培优特训：第六章第1节 电能的获得和转化 学案
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| 名称 | 培优特训：第六章第1节 电能的获得和转化 学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2018-11-16 12:00:27 | ||
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文档简介
第1节 电能的获得和转化 学案
知识点1 电能的获得
1． 发电机是根据 原理设计制造的。
英国的物理学家 在1831年发现了电磁感应现象，即 的一部分导体在磁场里做 磁感线的运动时，导体中就会 ，这种现象叫做 。
2． 从能的转化观点看：发电机是一种把 转化为电能的装置。
构造——交流发电机主要由 （定子）、 （转子）、滑环和电刷组成。
说明 ①感应电流的产生条件：电路必须闭合；要有磁场；电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。②若磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有一个改变，则感应电流的方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则感应电流的方向不改变。
知识点2 安培力
定义：通电导体在磁场中受到的作用力叫做 。
安培力的方向与通电导体所在的 以及导体中的 均有关。
说明 ①磁场不是对任意放置的直导线都有力的作用，当通电直导线与磁感线平行放置时，受到的力为零。②当通电直导线与磁感线垂直放置时，受到的力最大，现象最明显。
知识点3 直流电动机
1． 电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的。
2． 从能的转化观点看：电动机是把电能转化为机械能的装置。
比较电动机和发电机的不同点
发电机
电动机
原理
结构
能量转化
知识点4 电流的热效应及其应用
1． 电流的热效应：当电流通过各种导体时，导体会发热的现象叫做电流的 。
2． 电热器工作原理：利用 来工作。
（1）电热器工作时的能量转化情况：电能转化为 。
（2）电热器中主要的元件是发热体，它是由电阻率 、熔点 的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
（3）常见的电热器：电炉丝、电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲和电烙铁等。
3． 焦耳定律
（1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 ，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）计算公式：Q＝ 。
公式中电流I的单位用安培，电阻R的单位要用欧姆，通电时间t的单位要用秒，这样热量Q的单位就是焦耳。
说明 ①在使用Q＝I2Rt计算时，单位一定要统一。
②
知识点5 电流的化学效应
电流通过导电的液体会使液体发生 ，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。水的电解、电镀、电离等就属于电流的化学效应的例子。
易错点1磁场对通电导线的作用
例1．根据图示装置探究的原理，可以制成下列哪种用电器（ ）
A．电水壶 B．电风扇 C．麦克风 D．电磁起重机
易错点2左手定则
2．在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外．如图所示，图表示直导体在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，选项的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是（ ）
A． B． C． D．
易错点3扬声器和耳机的构造和原理
3．收音机、电视机、音响里都有扬声器（如图），扬声器的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．磁场对通电导线有力的作用
C．电流周围存在磁场 D．电流的热效应
易错点4直流电动机的原理
4．如图为实验室常用电流表内部构造图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显出电流的大小．图中与这一过程工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
易错点5直流电动机的构造和工作过程
5．如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
易错点6实用电动机的构造、特点和应用
6．如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是（ ）
A．电饭锅 B．电风扇 C．笔记本电脑 D．动圈式话筒
易错点7发电机的构造和原理
7．下列各图中可以反映发电机工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
易错点8电热
8．如图所示是妈妈为子涵同学准备的营养早餐，下列说法不正确的是（ ）
A．面包机内的电热丝工作时将电能转化为内能
B．用吸管吸牛奶是利用了大气压强
C．面包机工作时与厨房里的照明灯是并联的
D．鸡蛋磕在桌子上蛋壳破裂，是因为桌子对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌子的力
易错点9焦耳定律
9．如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同
B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变
C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小
D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
易错点10焦耳定律的计算公式及其应用
10．如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
易错点11焦耳定律在实际中的应用
11．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起火灾．原因是连接处（ ）
A．电流比别处小，产生的热量多 B．电流比别处大，产生的热量多
C．电阻比别处小，产生的热量多 D．电阻比别处大，产生的热量多
易错点12电功与热量的综合计算
12．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（ ）
A．UI B．I2R C．UI﹣I2R D．UI+I2R
易错点13探究用电器的电功率实验
13．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
易错点14电功率与安全用电
14．关于家庭电路的下列说法中正确的是（ ）
A．家庭电路的电压是380V B．家庭电路中的用电器都是串联的
C．用湿手搬动电路中的开关是安全的 D．保险丝熔断可能是电路的总功率过大造成的
易错点15家用电器
15．有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器．下列家用电器中要防止电热产生危害的是（ ）
A．电饭煲 B．电热水器 C．电熨斗 D．电视机
易错点16家庭生活自动化 智能化
16．利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼的楼道灯的用电．其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开．如图所示的四个电路图中，合理节约的楼道灯电路是（ ）
A． B． C． D．
1．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（ ）
A．方向向上 B．方向向下
C．为零，因为线圈处于水平位置 D．为零，因为ab段导线向上转动
