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最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题16--电压与电阻

发布时间:2013-10-20 11:42:19  

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题16--电压与电阻

一.选择题

1.(2012全国初中物理竞赛预赛)在图7所示的电路中,电源电压

不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压

表示数变大,则下列说法正确的是【 】

A、灯L可能变亮 B、灯L亮度可能不变

C、电阻R可能断路 D、电阻R可能短路

解析:发现其中一个电压表示数变大,可能是电阻R断路,也可能灯L断路,选项C正确。 答案:C

2.(2008上海物理竞赛题)在如图1所示的电路中,闭合电键S

后,灯L不发光。现用电压表检查电路故障,测得Uad=6.0V,Ucd=0V,

Ubc=0V,Uab=6.0V,该电路的故障可能是( )

A.灯L断路 B.电阻R断路

C.电阻R’断路 D.电键S断路

解析:根据a、d间电压不为零可知电源接线柱接触良好,选项A错误;根据b、d间的电压不为零可知电键的触片或接线柱接触良好,选项A错误;根据用伏特表测得a、b两点间和b、c两点间的电压均为零可知c、d之间发生断路,所以这说明灯泡灯丝断了或灯座接触不良,选项C错误D正确。 答案:D

3.(2005大连物理竞赛题)图1所示为一种按钮开关的构造截面图,图中C是

按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,下列说法正确的是[ ]

A. A、B是导体,C、D是绝缘体

B. A、B、C是导体,D是绝缘体

C..C、D是导体,A、B是绝缘体

D..A、B、D是导体,C是绝缘体

答案:A

解析:按钮、外壳必须是绝缘体,接线柱AB

必须是导体,所以

1

选项A正确。

4. (2008年第18界全国初中应用物理知识竞赛题).图2所示的是高压输电线路,其中高压输电线与变压器之间安装有避雷器,它的作用是防止变压器遭受雷击。关于这种避雷器,下列说法正确的是( )

A.避雷器在通常电压下是导体,在遇到雷击的电压时是绝缘体

B.在任何电压下避雷器都是导体

C.在任何电压下避雷器都是绝缘体

D.避雷器在遇到雷击的电压时是导体,在通常电压下是绝缘体

答案: D

解析:雷击的电压非常高,避雷器要在遇到雷击时将强大的电流导入地下,所以避雷器在遇到雷击的电压下是导体,在通常电压下是绝缘体,选项D正确。

5.(1992全国初中应用物理知识竞赛题)白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状,这样做的目的是

A.便于灯丝散热,防止灯丝熔断。

B.尽量减少灯丝的电阻。

C.减少灯丝散热,提高灯丝的温度。

D.减少灯丝在高温时的升华。

5.答案:C 解析:白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状,增大了灯丝的长度,增大了灯丝电阻,可减少灯丝散热,提高灯丝的温度,选项C正确。

6.(2008上海物理竞赛题)AB、BC、AC、AD、BD、CD六根阻值均为R的

电阻丝连接如图所示,则A、D之间的等效电阻为 ( )

A.R/2 B.R

C.2R/3 D.R/3

6.答案:A解析:当在AD两端加上电压时,由对称性可知,BC电阻丝中不通过电流,,可将BC去掉,得到A、D之间的等效电阻为R/2。

7.(2006重庆初中应用物理知识竞赛初赛)应该用测电笔去辨别火线和零线,决不能用手直接去接触电线,这是因为

A. 手接触火线时,手不会发光,无法辨别火线

B. 手接触零线时,通过人体的电流很大,人体会触电

2

C. 氖管发光时,一定不会有电流通过人体

D. 氖管发光时,通过人体的电流很小,人体不会触电

.答案:D解析:因为家庭电路中火线与零线之间的电压是220V,零线与地之间没有电压,即火线与地之间电压为220V。当用测电笔来区分火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线。如果氖管发光,表示接触的是火线。因为测电笔的笔尖金属接触火线,测电笔内由阻值很大的电阻,人体和地组成通路,通过人体的电流很小,人体不会发生触电事故,选项D正确。

