⑵簧片A、B和C所对应的材料可能是.(填写序号) ①铁、铁、铜②铜、铝、铁③铜、铁、铁④镍、铁、铝 ⑶当B的端点与C的端点接触时,簧片B具有势能.
⑷如图所示,请将电路连接完整,要求闭合开关后,红灯先通电,然后绿灯与红灯能交替通电.
【答案】(1)正(+)(2)3 (3)弹性(4)如图
或
【解析】
试题分析:(1)用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极.根据安培定则判断电源的极性; (2)根据物体被磁化后可以吸引铁类物质,进行分析;
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(3)弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能;
(4)闭合开关后,红灯先通电,然后绿灯与红灯能交替通电,由此根据双触点干簧管特点分析连接电路. 解:
(1)螺线管的左端为N极,右手握住螺线管,大拇指朝左,电流从左侧流进,右侧流出,所以电源的左端是正极;
(2)由题磁铁能够磁化干簧管的B、C两个簧片,所以制作材料可能是铁;不能吸引A,制作材料可能是铜;故选③;
(3)正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触,当B的端点与C的端点接触时,簧片B发生弹性形变,所以它具有弹性势能;
(4)当开关S闭合后,电路接通红灯亮,故红灯与螺线管相连且与簧处A组成一条支路; 通电后螺线管产生磁性,B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引,把簧片吸下来,绿灯电路接通灯亮.所以绿灯与C相连.这样交替进行.如图所示:
故答案为(1)正;(2)③;(3)弹性;(4)如上图所示.
【点评】干簧管实际是一种继电器控制电路,其作用相当于一个开关,解答中主要用到了安培定则的应用,磁化的特点,以及电路的设计等,有一定的难度,但也给我们很多的启示,是一个很好的应用,也是一道不错的题目.
9.如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内.电源电压U=6v,继电器线圈的电阻可不计.如图为热敏电阻的R1-t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1?t=常数;电阻R2是可变电阻.当线圈中的电流达到20mA时,继电器的衔铁被吸合.已知此时可变电阻R2=225Ω,恒温箱保持60℃恒温.图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源.
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(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?
【答案】75Ω由图2可知,当恒温箱内的温度升高时,热敏电阻的阻值随之减小,电路中的电流增大,当电流达到20mA时,电磁铁能够吸引下衔铁,使动触点与C、D所在的电路接通.若把加热器接在此电路中,会使恒温箱内的温度持续升高.相应的,热敏电阻的阻值继续减小,电流持续增大,电磁铁的磁性继续增强,使CD这个电路始终接通,加热器永远工作.达不到控制温度的目的.所以,要把恒温箱的加热器应接在A、B端.255Ω 【解析】
(1)60℃时,控制电路I=20mA=0.02A,R总=??=0.02A=300Ω,R1=R总?R2=300Ω?225Ω=75Ω;(2)由图2可知,当恒温箱内的温度升高时,热敏电阻的阻值随之减小,电路中的电流增大,当电流达到20mA时,电磁铁能够吸引下衔铁,使动触点与C. D所在的电路接通.若把加热器接在此电路中,会使恒温箱内的温度持续升高.相应的,热敏电阻的阻值继续减小,电流持续增大,电磁铁的磁性继续增强,使CD这个电路始终接通,加热器永远工作.达不到控制温度的目的.所以,要把恒温箱的加热器应接在A. B端.(3)设100℃热敏电阻的阻值为R1′,∵R1?t=常数,∴75×60=R1′×100,解得R1′=45Ω,R总
′′=??=0.02A=300Ω,R2=R总?45Ω=255Ω. R1′=300Ω???6????6??点睛:(1)要求R1的阻值,由电路图可知,R1、R2串联后接在6V的电源上,电源电压已知,此时电路中的电流也知道,可用电源电压与电流求出总电阻,然后减去R2,即可解得R1.(2)恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端,主要是由热敏电阻随温度的变化趋势来决定的.(3)要求电阻R2此时的阻值应调为多少,首先要知道此时热敏电阻R1的阻值是多少,而R1?t=常数是一个非常关键的突破口.
10.“汽车共享”在丽水市推出来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们
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自驾出行的需求.如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车.五一期间,小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时.回答下列问题:
(1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁.下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是_____.
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科从租车点到目的地的租车费用为____元;
(3)该车质量为1.6×10kg,小科一家三人总质量为是160 kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2 m2,g取10 N/kg.求该车对地面的压强____.
(4)某品牌电动汽车的部分参数如下表所示.根据表中的数据电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶的最大距离为 140 千米,则行驶时该车受到的阻力为多少_____.
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【答案】B452.2×10Pa 396N 【解析】
(1)刷卡时能产生感应电流,根据磁卡中的信息可以解锁,故刷卡所用的原理是电磁感应.A图是电流的磁效应,B图是研究感应电流产生的,C图是研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数关系的,D图磁场对电流的作用,故与刷卡所用的原理相同是B;(2)电动共享汽车行驶的距离s=105km,全程的速度v=70km/h,根据v=
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s可得,电动共享汽t14
s105km=70km=1.5h=90min,因为租用该电动汽车的价格为0.5元/车行驶的时间:t=vh分钟,所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为:0.5元/min×90min=45元;(3)车和人的总重力G=mg=(1.6?103kg?160kg)?10N/kg=17600N,该车对地面的压强p=
FG17600N5
=== 2.2?10Pa;(4)转化的机械能为:W′=W×η=22kW?h×70%?22SS4?2?10m=1.54kW?h=5.544×107J;汽车做匀速直线运动,则f=F;则阻力大小为:f=F=
W'5.544?107J=396N. =s140000m11.小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图所示.他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图所示.闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合.已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω.
(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载.请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg).
(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?
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(尖子生专用)2020中考物理挑战压轴题专题09电和磁(含解析)
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