
1 答案：
I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧
U灯=4伏或5伏
因为灯功率大于电阻功率
所以U灯=5伏
2 答案“
1.8W/U+U/30欧=0.5A
将解得的U取小于8的值
R1=U*U/1.8w
11一、电功率测量问题
例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。
（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；
A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅
（2）需要测量的数据有 、 ；
（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。
解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。
（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；
（3）假设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则
，即 。
点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。
二、电路安全问题
例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：
（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？
（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？
（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？
解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的最大电流为1A，根据 可知：
。
所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。
（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须最大，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的最大电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。
（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。
点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。
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做太难没意思，中考这类考得不难
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物理知识竞赛试题四(电学部分)
题号 1 2 3 4 5
答案
一、单选题 (每小题3分，共15分）
1．图示为小刚所连的两盏白炽灯和两
个插座的电路图，通电后发现不能正
常工作。下面几个措施中可能引起危险的是：
A．拆掉灯丙，两条导线连在一起B．拆掉插座甲，两条导线连一起
C．拆掉开关S3，两条导线连在一起D．拆掉开关S2，两条导线连在一起
2． 小红家的电表允许通过的最大电流是10安，她家有4个标有“220V、60W”的灯泡，1个标有“220V、1000W”的热水器，1台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和1台耗电为80瓦的电视机，则：
A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用
C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用
D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用
3．家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。图1是电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，
1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？
4．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用
一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬
线系住磁体的位置应在：
A． 磁体的重心处 B、磁体的某一磁极处
C．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧
5．一台“220V，60W”的电扇，一只“220V，60W”的白炽灯，一只“220V，60W”的电热器，将它们同时接在220V的电压下，在相同的时间内，它们产生的热量
A．电扇最多 B．白炽灯最多
C．电热器最多 D．都一样多
二．填空（共16分，每空2分）
1．一只“220V，100W”的白炽灯在室温时的电阻约为40Ω，开灯瞬间的电功率为______，正常工作时的电阻是______。
2、修理家用电器时需要一只4.75kΩ的电阻，但手头只有10kΩ、8kΩ、500Ω和300Ω的电阻若干，要用最少个数的电阻得到最接近所需要的电阻值，连接方法是_________
______________，得到的电阻阻值为______。
3、有一个功率为100KW的电力用户，所需电压为400V。如果不用变压器而直接供电，输电线路电阻损耗的功率为62.5KW。要使损失减为100W，输电电压应提高到_________V。
4、 我们周围有很多利用电能发光的灯。有的利用灯丝的高温而发光，如________灯；有时灯有灯丝，但是不靠灯丝发光，如_______灯；有的灯根本没有灯丝，通电后也能发光，如________灯。
三、（9分）由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81瓦，而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大？你在计算中用到了什么近似？
