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第十八章《电功率》能力提升卷(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.如图甲所示是一种加热器的工作电 ( http: / / www.21cnjy.com )路,R0是定值电阻,RT阻值与温度的关系如图乙所示。RT是一种半导体陶瓷材料(简称PTC材料),PTC材料有一温度叫“居里点温度t0”,当材料温度低于t0时,其阻值随温度升高而变小。当材料温度高于t0时,其阻值随温度升高而变大。21·cn·jy·com
(1)该PTC材料的“居 ( http: / / www.21cnjy.com )里点温度t0”是________℃,当PTC材料温度高于t0时,电加热器发热功率变________,使其温度升高变慢,反之也能自动调节。因此用PTC材料制成的电加热器具有自动调节功能。
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时,电路总功率为1 100 W,则R0=________Ω。
(3)当RT的温度为130 ℃时,电路中RT的实际功率为________W。
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2.(2019·全国中考模拟)一只标有“PZ220100”字样的白炽灯泡,正常发光时工作电流是____A.若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将____(选填“变亮”“变暗”或“不变”).【来源:21·世纪·教育·网】
3.测量电能的仪器_______表。
4.(2019·全国中考 ( http: / / www.21cnjy.com )模拟)如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为12V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6W,电阻R的阻值为6Ω,当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光,若灯丝电阻不变,试求:【来源:21cnj*y.co*m】
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(1)小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少?
(2)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?1min内R产生多少热量?
5.(2020·广东初三) ( http: / / www.21cnjy.com )(1)图1甲所示,用刻度尺测量物体的长度,所测物体的长度是 cm;图1乙中秒表读数是 s,图1丙中弹簧测力计的读数是 N.【出处:21教育名师】
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(2)如图2是探究通电导体产生的 ( http: / / www.21cnjy.com )热量与什么因素有关的实验装置.已知两个相同的烧瓶甲、乙内装有相同质量的煤油,甲、乙瓶中分别有阻值10Ω和6Ω的电阻丝,两电阻丝串联接到电路中. 当闭合开关一段时间后,观察到甲瓶中玻璃管内煤油液面上升较高,说明在 相同时, 越大,导体产生的热量越多. 在这段时间内,甲、乙两电阻丝产生的热量之比是 .21教育网
6.(2019·贵州铜仁初三 ( http: / / www.21cnjy.com )月考)额定电压为6V的用电器与4Ω的电阻串联后,接入电源,它正常工作,此时电路电流为0.5A,则电源电压为_________V,电阻实际功率为__________W。21·世纪*教育网
7.(2020·全国初三专题 ( http: / / www.21cnjy.com )练习)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW h)”的字样,其含义是电路每消耗lkW h的电能,电能表上指示灯闪烁3000次。她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让一个用电器工作3min,发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_____kW h。
8.(2019·山东初三期末) ( http: / / www.21cnjy.com )甲车两侧远光灯的规格均为“12V 60W”,供电的蓄电池电压为12V,一次充电的电能是0.72kW h.某天晚上,该车熄火时忘记关闭远光灯,则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作_____h.由于蓄电池的电能耗尽,甲车无法启动,需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动,如图所示.“搭电”时,先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的_____极相连,再将另两个电极用电线连通(如果误接,蓄电池会被短路).www.21-cn-jy.com
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9.甲、乙两灯的电流与电压关系图像 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示.当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是______V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是______W.
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10.(2019·河南初三期末 ( http: / / www.21cnjy.com ))已知铜的密度大于铝的密度。把质量相等的实心铜球和实心铝球,静止放在同一水平桌面上,如图示。若突然撤去水平桌面,在它们落到坚实的水平面上的过程中,它们所受重力做功的大小____(选填“相同”或“不同”),由此可得出的结论是:_________。
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二、单选题(每小题2分,共20分)
11.(2019·陕西初 ( http: / / www.21cnjy.com )三)如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样, 电压表选用的是“0~15V的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程, 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3, 滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5, 则下列结论错误的是( )
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A.I2∶I3=3∶2
B.U1∶U3=4∶3
C.该电路的最小功率为1.08W
D.该电路的最大功率为5.4W
12.(2020·浙江中考真题)下列用电器把电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇 B.电灯 C.电饭煲 D.电熨斗
13.(2020·内蒙古初三)用同种材料制成 ( http: / / www.21cnjy.com )两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,A的横截面积是B的横截面积的2倍,如图所示,将它们串联在电路中,则下列说法正确的是( )
A.通过R1与R2的电流之比为2∶1
B.R1与R2消耗的电功率之比为1∶2
C.R1与R2两端的电压之比为1∶1
D.相同时间内R1与R2消耗电能之比为2∶1
14.(2019·全国初三课时 ( http: / / www.21cnjy.com )练习)小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是( )
A.0 B.150J C.6000J D.无法计算
15.(2019·福建初三月考)如图所示,两节粗细不同长度相同的圆柱形铁棒接在电源的两极上,消耗功率为 P1和 P2,则( )
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A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1
16.(2019·全国初 ( http: / / www.21cnjy.com )二课时练习)一个同学用100N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去,足球在地面上滚动30m后停下,在球滚动过程中,脚对球做的功是( )
A.0J B.150J C.3000J D.条件不足,无法确定
17.(2020·北京初三月考)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电热毯 C.电风扇 D.电脑
18.(2019·全国初三课 ( http: / / www.21cnjy.com )时练习)用甲、乙两个电热器分别给两杯条件相同的水加热,加热相同的时间,若用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾,则说明( )
A.甲的电阻比乙的电阻大 B.甲两端的电压比乙两端的电压大
C.通过甲的电流比通过乙的电流大 D.甲的发热功率比乙的发热功率大
19.(2019·湘南中学初三期中)三峡水电站的年发电量在847亿千瓦时以上.“千瓦时”是下列哪种物理量的单位?( )
A.时间 B.电压 C.电功率 D.电功
20.(2019·北京初三期末)在国际单位制中,电流的单位是( )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.焦耳
三、作图题(每小题5分,共10分)
21.(2020·河南初三 ( http: / / www.21cnjy.com )期末)如图请用笔画线代替导线连接伏安法测小灯泡正常发光时电功率的实物图(小灯泡上标有“2.5V 1.25W”,连线时导线不得交叉),并画出正确的电路图。
(_____________)
