北京市2021、2022两年物理中考真题、模拟题选编——电功率 练习题
一、单选题
1.(2021·北京·中考真题)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.电脑 D.电热水壶
2.(2020·北京·中考真题)如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
3.(2022·北京门头沟·一模)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电冰箱 B.电饭锅 C.抽油烟机 D.电视机
4.(2022·北京东城·二模)图甲所示的是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙所示的是它的有关参数。该饮水机有加热和保温两种工作状态,由机内温控开关S0自动控制。在某次用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,忽略温度对电阻的影响。则下列说法正确的是( )
A.该饮水机处于加热工作状态时,温控开关S0处于断开状态
B.根据有关参数可知,R1的阻值为40Ω。R2的阻值为1210Ω
C.当饮水机在该次用电高峰期处于保温工作状态时,它的实际功率为40W
D.当饮水机在该次用电高峰期处于加热工作状态时,它的实际功率为1000W
5.(2022·北京朝阳·二模)在图所示的电路中,电源两端电压恒为4.5V,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样,电流表选用量程为0~0.6A,电压表选用量程为0~3V,滑动变阻器R的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,且灯泡两端电压不超过它的额定电压,闭合开关S,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,在保证电路中各元器件安全使用的条件下,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的最大阻值为20Ω
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为2.5Ω
C.电路消耗的最大功率为2.7W
D.灯泡L消耗的最小功率为0.45W
6.(2022·北京顺义·二模)实验桌上有电源、开关、滑动变阻器各一个,两个完全相同的保温烧瓶甲和乙,瓶内分别装有质量相等、初温为20℃和25℃的煤油以及电阻丝和温度计,如图所示。用导线将这些器材连接好,然后开始验证:“电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻的大小是否有关”。下列说法中正确的是( )
A.两个烧瓶内电阻丝的阻值不同
B.通过两烧瓶内电阻丝的电流不同
C.本实验用温度计末态示数表示电阻丝产生热量的多少
D.如果将乙瓶中的煤油换成质量相等、初温相同的水,也可以完成此验证实验
7.(2021·北京东城·一模)下列电学器材测得的数据,可以作为消耗电能收取电费依据是( )
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.电阻箱
8.(2021·北京朝阳·二模)现有额定电压均为6V的A、B、C三盏小灯泡,它们的U—I关系图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A.若将三盏灯串联在电压为12V的电路中,则C灯最亮
B.若将三盏灯串联,当A灯正常发光时,C灯的功率为1W
C.若将三盏灯串联在电压为18V的电路中,则三盏灯均可安全工作
D.若将三盏灯并联在电压为6V的电路中,电路消耗的总功率为14.8W
9.(2021·北京丰台·二模)图示的电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.电阻R1和电阻R2串联
B.通过电阻R1的电流一定等于通过电阻R2的电流
C.电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压
D.电阻R1消耗的电功率一定等于电阻R2消耗的电功率
二、多选题
10.(2022·北京·中考真题)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最小
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
11.(2022·北京·101中学二模)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.当电压表示数为“零”时,电流表示数也为0A
B.当电压表读数为2V时,变阻器阻值为5Ω
C.电源两端电压为6V,定值电阻阻值为10Ω
D.滑片滑动过程中,电路总功率变化量为3W
12.(2022·北京房山·二模)如图所示,标有“3V 1.5W”的小灯泡L与最大阻值为30Ω的滑动变阻器R连接在电路中。电源电压为9V且保持不变,灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,则下列说法中正确的是( )
A.电流表的变化范围是0.25~0.6A
B.电压表的变化范围是6~7.5 V
C.滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是9~30Ω
D.小灯泡电功率的变化范围是0.375~1.5W
13.(2022·北京海淀·二模)小伟为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置,导线A、B与密封在塑料盒内的电热丝相连接,电流通过电热丝对盒内的空气加热。实验时,小伟取四套这样的装置,其中只是电热丝的阻值可能不同(均已标在图中,电热丝的阻值保持不变),将它们组装成如图甲、乙所示的情景,其中各U形管两侧的液柱高度均相同,在乙图右侧塑料盒外又连接了一个阻值为的电热丝与盒内的电热丝并联。若学生电源两端的输出电压相同且保持不变,密封塑料盒吸热及其体积的变化均可忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.实验中可通过各U形管内的液面高度差来反映电流通过导体产生热量的多少
B.当用图甲的装置做实验时,发现左侧U形管内的液面高度差比右侧U形管内的液面高度差小,则表明电流通过导体产生的热量多少与导体电阻大小有关
C.当用图乙的装置做实验时,发现左侧U形管内的液面高度差比右侧U形管内的液面高度差大,则表明电流通过导体产生的热量多少与导体电阻大小有关