8.(2005大连物理竞赛题)小明家中的几盏亮着的电灯突然全部熄灭了,检查保险丝并未烧断,用测电笔测试插座的两孔时,氖管都发光。以下对故障的判断正确的是[ ]

A.灯泡全部烧坏 B.进户零线断路

C.室内线路发生短路 D.进户火线断路

.答案:B解析:根据试电笔原理,用测电笔测试插座的两孔时,氖管都发光,说明室内零线对地电压为220V,进户零线断路,选项B正确。

9.(2005大连物理竞赛题)小明家中的几盏亮着的电灯突然全部熄灭了,检查保险丝并未烧断,用测电笔测试插座的两孔时,氖管都发光。以下对故障的判断正确的是[ ]

A.灯泡全部烧坏 B.进户零线断路

C.室内线路发生短路 D.进户火线断路

解析:根据测电笔原理,用测电笔测试插座的两孔时,氖管都发光,说明室内零线对地电压为220V,进户零线与地没有接通,进户零线断路,选项B正确。

【答案】.B

【名师点评】用测电笔测电时,笔尖触到测试体上,手接触测电笔的尾部。如果测试体带电,则测电笔的氖管会发光;若氖管不发光,则说明测试体不带电。

10.(2012全国初中应用物理知识竞赛)小明发现,有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”,这些小风车在微风中能不停地旋转,且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。关于这样的“小风车”的作用,下列说法中正确的是 ( )

A.为了警示此处有电

B.为了测定风向

C.为了测量风速大小

D.为了驱赶小鸟,避免小鸟在上面做窝而导致电路短路

答案:.D解析:“小风车”的作用,是为了驱赶小鸟,避免小鸟在上面做窝而导致电路短路,选项D正确。

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二、填空题

1.(2006重庆物理竞赛题)一根均匀导线横截面积为0.5mm2,电阻为1Ω。如果把它从中点对折后再胶合成一根短导线,这根导线的横截面积是 mm2,电阻是 Ω

1.答案:1.0 0.25

解析:把它从中点对折后再胶合成一根短导线,横截面积变为原来的2倍,长度减小到原来的1/2,电阻变为原来的1/4。

2.(2000年第十届全国初中应用物理知识竞赛题). 不同时刻测量一段镍

铬合金丝的电阻,其电阻-时间图象如图3所示。与时刻t1相比,t2时刻

的温度比较 。

2.答案:高 图3

解析:由图象可知,t2时刻镍铬合金丝的电阻减小,在相同电压下,通过

的电流增大,由电流热效应可知,镍铬合金丝的温度升高。

3.(2003全国初中应用物理知识竞赛题)图4是一个电表的表盘。也许

你没有学过这种电表的用法,但根据所学的其他电表的读数方法,你也

能知道,它的示数是______,单位是___________。 图4

3. 答案:26 Ω或欧姆

解析:指针指向26,单位为Ω。

4. (2007上海初中物理知识竞赛复赛题)修理家用电器时需要一只4.75kΩ

的电阻,但手头只有l0kΩ、8kΩ、500Ω、300Ω的电阻各两个。请从现有的电

阻中选择若干电阻得到最接近所需要的电阻值。在右方虚线框

中画出电路图,并标明个电阻的阻值。得到的电阻阻值

为 。

4..答案:4.74kΩ。电路图如图所示。

解析:可先将l0kΩ、8kΩ两个电阻并联,其并联值

4

8?10kΩ=4.444kΩ,要得到阻值接近于4.75kΩ的电阻,可再串联一个300Ω的电阻,得到的电阻8+10

阻值为4.744kΩ。

5. (2007株洲长鸿杯竞赛题)图5所示是一个电热器电路。电热

丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元

件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校

验电灯分别接在电路各处,得到下表所示的结果。由此可判断断路的元

件是 ,短路的元件是 。

图5

5.答案.开关 指示灯

解析:用一个校验电灯接在电路a、b之间不发光,说明b、f之间有断路故障;校验电灯接在电路e、f之间不发光,说明b、e之间有断路故障;校验电灯接在电路a、d之间和a、d之间亮度较暗,说明e、f之间的电热丝完好无故障;由此可判断断路的元件是开关,短路的元件是指示灯。

