苏科版九年级下册 15.3 电热器 电流的热效应
一、单选题
1.历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.伏特 D.欧姆
2.下列属于利用电热的是( )
A.电热水器装有发热管 B.电脑机箱内有小风扇
C.电动机外壳有许多散热片 D.电视机的后盖有很多孔
3.下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电冰箱 B.电视机
C.电饭煲 D.电风扇
4.图所示四种家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电饭锅
C.电冰箱 D.笔记本电脑
6.如图所示,将锡纸条的中间剪掉一些(如图乙所示),已知ab、bc、cd长度相等,ab段较细,将锡纸条接在电池两极,很快锡纸条开始冒烟、着火,如图甲所示。关于该实验的分析正确的是( )
A.ab段的电阻小于cd段的电阻
B.ab段产生的热量最少
C.用普通纸代替锡纸也能着火
D.该实验能说明短路带来的危害
7.将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中,正常工作相同时间,关于两者消耗的电能和产生的热量,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多,但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不样多,但产生的热量一样多
D.清耗的电能和产生的热量都不一样多
8.下列物理量与其国际单位连线不正确的是( )
A.电流I------安培(A) B.电热Q-----焦耳(J)
C.电阻R------欧姆(Ω) D.电能W-----千瓦时(kW·h)
9.家庭电路中,电功率都是100W的电烙铁、电视机、电吹风,同时工作相同的时间,产生热量最多的是( )
A.电烙铁 B.电视机 C.电吹风 D.不能确定
10.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬 考异》中就有“玳瑁吸衣若”之说,但下列 不属于静电现象的是( )
A.夏季雷雨时,天空中划过的闪电
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.电路突然短路时,保险丝烧断产生电火花
D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
11.如图甲是小灯泡L和电阻R2的I-U图像。将小灯泡L、电阻R1和电阻R2接入图乙所示电路中,电源电压恒定不变。只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为0.2W;只闭合开关S3时,电路的总功率为1W。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.电阻R1的阻值为20Ω
C.所有开关都闭合,在15min内电路中产生的总热量为2400J
D.若将L和R1并联在4.5V的电源两端,L和R1消耗的电功率之比为2:3
12.将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A.三个用电器消耗的电能一样多
B.三个用电器产生的热量相等
C.三个用电器均能将电能全部转化为内能
D.可以根据可计算出三个用电器的电阻
13.甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等,甲导体比乙导体的长度和横截面积都小,将它们如图所示串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙导体升高的温度,正确的是( )
A.甲导体的温度升高的多
B.乙导体的温度升高的多
C.甲、乙导体升高的温度相同
D.条件不足,无法判断
14.如图是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;表格中是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )
额定电压 220V
额定加热功率 990W
额定保温功率 110W
A.只闭合开关S,加热器的功率为990W
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2消耗的功率变小
C.加热器在保温状态下工作5min,产生3.3×104J的热量
D.电阻R1与R2的阻值之比为1:8
15.如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电进行实验过程中,下列说法正确的是( )
A.U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
B.要保持两个电阻丝两端电压相等
C.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
D.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