D.用图甲和乙两套装置进行实验的过程中都利用了“控制变量”的研究方法,其中图甲是控制通过导体的电流和通电时间相同,图乙是控制导体电阻和通电时间相同
14.(2021·北京石景山·二模)小明在探究电流通过导体产生热量多少的影响因素时,将阻值恒为R1=5Ω、R2=10Ω的两段电热丝分别放甲乙两个相同的烧瓶中,并连接了如图所示的电路。两烧瓶中装有质量和初始温度均相同煤油,分别插入相同的温度计。实验设计中用煤油升高的温度Δt 表示电流通过电热丝产生热量的多少,不计实验过程中的热损失。下列四个选项正确的是( )
A.该实验电路只能控制通过电阻的电流大小
B.该实验可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关
C.该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关
D.开关闭合一段时间后,乙烧瓶中温度计示数升高的多
五、填空题
15.(2022·北京朝阳·二模)(1)如图所示,这支毛笔的长度为__________cm。
(2)如图所示,电能表的示数为__________kW·h。
16.(2022·北京门头沟·二模)通过小灯泡L的电流I随L两端的电压U变化的图像如图所示。请根据图像判断:当通过L的电流I为0.5A时,小灯泡L消耗的电功率P为________W。
17.(2022·北京·清华附中模拟预测)电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间,再工作再停止,如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。在家庭电路中只有电冰箱在标定电压下工作,一天实际工作___________h;若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min,每消耗1kw h电能,电能表转盘转1500转,则该电冰箱每天启动___________次,每工作一次电能表转盘转___________转。
容积(L) 175
功率(W) 150
耗电量(kW h/24h) 0.9
额定电压(V) 220
三、实验题
18.(2022·北京·中考真题)小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1) 如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至___________端;
(2) 闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为___________A.该小灯泡的额定功率为___________W。
19.(2021·北京·中考真题)小梦在初三总复习时认识到,水吸收的热量可以定量测量了,于是她想重新设计一个实验证明;水吸收热量的多少与水升高的温度有关。图是小梦已经设计好的电路,其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头,请利用该电路及秒表,帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤,画出实验数据记录表。
20.(2020·北京·中考真题)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为R1和R2的电阻丝(R1(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关;
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用______来反映。
21.(2022·北京石景山·二模)物理小组同学利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”,从实验室找来两个阻值大小不等的电热丝R1和R2,将它们分别装入图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中,并在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油,再分别插入相同的温度计。请按要求完成下列问题:
(1)实验过程中观察温度计示数的变化来反映电流产生热量的多少,这是利用了转换法。下面实例中不是应用“转换法”的是___________ ;
A.用磁感线方便形象地描述磁场的分布
B.在探究动能大小影响因素的实验中,利用水平面上木块被推动的距离反映物体动能大小
C.在研究磁体磁性强弱时,利用磁体吸引铁屑的多少反映磁体磁性的强弱
D.在探究液体内部压强时,利用微小压强计U型管液面高度差反映液体压强的大小
(2)利用题中信息和已学知识,简述本实验中把不易测量的“电流通过电热丝产生热量的多少”转换为“温度计示数的变化”来反映的依据。___________
22.(2022·北京朝阳·二模)利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压U额和定值电阻R0的阻值。请将实验步骤补充完整:
(1)闭合开关S、S2,断开开关S1,______;
(2)______,记录电压表的示数U;
(3)利用表达式P额=______(用已知量和测量量表示),计算出小灯泡的额定功率P额。
23.(2022·北京房山·二模)如图1所示,是“探究不同物质吸收热量的多少与物质种类有关”的实验装置,小阳选取了质量和初温均相同A和B两种不同液体放入烧瓶进行实验,烧瓶中放入电阻丝R1和R2进行加热,不计热量损失,即可认为电阻丝放出的热量完全被液体A和液体B吸收。
(1)当电阻R1______R2(选填“=”或“≠”)时,A、B两种液体吸收热量的多少可通过______比较(选填“液体升高的温度”或“加热时间”),实现因变量转换依据的公式是______;
(2)如图2所示,是小阳根据实验数据绘制的液体A、液体B的温度随时间变化的图像,根据图像可以判断:在控制液体质量和______相同的前提下,液体A吸收的热量______(选填“大于”或“小于”)液体B吸收的热量。
24.(2022·北京海淀·二模)在测量额定电压为的小灯泡的电阻的实验中,小军同学已经连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整,并使得在闭合开关前滑动变阻器接入电路中的电阻值尽量大一些;___________
(2)小军同学根据测出的数据,在图乙中画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时其电阻的测量值约为___________Ω(保留1位小数);