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22.(2019·黑龙江初 ( http: / / www.21cnjy.com )三)物理实验小组想利用如图所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。请把如图的实物电路连接完整,要求正确选择电表量程。
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四、计算题(每小题8分,共32分)
23.(2019·湖北初三 ( http: / / www.21cnjy.com )期末)如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为6V 的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率为_____W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是_____Ω,此时整个电路消耗的电功率为_____W。
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24.(2019·四川初三)如图所示,电源 ( http: / / www.21cnjy.com )电压12伏保持不变,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表A的示数为0.4安。
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(1)电压表V1的示数;
(2)此时R2消耗的电功率。
25.(2019·全国中考 ( http: / / www.21cnjy.com )模拟)某一型号的汽车质量为5×l03kg,轮胎与地面的总接触面积为0.4m2,水箱容量2.5L,车受到的阻力为车重的0.1倍,在一段平直公路上用0.5h匀速行驶了54km。 (c水=4.2×l03 (J/kg.°C),g 取 10N/kg)求:
(1) 该汽车的行驶速度;
(2)该汽车对地面的压强;
(3) 水箱中装满水,当水温度升高10°C,水所吸收的热量.
(4) 己知在这段时间内,燃料完全燃烧所释放出的能量为8.1×l08J,该汽车发动机的效率。
26.在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω,当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为U1,灯L消耗的功率是其额定功率的;当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为2A,此时电阻R0的电功率为12W,电压表的示数为U2,且U2∶U1=2∶1,求:2-1-c-n-j-y
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(1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数;
(2)灯L的额定功率。
五、实验题(每小题5分,共10分)
27.(2019·四川中考真题)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。 2·1·c·n·j·y
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接;
(________)
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(2)闭合开关,在将滑动变阻器的 ( http: / / www.21cnjy.com )滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移 动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了以下提供的__(选填“A”或“B”)滑动变阻器;可供选用的滑动变阻器:21*cnjy*com
滑动变阻器A(阻值范围0~500Ω,滑片行程10cm)
滑动变阻器B(阻值范围0~50Ω,滑片行程10cm)
(3)换用另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图 丙所示,则小灯泡额定功率为____W;
(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做 ( http: / / www.21cnjy.com )该实验,但他操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯 泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是__电流表的示数情况是__(以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”);
(5)实验完成后同学们在老师的提 ( http: / / www.21cnjy.com )醒下结合图的电路图进行了误差 分析:因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过,会造成电流表所测电流____(选填“大于”或“等于”或“小于”)灯泡中的实际电流,从而导致实验中灯泡额定功率的测量值____(选填“大于”或“等于”或“小于”)真实值。
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28.(2019·北京初 ( http: / / www.21cnjy.com )三月考)某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
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(1)该实验是通过观察两个U形管中______ 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)在甲图实验中,若通电 ( http: / / www.21cnjy.com )时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的______ 越大,产生的热量越多;
(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的热量与______ 的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的______ 越大,产生的热量越多;
(4)若通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是______ 。
六、综合题(每小题4分,共8分)
29.(2018·南通市初三月考)阅读短文,回答问题
变频空调机
空调机中有被称为“冷媒”的物质,利用它的 ( http: / / www.21cnjy.com )物态变化可以实现室内、室外热量的转移,如图所示是空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压,并使“冷媒”在管内循环,压缩机的转速越大,“冷媒”的流量越大,空调机的制冷能力就越强。
压缩机的转速由供电频率决定,“变频空调” ( http: / / www.21cnjy.com )是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念,与“定频空调”相比,变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率,从而改变压缩机的转速,达到控制“冷媒”流量的目的。
变频空调机开始工作时,以最大功率进行制冷,当室内温度快速降至设定温度后,压缩机随机处于低速持续运转状态,维持室温基本不变。
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关 ( http: / / www.21cnjy.com )系,其中:制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和;能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比。
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表一:
频率f/Hz 30 50 70 90 110 130
流量Q/kg·h-1 38 72 106 140 174 208
表二
最小 额定 最大
输入功率/W 130 700 1400
制冷量/W 650 3600
能效比 - 3.8 -
(1)空调机工作时,当液态“冷媒”___(填物态变化名称)成气态时,需要___热量。
(2)关于变频空调机,下列说法正确的是___:
A.变频空调的压缩机与定频空调一样,也是断断续续工作的
B.空调机制冷时,图中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C.空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D.变频器供电频率越小,空调机的制冷能力越强
(3)根据表一中的数据,请 ( http: / / www.21cnjy.com )在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线______,当变频器供电频率为80Hz时,“冷媒”流量为___kg/h。21世纪教育网版权所有
(4)表二中空调机制冷量为___W,在 ( http: / / www.21cnjy.com )额定状态下工作10min,可以使___kg的空气温度下降6℃。[取空气的比热容c=1.0×103J/(kg·℃)]21cnjy.com
(5)夏天,上述空调机开始工作0.5h ( http: / / www.21cnjy.com )后,家中房间温度降至设定温度,随机空调机处于低速稳定运转状态,又工作10h,全过程共消耗电2.9kWh,则前0.5h内空调机消耗的电能是___kW·h,后10h空调机的电流是___A。21教育名师原创作品
30.(2019·全国初三课时练习)开学时小 ( http: / / www.21cnjy.com )明和同学去商店为班上购一台饮水机,售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料,其内容如图所示.工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热和保温状态.试问:www-2-1-cnjy-com
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(1)请分析说明温控开关闭合时,饮水机处于加热还是保温状态.