典例2.(2006重庆初中物理知识竞赛初赛题)王兵同学在探究“电流与哪些因素有关”的实验中,首先猜想到电流通过导体会受到阻碍作用,当导体的电阻发生变化时,电流也会发生变化。王兵同学选择了如图2所示的几种实验器材探究电压不变时电流是否随电阻变化。

⑴请帮他设计实验并用笔画线将图7的实验器材连接成正确的

实验电路。

⑵为了探究电流是否会随电阻变化,并且已经按设计的电路连接

好了电路,应该怎样进行实验?请写出主要的实验步骤。

① 。

⑶按王兵同学选择的器材进行实验探究,在操作过程中有没有什么特别应该注意的问题? ⑷王兵同学选择这些器材进行探究有没有不合适的地方?请你

提出一些改进的建议。

解答:

5

(1)实验电路如图所示。

(2)① 将滑动变阻器滑片移到使接入电路的电阻最大的位置,接通开关,观察电流表的示数。②调节滑动变阻器的滑片,改变接入电路的电阻值,观察电流表的示数会不会改变。

(3)滑动变阻器的滑片在移动过程中。应该使电流表的读数不超过电流表的量程,尤其是不能让滑片移动到使接入电阻为零一端造成电源短路。

(4)容易损坏电流表(或电源),建议在电路中在串联一只适当的电阻。

【名师点评】此题以探究“电流与哪些因素有关”的实验切入,考查电路连接,实验步骤,操作注意事项等。

三、综合运用题

1.(2006全国初中应用物理知识竞赛题)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯,他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息。

他用的小彩灯规格是“2.5 V, 0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯,使单

个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光。

小彩灯的构造如图6所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小

玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5Ω,热时约为15。

细金属丝的电阻为1Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜

的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)

时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。

根据以上介绍的资料,请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其他的小彩灯还能继续发光。

1.答案:如答题图所示,当某个小彩灯L的

灯丝烧毁时,AB间形成断路,220V电压就直接加

到细金属丝与灯丝导电支架AB之间;氧化层被击

穿,细金属丝与灯丝导电支架导通,此时这个灯只相当于一段导线(如答题图),起到连接作用,这样其他小彩灯就能继续工作。但是每个灯上的电压有一点升高,不过还不至于烧毁灯丝。当然,烧毁的小彩灯太多时,其余小彩灯也会因为电压过高而全部烧毁。 图

6

6

图7 图8

2.(2006全国初中应用物理知识竞赛题)小军家客厅墙壁上有一个

控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图

7是元件的面板、图8是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要

更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。

小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、 D三根导线(B、C间己有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图9 ).因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、③根导线不能使试电笔发光。

根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。

(1)你认为小军的观点对不对?为什么?

(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。

(3)根据你的判断,将图9中①②③根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。

2.答案:(1).小军的观点是对的。第①根导线可以使试电笔发光,说明是火线,一定与B相连;第②、③根导线不能使试电笔发光,说明不是火线,但还不能判断出到底哪根线直接接在零线上,哪根线接在灯泡上。如果盲目连接,可能会将零线接在D上,闭合开关,就会形成短路,可能引起火灾,造成更严重的事故。

(2).可以用台灯鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接。具体的连线方法,有二种可能。

(一)第一种可能 方法:闭合台灯开关,如果将①、②两导线小心地接在台灯的插头上(不要短路),台灯正常 7 图9

发光;将①、③两导线接在台灯的插头上时,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗,这说明导线②是直接接在零线上并与A相连;导线③接在灯泡上,并与D相连。理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗。实际连线如答题图4所示。

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