(3)根据图乙可知,随着小灯泡两端电压的不断升高,小灯泡的电阻值将___________(选填“变大”“变小”“不变”);
(4)完成上述测量后,小军同学将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻,利用这个实验电路还能完成的实验是___________(选填选项前的序号)。
A.探究电流与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系
25.(2021·北京丰台·二模)实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究,甲、乙是完全相同的两个烧瓶,里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
(1)小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,他设计电路时应使R甲、R乙阻值______(选填“相同”或“不同”);在实验中,电流产生热量的多少是通过______来反映的,此时选用的液体种类和质量应该______(选填“相同”或“不同”);
(2)小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该______(选填“相同”或“不同”)。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则______(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
26.(2021·北京西城·二模)小康设计实验测量小灯泡的额定功率。他使用的器材有:额定电压为3.8V的小灯泡、符合实验要求的学生电源(输出电压未知且不变)、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只,三个开关S1、S2、S3和导线若干。
(1)如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路,请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整______。
(2)请你将小康所写的部分实验步骤补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1=______V并记录;
②保证______,断开_______,闭合开关S1、______,记录电压表的示数U2。
(3)小康所测小灯泡的额定功率的表达式P额=______(用R、U1、U2表示)。
四、计算题
27.(2022·北京·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率。
28.(2021·北京·中考真题)图示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W,低温档的功率为110W求∶
(1)低温档时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值。
29.(2020·北京·中考真题)如图所示的电路中,定值电阻R0为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求RP接入电路的阻值;
(3)求R0的电功率。
30.(2022·北京东城·二模)如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R1标有“60Ω 1A”的字样,只闭合S1,电流表的示数为0.3A。
(1)求电源电压U;
(2)闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.45A时,求R1的阻值;
(3)闭合开关S1、S2,在保证电路安全的条件下,调节滑动变阻器可以改变电路消耗的电功率,求整个电路消耗的最小电功率P。
31.(2022·北京平谷·二模)在如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A:当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.5A。已知R2=10Ω,求:
(1)此电路的电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率P。
32.(2022·北京海淀·二模)实验小组设计了一种多挡位电暖器,其电路原理如图所示。电源两端的电压恒为220V,两个电热丝的电阻值分别为R1和R2,S1、S2是温控开关。其工作过程如下:当室内气温低于20℃时,S1、S2都闭合;当室内气温等于或高于20℃时,S1闭合、S2断开,此时电流表的示数为2A,电热丝R1的电功率为200W。温度对电热丝电阻值的影响可忽略不计,求:
(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压U1;
(2)R2的阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率P。
33.(2022·北京朝阳·一模)如图甲所示为一款储水式电热水器,它的实际电路如图乙所示,简化电路如右图所示,通过控制开关S可以使电热水器分别在两个不同状态下工作 ,主要参数如下表所示。已知ρ水=1.0×l03kg/m3,c水=4.2×l03J/(kg ℃)。求:
(1) 画出电热水器在标准功率下工作时的等效电路图;
( 2 ) 发热器R2的阻值;
( 3)将额定容量的水从35℃加热到额定最高温度需要的最短时间。
额定电压 220V 额定容量 50L
额定频率 50Hz 速热功率 2000W
额度最高温度 75℃ 标准功率 800W
34.(2021·北京顺义·二模)实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,a、b两点接电源,如图所示。两电阻的额定电压均为12V,电阻R1的阻值为100Ω,当该电学器件正常工作时,电流表示数为0.36A,求:
(1)此时通过电阻R1的电流;
(2)电阻R1的电功率;
(3)电阻 R2的阻值。
35.(2021·北京东城·二模)如图甲所示的是某品牌电炖锅,它能够先用400W的功率快速加热,达到一定温度时,温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热。其简化电路图如图乙所示,电源电压为220V,R1、R2均为加热电阻,R2 =363Ω,开关S1为温控开关。(忽略温度对电阻值的影响)
(1)求电阻R1的阻值;
(2)求快速加热10分钟,电流做的功W;
(3)求缓慢加热时,电炖锅的功率P;