(2)R2的阻值是多少?
(3)小明估计当时的水温为20℃,当饮 ( http: / / www.21cnjy.com )水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量?需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg ℃).气压为1标准大气压,热量全部被水吸收21*cnjy*com
(4)根据上面计算结果,请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价,给消费者一条有益的建议.【版权所有:21教育】
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第十八章《电功率》能力提升卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.如图甲所示是一种加热器的 ( http: / / www.21cnjy.com )工作电路,R0是定值电阻,RT阻值与温度的关系如图乙所示。RT是一种半导体陶瓷材料(简称PTC材料),PTC材料有一温度叫“居里点温度t0”,当材料温度低于t0时,其阻值随温度升高而变小。当材料温度高于t0时,其阻值随温度升高而变大。21*cnjy*com
(1)该PTC材料的“居里点温度 ( http: / / www.21cnjy.com )t0”是________℃,当PTC材料温度高于t0时,电加热器发热功率变________,使其温度升高变慢,反之也能自动调节。因此用PTC材料制成的电加热器具有自动调节功能。
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时,电路总功率为1 100 W,则R0=________Ω。
(3)当RT的温度为130 ℃时,电路中RT的实际功率为________W。
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【答案】100 小 10 720
【解析】(1)[1]由图像乙可知,当 ( http: / / www.21cnjy.com )温度低于100℃时,RT阻值随温度升高而变小,当温度高于100℃时,其阻值随温度升高而变大,故该PTC材料的“居里点温度”是100℃。
[2]当PTC材料温度高于 ( http: / / www.21cnjy.com )100℃时,RT阻值随温度升高而增大,由欧姆定律可知电路中的电流会减小,而电路总电压不变,根据功率计算公式P=UI可知,电加热器发热功率(即电路总功率)会变小。
(2)[3]R0、RT串联,由图知当t=100℃时RT=34Ω,R0的阻值为
(3)[4]由图乙可知,当 时,此时电路中RT的电流
电路中RT的实际功率
2.(2019·全国中考模拟)一只标有“PZ220100”字样的白炽灯泡,正常发光时工作电流是____A.若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将____(选填“变亮”“变暗”或“不变”).
【答案】 0.45 变暗
【解析】由 “PZ220-100”知道 ( http: / / www.21cnjy.com ),该灯泡的额定电压是220V,额定功率是100W,根据P=UI可得,白炽灯正常发光时的电流是:I=P/U=100W/220V=5/11A≈0.45A,根据P=U2/R可得,灯丝的电阻是:R=U2/P=(220V)2/100W=484Ω,因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=U2/R知道,当灯泡两端电压减小时,灯泡的实际功率减小,即灯泡会变暗。
3.测量电能的仪器_______表。
【答案】电能
【解析】电能表是测量电能的仪器。
4.(2019·全国中考模拟)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为12V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6W,电阻R的阻值为6Ω,当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光,若灯丝电阻不变,试求:21·cn·jy·com
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(1)小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少?
(2)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?1min内R产生多少热量?
【答案】6W 24Ω0.96W57.6J
【解析】(1)由题知,电源电压U=12V,
由图知,当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,U额=U=12V,P额=6W,
由P=UI可得小灯泡的额定电流:
由: ;
(2)由图知,开关S接“1”时,灯泡和电阻R串联,由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流:
所以电阻R的功率:
PR=(I′)2R=(0.4A)2×6Ω=0.96W;
1min内R产生热量:
QR=WR=PRt=0.96W×60s=57.6J.
详解:本题考查了欧姆定律、电功率和电热 ( http: / / www.21cnjy.com )公式的应用,分析电路图得出开关S接“1”、“2”时的电路组成及连接方式是关键.开关S接“1”时,灯和电阻R串联,先利用欧姆定律求电路中电流,再利用P=I2R求电阻R的功率,由Q=W=Pt计算1min内R产生热量.