2．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁
3．如图所示是扬声器（喇叭）的结构图．当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声．下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
4．如图所示各种电磁设备中，与电动机工作原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电磁起重机 D．在POS机上刷卡
5．如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B． C．D．
6．如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小．下列设备与此工作原理相同的是（ ）
A．风力发电机 B．电风扇 C．电铃 D．电磁继电器
7．如图所示，能说明发电机工作原理的是（ ）
A． B． C．D．
8．如图所示的电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A． B． C．D．
9．小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材：两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相同的煤油、（R1＞R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验探究的是Q与R的关系
B．温度计示数变化的大小反映电阻丝中电流的大小
C．闭合开关一段时间，温度计A比B的示数变化小
D．闭合开关一段时间，电流通过两个电阻丝产生的热量相等
9题： 10题：
10．如图所示，将两根电阻丝R1、R2分别插入两密封着等质量空气的容器中，串联接入电路，若R1：R2=3：2．则通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4
11．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是（ ）
A．电路的电压过高 B．新买的电源线过短
C．新买的电源线过粗 D．新买的电源线过细
12．如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数为4V
B．电路消耗的总功率是5W
C．通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J
D．通电lmin电动机产生的机械能是360J
13．如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5V 0.3A”和L2：“3.8V 0.3A”串联，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光
C．闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大
D．通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
14．同学们通过实践列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象如下：
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
1、灯泡的灯丝断了
2、灯头内的电线断了
3、灯头、开关等处的接线松动，造成接触不良
换新灯泡
换新线并接好
检查加固
从电路的组成来看，上述故障现象的可能原因可以概括成一个原因，这个原因是（ ）
A．电路出现了短路 B．电路出现了断路
C．并联连成了串联 D．以上说法都不对
15．电磁应用在我们的生活中随处可见，下列关于电磁知识，说法正确的是（ ）
A．输送电能时，为了减少电能损耗，通常采用高压输电的办法
B．电动机是根据电磁感应现象制成的
C．电动车的蓄电池只能作为电源，不能作为用电器
D．电磁感应现象是丹麦物理学家奥斯特发现的
16．某家用电器正常工作时的电流为4安，此用电器可能是（ ）
A．空调机 B．日光灯 C．电冰箱 D．电风扇
17．过道灯在夜晚黑天时，用力拍掌灯就亮了，而白天怎么拍掌都不亮．该种灯是由光控和声控开关控制的，其中的光控开关受到光照时断开，声控开关在有声音时闭合．那么，在下图中你认为过道开关连接正确的是（ ）
A．B．C．D．
18．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖．涂料通电发热后，通过 方式改变房间内空气的内能．一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg?℃）]．
19．如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的 较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）．使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15℃加热至自动断电，此过程中消耗的电能是 J，所需要的加热时间为 s．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
19题： 20题：
20．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关闭合时，电饭煲处于 状态（选填“加热”和“保温”），若R1：R2=1：24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为 。
21．小豪在“测定小灯泡电功率”的实验申，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．
（1）如图1所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因是 ．
（3）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如图2所示的U﹣I图象，计算出小灯泡的额定功率是 W，请你将小灯泡正常工作时的电流在如图3的电流表中标出．
（4）根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 ，原因是 ．
22．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．
（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．
（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的 （选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向 （选填“A“或“B“）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 ．
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．“你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）．
23．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 kg．
（2）R2的阻值为多大？
（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？
（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？
24．有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg?℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