二、填空题
16.如图甲所示,把电阻R与灯L接在3 V的电源上,电阻R与灯L的U- I图像如图乙所示。当S闭合时,灯L的电阻为______Ω,电路消耗的功率为______W,通电2 min电阻R产生的热量为______J。
17.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050,R2=50。开关S接“1”时,电热壶为______档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生的热量为______J。
18.如图所示实验装置,若把电路接在3V的电源上,工作3min,则电流通过电阻R1产生的热量为______J。
19.某手机电池容量为4200 mAh,,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满。充电效率为84%,需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的______较大。
20.如图是研究“电流通过导体产生的热量和______大小的关系”的实验。若接通电路后,通过R2的电流为0.5A,则通过R1的电流为______A。小明在实验中通过观察______,判断出相同通电时间,电阻R1产生的热量大于电阻R2产生的热量。
三、综合题
21.第四代电光源——LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号由于二极管具有单导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示:
(1)LED灯主要由半导体材料制成:它之所以节能,被称为冷光源,是因为它将电能转换热能损耗的能量较白炽灯______(高/低);
(2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光:断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED______(能/不能)发光;
(3)一个LED灯中的电流与其两端电压______(成/不成)正比。
22.小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示:
(1)由图可知她家7月份用电器消耗的电能为___________kW h;此电子式单相电能表在她家现在已经接入用电器的总功率为1600W,则最多还可以连接___________W的用电器同时工作。
(2)将铭牌已模糊的电热水壶单独接在该电能表上正常工作14min,电能表指示灯闪烁了1120次,则电热水壶的额定功率是___________W。如果电热水壶中装有5L的水,则14min后,能将初温为20℃的水温度升高到___________℃(假设电热水壶产生的热量没有损失),这相当于完全燃烧___________m3的天然气放出的热量。[天然气的热值q=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
(3)电热水壶的工作原理是:电流的___________。
23.阅读短文《超市电动搬运车》,回答问题。
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 进退电机额定电压额定功率 提升电机额定电压额定功率 电机效率
PTE20X 4×102kg 2×103kg 36V 80A h 36V 900W 36V 800W 80%
(1)搬运车既能前进又能后退,是通过改变电动机中的______(选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的;
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______;
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架,闭合开关______(选填“S1”或“S2”),货物向上匀速竖直提升15s,则消耗的电能为______J,货物被提升了______m;
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______(选填“左”或“右”)边是最大值,为了确保此电路能安全工作,R2的阻值应至少调至______Ω,若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大,那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______(选填“大”或“小”);
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时,会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍,剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功,为确保搬运车能顺利返回充电,需要充电时,搬运车离充电座最远______m。