5.(2020·广东初三)(1)图 ( http: / / www.21cnjy.com )1甲所示,用刻度尺测量物体的长度,所测物体的长度是 cm;图1乙中秒表读数是 s,图1丙中弹簧测力计的读数是 N.
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(2)如图2是探究通电导体产生的热 ( http: / / www.21cnjy.com )量与什么因素有关的实验装置.已知两个相同的烧瓶甲、乙内装有相同质量的煤油,甲、乙瓶中分别有阻值10Ω和6Ω的电阻丝,两电阻丝串联接到电路中. 当闭合开关一段时间后,观察到甲瓶中玻璃管内煤油液面上升较高,说明在 相同时, 越大,导体产生的热量越多. 在这段时间内,甲、乙两电阻丝产生的热量之比是 .
【答案】(1)3.80; 99.8;4.6;(2)通电时间和电流;电阻; 5:3
【解析】(1)刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻 ( http: / / www.21cnjy.com )度线表示的长度.使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大 ( http: / / www.21cnjy.com )表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和;弹簧测力计的读数是不需要估读的,我们只要认清分度值,然后直接读数就行;
(2)由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关.
实验时因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻,电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多,使甲瓶中的煤油温度上升的高,利用控制变量法写出结论;
由图知,两电阻串联,通过的电流相等,又知道两电阻的阻值大小,根据焦耳定律求在相同时间内通过两个电阻产生的热量之比
解:由图知:
(1)刻度尺上1cm之间有1 ( http: / / www.21cnjy.com )0个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与6.00cm对齐,右侧与9.80cm对齐,所以物体的长度为L=9.80cm﹣6.00cm=3.80cm.
在秒表的中间表盘上,1min中间 ( http: / / www.21cnjy.com )有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,所以分针指示的时间为1.5min=90s;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在9.8s处,所以秒针指示的时间为9.8s,即秒表的读数为90s+9.8s=99.8s;
弹簧测力计的示数:指针在4N下方三个刻度线出,分度值是0.2N,所以示数为4.6N.
(2)两电阻丝串联,通过的电流和通 ( http: / / www.21cnjy.com )电时间相同,因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻,电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多,使甲瓶中的煤油温度上升的高,由此得出,当通过的电流和通电时间相同时,导体的电阻越大、电流产生的热量越多;
因为烧瓶甲、乙中的电阻R甲和R乙串联,所以I甲=I乙,又因为Q=I2Rt,通电时间t相等,
所以电流通过R甲、R乙产生的热量之比:Q甲:Q乙=I2R甲t:I2R乙t=R甲:R乙=10Ω:6Ω=5:3.
故答案为(1)3.80; 99.8;4.6;(2)通电时间和电流;电阻; 5:3.
6.(2019·贵州铜仁初三 ( http: / / www.21cnjy.com )月考)额定电压为6V的用电器与4Ω的电阻串联后,接入电源,它正常工作,此时电路电流为0.5A,则电源电压为_________V,电阻实际功率为__________W。
【答案】8 1
【解析】[1]由 得,用电器的电阻:
,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中总电阻:
R总=R+R′=12Ω+4Ω=16Ω,
由欧姆定律得,电源电压:
U=IR总=0.5A×16Ω=8V;
[2]电阻实际功率为:
PR=I2R′=(0.5A)2×4Ω=1W。
7.(2020·全国初三专题练 ( http: / / www.21cnjy.com )习)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW h)”的字样,其含义是电路每消耗lkW h的电能,电能表上指示灯闪烁3000次。她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让一个用电器工作3min,发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_____kW h。
【答案】0.02
【解析】由电能表的盘上标有“3000imp/(kW h)”,所以,说明电路中每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次;当指示灯闪烁60次时,消耗的电能是: =0.02kW h。
8.(2019·山东初三期末) ( http: / / www.21cnjy.com )甲车两侧远光灯的规格均为“12V 60W”,供电的蓄电池电压为12V,一次充电的电能是0.72kW h.某天晚上,该车熄火时忘记关闭远光灯,则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作_____h.由于蓄电池的电能耗尽,甲车无法启动,需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动,如图所示.“搭电”时,先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的_____极相连,再将另两个电极用电线连通(如果误接,蓄电池会被短路).
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】6 正
【解析】(1)远光灯正常工作时的功率和额定功率相等,知道蓄电池储存的电能,根据求出两个远光灯正常工作的时间;
(2)甲、乙两车正负极依次串联时会造成电源短路,烧坏电源,据此判断两车“搭电”启动时的连接方式.
【详解】(1)甲车两侧远光灯并联,正常工作时的总功率P=2×60W=120W=0.12kW,两个远光灯正常工作的时间:;
(2)甲、乙两车正负极依次串联时会 ( http: / / www.21cnjy.com )造成电源短路,烧坏电源,两车“搭电”启动时,先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的正极相连,再将另两个电极用电线连通.
9.甲、乙两灯的电流与电 ( http: / / www.21cnjy.com )压关系图像如图所示.当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是______V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是______W.
