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专题07电路安全和最大(小)电功率计算问题
随着科技的快速进步和教育的不断深化,电路安全和最大(小)电功率计算问题在中考物理中的重要性日益凸显。针对这一问题,我们可以预见,2024年中考物理的命题趋势将呈现以下几个特点:
一、注重基础知识的理解和应用
电路安全和电功率计算是物理学中的基础内容,也是日常生活中常见的物理现象。因此,命题者将更加注重对基础知识的理解和应用能力的考查。考生需要熟练掌握电路的基本组成、电流、电压、电阻等基本物理量的概念和计算方法,以及电功率的计算公式和应用。
二、强调实际问题的分析和解决能力
中考物理命题将更加注重对实际问题的分析和解决能力的考查。命题者可能会设计一些与日常生活、生产实践紧密相关的问题情境,要求考生运用所学知识进行分析和解决。例如,可能会给出某个家庭电路的具体参数,要求考生计算电路的最大功率、最小功率以及可能出现的安全问题等。
三、增加综合性题目的比重
为了考查考生的综合素质和解题能力,命题者可能会增加综合性题目的比重。这些题目可能涉及多个知识点和多种解题方法,要求考生灵活运用所学知识,综合运用各种方法进行解答。因此,考生需要加强对知识点的整合和综合运用能力的培养。
四、注重创新思维和科学探究能力的培养
随着新课程改革的深入推进,中考物理命题将更加注重对考生创新思维和科学探究能力的培养。因此,命题者可能会设计一些开放性问题或实验设计题目,要求考生进行科学探究和实验设计。考生需要加强对科学探究方法和实验设计能力的培养,提高自主学习和创新探究的能力。
2024年中考物理“电路安全和最大(小)电功率计算问题”命题趋势将更加注重基础知识的理解和应用、实际问题的分析和解决能力、综合性题目的比重以及创新思维和科学探究能力的培养。因此,考生需要加强对相关知识的掌握和综合运用能力的培养,提高解题能力和科学素养。同时,教师也应加强对学生学习方法和思维能力的培养,为学生的未来发展打下坚实的基础。
(限时:20分钟)
一、单选题
1.小华用如图所示的电路测小灯泡功率,电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,灯泡标有“2.5V;1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是()
A.电流表示数的变化范围是0~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
【答案】C
【解析】B.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。由P=UI可得,灯泡的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,为确保各元件安全,电路中的最大电流为Imax=0.5A。由欧姆定律可得,灯泡的电阻
此时电路中的最小总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑min=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω
因滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中电流越小,灯泡两端的电压越小,因此可以将滑动变阻器的最大阻值接入电路中。则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~20Ω,故B错误;
D.该电路的最大功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
故D错误;
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,此时电路中的最小电流
则电流表示数的变化范围是0.18~0.5A,故A错误;
C.灯泡的最小功率
PLmin=(Imin)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W
故C正确。
故选C。
2.某学习小组设计了一种预防电梯超员的压力传感报警装置,其工作电路如图甲所示。小组同学进行模拟实验获得的数据如下:电源电压保持3V不变,报警器R0的阻值恒为5Ω,压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图乙所示,当Rx所受压力达到10N,报警器R0开始发出报警信号,则()
A.压力越大,电流表的示数越小
B.压力为5N时,Rx两端的电压为
C.报警器报警时,电流表的示数为
D.报警器报警时,电路消耗的功率为
【答案】D
【解析】由电路图可知,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流;
A.由图乙可知,压力越大时,压敏电阻Rx的阻值越小,电路的总电阻越小,由可知,电路中的电流越大,即电流表的示数越大,故A错误;
B.由图乙可知,当压力为5N时,压敏电阻的阻值,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
Rx两端的电压
故B错误;
C.当Rx所受压力达到10N,报警器R0开始发出报警信号,由图乙可知,压敏电阻的阻值,此时电路中的电流
故C错误;
D.电路消耗的功率
故D正确。
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