24.如图甲是一种家用电热器。当它接通电源之后,周围的导体会被加热,沿导热管与金属散热片将热量散发出去,温度达到85℃时,它就会自行断电。可使用的寿命非常的长,适合用在客厅以及卧室当中,老人小孩也可以使用,具有安全、无尘的优点。图乙是其简化的电路图,已知R1<R2,电暖器的部分参数如表中所示。
额定电压 220V
功率选择 一档 968W
二档 1210W
三档 2178W
(1)闭合开关S,要让电暖器处于第二档工作,则应再将开关_____闭合。
(2)R1和R2的阻值分别为多少?_______
(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的第三档正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?[假设空气的比热容为1.1×103J/(kg ℃)]__________
25.阅读下列材料,回答问题:
2018年,22岁中国科学家一曹原,因为石墨烯正式成为了“2018年度世界十大科学家之首”。22岁的少年曾提出问题,却被很多的科学家无视,他的坚持最后得到结果“两层石墨烯,旋转到特定的1.1°叠加之后,零阻力的材料得出来了,可以在常温下实现”。世界为之震惊,世界在此领域最大突破,打破世界107年的魔咒。他的科学,在短短的九个月,形成初步的商业化,手机充电可以缩短到16分钟,每年为全球省几千亿资金。
人民日报披露一重大消息:浙江大学高分子科学与工程学系高超团队,再次有了一个更大的突破,研制出了一种新型石愚烯﹣铝电池:它的正极是石墨烯薄膜,负极是金属铝。经测试,它在25万次充放电循环后仍能保持91%的容量;同时其倍率性能优异,快速充电可1.1秒内充满电。
石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料。石墨烯具有非常良好的光学特性,看上去几乎是透明的。石墨烯是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,可以弯曲,石墨烯的结构非常稳定,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形。
(1)石墨烯是一种导体,零阻力是指______为零,这种现象叫做______现象;
(2)若这种阻力得以实现,它可运用于生活中的很多方面,下列哪个不是这种零阻力的运用______;
A.输电线路B.电热毯C.电动机D.电池
(3)关于石墨烯材料的应用不合适的是______。
A.电脑CPU散热片B.镜子的反射膜C.折叠手机屏D.切割机刀片
26.完成下面两题:
(1)充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如表所示,该充电宝完全充满电时储存的电能为______J,输出功率为______W;
完全充电 100mA/20V/5h
输出电压 5V
输出电流 1000mA
(2)某型号电饭锅有加热和保温功能,如(甲)是其内部电路原理,电饭锅是利用了电流的______进行工作的,当开关S接触点1时,该电饭锅处于______(选填(“保温”或“加热”)状态。(乙)是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是______,其大小为______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
焦耳是英国伟大的物理学家,他做了许多实验研究热和功之间的联系,以及电流的热效应,是历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家。
故选A。
2.A
【详解】
电热可供利用,但有时也有危害。
A.电热水器装有发热管,电能转化为内能,属于利用电热,故A符合题意;
B.电脑机箱内有小风扇是为了及时散热,故B不符合题意;
C.电动机外壳有许多散热片是为了及时散热,故C不符合题意;
D.电视机的后盖有很多孔是为了通风散热,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】
A.电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电视机在工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电饭煲工作时,主要将电能转化为内能,是利用了电流的热效应,故C符合题意;
D.电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】
A.电饼铛工作时,消耗的电能主要转化为内能,是利用电流热效应工作的,故A符合题意;
B.电风扇工作时,消耗的电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.平板电视工作时,消耗的电能主要转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.洗衣机工作时,消耗的电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】
A.电风扇工作时主要把电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电饭锅工作时电能全部转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B符合题意;
C.电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.笔记本电脑工作时主要将电能转化为声能、光能等,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】
A.由图中可知,ab段与bc段的长度相同,而ab段的横截面积较小,故可知ab段的电阻大于bc段的电阻,故A错误;
B.因锡纸条中各处的电流相同,且通电时间相同,故由Q=I Rt可知,ab段横截面积最小,电阻最大,产生的热量最多,故B错误;
C.因普通纸不容易导电,是绝缘体,故用普通纸接在电源两极时没有电流流过,不会着火,故C错误;
D.用锡纸条将电源正负极直接相连后,此时电路中的电流过大,电流的热效应使得锡纸条温度升高,达到锡纸条的燃点后会被点燃,说明在电路中,短路会造成电路中电流过大从而容易引起火灾,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】
电风扇和电烙铁都在额定电压下工作,实际功率相同都是100W,相同时间内电流通过两个电器做的功以及消耗的电能一样多;电风扇工作时,电能转化成内能和机械能,电烙铁工作时,电能全部转化成内能,电器转化成的内能越大,产生的热量越多,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.D
【详解】
A.电流的符号是I,国际单位是安培(A),故A正确,不符合题意;
B.电热的符号是Q,国际单位是焦耳(J),故B正确,不符合题意;
C.电阻的符号是R,国际单位是欧姆(Ω),故C正确,不符合题意;
D.电能的符号是W,国际单位是焦耳(J),故D错误,符合题意。
故选D。
9.A
【详解】
因为家庭电路中U=220V,所以三种用电器的实际功率:P=P额=100W;又因为W=Pt,工作相同的时间,所以三种用电器消耗的电能相同;电吹风将电能转化为机械能和内能,电视机将一部分电能转化为光能,电烙铁将电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是电烙铁。故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
10.C
【详解】
A.闪电是带正、负电荷的云层之间相互碰撞形成的静电现象,故A不符合题意;
B.带电体吸引不带电的物体属于静电现象,故B不符合题意;
C.保险丝被烧断是电流的热效应现象,不属于静电现象,故C符合题意;
D.从干燥的地毯上走过,会由于摩擦而带电,是静电现象,故D不符合题意。
故选C。
11.C
【详解】
AB.只闭合开关S3时,小灯泡L和电阻R2串联,电路的总功率为1W,由图像可知此时电路中的电流是0.25A,灯泡两端电压是1.5V,R2两端电压为2.5V,R2的电阻
由串联分压可知电源电压为4V。只闭合开关S1时,R1和小灯泡串联,L的实际功率为0.2W,由图像可知此时电路中电流为0.2A,小灯泡两端电压为1V,由串联分压可知R1两端电压为3V,R1的电阻为
故AB两项错误;
C.所有开关都闭合,电阻R1和电阻R2并联,此时的总电阻为
在15min内电路中产生的总热量为
故C项正确;
D.若将L和R1并联在4.5V的电源两端,由图像可知L的电流为0.45A,R1的电流为
此时的功率之比
故D项错误。
故选C。
12.A
【详解】
A.电功率相同,工作时间相同,故消耗的电能相同,故A正确;
BC.电风扇将电能主要转化为机械能,少部分转化为内能,电视机一部分电能转化为光能,而电烙铁是将电能全部转化为内能,故BC错误;
D.电风扇不是纯电阻,不适合欧姆定律,故也不适合,故D错误。
故选A。
13.A
【详解】
由题意可知,两者的电阻相同,因两电阻串联,所以通过的电流相等;根据Q=I2Rt可知,相同时间内产生的热量相等;甲的长度和截面积都小,则甲的体积小,因甲、乙为同种物质,根据密度变形公式m=ρV可知,甲的质量小;因同种物质比热容相同,根据可知,产生热量相同时,质量越小,升高的温度就高,则甲导体的温度升高的多。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.C
【详解】
A.只闭合开关S,电路中R1、R2串联,闭合开关S和S1时,只有R2工作,根据公式可知,总电压U一定,由于R1、R2串联的总电阻比R2的电阻大,所以只闭合开关S时电功率小,为保温挡,功率为110W,闭合开关S和S1时为加热挡,功率为990W,故A错误;
B.开关S闭合,S1由断开到闭合时,总电阻变小,所以总电流变大,即通过R2的电流变大,根据可知,R2的功率变大,故B错误;
C.加热器在保温状态下工作5min产生的热量
故C正确;
D.处于加热挡时R2单独工作,所以R2的电阻
保温挡时R1、R2串联,电路中的总电阻
则R1的电阻
电阻R1与R2的阻值之比为
故D错误。
故选C。
15.A
【详解】
