初中物理教科版（2024）-试题列表-第121页

在每个家庭的配电箱内，都藏着一群默默守护的“智能卫士”——空气开关，如图为空气开关简化后的原理图。它串联在家庭主电路中，能监测电路中的电流变化，当微波炉、电烤箱等大功率电器同时启动导致电路“超载”，或因电线老化引发火线与零线意外接触发生短路时，它会瞬间“跳闸”切断电源，避免火灾、电器烧毁等危险，是低压配电系统中不可或缺的核心保护装置。

相较于老式保险丝，空气开关采用机械结构，通过双金属片和电磁铁触发跳闸，切断速度快（短路时仅需0.01秒）。可重复使用，跳闸后排查故障即可复位，无需更换部件，且能精准区分过载与短路，保护更精准、使用更便捷。

空气开关的核心工作原理基于两个关键机制：过载保护和短路保护。分别对应不同的电路异常场景：

保护类型	触发条件	原理机制
过载保护	电路电流超过额定值（如多台大功率电器同时工作）	双金属片受热弯曲。推动顶杆，使器钩与锁扣脱开。锁扣在弹簧的作用下将触点分离。切断电源
短路保护	电路短路导致电流骤增（如火线与零线直接接触）	电磁脱扣器产生的强磁力吸合并撞击顶杆，使器钩与锁扣脱开。锁扣在弹簧的作用下将触点分离。切断电源

这个默默工作的“智能卫士”，用简单的机械、电磁和热学原理守护着用电安全。了解它、正确使用它，才能让家庭电路更可靠，生活更安心。请根据上述材料，回答下列问题：

(1)、当电路发生短路时，空气开关利用了电流的（选填“热”或“磁”）效应，切断电路；

(2)、某家庭厨房空气开关的额定电流为25A，家庭电路电压为220V，若在厨房同时使用1000W的电饭煲、2000W的电磁炉和1200W的微波炉，厨房空气开关（选填“会”或“不会”）跳闸；

(3)、空气开关相对于老式保险丝的优点是：；（请写出一条即可）

(4)、多台大功率电器同时工作时，空气开关跳闸的原理机制是：。

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7、我国古代使用的一种名为“酒提子”的计量容器如图甲，用来取一定质量的酒。模型如图乙，外底面积为60cm² ，外高度为10cm，现将酒提子竖直向下缓慢压入装有25cm深酒的圆柱形酒坛中如图丙，酒坛的内底面积为200cm² ，内高度为35cm。（

ρ_{酒} = 0.9 \times 10^{3} kg / m^{3}

，忽略酒提子手柄的质量和体积）请完成以下问题：

(1)、“酒提子”放入前，酒坛子内底受到酒的压强和压力；

(2)、将酒提子竖直向下缓慢压入，“酒提子”受到的最大浮力；

(3)、在打酒的过程中，酒对酒坛底的最大压强。

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8、如图-1，是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔，其简化示意图如图-2所示。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中提水。

(1)、不改变支点O的位置和“坠石”的重力，想要提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当（选填“靠近”或“远离”）支点O；

(2)、若OA的长度为1.2m，OB的长度为1.5m，“坠石”的重力为100N，桶的重力为20N，不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦，若要竖直匀速提起180N的水，人还需要施加N的拉力，此过程中，“坠石”下降的高度为3m，则“坠石”的重力做功为J。

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9、杆秤在古籍中被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学进行“探究杠杆的平衡条件”实验后，制作了一把杆秤。

(1)、图甲中“标”“本”指的是。（选填“力臂”或“力”）

(2)、用图甲杆秤进行某次测量时，增大了“重”，此时应把“权”O点（选填“远离”或“靠近”）。

(3)、图甲杆秤量程偏小，为了增大杆秤量程，以下方法中可行的是　　。（可多选）

A、增加“权”的质量 B、增长“标”的长度 C、增长“本”的长度

(4)、乙图为另一把杆秤，已知秤纽在C点时杆秤最大可以测量的物体质量为1880g，那么秤纽移到B点后该杆秤最大可测物体的质量为g（杆秤自身重力不计，E点为秤砣可移动的最远端）。

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10、在“测量小灯泡的电阻”实验中，小明选用的器材有：三节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。

(1)、如图甲，小明连接的电路中有一根导线连接错了，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。

(2)、在虚线框内画出甲图改正连接方式后的电路图。

(3)、正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于（选填“A”或“B”）端。

(4)、闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，原因可能是______（填序号）。

A、小灯泡断路 B、小灯泡短路 C、开关接触不良 D、通过小灯泡的电流太小

(5)、经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的

I - U

图像如图乙，该图像不是一条直线，小明认为温度对灯泡的电阻值有影响，并另取一个小灯泡，敲掉其玻璃泡（灯丝完好），浸没在不导电的温度不变的冷水中，按上述实验测量灯丝的电阻，部分实验数据如表所示。这些数据（选填“能”或“不能”）支持小明的观点，请说明理由：。

电压U/V	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	……
电流I/A	0.2	0.29	0.4	0.5	0.59	……

(6)、另一小组由于电压表损坏，于是利用两个相同的电流表

A_{1} 、 A_{2}

（测量范围均为0~0.6A）、定值电阻

R_{0} = 10 Ω

、额定电压为2.5V的待测小灯泡等器材设计了如图丙的电路。连接好电路后，调节滑动变阻器，读出多组

A_{1} 、 A_{2}

两个电流表的示数，然后以

A_{1}

与

A_{2}

的示数之差

Δ I

为纵坐标，

A_{2}

的示数

I_{2}

为横坐标，做出

Δ I - I_{2}

图像如图丁所示，根据图丁可得：小灯泡正常发光时的电阻为

Ω

。

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11、某兴趣小组为了测量某种未知液体的密度，制作了一个微型密度计，在圆柱形木棒的一端缠绕一些铜丝，已知木棒的横截面积为

0 {.5cm}^{2}

。（

g = 10 N/kg

，木棒不吸液体，且铜丝的体积忽略不计）

(1)、小组同学将密度计放入酒精中处于漂浮状态，受到的浮力为F_酒精；放入另一种液体中，发现密度计露出液面高度增大，并发生倾斜，此时密度计受到的浮力为F_液体；则F_酒精F_液体（选填“>”，“<”或“=”）；该液体密度酒精密度（选填“>”，“<”或“=”），依据是：。接下来对密度计进行改进，可行的方法是。

(2)、密度计漂浮在密度为