四、（15分）可充电电池的额定电压约为1.3伏特。当电流从正极流入、从负极流出时即可充电。充电电流在20毫安—40毫安范围内比较适合。现有一个额定输出电压为36伏特，额定输出电流为0.5安培的电源，还有电阻值为100欧姆、510欧姆、1000欧姆、2200欧姆和6800欧姆的几个电阻器供选用。请选择适当的电阻，构成简单的充电电路，可以分别给一节或两节电池充电，不必更换所用电阻器。
1．画出电路图（画出两节充电电池）
2．如果通往充电电池的两条导线短路，电阻器消耗的电功率是多少？
五、（9分）水在热电厂的锅炉中变为水蒸汽，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸汽在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图。水的比热为4.2×103J/（Kg•℃），求：
1．夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的
水温为30℃。若冷却塔和液化器间水的流量为15m3/s，
试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
2．如果发电机的发电功率是56万千瓦，发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
六．(9分)山区某工地施工时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）
七、（12分）上题水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220 V，2000 W”的电热管，并利用一个“6 V， 1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯。 （1）画出电热管及指示灯的电原理图。 （2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的。对于指示灯来说，这样设计有什么好处？（3）按上述设计，电阻丝需截用多长的一段？（4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？ 计算中可以认为电热管。小灯泡及电阻丝的电阻不随温度发生明显变化
八、（8分）在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。问：（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少？电流表的读数约为 多少？小灯泡发光情况如何？
（2）在图中画出小刚连接的那条导线。
九、（13分）淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。
电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，
待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10安，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？
物理应用知识竞赛试题四(电学部分)之答案
一．1、A 2、A 3、A 4、C 5、C
二．1、1210W ，484Ω 2、10kΩ、8kΩ并联，4.4kΩ 3、10000 4、白炽 ，日光，霓虹
三、参考解答：正常工作时的电流
安 (1) (2)
代入数值后解出 I = 0.41 安 (3) 与此类似可以求得
U = = 198 伏 (4) 输电线上的电压降 = 22伏 (5)
输电线上的电流 安 (6)
输电线上的功损失
瓦 (7)
以上过程中(2)式的得出认为电灯灯丝的电阻不随温度改变，这是一种近似。
评分标准：本题8分，(1)－(7)式各1分，指出近似给1分。
四、解：1．因为直流电源的输出额定电压为36V，远大于两节被充电池的电压，所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如下：
两节电池串联时的电压是2.6V，不论充电电池是一节还是两节，其电压都远小于电源电压，可以忽略，因此充电流I为：
把U=36V和R=200欧姆、510欧姆……分别代入上式，得：I=360×10-3A、70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A……
符合充电电流20mA～40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。
2．如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为：
答：充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。
五、1．水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收，所以冷却所丢失的功率（即散热功率）为
P散＝Q吸/t＝
＝4.2×103焦/（千克•℃）×15×103千克/秒（30－16）℃＝8.82×108瓦
2．水蒸汽的能量转化为电能的效率
η＝P用/P总＝P电/（P机+P散）×100% P机＝560×106W/0.8＝700×106W
所以
六、电路如图所示． R线为导线的电阻， L1为“220 V 100 W”灯泡，L2为“220V 200 W”灯泡．
R线
L1 L2
R线＝（0.018欧/米）×2×250米＝9欧
L1和L2的电阻分别为 欧， 欧
L1和L2的总电阻 RL=1欧/（ ）＝161欧
所以，导线上消耗的功率为 P线＝I总2•R线≈15瓦
两灯泡实际消耗的总功率为PL＝I总2•RL≈270瓦
L1消耗的功率P1＝ 90瓦 L2消耗的功率P2＝2P1＝180瓦
七、七．（1）电路图 2分
（2）指示灯两端的电压按5V设计有利于延长灯的寿命 1分
（3）由P＝U2/R得电热管的电阻 R＝U2/P＝（2202/2000）Ω＝24.2Ω
电热管两端的实际电压 U1＝220V－5V＝215V
通过电热管的实际电流是 I1＝U1/R＝215V/24.2Ω＝8.884A
小灯泡的电阻R灯＝U灯2/P灯＝(6V)2/(1W)=36Ω
实际通过小灯泡的电流应为I灯＝(5V)/(36Ω)=0.139A