A.由实验装置知道,电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致U形管中的液面会发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故A正确;
B.研究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系时,只需保证电路电流和通电时间相等,故B错误;
C.通过两电阻的电流和通电时间相同,电阻值不同,由Q=I2Rt知道,电流通过两个电阻产生的热量不同,两个容器中空气吸收的热量不同,故C错误;
D.两电阻串联,电流相等,故D错误。
故选A。
16. 10 1.8 108
【详解】
[1]当S闭合时,灯L与电阻并联在3V的电源上,故此时的灯泡两端的电压为3V,通过乙图可知,此时的电流为0.3A,故此时灯泡的电阻为
故此时的灯泡的电阻为。
[2]总电流为
电路消耗的功率为
电路消耗的功率为。
[3]此时电阻R两端的电压也为3V,电流为0.3A,则通电2min电阻R产生的热量为
故则通电2 min电阻R产生的热量为。
17. 加热 600
【详解】
[1]开关接“1”时,电路中只有R2,电阻小,功率大,电热壶为加热档位。
[2]开关S接“2”时,R2、R1串联,此时电路中的电流
电流通过R2产生的热量
18.36
【详解】
通过电阻R1的电流
电流通过电阻R1产生的热量为
19. 55.5 电流
【详解】
[1]手机电池充满电需要的电能为
设需要充电时间为t1,则
代入数据
解得
[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大,所以充电线要粗一些,使得导线电阻要小一些,可以减小电流热效应产生的热量。
20. 电流 1 左边U形管液面高度差较大
【详解】
[1][2]根据控制变量法思想,R1、R2、R3电阻相同,两侧密闭容器中的电阻相同,右侧R2与R3电阻并联,再与左侧R1串联,通过R2与R3电阻的电流之和等于通过R1电阻的电流,R2与R3电阻两端电压相同,即
可知
通过两侧电阻中的电流不同,故实验探究的是电流通过导体产生的热量和电流大小的关系,通过R2的电流为0.5A,则通过R1的电流为
[3]实验中采用转换法,通过观察U型管液面高度差来比较电流通过导体产生热的多少,通电相同时间后,根据焦耳定律可知,电阻相同时,电流越大,产生的热量越多,则U形管两侧的液面高度差就越大,故通过观察到左边U形管液面高度差较大,可以判断出相同通电时间,电阻R1产生的热量大于电阻R2产生的热量。
21. 低 不能 不成
【详解】
(1)[1]由材料可知:二极管是由半导体做成的器件;发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,所以LED灯主要由半导体材料制成;节能被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低。
(2)[2]闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED由于具有单向导电性,所以电路处于开路状态,LED不能发光。
(3)[3]由图像可知,通过LED灯的电流与LED灯两端的电压不是正比例函数,故两者不成正比的关系。
22. 140 600 1500 80 0.03 热效应
【详解】
(1)[1]由图知,小英家7月份所有用电器消耗的电能为
[2]由电能表的参数可知,工作电压为U=220V,允许通过的最大电流为I=10A,根据得,电能表允许用电器工作的最大总功率为
已知她家现在已经接入用电器的总功率为1600W,则最多还可以同时连接用电器的功率为
(2)[3]3200imp/(kW h)表示用电器每消耗1kW h的电能,电能表指示灯闪烁3200次,则电能表指示灯闪烁了1120次时,电热水壶消耗的电能为
根据,电热水壶的额定功率为
[4]由题知水的体积为
根据得,水的质量为
由题知,电热水壶产生的热量没有损失,则水吸收的热量为
由得水升高的温度为
则水的末温为
[5]由题知,根据得,需要完全燃烧天然气的体积为
(3)[6]电热壶工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的。
23. 电流方向 B S1 1.2×104 0.96 右 32 小 172.8
【详解】
(1)[1]电动汽车的前进和倒车时,要改变电动机的转动方向,而电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,而改变电流方向更为方便,所以是通过改变电动机中的电流方向来改变电动机转动方向的。
(2)[2]A.由表中数据可知,蓄电池电压是36V,蓄电池容量是80A h,这个单位是电流的单位乘上时间的单位,这个80A h的数据代表着物理量电流乘上时间,即,充足电一次,消耗的电能
消耗的电能是,故A错误;
B.蓄电池组充电时,消耗电能转化为化学能,此时蓄电池相当于用电器,故B正确;
C.蓄电池放电的过程中,化学能转化为电能,此时蓄电池相当于电源,故C错误;
D.由表格数据知蓄电池电压为36V,根据串、并联电路电压规律可知,是由多节电池串联而成的,故D错误。