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】4 2.1
【解析】[1]由图像可知,当乙的实际功率为2.4W时,对应的电流时0.6A,电压是4V;
[2]当甲、乙串联在电源电压7 ( http: / / www.21cnjy.com )V的电路中时,通过的电流相等,甲、乙两端电压之和为7V,根据图像可知,对应电流为0.3A,此时甲两端电压为6V,乙两端电压为1V,此时电路总功率
10.(2019·河南初 ( http: / / www.21cnjy.com )三期末)已知铜的密度大于铝的密度。把质量相等的实心铜球和实心铝球,静止放在同一水平桌面上,如图示。若突然撤去水平桌面,在它们落到坚实的水平面上的过程中,它们所受重力做功的大小____(选填“相同”或“不同”),由此可得出的结论是:_________。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】相等 质量和高度变化量相等时,重力做功相同,与体积无关
【解析】第一空.实心铜球 ( http: / / www.21cnjy.com )和实心铝球质量相等,则重力相等,若突然撤去水平桌面,在他们落在坚实的水平面上的过程中,下落的高度相等,根据W=Gh可知,他们所受重力做功的大小相等。
第二空.铜的密度大于铝的密度,实心铜球和实心铝球质量相等,根据 可知,实心铝球的体积大于实心铜球的体积,由此可得出结论:质量和高度变化量相等时,重力做功相同,与体积无关
二、单选题(每小题2分,共20分)
11.(2019·陕西初 ( http: / / www.21cnjy.com )三)如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样, 电压表选用的是“0~15V的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程, 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3, 滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5, 则下列结论错误的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.I2∶I3=3∶2
B.U1∶U3=4∶3
C.该电路的最小功率为1.08W
D.该电路的最大功率为5.4W
【答案】B
【解析】根据电路图,分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图,分别如下图所示: 【来源:21·世纪·教育·网】
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AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路中,所以U=U1, 由欧姆定律可知,电路中电流:, 电路消耗的总功率
当只断开开关S1,滑片P滑至最右端 ( http: / / www.21cnjy.com )时,由图2知,R1与R2的最大阻值串联,电压表只测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
由题知
即
解得:R1=30Ω,
则
所以
则R2两端电压
当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R1和R2的总电压,电流表A1测电路中电流,由题可知
则
此时电路中的电流
由欧姆定律可得此时电压表的示数
解得:R3=25Ω
则
所以
则电压之比为
故A正确,但不符合题意,故B错误,符合题意;
C.由三个等效电路图可知,当只闭合开关S1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由知此时电路中电功率最小,所以该电路的最小功率
故C正确,但不符合题意;
D.当闭合开关S1、S2、S3,只 ( http: / / www.21cnjy.com )有滑动变阻器连入电路中,电流表A量程0 0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
故D正确,但不符合题意。
故选B。
12.(2020·浙江中考真题)下列用电器把电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇 B.电灯 C.电饭煲 D.电熨斗
【答案】A
【解析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程。21教育网
【详解】A.电风扇工作时将电能主要转化为机械能,故A项符合题意;
B.电灯在工作时将电能转化为光能和内能,故B项不符合题意;
CD.电熨斗和电饭锅在工作时将电能转化为内能,故CD项不符合题意。
故选A。
13.(2020·内蒙古初 ( http: / / www.21cnjy.com )三)用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,A的横截面积是B的横截面积的2倍,如图所示,将它们串联在电路中,则下列说法正确的是( )
A.通过R1与R2的电流之比为2∶1
B.R1与R2消耗的电功率之比为1∶2
C.R1与R2两端的电压之比为1∶1
D.相同时间内R1与R2消耗电能之比为2∶1
【答案】B
【解析】A.已知A和B是由同 ( http: / / www.21cnjy.com )种材料制成的且长度相同,A的横截面积是B的横截面积的2倍;因导体A和B串联,所以此时IA=IB;则通过R1与R2的电流之比为1∶1,故A错误;
B.当材料和长度一定时,导体的电阻与横截面积成反比,即RA∶RB=1∶2;由P=I2R可知,R1与R2消耗的电功率之比为1∶2,故B正确;
C.由U=IR可知
=
故C错误;
D.由W=UIt,可知,相同时间内R1与R2消耗电能之比
故D错误。故选B。
14.(2019·全国初三课时练习)小明用 ( http: / / www.21cnjy.com )200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是( )
A.0 B.150J C.6000J D.无法计算
【答案】D
【解析】因为W=FS,F等于200N,S不确定,所以无法计算。故选D.