25．如图1是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶，具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功能．使用十分方便．据查，该产品额定电压为220V，额定总功率为1210W，煮水时功率1200W，茶壶容量1.0L，水的比热容c水=4.2×103J（kg?℃）．
时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
温度/℃
20
21
33
49
66
82
95
95
95
（1）将550mL的纯净水从桶中提升0.6m，求电动机对水所做的功．
（2）利用“煮水档”将550mL的水加热4min的实验数据如表，请计算0﹣3min的能量损失．
（3）根据表中数据在图2中做出水被加热的“温度﹣时间”图象，并分析0﹣0.5min温度上升缓慢的主要原因．
1．如图所示，两根水平放置的光滑导轨MN和M′N′放置在均匀的磁场内，磁场方向垂直纸面指向里，AB、CD是可在导轨上滑动的金属棒，当AB在外力作用下向右运动时，则AB中的电流方向以及CD受到的磁场力的方向是（ ）
A．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向左
B．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向右
C．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向左
D．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向右
2．如图所示，图中“×”表示磁感线的方向垂直纸面向里，当导体AB向左运动时，（AB与金属导线接触处都能通电），小磁针（黑色表示N极）（ ）
A．不转动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．无法判断
3．扬声器在播放音乐时（ ）
A．通过线圈的电流方向不变 B．线圈是静止不动的
C．通过线圈的电流按一定规律变化 D．以上说法都不正确
4．下列器材的工作原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．电炉 B．交流发电机 C．太阳能电池 D．电流表
5．如图所示，的直流电动机模型，下列方法中能改变线圈转动方向的是（ ）
A．改变线圈的匝数 B．对调N、S极的同时，对调电源的正负极
C．改变线圈中电流的方向 D．改变线圈中电流大小
6．小雪自己安装电动机模型，安装方法正确，但在接通电源时，线圈中有电流，电动机却不转，下列分析原因中，不可能的是（ ）
A．电源电压太低 B．轴所受阻力太大
C．线圈处于平衡位置 D．电源的正负接线柱接反了
7．下图所示的四个实验中，能说明发电机工作原理的是（ ）
A．B．C．D．
8．1500W的电炉子烧开同一壶水比800W的电炉子省电，原因是（ ）
A．1500W的电炉子功率大 B．1500W的电炉子所用的时间短
C．烧水时热量损失多 D．烧水时热量损失少
9．如图是研究焦耳定律的实验，要探究电阻和时间一定时，导体放出热量与电流大小的关系，应该（ ）
A．把铜丝换成镍铬合金丝 B．改变电源正负极
C．调节滑片的位置改变电路中电流的大小 D．在电路中接入电压表
10．用“220V，800W”的电热壶烧水．若不考虑能量损失．当把它接入110V的电源上时，在32分钟内可将一壶水烧开，若将该壶接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用时间为（ ）
A．8分钟 B．16分钟 C．64分钟 D．128分钟
11．灯泡用久了，灯丝容易烧断．在许多情况下，灯丝突然烧断往往发生在开灯的瞬间，其主要原因是在开灯的瞬间（ ）
A．灯丝的热膨胀不均匀 B．灯丝的热传递不均匀
C．灯丝中的电流过大 D．灯丝两端的电压过高
12．在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5kg的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停的搅拌，电动机的功率P为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能．若不考虑容器的内能变化，水最终的温度约为（ ）
A．10℃ B．30℃ C．40℃ D．50℃
13．家用电器使我们的生活发生变化的现象中错误的是（ ）
A．使用电灯比不用电灯更亮更方便 B．使用收音机使我们的生活充满乐趣
C．使用电热器烧水没有用炭烧水好 D．使用电视机使我们能看到画面新闻
14．小明家的电能表如图所示，他家电热水器的额定功率为2000W．某次他关闭家中其他用电器，只让该热水器正常工作了48min，将60L水从20℃加热到40℃，则水吸收的热量为 J，此过程中他家电能表的铝盘转动了 r；若在用电高峰时电压下降10%，则此电热水器工作时的实际功率将变为 W．[C水=4.2×103J/（kg?℃），p水=1.0×103kg/m3，不考虑电热水器的电阻随温度的变化，必要时，结果可保留整数]．
14题： 15题：
15．小伟探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，电路如图甲，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R1＞R2．
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要原因是 ．
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与 的关系．
（3）小伟将装置改装（如图乙，两烧瓶中的电阻R1相同）测量煤油的比热容，实验步骤如下：
a．分别在两个相同的烧瓶中加入初温均为t0，质量均为m的水和煤油；
b．通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油．
c．请用步骤中出现过的物理量符号表示煤油比热容为c煤油= （已知水的比热容为c水）．
d．小伟发现实验中的数据与课本中煤油的比热容有偏差．结合试验装置图，分析原因： ．
16．如图甲所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从a端移到b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是 W，此时，电阻R1在5min内产生的热量为 J．
16题： 17题：
17．小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是 ．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为 V，定值电阻R0的阻值为 Ω．
18．阻值为100Ω的电阻丝，通过的电流为2A，则通电60s的过程中电流通过电阻丝产生的热量为
J．
19．用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 min．
20．如图所示，是电热水器原理的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态．闭合开关S时，热水器处于 状态，在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，把这些水由28℃加热到98℃时需吸收热量 J．[已知水的比热容为4.2×10 3 J/（kg．℃）
21．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请用笔画线代替导线，将下图中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）．滑到变阻器的作用除保护电路外，还有 ．
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是： ．
（4）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： ．
物理量
次数
电压
U/V
电流
I/A
实际电功率
P/W
小灯泡
亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8[
0.32
0.90
更亮
（5）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率 ，灯泡越亮．
22．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路．两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝．
（1）RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了 ．
（2）小明同学为比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发
现UA＜UB，则RA RB（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在相同时间内，可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升
温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是因为 ．
（4）实验发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明： ．
（5）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其
（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成 的电热丝．小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： （写出一条即可）．
23．电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，如图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．
（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值．
（2）当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖（400厘米2）的压力多大？
（3）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．
（4）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？（已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）．
24．科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成．工作电路中的电热器上标有“220V 2000W”的字样；控制电路中热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器．电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下．闭合开关S（不计继电器线圈的电阻）．
（1）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（2）调节滑动变阻器，使R1=280Ω，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？
（3）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应
（填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值．为什么？
25．如图为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．
（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量．
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
第1节 电能的获得和转化
【导学必备知识】
知识点1：电磁感应 法拉第 闭合电路 切割 产生电流 电磁感应 机械能 磁铁 线圈
知识点2：安培力 磁场方向 电流方向
知识点3：电磁感应 通电线圈在磁场中会转动 定子和转子 定子和转子 机械能转化为电能 电能转化为机械能
知识点4：热效应 电流的热效应 内能 大 高 平方成正比 I2Rt
知识点5：化学变化
【易错点拨】
1． B．2． C．3． B．4． C．5． D．6． B．7． B．8． D．9． C．
10． C．11． D．12． C13． B14． D．15． D．16． B．
【知能优化训练】
1． B．2． C．3． B．4 B．5． D．6． B．7． C．8． C．9． A。10． D．12． C．13． B．
14． B．15． A．16． A．17． C．
【重难培优训练】
18．热传递；1780．19．比热容；3×105；600．20.加热；1：25。
21、（1）如实物图；（2）灯泡断路；（3）0.625；如电流表表盘；（4）增大；灯泡的电阻随温度升高而变大．
22．（1）如上图；（2）A、B；（3）A；电流/A；（4）大；（5）电压；（6）温度；正确．
23．（1）b；30；（2）R2的阻值为36.3Ω；（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸3.78×106J热量；（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗4.2×106J电能，加热效率是90%．
24．（1）当S1断开，S2接b时，电热水壶处于低温档；（2）电热水壶处于中温档时的电流是2.5A；（3）用高温档加热时，电功率是1100W，把1kg水从20℃加热到100℃需要305s．
25．（1）电动机对水所做的功为3.234J；（2）0﹣3min的能量损失为4.275×104J；（3）图象见上图；刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．
【课后巩固训练】
1． B．2． B．3． C．4． D．5． C．6． D．7． B．8． D．9． C．10． C．11、C．12略13略 14． 5.04×106；4800；1620．
15．（1）因为煤油的比热容比水的比热容小；（2）电阻；（3）c水；水和煤油的散热程度不同．16． 0.4；30．17． a； 3； 1．18、2.4×104．19． 8．20．加热，2.94×106．
21． 如图所示：
（2）左；调节小灯泡两端电压实现多次测量；（3）小灯泡短路了；（4）变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小；（5）0.75；越大．
22． （1）控制通过两电阻丝的电流相等； （2）＜；（3）温度计的示数上升多少； 在液体质量相同、吸收的热量相同的情况下，液体的比热容越小，温度升高得越快，实验效果更明显；（4）在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；（5）质量； R B；水与煤油的散热程度不同（或水和煤油吸热、导热不同）．
23．（1）R0的最大阻值为5450Ω．（2）当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖（400厘米2）的压力为4400N．（3）R2的阻值为242Ω．（4）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，水温升高到105℃．
24．（1）电热器的加热效率为87.5%；（2）控制电路中的电源电压U是36V；（3）增大；温度调高，热敏电阻的阻值将减小，由I=可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值应增大．