(4)该电炖锅的温控开关局部结构如图丙所示。其中双金属片是由长、宽相同的铜片和铁片组成,且上、下两金属片被紧紧地铆在一起,受热时会因长度变化不同而发生弯曲。按下弹性铜片,使触点a与双金属片接触,电炖锅进入快速加热模式;当温度升高到设定温度时,双金属片与触点a分离并与触点b接触,进入缓慢加热模式。下表给出了常见金属的热膨胀系数,热膨胀系数是指固态物质当温度改变1℃,其某一方向上的长度伸长量与它在20℃时长度的比值。请根据以上信息判断,图丙中的双金属片上侧应是铁片还是铜片,并说明理由。
金属名称 热膨胀系数/10-6·℃-1
铝 23.2
铜 17.5
铁 12.2
镍 13.0
银 19.5
六、综合题
36.(2022·北京西城·二模)请阅读《白鹤滩水电站》并回答:
白鹤滩水电站
中国西南地区水能资源丰富,由于金沙江有极大的落差和丰富的水量,因此这里蕴藏的水能是世界之最。白鹤滩水电站是建造于金沙江下游千流河段梯级开发的第二个梯级电站,它是我国“西电东送”国家重大项目之一。
白鹤滩水电站要建造在崇山峻岭之间,在施工方面,面临着世界级挑战。为保证水电站大坝建设质量,中国建设者们利用多项技术创新,真正解决了“无坝不裂”的世界级难题,充分展现了“中国智慧”。大坝的建造全坝采用低热水泥混凝土,这还是全球首次。并且在坝体内还埋设了上万个检测器,可实时感知坝体温度、形变情况、应力状态等重要信息。随时了解混凝土内部温度,可及时利用循环冷却水管进行针对性降温,再加上降温喷雾,以确保大坝温度低于设计温度,于是能全方位防止大坝开裂,创造了没有一条毫米级裂缝的奇迹。并且,大坝的建造与周围的花岗岩山体形成整体(如图所示),使大坝抗震能力成为世界第一。
白鹤滩水电站大坝高289m,比三峡大坝还高出108m,在白鹤滩大坝建成后,库区水位远超三峡库区,巨大的水压会威胁大坝的安全,因此,水电站大坝不能采用三峡大坝的重力坝,而采用了双曲拱坝。基于河谷形状建造拱坝,既节约材料又减小自身压力,安全性更高。
2022年1月18日,白鹤滩水电站最后一台水轮发电机组顺利吊装完成。其中共安装16台由我国自主研制的单机容量为100万千瓦的水轮发电机组,成为全球单机容量之最。水电站总装机容量达到1600万千瓦,年平均发电量624.43亿千瓦时,足够一座数百万人口大城市使用一年。
白鹤滩水电站的建成和投产,标志着中国水电事业已从“跟跑者”走向“世界先进水平的引领者”。为实现2030年碳中和目标,需要更多利用可再生清洁能源取代传统的火电。在白鹤滩水电站全面投产后,每年相当于节约标煤2000多万吨,将减排二氧化碳约5160万吨。白鹤滩水电站将对中国能源安全与升级起到保障性作用,并将推动我国不断向绿色低碳的发展目标迈进。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)金沙江蕴藏水能是世界之最,请简要分析金沙江水具有巨大水能的原因________;
(2)在建造白鹤难水电站大坝的过程中,利用循环冷却水管对坝体进行针对性降温。在循环冷却管中用水作为冷却介质,主要利用了水________的特性;
(3)小明所在的中学每年平均用电5000度,请你估算:若白鹤滩水电站16台水轮发电机同时正常工作1h,所发电量可以供小明所在的中学使用________年。
37.(2022·北京市第二中学通州校区一模)某科技兴趣小组用一个 88Ω 的电阻 R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为 220V 的家庭电路,简化电路如图甲所示, 闭合开关,求:
(1)通过 R1的电流 I1;________
(2)R1 消耗的电功率 P1;________
(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个电阻R2=44Ω进行改装。你认为应按照图______(选填“乙”或“丙”)进行改装;
(4)按(3)改装后,闭合开关 S 后,通电 10min,电烤箱产生的热量 Q________。
38.(2021·北京丰台·二模)为了节约能源保护环境,电动汽车进入了越来越多的家庭。某课外小组通过调研得知电池容量为60kW·h,电动汽车充电桩消耗电能功率为6.6kW。经工作人员测试,单台充电桩充满60kW·h电池总耗时为10h,充电桩端供电电压220V,输入电流30A。如图甲所示,充电桩正在为一辆电动汽车充电,充电时发现充电线发热明显,其过程可以等效为图乙所示的电路,R热表示充电线发热时的等效电阻。大家对于充电过程中的能量转移和工作效率很感兴趣。求:
(1)请你回忆滑轮组机械效率的相关知识,尝试计算这个充电电路工作时的效率η(结果保留1位小数);
(2)充电线上损失的电压;
(3)若能量损耗均为充电线发热所致,请计算充电线发热时的等效电阻(结果保留2位小数);
(4)如果充电桩功率不变,尝试用学过的电学知识提出进一步提高电能使用效率的方案。
39.(2021·北京大兴·一模)阅读《手机电池在冬天为什么那么不耐用》,回答问题。
手机电池在冬天为什么那么不耐用
你是否有过这样的疑惑∶为什么手机在冬天的时候电量掉得特别快,一不小心手机就自动关机了,然而回到屋里暖和一会儿,手机又能开机而且电量也恢复了。
现代智能手机内置的都是锂电池,其内部主要是由含锂化合物的正极材料、电解质、隔离膜、负极材料和外壳五个部分组成。其中,正极材料和负极材料(石墨)都被嵌入到电解质中,而隔离膜则处于正、负极之间,避免它们直接接触导致短路发热,引起燃烧爆炸。如图所示为一种锂电池的结构示意图。
在充电时,正极材料分子中的理元素会被分离出来,变成一个带有正电荷的锂离子,在外加电场的作用力下,这个锂离子会穿越电解质和隔离膜,到达负极后与其中的碳原子发生化学反应生成LiC6,并稳定地嵌入到负极的石墨层中,完成了电能向化学能的存储过程。
在放电时,锂离子从负极运动到正极,要先在石墨层中扩散,通过石墨与电解液的界面,然后在电解液中迁移,通过电解液与正极材料的界面,最后在正极材料中扩散。这个过程形成了电流,为手机供电,完成化学能向电能的转化。
当手机处于低温环境的时候,但离子在石墨和正极材料中的扩散减慢,而电解液的粘度增大,这些因素导致锂离子在电解液中的迁移都受到了很大的阻碍,从而使锂离子电池两端的电压下降。当手机检测到锂离子电池处于低电压的时候,以为电池快没电了,就提醒你电量不足,甚至为了保护电池,会自动关机。
在冬天更应该注意的是别在低温下给手机充电,低温下给锂离子电池充电时,锂离子嵌入到石墨层中的速率比较慢,就会有锂离子来不及嵌入到石墨层中,而直接在石墨表面得到电子形成金属锂。这个过程叫做“析锂”,析出的金属锂有一部分变得不具有活性。也就是不会参与以后的锂离子迁移,而使锂离子电池的容量减少,这种容量的衰减是不可逆的,就算你把电池拿回到温暖的地方,它也没法恢复。
(1)锂电池在充电过程中,把______能转化为______能;
(2)请你给冬季在户外使用手机的人提供至少两条建议______。
参考答案:
1.D
【详解】A.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,通过做功发生物态变化工作的,不是利用电流的热效应来工作的,故A不符合题意;
B.电视机将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故B不符合题意;
C.电将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;
D.电水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】ABC.由图可知,两个灯泡串联,两个灯泡完全相同,两个灯泡的电阻相同,串联电路中各处的电流相等,所以通过A点的电流等于通过B点的电流,由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同,两个灯泡亮度相同,故ABC错误;
D.由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等,所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,故A不符合题意;
B.电饭锅工作时主要把电能转化为内能,用来加热食物,故B符合题意;
C.抽油烟机工作时主要把电能转化为电动机的机械能,故C不符合题意;
D.电视机工作时主要把电能转化为光能和声能,故D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.由电路图可知,开关S0断开时,两电阻串联,电路电阻较大,开关S0闭合时,只有电阻R1接入电路,电路中的电阻较小;由可知,电压一定,电路中电阻较小时,电热饮水机功率较大,处于加热状态,故A错误;
B.电热饮水机处于加热状态时,电路为R1的简单电路,R1的阻值为
电热饮水机处于保温状时,R1与R2串联,电路的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,R2的电阻
故B错误;
C.当电热饮水机在用电高峰期给水保温时,它的实际功率
故C错误;
D.当电热饮水机在用电高峰期给水加热时,它的实际功率
故D正确。
故选D。
5.D
【分析】题目综合考查了动态电路的最值问题。已知电源电压U=4.5V,灯泡与滑变器串联,滑变器阻值增大时,电路中电流减小,电压表示数增大;滑变器阻值减小时,电路中电流增大,电压表示数减小;根据灯泡的额定电压、额定功率可得灯泡的电阻
灯泡额定电流
【详解】AD.电压表量程为3V,故滑变器阻值最大时,两端电压不得超过3V, UP=3V时,灯泡两端电压
电路中电流
则滑变器阻值最大为
此时灯泡消耗功率最小为
故A错误,D正确;
BC.电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时电路中总电阻R最小,滑变器阻值RP最小,灯泡两端电压为
根据串联分压,滑变器两端电压为
滑变器阻值最小为
滑变器阻值最小时电路总功率最大
故BC错误;
故选D。
6.A
【详解】ABC.根据控制变量法,要验证:“电流通过电阻丝产生热量的多少与电阻的大小是否有关”,应控制电流和加热时间相同,电阻丝的阻值不同,同时也得控制烧瓶内液体的质量及种类相同,比较甲乙两支温度计示数的变化,从而判断产生的热量多少。故ABC错误;
D.如果将乙瓶中的煤油换成质量相等、初温相同的水,两瓶中的液体不同,无法比较两个电阻丝放出热量的多少,不能完成此验证实验,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】收取电费时要知道这段时间内用电器消耗的电能,测量用电器消耗电能多少的仪表是电能表,所以电能表是作为消耗电能收取电费的依据,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.B
【详解】A.将三盏灯串联在电压为12V的电路中,因为串联电路电流处处相等,电源电压等于各用电器两端电压之和,由图像可以得出此时电路中的电流在0.5A到0.6A之间,此时C灯的电压最低,又因灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,由P=UI可知,此时C灯实际电功率最低,亮度最暗,故A错误;
B.由图可知,A灯正常发光时,此时A灯的电压为6V,电流0.5A,由串联电路电路处处相等可知C灯的电压为2V,故此时C灯的功率
P=UI=2V×0.5A=1W
故B正确;
C.由A选项可知,将三盏灯串联在电压为12V的电路中时,此时电路中的电流就已经大于0.5A,已经超过A灯的额定电流,串联在18V的电路中电流只会更大,故不可能均安全工作,故C错误;
D.将三盏灯并联在电压为6V的电路中,由图像可知,此时电路中的总电流
I总=I1+I2+I3=0.5A+0.8A+1.0A=2.3A
此时电路的总功率
P总=U总I总=6V×2.3A=13.8W
故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.根据电路实物图可知电阻R1和电阻R2并联,故A错误;
B.并联电路各支路的电流不一定相等,故B错误;
C.并联电路各支路两端电压相等,所以电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压,故C正确;
D.根据可知,电路电压相同时如果电阻阻值不同,消耗的电功率不同,则电阻R1消耗的电功率不一定等于电阻R2消耗的电功率,故D错误。
故选C。
10.BC
【详解】A.正常工作时,若工作相同时间,电热水壶比电烤箱消耗的电能多,则电热水壶比电烤箱产生的热量多,故A错误;
B.正常工作时,相同时间内,电热水壶比电饭锅消耗的电能多,根据
可知,电热水壶的功率大于电饭锅的功率,故B正确;
C.正常工作时,用电器两端的电压相同,相同时间内,电饭锅消耗的电能最少,根据
W=UIt
可知,通过电饭锅的电流最小,故C正确;
D.工作相同时间,电热水壶消耗的电能最多,但是在一个月内,电热水壶工作的时间有可能较短,消耗的电能就不一定最多,故D错误。
故选BC。
11.BCD
【详解】如图甲,定值电阻,滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;
A.当电压表示数为“零”时,由乙图可知,电路中的电流为0.6A,电流表示数也为0.6A,故A错误;
B. 当电压表读数为2V时,由乙图可知,电流表示数为0.4A,此时滑动变阻器阻值为
故B正确;
C.电路中的电流为0.6A时,电源电压
①
电流表示数为0.4A时,电源电压
②