故选B。
(3)[3]根据题意知,当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。
[4]由表格数据可知,提升电动机额定功率,15s内电动机消耗的电能
15s内电动机消耗的电能是1.2×104J。
[5]此时电机的效率为80%,则电能转化为机械能的大小
这些货物的重力
由可知,货物被提升的高度
货物被提升的高度是0.96m。
(4)[6]由图丁可知,载重量越大时,托盘受到的压力越大,R1的阻值越小;
由丙中电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当托盘受到的压力越大,R1的阻值越小,根据知,电路的电流越大,电流表的示数越大,电流表的指针从左向右偏转越明显,所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
[7]由表格数据可知,最大载货量,则托盘受到的最大压力
由图丁可知,此时压敏电阻R1=8Ω;因电流表量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,且串联电路中电流处处相等,所以当电流表的示数最大为I=0.6A时,载重量最大,R2接入电路中的阻值最小,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值
即为了确保此装置能安全运行,R2的阻值应至少调至32Ω。
[8]由前面(4)可知,货物的质量越大,电流表的示数越大;若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大,导致电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流减小,此时电流表(质量表)指针对应的质量比实际值偏小。
(5)[9]车的质量为,车的重力
车受到的阻力
由题意知,克服摩擦力做的功
由得,需要充电时搬运车离充电座的最远距离
需要充电时搬运车离充电座最远的距离是172.8m。
24. S1 R1的阻值为40Ω,R2的阻值为50Ω 可使室内气温升高11.88℃
(1)[1]由题可知,R1<R2,分析电路图,得出闭合开关S和S2、闭合开关S和S1、将开关全闭合时的电路组成、电路中电阻大小,利用得出相应的功率大小,从而得出电暖器处于哪一档。
(2)经分析,电暖器第二档时,电路中只有R1,电暖器第一档时,电路中只有R2,利用求其电阻值。
(3)根据W=P高t可求产生的热量,根据Q吸=ηW可得空气吸收的热量,根据可得房间的空气温度升高多少℃。
【详解】
解:(1)由题可知,R1<R2;闭合开关S、S2时,R2单独接入电路,电路中电阻最大,根据可知,功率最小,电暖器处于第一档;闭合开关S、S1时,R1单独接入电路,电路电阻较大,根据可知,功率较大,电暖器处于第二档;闭合开关S、S1、S2时,R1、R2并联,电路中电阻最小,根据可知,功率最大,电暖器处于第三档。
(2)电暖器第二档功率P2=1210W,由可得,R1的阻值为
R2的阻值为
(3)已知电暖器处于第三档时P3=2178W,正常工作时间
t=10min=600s
由可得电暖器的“高温”档正常工作10min放出的热量
W=P高温t=2178W×600s=1.306×106J
由可得空气吸收的热量
Q吸=ηW=50%×1.306×106J=6.534×105J
由可得,房间空气升高的温度
答:(1)应再将开关S1闭合;
(2)R1的阻值为40Ω,R2的阻值为50Ω;
(3)可使室内气温升高11.88℃。
25. 电阻 超导 B B
【详解】
(1)[1][2]零阻力是指电阻为零,这种现象是超导现象。
(2)[3]电热毯是利用电流的效应工作,当电阻为0时,电流通过,无法发热,所以不能用在电热毯上,而输电线路、电动机、电池用上这种材料,可以避免不必要的能耗,所以B选项正确。
(3)[4]石墨烯材料有较好的热传导性能,是已知强度最高的材料之一,且有很好的韧性,所以可用于电脑CPU散热片上、折叠手机屏上及切割机刀片上。但石墨烯几乎是透明的,即几乎不反射光,所以不能用在镜子的反射膜上。故应选B。
26. 3.6×104 5 热效应 加热 电饭煲加热时消耗的电能 0.15kW h
【详解】
(1)[1]该充电宝完全充满电时储存的电能
W=UIt=20V×100×10-3A×5×3600s=3.6×104J
[2]输出功率
P输出=U′I′=5V×1000×10-3A=5W
(2)[3]电饭锅能够给食物加热,是利用了电流的热效应进行工作的。
[4]由甲可知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联,整个过程中,电源电压一定,由可知开关接触点1时,电路的电阻较小,功率较大,所以此时电饭煲处于加热状态。
[5]由乙图象知,横坐标表示工作时间,纵坐标此时对应的数值较大,表示电饭煲加热时的电功率,阴影部分面积为
Pt=W
即:阴影部分表示的是电饭煲加热时消耗的电能。
[6]由图知
P加热=0.9kW
加热时间
所以加热时消耗的电能
答案第1页,共2页
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