25．（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是22Ω；（2）10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J；（3）保护电阻R0的阻值至少为200Ω，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃．
知识点1 电能的获得
1． 发电机是根据 原理设计制造的。
英国的物理学家 在1831年发现了电磁感应现象，即 的一部分导体在磁场里做 磁感线的运动时，导体中就会 ，这种现象叫做 。
2． 从能的转化观点看：发电机是一种把 转化为电能的装置。
构造——交流发电机主要由 （定子）、 （转子）、滑环和电刷组成。
说明 ①感应电流的产生条件：电路必须闭合；要有磁场；电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。②若磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有一个改变，则感应电流的方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则感应电流的方向不改变。
知识点2 安培力
定义：通电导体在磁场中受到的作用力叫做 。
安培力的方向与通电导体所在的 以及导体中的 均有关。
说明 ①磁场不是对任意放置的直导线都有力的作用，当通电直导线与磁感线平行放置时，受到的力为零。②当通电直导线与磁感线垂直放置时，受到的力最大，现象最明显。
知识点3 直流电动机
1． 电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的。
2． 从能的转化观点看：电动机是把电能转化为机械能的装置。
比较电动机和发电机的不同点
发电机
电动机
原理
结构
能量转化
知识点4 电流的热效应及其应用
1． 电流的热效应：当电流通过各种导体时，导体会发热的现象叫做电流的 。
2． 电热器工作原理：利用 来工作。
（1）电热器工作时的能量转化情况：电能转化为 。
（2）电热器中主要的元件是发热体，它是由电阻率 、熔点 的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
（3）常见的电热器：电炉丝、电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲和电烙铁等。
3． 焦耳定律
（1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 ，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）计算公式：Q＝ 。
公式中电流I的单位用安培，电阻R的单位要用欧姆，通电时间t的单位要用秒，这样热量Q的单位就是焦耳。
说明 ①在使用Q＝I2Rt计算时，单位一定要统一。
②
知识点5 电流的化学效应
电流通过导电的液体会使液体发生 ，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。水的电解、电镀、电离等就属于电流的化学效应的例子。
易错点1磁场对通电导线的作用
例1．根据图示装置探究的原理，可以制成下列哪种用电器（ ）
A．电水壶 B．电风扇 C．麦克风 D．电磁起重机
易错点2左手定则
2．在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外．如图所示，图表示直导体在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，选项的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是（ ）
A． B． C． D．
易错点3扬声器和耳机的构造和原理
3．收音机、电视机、音响里都有扬声器（如图），扬声器的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．磁场对通电导线有力的作用
C．电流周围存在磁场 D．电流的热效应
易错点4直流电动机的原理
4．如图为实验室常用电流表内部构造图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显出电流的大小．图中与这一过程工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
易错点5直流电动机的构造和工作过程
5．如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
易错点6实用电动机的构造、特点和应用
6．如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是（ ）
A．电饭锅 B．电风扇 C．笔记本电脑 D．动圈式话筒
易错点7发电机的构造和原理
7．下列各图中可以反映发电机工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
易错点8电热
8．如图所示是妈妈为子涵同学准备的营养早餐，下列说法不正确的是（ ）
A．面包机内的电热丝工作时将电能转化为内能
B．用吸管吸牛奶是利用了大气压强
C．面包机工作时与厨房里的照明灯是并联的
D．鸡蛋磕在桌子上蛋壳破裂，是因为桌子对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌子的力
易错点9焦耳定律
9．如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同
B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变
C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小
D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
易错点10焦耳定律的计算公式及其应用
10．如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
易错点11焦耳定律在实际中的应用
11．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起火灾．原因是连接处（ ）
A．电流比别处小，产生的热量多 B．电流比别处大，产生的热量多
C．电阻比别处小，产生的热量多 D．电阻比别处大，产生的热量多
易错点12电功与热量的综合计算
12．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（ ）
A．UI B．I2R C．UI﹣I2R D．UI+I2R
易错点13探究用电器的电功率实验
13．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
易错点14电功率与安全用电
14．关于家庭电路的下列说法中正确的是（ ）
A．家庭电路的电压是380V B．家庭电路中的用电器都是串联的
C．用湿手搬动电路中的开关是安全的 D．保险丝熔断可能是电路的总功率过大造成的
易错点15家用电器
15．有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器．下列家用电器中要防止电热产生危害的是（ ）
A．电饭煲 B．电热水器 C．电熨斗 D．电视机
易错点16家庭生活自动化 智能化
16．利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼的楼道灯的用电．其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开．如图所示的四个电路图中，合理节约的楼道灯电路是（ ）
A． B． C． D．
1．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（ ）
A．方向向上 B．方向向下
C．为零，因为线圈处于水平位置 D．为零，因为ab段导线向上转动
2．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁
3．如图所示是扬声器（喇叭）的结构图．当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声．下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