联立①、②解得
U=6V, R0=10Ω
电源两端电压为6V,定值电阻阻值为10Ω,故C正确;
D.滑片滑动过程中,当滑片在最左端时电路中的电流最大,电路的功率最大,最大值为
滑片滑动过程中,当滑片在最右端时电路中的电流最小,电路的功率最小,最小值为
电路总功率变化量
故D正确。
故选BCD。
12.BD
【详解】由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.小灯泡正常工作时,通过的电流
在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为0.5A。此时变阻器接入电路的阻值最小,其两端的电压最小为
Umin=U-UL=9V-3V=6V
变阻器接入电路的最小阻值
小灯泡的电阻
当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的总电阻最大,据欧姆定律知,电路中的电流最小为
电压表的示数最大为
Umax=IminRmax=0.25A×30Ω=7.5V<15V
所以电流表的变化范围是0.25~0.5A,电压表的变化范围是6~7.5V,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是12~30Ω。故AC错误,B正确;
D.小灯泡正常发光时,功率最大为1.5W。电路中的电流最小时,小灯泡消耗的电功率最小为
所以小灯泡的电功率的变化范围是0.375~1.5W。故D正确。
故选BD。
13.ABD
【详解】A.实验中,密封塑料盒内电阻丝有电流通过时产生的热量,盒内空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,引起U形管液面上升,电阻丝产生的热量越多,U形管液面升得越高。所以可通过U形管液面高度差来反映电流通过导体产生热量的多少,故A正确;
B.图甲中,两个阻值不同的电阻丝串联在电路中,电路中电流相同,左侧U形管液面高度差比右侧的高度差小,说明左侧盒中电阻丝产生的热量少,表明电流通过导体产生的热量的多少与导体的电阻有关,故B正确;
C.图乙中,右侧盒中的电阻丝先与盒外的电阻丝并联后,再与左侧盒中的电阻丝串联,两个盒的电阻丝阻值相同,通过的电流不同,左侧盒中电阻丝通过的电流大于右侧盒中电阻丝的电流,左侧U形管内液面高度差比右侧U形管内液面的高度差大,说明电流通过导体产生的热量与电流的大小有关。故C错误;
D.图甲实验中,探究导体产生热量与电阻的关系,需要控制通电时间与电流相同,导体的阻值不同;图乙实验中,探究导体产生热量与电流的关系,需要控制通电时间和电阻相同,电流不同。两个实验都利用了控制变量法,故D正确。
故选ABD。
14.CD
【详解】A.图中滑动变阻器与两条电阻丝串联,故可以通过调节滑动变阻器的滑片改变通过电阻的电流大小来探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系,故A错误;
B.该实验用到转换法,将电阻丝产生热量的多少通过煤油升高的温度转换出来,但不可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关,故B错误;
C.该实验选用两根电阻不同的电阻丝串联进行实验,两电阻丝的电流与通电时间相同,可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关,故C正确;
D.电阻丝R2的电阻比较大,开关闭合一段时间后,两电阻丝的电流与通电时间相同,由焦耳定律可知,R2产生的热量比较多,因此乙烧瓶中温度计示数升高的多,故D正确。
故选CD。
15. 21.20 2022.5
【详解】(1)[1]由图知:刻度尺上1cm之间有10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;铅笔左侧与零刻度线对齐,右侧与21.20cm对齐,所以铅笔的长度为
L=21.20cm
(2)[2]电能表刻度盘上的示数最后一位是小数点后的数字,所以电能表的示数为2022.5 kW·h。
16.0.8
【详解】根据图像可知,当电流为0.5A时,小灯泡两端的电压为1.6V,小灯泡L消耗的电功率P为
17. 6 30 45
【详解】[1]由可知,电冰箱一天实际工作的时间为
[2]由题意可得,电冰箱每天启动次数为
[3]电冰箱每次从启动到停止工作耗电量为
电表箱每工作一次电能表转盘转的圈数为
18. B 0.3 0.75
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了防止因电路中电流过大而损坏电路元件,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,如图甲所示,滑动变阻器接下端左端的接线柱,故滑片P移动至B端。
(2)[2][3]如乙图可知,电流表所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,根据此时指针指示的位置可知读出电流表的读数为0.3A。即灯泡正常发光时流过灯泡的电流I=0.3A,则灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W
19.见解析
【详解】保温杯中装入一定质量的水,按图连接电路,闭合开关,观察数字温度计示数,每升高1℃,记录时间,填写在下面的表格中。
升高温度/℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
时间/s
20. 电阻 温度计示数的变化量
【详解】(1)[1]该实验两段电阻丝串联,通过电流、通电时间相同,电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
(2)[2]在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中,利用转换法,将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。
21. A 见解析
【详解】(1)[1]A.用磁感线方便形象地描述磁场的分布采用的是模型法,故A符合题意;
B.在探究动能大小影响因素的实验中,利用水平面上木块被推动的距离反映物体动能大小采用的是转换法,故B不符合题意;
C.在研究磁体磁性强弱时,利用磁体吸引铁屑的多少反映磁体磁性的强弱采用的是转换法,故C不符合题意;
D.在探究液体内部压强时,利用微小压强计U型管液面高度差反映液体压强的大小采用的是转换法,故D不符合题意。
故选A。
(2)[2]根据可知,在物质种类相同,质量和初温相同的情况下,液体吸收热量的多少可以通过液体末温来反应,末温越高,液体吸收的热量也多,即在相同时间内,电流通过电热丝产生热量的多少越多。