15.(2019·福建初三月考)如图所示,两节粗细不同长度相同的圆柱形铁棒接在电源的两极上,消耗功率为 P1和 P2,则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1【答案】A
【解析】因两导体是串联在一起的,根据串联 ( http: / / www.21cnjy.com )电路的电流特点可知,通过它们的电流相等;当材料和长度一定时,横截面积越小,电阻越大,两个圆柱体材料和长度相同,R1比较细,R2比较粗,所以
R1>R2,
根据P=I2R可知
P1>P2,
故选A。
16.(2019·全国初二课时练习)一个同学 ( http: / / www.21cnjy.com )用100N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去,足球在地面上滚动30m后停下,在球滚动过程中,脚对球做的功是( )
A.0J B.150J C.3000J D.条件不足,无法确定
【答案】A
【解析】球的滚动过程是由于惯性,不再受踢力的作用,所以脚对球是不再做功的,所以做功为零。
故选A。
17.(2020·北京初三月考)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电热毯 C.电风扇 D.电脑
【答案】B
【解析】电热毯是用电加热的设备,属于电热器,其他用电器工作时虽然也有电热产生,但都是不必要,需要防止的。
18.(2019·全国初三课时练习)用甲、乙 ( http: / / www.21cnjy.com )两个电热器分别给两杯条件相同的水加热,加热相同的时间,若用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾,则说明( )
A.甲的电阻比乙的电阻大 B.甲两端的电压比乙两端的电压大
C.通过甲的电流比通过乙的电流大 D.甲的发热功率比乙的发热功率大
【答案】D
【解析】D. 给两杯条件相同的水加热,用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾,说明甲杯水吸收的热量多,即甲的功率大,故D正确;
A. B. C. 根据和知要比较功率的大小,必须明确电压、电阻以及电流的大小,单从一个物理量是不确定功率大小 ,故ABC错误;
19.(2019·湘南中学初三期中)三峡水电站的年发电量在847亿千瓦时以上.“千瓦时”是下列哪种物理量的单位?( )
A.时间 B.电压 C.电功率 D.电功
【答案】D
【解析】电功的单位有:焦耳,J(),千瓦时,.
即“千瓦时”是电功的单位.
故选D.
20.(2019·北京初三期末)在国际单位制中,电流的单位是( )
A.安培 B.伏特 C.欧姆 D.焦耳
【答案】A
【解析】A、安培是电流的基本单位,故A符合题意;
B、伏特是电压的基本单位,故B不符合题意;
C、欧姆是电阻的基本单位,故C不符合题意;
D、焦耳是功和各种能量的基本单位,故D不符合题意。
故选A。
三、作图题(每小题5分,共10分)
21.(2020·河南初三期末)如图请用笔 ( http: / / www.21cnjy.com )画线代替导线连接伏安法测小灯泡正常发光时电功率的实物图(小灯泡上标有“2.5V 1.25W”,连线时导线不得交叉),并画出正确的电路图。
(_____________)
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 ( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】小灯泡上标有“2.5V 1.25W”,表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联;
额定功率为1.25W,灯的额定电流为:
I==0.5A,
故电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,如下左图所示:
根据实物图画出电路图,如下右图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
22.(2019·黑龙江初三)物理实验小组 ( http: / / www.21cnjy.com )想利用如图所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。请把如图的实物电路连接完整,要求正确选择电表量程。www-2-1-cnjy-com
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 ( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】小灯泡的额定电压为2.5V,电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )约为10Ω,故电流表电压表选择小量程,电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器接时一上一下,与小灯泡串联。
四、计算题(每小题8分,共32分)
23.(2019·湖北初三期末) ( http: / / www.21cnjy.com )如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为6V 的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率为_____W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是_____Ω,此时整个电路消耗的电功率为_____W。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 0.625 14 1.5
【解析】由图乙可知,当小灯泡两端的电压为UL=2.5 V时,通过小灯泡的电流IL=0.25A,
则小灯泡的额定功率:
.
(2)由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,
所以,滑动变阻器两端的电压:
.
因串联电路中各处的电流相等,【版权所有:21教育】
滑动变阻器接入电路的电阻:
.
此时整个电路消耗的电功率:
.
24.(2019·四川初三)如图所示,电源 ( http: / / www.21cnjy.com )电压12伏保持不变,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表A的示数为0.4安。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)电压表V1的示数;
(2)此时R2消耗的电功率。
【答案】(1) 2V;(2) 4W
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由I=可得,电压表V1的示数
U1=IR1=0.4A5Ω=2V
电压表V1的示数为2V。
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压
U2=UU1=12V2V=10V
此时R2消耗的电功率
P2=U2I2=10V0.4A=4W
R2消耗的电功率为4W。
答:(1)电压表V1的示数为2V;
(2)此时R2消耗的电功率为4W。
25.(2019·全国中考模拟)某一 ( http: / / www.21cnjy.com )型号的汽车质量为5×l03kg,轮胎与地面的总接触面积为0.4m2,水箱容量2.5L,车受到的阻力为车重的0.1倍,在一段平直公路上用0.5h匀速行驶了54km。 (c水=4.2×l03 (J/kg.°C),g 取 10N/kg)求:
(1) 该汽车的行驶速度;
(2)该汽车对地面的压强;
(3) 水箱中装满水,当水温度升高10°C,水所吸收的热量.