4．如图所示各种电磁设备中，与电动机工作原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电磁起重机 D．在POS机上刷卡
5．如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B． C．D．
6．如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小．下列设备与此工作原理相同的是（ ）
A．风力发电机 B．电风扇 C．电铃 D．电磁继电器
7．如图所示，能说明发电机工作原理的是（ ）
A． B． C．D．
8．如图所示的电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A． B． C．D．
9．小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材：两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相同的煤油、（R1＞R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验探究的是Q与R的关系
B．温度计示数变化的大小反映电阻丝中电流的大小
C．闭合开关一段时间，温度计A比B的示数变化小
D．闭合开关一段时间，电流通过两个电阻丝产生的热量相等
9题： 10题：
10．如图所示，将两根电阻丝R1、R2分别插入两密封着等质量空气的容器中，串联接入电路，若R1：R2=3：2．则通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4
11．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是（ ）
A．电路的电压过高 B．新买的电源线过短
C．新买的电源线过粗 D．新买的电源线过细
12．如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数为4V
B．电路消耗的总功率是5W
C．通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J
D．通电lmin电动机产生的机械能是360J
13．如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5V 0.3A”和L2：“3.8V 0.3A”串联，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光
C．闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大
D．通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
14．同学们通过实践列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象如下：
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
1、灯泡的灯丝断了
2、灯头内的电线断了
3、灯头、开关等处的接线松动，造成接触不良
换新灯泡
换新线并接好
检查加固
从电路的组成来看，上述故障现象的可能原因可以概括成一个原因，这个原因是（ ）
A．电路出现了短路 B．电路出现了断路
C．并联连成了串联 D．以上说法都不对
15．电磁应用在我们的生活中随处可见，下列关于电磁知识，说法正确的是（ ）
A．输送电能时，为了减少电能损耗，通常采用高压输电的办法
B．电动机是根据电磁感应现象制成的
C．电动车的蓄电池只能作为电源，不能作为用电器
D．电磁感应现象是丹麦物理学家奥斯特发现的
16．某家用电器正常工作时的电流为4安，此用电器可能是（ ）
A．空调机 B．日光灯 C．电冰箱 D．电风扇
17．过道灯在夜晚黑天时，用力拍掌灯就亮了，而白天怎么拍掌都不亮．该种灯是由光控和声控开关控制的，其中的光控开关受到光照时断开，声控开关在有声音时闭合．那么，在下图中你认为过道开关连接正确的是（ ）
A．B．C．D．
18．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖．涂料通电发热后，通过 方式改变房间内空气的内能．一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg?℃）]．
19．如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的 较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）．使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15℃加热至自动断电，此过程中消耗的电能是 J，所需要的加热时间为 s．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
19题： 20题：
20．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关闭合时，电饭煲处于 状态（选填“加热”和“保温”），若R1：R2=1：24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为 。
21．小豪在“测定小灯泡电功率”的实验申，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．
（1）如图1所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因是 ．
（3）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如图2所示的U﹣I图象，计算出小灯泡的额定功率是 W，请你将小灯泡正常工作时的电流在如图3的电流表中标出．
（4）根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 ，原因是 ．
22．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．
（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．
（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的 （选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向 （选填“A“或“B“）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 ．
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．“你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）．
23．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 kg．
（2）R2的阻值为多大？
（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？
（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？
24．有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg?℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
25．如图1是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶，具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功能．使用十分方便．据查，该产品额定电压为220V，额定总功率为1210W，煮水时功率1200W，茶壶容量1.0L，水的比热容c水=4.2×103J（kg?℃）．