通过电阻丝的电流为I丝＝8.884A－0.139A＝8.745A
电阻丝的电阻 R丝=(5V)/(8.745A)=0.572Ω
电阻丝的长度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m
实际功率与额定功率之比 P1/P=(U1/U)2=96% 每式1分
八、参考解答：(1)电压表的读数约为6伏，电流表的读数约为0，小灯泡不发光。(2)答案如图。
评分标准：本题共8分。电压表和电流表的读数各2分，小灯泡的发光情况1分。所连导线3分，但导线没有连在接线柱上，而连在其他导线中间的，只给1分。
九、参考解答：流量：f=10升／分=1.67×10-4米3／秒
温差△T=30℃ 用水时间t=4分=240秒 水的比热容
c=4.2×103焦／（千克／℃）水的密度ρ=1.0×103千克／米3
①一定时间△t内电流的焦耳热： Q1=IU△t (1)
这段时间内水温上升△T所需的热量： Q2=(f△t)c△T (2)
假设焦耳热全部用来使水升温，则有 Q1=Q2 (3)
解出
代入数值，得I=96安 (5)
如果考虑到热量散失，实际电流会比这个数值更大，目前家庭电路所能承载的最大电流很少有超过10安培的，所以这种设计不适合家庭淋浴。
②水箱的水量 m=ρt=40千克 (6)
使水箱中的水温升至50℃所需的热量： Q2=mc△T (7)
电流在时间△t内提供的焦耳热： Q1=IU△T (8)
ηQ1=Q2 (9) 解出
代入数值，得 △t=2.86×103秒=48 (11)
题号 1 2 3 4 5
答案
一、单选题 (每小题3分，共15分）
1．图示为小刚所连的两盏白炽灯和两
个插座的电路图，通电后发现不能正
常工作。下面几个措施中可能引起危险的是：
A．拆掉灯丙，两条导线连在一起B．拆掉插座甲，两条导线连一起
C．拆掉开关S3，两条导线连在一起D．拆掉开关S2，两条导线连在一起
2． 小红家的电表允许通过的最大电流是10安，她家有4个标有“220V、60W”的灯泡，1个标有“220V、1000W”的热水器，1台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和1台耗电为80瓦的电视机，则：
A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用
C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用
D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用
3．家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。图1是电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，
1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？
4．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用
一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬
线系住磁体的位置应在：
A． 磁体的重心处 B、磁体的某一磁极处
C．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧
5．一台“220V，60W”的电扇，一只“220V，60W”的白炽灯，一只“220V，60W”的电热器，将它们同时接在220V的电压下，在相同的时间内，它们产生的热量
A．电扇最多 B．白炽灯最多
C．电热器最多 D．都一样多
二．填空（共16分，每空2分）
1．一只“220V，100W”的白炽灯在室温时的电阻约为40Ω，开灯瞬间的电功率为______，正常工作时的电阻是______。
2、修理家用电器时需要一只4.75kΩ的电阻，但手头只有10kΩ、8kΩ、500Ω和300Ω的电阻若干，要用最少个数的电阻得到最接近所需要的电阻值，连接方法是_________
______________，得到的电阻阻值为______。
3、有一个功率为100KW的电力用户，所需电压为400V。如果不用变压器而直接供电，输电线路电阻损耗的功率为62.5KW。要使损失减为100W，输电电压应提高到_________V。
4、 我们周围有很多利用电能发光的灯。有的利用灯丝的高温而发光，如________灯；有时灯有灯丝，但是不靠灯丝发光，如_______灯；有的灯根本没有灯丝，通电后也能发光，如________灯。
三、（9分）由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81瓦，而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大？你在计算中用到了什么近似？
四、（15分）可充电电池的额定电压约为1.3伏特。当电流从正极流入、从负极流出时即可充电。充电电流在20毫安—40毫安范围内比较适合。现有一个额定输出电压为36伏特，额定输出电流为0.5安培的电源，还有电阻值为100欧姆、510欧姆、1000欧姆、2200欧姆和6800欧姆的几个电阻器供选用。请选择适当的电阻，构成简单的充电电路，可以分别给一节或两节电池充电，不必更换所用电阻器。
1．画出电路图（画出两节充电电池）
2．如果通往充电电池的两条导线短路，电阻器消耗的电功率是多少？
五、（9分）水在热电厂的锅炉中变为水蒸汽，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸汽在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图。水的比热为4.2×103J/（Kg•℃），求：
1．夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的
水温为30℃。若冷却塔和液化器间水的流量为15m3/s，
试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
2．如果发电机的发电功率是56万千瓦，发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
六．(9分)山区某工地施工时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）
七、（12分）上题水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220 V，2000 W”的电热管，并利用一个“6 V， 1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯。 （1）画出电热管及指示灯的电原理图。 （2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的。对于指示灯来说，这样设计有什么好处？（3）按上述设计，电阻丝需截用多长的一段？（4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？ 计算中可以认为电热管。小灯泡及电阻丝的电阻不随温度发生明显变化
八、（8分）在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。问：（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少？电流表的读数约为 多少？小灯泡发光情况如何？
（2）在图中画出小刚连接的那条导线。
九、（13分）淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。
电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，
待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10安，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？
物理应用知识竞赛试题四(电学部分)之答案
一．1、A 2、A 3、A 4、C 5、C
二．1、1210W ，484Ω 2、10kΩ、8kΩ并联，4.4kΩ 3、10000 4、白炽 ，日光，霓虹
三、参考解答：正常工作时的电流
安 (1) (2)
代入数值后解出 I = 0.41 安 (3) 与此类似可以求得
U = = 198 伏 (4) 输电线上的电压降 = 22伏 (5)
输电线上的电流 安 (6)
输电线上的功损失
瓦 (7)
以上过程中(2)式的得出认为电灯灯丝的电阻不随温度改变，这是一种近似。
评分标准：本题8分，(1)－(7)式各1分，指出近似给1分。
四、解：1．因为直流电源的输出额定电压为36V，远大于两节被充电池的电压，所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如下：
两节电池串联时的电压是2.6V，不论充电电池是一节还是两节，其电压都远小于电源电压，可以忽略，因此充电流I为：
把U=36V和R=200欧姆、510欧姆……分别代入上式，得：I=360×10-3A、70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A……
符合充电电流20mA～40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。
2．如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为：
答：充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。
五、1．水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收，所以冷却所丢失的功率（即散热功率）为
P散＝Q吸/t＝
＝4.2×103焦/（千克•℃）×15×103千克/秒（30－16）℃＝8.82×108瓦
2．水蒸汽的能量转化为电能的效率
η＝P用/P总＝P电/（P机+P散）×100% P机＝560×106W/0.8＝700×106W
所以
六、电路如图所示． R线为导线的电阻， L1为“220 V 100 W”灯泡，L2为“220V 200 W”灯泡．
R线
L1 L2
R线＝（0.018欧/米）×2×250米＝9欧
L1和L2的电阻分别为 欧， 欧
L1和L2的总电阻 RL=1欧/（ ）＝161欧
所以，导线上消耗的功率为 P线＝I总2•R线≈15瓦
两灯泡实际消耗的总功率为PL＝I总2•RL≈270瓦
L1消耗的功率P1＝ 90瓦 L2消耗的功率P2＝2P1＝180瓦
七、七．（1）电路图 2分
（2）指示灯两端的电压按5V设计有利于延长灯的寿命 1分
（3）由P＝U2/R得电热管的电阻 R＝U2/P＝（2202/2000）Ω＝24.2Ω
电热管两端的实际电压 U1＝220V－5V＝215V
通过电热管的实际电流是 I1＝U1/R＝215V/24.2Ω＝8.884A
小灯泡的电阻R灯＝U灯2/P灯＝(6V)2/(1W)=36Ω
实际通过小灯泡的电流应为I灯＝(5V)/(36Ω)=0.139A
通过电阻丝的电流为I丝＝8.884A－0.139A＝8.745A
电阻丝的电阻 R丝=(5V)/(8.745A)=0.572Ω
电阻丝的长度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m
实际功率与额定功率之比 P1/P=(U1/U)2=96% 每式1分
八、参考解答：(1)电压表的读数约为6伏，电流表的读数约为0，小灯泡不发光。(2)答案如图。
评分标准：本题共8分。电压表和电流表的读数各2分，小灯泡的发光情况1分。所连导线3分，但导线没有连在接线柱上，而连在其他导线中间的，只给1分。
九、参考解答：流量：f=10升／分=1.67×10-4米3／秒
温差△T=30℃ 用水时间t=4分=240秒 水的比热容
c=4.2×103焦／（千克／℃）水的密度ρ=1.0×103千克／米3
①一定时间△t内电流的焦耳热： Q1=IU△t (1)
这段时间内水温上升△T所需的热量： Q2=(f△t)c△T (2)
假设焦耳热全部用来使水升温，则有 Q1=Q2 (3)
解出
代入数值，得I=96安 (5)
如果考虑到热量散失，实际电流会比这个数值更大，目前家庭电路所能承载的最大电流很少有超过10安培的，所以这种设计不适合家庭淋浴。
②水箱的水量 m=ρt=40千克 (6)
使水箱中的水温升至50℃所需的热量： Q2=mc△T (7)
电流在时间△t内提供的焦耳热： Q1=IU△T (8)
ηQ1=Q2 (9) 解出
代入数值，得 △t=2.86×103秒=48 (11)
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