(4) 己知在这段时间内,燃料完全燃烧所释放出的能量为8.1×l08J,该汽车发动机的效率。
【答案】见解析
【解析】(1)根据题意知道,汽车的行驶速度是:v=s/t=54km/0.5h=108km/h;
(2)根据题意知道,汽车对地面的压力是:F=G=mg=5×103 kg×10N/kg=5×104 N,
轮胎与地面的总接触面积是:S=0.4m2,
故汽车对地面的压强是:p=F/S=5×104N/0.4m2=1.25×105 Pa
(3)根据题意知道,水的体积是:V=2.5L=2.5dm3 =2.5×10-3m3,
由ρ=m/V可得,水的质量是:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2.5×10-3 m3 =2.5kg,
所以,水温度升高10℃所吸收的热量是:
Q吸=cm△t=4.2×103 J/(kg ℃)×2.5kg×10℃=1.05×l05 J
(4)根据题意知道,车受到的阻力是:f=0.1G=0.1×5×104 N=5×103 N,
因为匀速行驶,所以车受到的牵引力是:F=f=5×103 N,
故汽车牵引力所做的功是:W=Fs=5×103 N×5.4×104 m=2.7×108 J,
燃料完全燃烧所释放出的能量是:Q=8.1×l08J,
该汽车的效率是:η=W/Q×100%=2.7×108J/8.1×108J×100%=33.3%。
26.在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω,当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为U1,灯L消耗的功率是其额定功率的;当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为2A,此时电阻R0的电功率为12W,电压表的示数为U2,且U2∶U1=2∶1,求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数;
(2)灯L的额定功率。
【答案】6V 27W
【解析】(1)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,等效电路如图甲所示,
当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,等效电路如图乙所示,
( http: / / www.21cnjy.com )
在图乙中,设通过R0的电流为I0,有:
①
②
③
联立以上三个方程后得:
解得电源电压:
由条件U2∶U1=2∶1可得:U1=6V
(2)在图甲中,设电流表的读数为I1,则有:
④
⑤
⑥
由以上三式解得:
则:
由题意可得:
代入数据解得:PL="27W"
五、实验题(每小题5分,共10分)
27.(2019·四川中考真题)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。 21cnjy.com
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接;
(________)
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)闭合开关,在将滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移 动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了以下提供的__(选填“A”或“B”)滑动变阻器;可供选用的滑动变阻器:21*cnjy*com
滑动变阻器A(阻值范围0~500Ω,滑片行程10cm)
滑动变阻器B(阻值范围0~50Ω,滑片行程10cm)
(3)换用另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图 丙所示,则小灯泡额定功率为____W;
(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做该 ( http: / / www.21cnjy.com )实验,但他操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯 泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是__电流表的示数情况是__(以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”);
(5)实验完成后同学们在老师的提 ( http: / / www.21cnjy.com )醒下结合图的电路图进行了误差 分析:因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过,会造成电流表所测电流____(选填“大于”或“等于”或“小于”)灯泡中的实际电流,从而导致实验中灯泡额定功率的测量值____(选填“大于”或“等于”或“小于”)真实值。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】
( http: / / www.21cnjy.com ) A 0.9 有较大示数 示数为0 大于 大于
【解析】[1]变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,小灯泡的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
[2]由图乙可知,滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显,说明滑动变阻器选择阻值较大,选择的是A;
[3]图丙中,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.5A,灯的额定功率为:
P=UI=3.8V×0.5A=1.9W;
[4][5]未断开开关的情 ( http: / / www.21cnjy.com )况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,此时电压表串联接入电路中,电压表测量的是电源电压,电压表的示数情况是有较大示数;电流表的示数情况是示数为零;www.21-cn-jy.com
[6][7]电压表与灯并联,电压表测量的电压 ( http: / / www.21cnjy.com )是准确的,因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过,根据并联电路电流的规律,会造成电流表所测电流大于灯泡中的实际电流,根据P=UI,从而导致实验中灯泡额定功率的测量值大于真实值。
28.(2019·北京初三月考)某同学在 ( http: / / www.21cnjy.com )探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)该实验是通过观察两个U形管中______ 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)在甲图实验中,若通电时间相同,发现B玻 ( http: / / www.21cnjy.com )璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的______ 越大,产生的热量越多;
(3)乙图的装置是用来研究 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻丝产生的热量与______ 的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的______ 越大,产生的热量越多;
(4)若通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是______ 。
【答案】液面高度差 电阻 电流 电流 空气盒气密性不好
【解析】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)[2]将容器中的电阻丝串联起来接到 ( http: / / www.21cnjy.com )电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(3)[3]装置中一个5Ω的电阻与 ( http: / / www.21cnjy.com )两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,故乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与电流的关系;
[4]由图中的实验现象可知,左边容器中 ( http: / / www.21cnjy.com )的电阻产生的热量多,温度升得较快;这表明:在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多;