时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
温度/℃
20
21
33
49
66
82
95
95
95
（1）将550mL的纯净水从桶中提升0.6m，求电动机对水所做的功．
（2）利用“煮水档”将550mL的水加热4min的实验数据如表，请计算0﹣3min的能量损失．
（3）根据表中数据在图2中做出水被加热的“温度﹣时间”图象，并分析0﹣0.5min温度上升缓慢的主要原因．
1．如图所示，两根水平放置的光滑导轨MN和M′N′放置在均匀的磁场内，磁场方向垂直纸面指向里，AB、CD是可在导轨上滑动的金属棒，当AB在外力作用下向右运动时，则AB中的电流方向以及CD受到的磁场力的方向是（ ）
A．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向左
B．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向右
C．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向左
D．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向右
2．如图所示，图中“×”表示磁感线的方向垂直纸面向里，当导体AB向左运动时，（AB与金属导线接触处都能通电），小磁针（黑色表示N极）（ ）
A．不转动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．无法判断
3．扬声器在播放音乐时（ ）
A．通过线圈的电流方向不变 B．线圈是静止不动的
C．通过线圈的电流按一定规律变化 D．以上说法都不正确
4．下列器材的工作原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．电炉 B．交流发电机 C．太阳能电池 D．电流表
5．如图所示，的直流电动机模型，下列方法中能改变线圈转动方向的是（ ）
A．改变线圈的匝数 B．对调N、S极的同时，对调电源的正负极
C．改变线圈中电流的方向 D．改变线圈中电流大小
6．小雪自己安装电动机模型，安装方法正确，但在接通电源时，线圈中有电流，电动机却不转，下列分析原因中，不可能的是（ ）
A．电源电压太低 B．轴所受阻力太大
C．线圈处于平衡位置 D．电源的正负接线柱接反了
7．下图所示的四个实验中，能说明发电机工作原理的是（ ）
A．B．C．D．
8．1500W的电炉子烧开同一壶水比800W的电炉子省电，原因是（ ）
A．1500W的电炉子功率大 B．1500W的电炉子所用的时间短
C．烧水时热量损失多 D．烧水时热量损失少
9．如图是研究焦耳定律的实验，要探究电阻和时间一定时，导体放出热量与电流大小的关系，应该（ ）
A．把铜丝换成镍铬合金丝 B．改变电源正负极
C．调节滑片的位置改变电路中电流的大小 D．在电路中接入电压表
10．用“220V，800W”的电热壶烧水．若不考虑能量损失．当把它接入110V的电源上时，在32分钟内可将一壶水烧开，若将该壶接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用时间为（ ）
A．8分钟 B．16分钟 C．64分钟 D．128分钟
11．灯泡用久了，灯丝容易烧断．在许多情况下，灯丝突然烧断往往发生在开灯的瞬间，其主要原因是在开灯的瞬间（ ）
A．灯丝的热膨胀不均匀 B．灯丝的热传递不均匀
C．灯丝中的电流过大 D．灯丝两端的电压过高
12．在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5kg的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停的搅拌，电动机的功率P为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能．若不考虑容器的内能变化，水最终的温度约为（ ）
A．10℃ B．30℃ C．40℃ D．50℃
13．家用电器使我们的生活发生变化的现象中错误的是（ ）
A．使用电灯比不用电灯更亮更方便 B．使用收音机使我们的生活充满乐趣
C．使用电热器烧水没有用炭烧水好 D．使用电视机使我们能看到画面新闻
14．小明家的电能表如图所示，他家电热水器的额定功率为2000W．某次他关闭家中其他用电器，只让该热水器正常工作了48min，将60L水从20℃加热到40℃，则水吸收的热量为 J，此过程中他家电能表的铝盘转动了 r；若在用电高峰时电压下降10%，则此电热水器工作时的实际功率将变为 W．[C水=4.2×103J/（kg?℃），p水=1.0×103kg/m3，不考虑电热水器的电阻随温度的变化，必要时，结果可保留整数]．
14题： 15题：
15．小伟探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，电路如图甲，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R1＞R2．
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要原因是 ．
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与 的关系．
（3）小伟将装置改装（如图乙，两烧瓶中的电阻R1相同）测量煤油的比热容，实验步骤如下：
a．分别在两个相同的烧瓶中加入初温均为t0，质量均为m的水和煤油；
b．通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油．
c．请用步骤中出现过的物理量符号表示煤油比热容为c煤油= （已知水的比热容为c水）．
d．小伟发现实验中的数据与课本中煤油的比热容有偏差．结合试验装置图，分析原因： ．
16．如图甲所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从a端移到b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是 W，此时，电阻R1在5min内产生的热量为 J．
16题： 17题：
17．小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是 ．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为 V，定值电阻R0的阻值为 Ω．
18．阻值为100Ω的电阻丝，通过的电流为2A，则通电60s的过程中电流通过电阻丝产生的热量为
J．
19．用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 min．
20．如图所示，是电热水器原理的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态．闭合开关S时，热水器处于 状态，在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，把这些水由28℃加热到98℃时需吸收热量 J．[已知水的比热容为4.2×10 3 J/（kg．℃）
21．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请用笔画线代替导线，将下图中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）．滑到变阻器的作用除保护电路外，还有 ．
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是： ．
（4）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： ．
物理量
次数
电压
U/V
电流
I/A
实际电功率
P/W
小灯泡
亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8[
0.32
0.90
更亮
（5）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率 ，灯泡越亮．