22. 移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额 保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合开关S、S1,断开开关S2
【详解】(1)灯在额定电压下正常发光,通过开关的转换,先使电压表测灯的电压,通过移动滑片使灯正常发光,保持滑片的位置不变,通过开关的转换,使电压表测灯和定值电阻的电压,根据串联电路的规律及欧姆定律求出灯的额定电流。从而根据功率公式可得出灯的额定功率。
[1]闭合开关S、S2,断开开关S1,此时定值电阻R0和灯泡串联及变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光。
(2)[2]保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路连接关系不变,电压表测定值电阻R0和灯泡串联的电压,记录电压表的示数U,根据串联电路电压的规律,定值电阻两端电压为U-U额。
(3)[3]电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
23. = 加热时间 Q=I2Rt 升高的温度 大于
【详解】(1)[1][2][3]根据控制变量法,当电阻R1=R2时,由欧姆定律可得,流过R1和R2的电流相同,故由Q=I2Rt可得,相同时间内两电阻产生的热量相同,故此时A、B两种液体吸收热量的多少可通过加热时间进行比较。
(2)[4]由Q=cmΔt可知,要探究不同物质吸收热量的多少与物质种类的关系时,需要控制液体的质量和升高的温度相同。
[5]由图2中可知,当液体A、B升高的温度相同时,液体A的加热时间大于液体B的加热时间,故可知液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量。
24. 8.3 变大 B
【详解】(1)[1]在测量小灯泡的电阻的实验中,滑动变阻器应串联在电路中,通过滑片的移动来调节小灯泡两端的电压。图甲中,滑片置于A端,为了让变阻器接入电路的阻值最大,它下端的接线柱应接在B端。作图如下
(2)[2]由图乙知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过电路的电流为0.3A,它正常发光时的电阻
(3)[3]由图乙知,小灯泡两端的电压增大时,电流也增大,且电压增大值比电流的增大值快,说明随着小灯泡两端电压的增大,电阻值也变大。
(4)[4]将小灯泡换成5Ω的定值电阻,可探究电流与电压的关系,因为此时电阻的阻值保持不变。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
25. 不同 温度计示数变化的大小 相同 相同 甲
【详解】(1)[1]这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,实验采用控制变量法,因此应保证R甲、R乙阻值不同。
[2]在实验中,运用转换的方法,电流产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小来反映。
[3]实验中要采用控制变量的方法,在探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,此时选用的液体种类和质量应该相同。
(2)[4]小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,要采用控制变量的方法,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该相同,根据焦耳定律,时间相同,电阻相同,才生的热量才会相等。
[5]比热容是反映物质吸放热性能的物理量。质量相同时,吸收相同的热量,温度的变化量越大,比热容越小。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则甲瓶中液体的比热容较小。
26. 3.8 滑动变阻器滑片P的位置不变 S3 S2
【详解】(1)[1]S1、S3闭合时,电压表要测灯泡两端电压,S1、S2闭合时,测R和灯泡两端电压之和,可求得R两端电压,且电流不变,如图所示:
(2)①[2]额定电压为3.8V的小灯泡,闭合开关S1、S3,断开S2,电压表测灯泡两端电压,应调滑片,使电压表示数为3.8V。
②[3][4][5]保证滑动变阻器滑片P的位置不变,使电路中电流不变,断开S3,闭合S1、S2此时电压表测R和灯泡两端电压之和。
(3)[6]灯泡两端电压U1,R和灯泡两端电压之和为U2,电路中电流为
灯泡的额定功率为
27.(1)5Ω;(2)1.6W
【详解】解:(1)已知电源电压为U电源=6V,电阻R2两端的电压为U2=2V,则电阻R1两端的电压为
由于电阻R1和R2串联,电流处处相等,所以流过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值为
(2)电阻R1消耗的电功率
答:(1)电阻R2的阻值5Ω;
(2)电阻R1消耗的电功率1.6W。
28.(1)0.5A;(2)55Ω
【详解】解:(1)低温档时,开关S1闭合S2断开,R1接入电路,低温档功率为110W,通过电路的电流
(2)高温档时,开关S1 S2闭合,R1、R2并联,R2功率为
电热丝R2的阻值
答:(1)低温档时通过电路的电流0.5A;
(2)电热丝R2的阻值55Ω。
29.(1);(2)5Ω;(3)0.4W
【详解】(1)按照实物图连接画电路图,如图所示
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V,则串联电路中的电流
根据串联分压可知RP两端的电压
由可得RP接入电路的阻值
(3)R0的电功率
答:(2) RP接入电路的阻值是5Ω;
(3) R0的电功率是0.4W。
30.(1)6V;(2)40Ω;(3)2.4W
【详解】解:(1)只闭合S1,电路中只有R2,电流表的示数为0.3A,电源电压
(2)闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为0.45A,由于R2两端的电压不变,通过R2的电流认为0.3A,通过R1的电流为
R1的电阻
(3)电源电压不变,通过定值电阻的电流不变,功率不变
滑动变阻器阻值最大时,其功率最小,此时功率为
整个电路消耗的最小电功率
答:(1)电源电压U=6V;
(2)闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.45A时,R1的阻值为40Ω;
(3)闭合开关S1、S2,在保证电路安全的条件下,整个电路消耗的最小电功率P=2.4W。
31.(1)9V;(2)15Ω;(3)13.5W
【详解】解:(1)由实物图可知,电阻R1和R2并联,电流表在干路中,测干路中电流,S1控制整个电路,S2控制R2,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A,即R1的电流为0.6A,当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.5A,此时测R1和R2的总电流,R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.6A=0.9A
此电路的电源电压为
U=I2R2=0.9A×10Ω=9V
(2)电阻R1的阻值为
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率为
P=UI=9V×1.5A=13.5W
答:(1)此电路的电源电压为9V;
(2)电阻R1的阻值为15Ω;
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率为13.5W。
32.(1)100V;(2)60Ω;(3)968W
【详解】解:(1)由题意可知,S1闭合、S2断开,R1、R2串联,此时电流表的示数为2A,电热丝R1的电功率为200W,由P=I2R可得,R1的电阻为
所以R1两端的电压为
U1=IR1=2A×50Ω=100V
(2)S1闭合、S2断开,R1、R2串联,此时电流表的示数为2A,根据欧姆定律得
R1=50Ω,所以R2的阻值为
R2=R总-R1=110Ω-50Ω=60Ω
(3)当S1、S2都闭合时,电路是R1的简单电路,此电暖器的电功率为
(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压为100V;
(2)R2的阻值为60Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率为968W。
33.(1) ;(2)36.3Ω;(3)4200s
【详解】解:(1)电热水器的标准功率是800W,根据可知,此时电路中的电阻最大,所以两电阻串联,电路图如图所示:
(2)电热水器的速热功率是2000W,此时电路中只有R1接入电路,则此时电路中的电阻
标准功率时,电阻R1和R2串联接入电路,此时电路中的总电阻
,
则发热器R2的阻值
(3)电热水器的额定容量是50mL,即50dm3,则此时所装水的质量
水从35℃加热到额定最高温度吸收的热量
水吸收的热量就是电热水器放出的热量,则所需时间
答:(1)如图所示;
(2) 发热器R2的阻值是36.3Ω;
(3)需要的最短时间是4200s。
34.(1)0.12A;(2)1.44W;(3)50Ω
【详解】解:(1)通过R1的电流
(2)R1的电功率
P1= UI=12V×0.12A =1.44W
(3)根据并联分流可知,通过R2的电流
I2= I-I1=0.36A-0.12A =0.24A
电阻 R2的阻值
答:(1)此时通过电阻R1的电流0.12A;
(2)电阻R1的电功率1.44W;
(3)电阻 R2的阻值50Ω。
35.(1)121Ω;(2)2.4×105J;(3)100W;(4)见解析
【详解】解:
(1)当开关拨在2时,电路中只有电阻R1工作,根据可知,此时电路中的功率最大,为400W,可得电阻R1为
(2)根据可得,快速加热10min,电路做的功为
(3)缓慢加热时,电路中的阻值最大,电阻R1和电阻R2同时工作,电炖锅的功率为
(4)铜的膨胀系数大于铁,当双金属片受热膨胀时,铜片的伸长量大于铁,导致双金属片向下弯曲,所以上侧是铜片。
答:(1)电阻R1的阻值是121Ω;
(2)快速加热10分钟,电流做的功为2.4×105J;
(3)缓慢加热时,电炖锅的功率100W;
(4)铜片,铜的膨胀系数大于铁,当双金属片受热膨胀时,铜片的伸长量大于铁,导致双金属片向下弯曲。
36. 见解析 比热容大 3200
【详解】(1)[1]因为物体的重力势能跟其质量和被举高的高度有关。由于金沙江有极大的落差和丰富的水量,使江水具有极大的重力势能,因此金沙江蕴藏着丰富的水能。
(2)[2]由公式Q=cmΔt知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容最大,所以吸收的热量更多,冷却效果好。
(3)[3]16台水轮发电机同时正常工作1h产生的电能
W=Pt=1.6×107kW×1h=1.6×107kW·h
可以供小明所在的中学使用的时间
37. 2.5A 550W 乙 9.9×105J
【详解】(1)[1]通过电阻R1的电流为
(2)[2] R1消耗的电功率为
P1=UI1=220V×2.5A=550W
(3)[3]发现烤熟蛋糕耗费时间过长,说明电烤箱的功率过小,为解决这个问题,要增大电功率,根据并联电阻小于其中任一电阻,串联电阻大于其中任一电阻,根据,两电阻并联时功率最大,故按照图乙进行改装。
(4)[4]图乙中,R2的电功率为
图乙中,两电阻并联,由并联电阻各支路可独立工作、互不影响,故电路的总功率为
P=P1+P2=550W+1100W=1650W
通电时间为
t=10min=600s
则这段时间内电烤箱产生的热量为
Q=W=Pt=1650W×600s=9.9×105J
38.(1)90.9%;(2)20V;(3)0.67Ω;(4)见详解
【详解】解:(1)电桩正在为一辆电动汽车充电,有用功为电池容量为W有=60kW·h。总功为电动汽车充电桩消耗电能为
则这个充电电路工作时的效率为
(2)充电线上损失的电能为
则充电线上损失的电压为
(3)充电线发热时的等效电阻为
(4)根据W总=W有+Q,降低热量Q,可通过减小充电桩电阻减少热量损失,或提高充电电压降低电流,可通过减小电流来减小热量。
答:(1)这个充电电路工作时的效率是;
(2)充电线上损失的电压是20V;
(3)充电线发热时的等效电阻是0.67Ω;
(4)可通过减小充电桩电阻减少热量损失,或提高充电电压降低电流,可通过减小电流来减小热量。
39. 电 化学 不能在低温下给手机充电;给手机保暖
【详解】(1)[1][2]锂电池在充电过程中,正极材料分子中的理元素会被分离出来,变成一个带有正电荷的锂离子,在外加电场的作用力下,这个锂离子会穿越电解质和隔离膜,到达负极后与其中的碳原子发生化学反应生成LiC6,并稳定地嵌入到负极的石墨层中,完成了电能向化学能的存储过程。
(2)[3]在冬天更应该注意的是别在低温下给手机充电,低温下给锂离子电池充电时,锂离子嵌入到石墨层中的速率比较慢。当手机处于低温环境的时候,但离子在石墨和正极材料中的扩散减慢,而电解液的粘度增大,这些因素导致锂离子在电解液中的迁移都受到了很大的阻碍,从而使锂离子电池两端的电压下降,应注意给手机保暖。