(4)[5]由Q=I2Rt ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同,则U形玻璃管中应该出现液面高度差;而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒有可能漏气。21·世纪*教育网
六、综合题(每小题4分,共8分)
29.(2018·南通市初三月考)阅读短文,回答问题
变频空调机
空调机中有被称为“冷媒”的物质,利 ( http: / / www.21cnjy.com )用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移,如图所示是空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压,并使“冷媒”在管内循环,压缩机的转速越大,“冷媒”的流量越大,空调机的制冷能力就越强。2·1·c·n·j·y
压缩机的转速由供电频率决定 ( http: / / www.21cnjy.com ),“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念,与“定频空调”相比,变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率,从而改变压缩机的转速,达到控制“冷媒”流量的目的。21教育名师原创作品
变频空调机开始工作时,以最大功率进行制冷,当室内温度快速降至设定温度后,压缩机随机处于低速持续运转状态,维持室温基本不变。
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二表示该型号变频空调机部分参数 ( http: / / www.21cnjy.com )之间的对应关系,其中:制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和;能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比。
( http: / / www.21cnjy.com )
表一:
频率f/Hz 30 50 70 90 110 130
流量Q/kg·h-1 38 72 106 140 174 208
表二
最小 额定 最大
输入功率/W 130 700 1400
制冷量/W 650 3600
能效比 - 3.8 -
(1)空调机工作时,当液态“冷媒”___(填物态变化名称)成气态时,需要___热量。
(2)关于变频空调机,下列说法正确的是___:
A.变频空调的压缩机与定频空调一样,也是断断续续工作的
B.空调机制冷时,图中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C.空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D.变频器供电频率越小,空调机的制冷能力越强
(3)根据表一中的数据,请在 ( http: / / www.21cnjy.com )坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线______,当变频器供电频率为80Hz时,“冷媒”流量为___kg/h。21世纪教育网版权所有
(4)表二中空调机制冷量为___W,在额定 ( http: / / www.21cnjy.com )状态下工作10min,可以使___kg的空气温度下降6℃。[取空气的比热容c=1.0×103J/(kg·℃)]【来源:21cnj*y.co*m】
(5)夏天,上述空调机开始工作0 ( http: / / www.21cnjy.com ).5h后,家中房间温度降至设定温度,随机空调机处于低速稳定运转状态,又工作10h,全过程共消耗电2.9kWh,则前0.5h内空调机消耗的电能是___kW·h,后10h空调机的电流是___A。
【答案】汽化 吸收 B ( http: / / www.21cnjy.com ) 123 2660 266 0.7 1
【解析】(1)物质由液态变为气态的变化是汽化,汽化需要吸热。
(2)根据题目提供的信息分析答题。
(3)根据表中实验数据在坐标系中描点,然后作出图像,由图像求出冷媒的流量。
(4)根据表二实验数据分析答题;由热量公式求出空气的质量。
(5)由求出前0.5h消耗的电能,然后求出后10h消耗的电能,然后求电流大小。
【详解】(1)[1][2]空调机工作时,当液态“冷媒”由液态变为气态发生汽化时要吸收热量。
(2)[3]A.变频空调的压缩机是连续工作的,故A错误;
B.由图示可知,空调机制冷时,图中钢管A内流动的是气态“冷媒”,故B正确;
C.空调压缩机是利用做功的方法使“冷媒”发生物态变化的,故C错误;
D.变频器供电频率越小,空调机的制冷能力越弱,故D错误。
故选B。
(3)[4]根据描点法作图,如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
[5]从图像中得到当变频器供电频率为80Hz时,“冷媒”流量约为123kg/h。
(4)[6]制冷量
[7]去除的热量
根据可知,空气的质量
(5)[8]开始0.5h消耗的电能
[9]后10h消耗的电能
则此时空调机的电流
30.(2019·全国初三课时练习)开 ( http: / / www.21cnjy.com )学时小明和同学去商店为班上购一台饮水机,售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料,其内容如图所示.工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热和保温状态.试问:【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)请分析说明温控开关闭合时,饮水机处于加热还是保温状态.
(2)R2的阻值是多少?
(3)小明估计当时的水温为20℃,当饮水机 ( http: / / www.21cnjy.com )将水从20℃烧开需要吸收多少热量?需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg ℃).气压为1标准大气压,热量全部被水吸收
(4)根据上面计算结果,请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价,给消费者一条有益的建议.
【答案】(1)温控开关闭合时饮水机处于加热状态;
(2)R2的阻值为1100Ω;
(3)烧开水需要吸收3.36×105J;加热时间为11.2min;
(4)经计算,即使该饮水机的热效率为1 ( http: / / www.21cnjy.com )00%,也不可能在3分钟内将一箱水烧开,其省时的说法没有科学依据,建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料.
【解析】(1)温控开关S0断开时,只有R2连入电路,分析电路电阻的大小,根据电功率公式分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
(2)由表可知保温功率和电压,根据R=求出电阻R2的阻值;
(3)先根据m=ρV求出水的质量,再根据Q=cm△t求出水吸收的热量,最后根据t==求出加热时间;
(4)通过以上的计算分析宣传资料中有关饮水机的优点并提出有益建议.
解:(1)S0断开时,饮水机的功率为P1=;S0闭合时,饮水机的功率为P2=;
∵R1和R2的并联,
∴R总<R2,
∴P1<P2,则温控开关S0闭合时处于加热状态;
(2)保温时的电阻为R2===1100Ω;
(3)水烧开需要吸收热量为Q=c ( http: / / www.21cnjy.com )水m水(t﹣t0)=c水ρ水V水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,
需要加热时间为t====672s=11.2min;
(4)经计算,即使该饮水机的 ( http: / / www.21cnjy.com )热效率为100%,也不可能在3分钟内将一箱水烧开,其省时的说法没有科学依据,建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料.2-1-c-n-j-y
答:(1)温控开关闭合时饮水机处于加热状态;
(2)R2的阻值为1100Ω;
(3)烧开水需要吸收3.36×105J;加热时间为11.2min;
(4)经计算,即使该饮水机的热效率为100 ( http: / / www.21cnjy.com )%,也不可能在3分钟内将一箱水烧开,其省时的说法没有科学依据,建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料.
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