22．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路．两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝．
（1）RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了 ．
（2）小明同学为比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发
现UA＜UB，则RA RB（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在相同时间内，可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升
温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是因为 ．
（4）实验发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明： ．
（5）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其
（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成 的电热丝．小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： （写出一条即可）．
23．电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，如图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．
（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值．
（2）当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖（400厘米2）的压力多大？
（3）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．
（4）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？（已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）．
24．科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成．工作电路中的电热器上标有“220V 2000W”的字样；控制电路中热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器．电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下．闭合开关S（不计继电器线圈的电阻）．
（1）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（2）调节滑动变阻器，使R1=280Ω，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？
（3）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应
（填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值．为什么？
25．如图为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．
（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量．
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
第1节 电能的获得和转化
【导学必备知识】
知识点1：电磁感应 法拉第 闭合电路 切割 产生电流 电磁感应 机械能 磁铁 线圈
知识点2：安培力 磁场方向 电流方向
知识点3：电磁感应 通电线圈在磁场中会转动 定子和转子 定子和转子 机械能转化为电能 电能转化为机械能
知识点4：热效应 电流的热效应 内能 大 高 平方成正比 I2Rt
知识点5：化学变化
【易错点拨】
1． B．2． C．3． B．4． C．5． D．6． B．7． B．8． D．9． C．
10． C．11． D．12． C13． B14． D．15． D．16． B．
【知能优化训练】
1． B．2． C．3． B．4 B．5． D．6． B．7． C．8． C．9． A。10． D．12． C．13． B．
14． B．15． A．16． A．17． C．
【重难培优训练】
18．热传递；1780．19．比热容；3×105；600．20.加热；1：25。
21、（1）如实物图；（2）灯泡断路；（3）0.625；如电流表表盘；（4）增大；灯泡的电阻随温度升高而变大．
22．（1）如上图；（2）A、B；（3）A；电流/A；（4）大；（5）电压；（6）温度；正确．
23．（1）b；30；（2）R2的阻值为36.3Ω；（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸3.78×106J热量；（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗4.2×106J电能，加热效率是90%．
24．（1）当S1断开，S2接b时，电热水壶处于低温档；（2）电热水壶处于中温档时的电流是2.5A；（3）用高温档加热时，电功率是1100W，把1kg水从20℃加热到100℃需要305s．
25．（1）电动机对水所做的功为3.234J；（2）0﹣3min的能量损失为4.275×104J；（3）图象见上图；刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．
【课后巩固训练】
1． B．2． B．3． C．4． D．5． C．6． D．7． B．8． D．9． C．10． C．11、C．12略13略 14． 5.04×106；4800；1620．
15．（1）因为煤油的比热容比水的比热容小；（2）电阻；（3）c水；水和煤油的散热程度不同．16． 0.4；30．17． a； 3； 1．18、2.4×104．19． 8．20．加热，2.94×106．
21． 如图所示：
（2）左；调节小灯泡两端电压实现多次测量；（3）小灯泡短路了；（4）变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小；（5）0.75；越大．
22． （1）控制通过两电阻丝的电流相等； （2）＜；（3）温度计的示数上升多少； 在液体质量相同、吸收的热量相同的情况下，液体的比热容越小，温度升高得越快，实验效果更明显；（4）在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；（5）质量； R B；水与煤油的散热程度不同（或水和煤油吸热、导热不同）．
23．（1）R0的最大阻值为5450Ω．（2）当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖（400厘米2）的压力为4400N．（3）R2的阻值为242Ω．（4）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，水温升高到105℃．
24．（1）电热器的加热效率为87.5%；（2）控制电路中的电源电压U是36V；（3）增大；温度调高，热敏电阻的阻值将减小，由I=可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值应增大．
25．（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是22Ω；（2）10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J；（3）保护电阻R0的阻值至少为200Ω，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃．