浙教版科学九上第三章 第6节 电能同步练习(中等难度)

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名称 浙教版科学九上第三章 第6节 电能同步练习(中等难度)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2021-07-25 17:13:12

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浙教版科学九上第三章 第6节 电能同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021·宁波模拟)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是(  )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C.1kW h 相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5kW h
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器,故A错误;
B.该家庭在这段时间内总共用电:1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h,故B错误;
C.1kW h 相当于3.6×106J,故C错误;
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能:,故D正确。
故选D。
2.(2021九下·杭州开学考)小金利用如图装置来研究电热跟哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为R甲>R乙,以下说法正确的是(  )
A.该实验用到的研究物理问题方法是:转换法、控制变量法
B.如果用水来做实验,可以在更短的时间内达到明显的实验效果
C.甲、乙中的电阻丝通电时间相同,所以甲、乙中的煤油吸收的热量相同
D.通电后,乙瓶中的液面升高得快
【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。探究一个因素对物理量的影响时,控制其他因素相同,这种方法叫控制变量法。
(2)根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和吸收的热量相同时,比热容越大,升高的温度越小;
(3)根据Q=I2Rt可知,当通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(4)根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】A.本实验中,用液柱的高低变化反映金属丝产生热量的多少,使用了转换法;探究电阻对产生热量的影响时,控制电流和通电时间相同,使用了控制变量法,故A正确;
B.根据Q=cm△t可知,如果用水来做实验,由于水的比热容大,那么水温升高的很慢,实验效果非常不明显,故B错误;
C.根据Q=I2Rt可知,当电阻丝中电流和通电时间相同时,因为R1>R2,所以前者产生的热量大于后者,甲、乙中煤油吸收的热量不等,故C错误;
D.通电后,甲中的电阻丝产生的热量多,根据Q=cm△t可知,甲中的液面升高的快,故D错误。
故选A。
3.(2020九上·杭州期末)如图所示,2只相同的烧瓶,瓶塞上各插入1支温度计,瓶内装有电阻丝,电阻丝的阻值分别为R1、R2。在烧瓶中装入煤油或水(水的比热容已知),两电阻丝接入相应电路,无法完成的实验是(  )
A.烧瓶中装入等质量的煤油,若R1B.烧瓶中装入等质最的煤油,若R1C.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油,若R1=R2且串联,比较水和煤油的吸热能力
D.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油,若R1=R2且串联,粗略测量煤油的比热容
【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知,探究一个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同而改变这个因素,据此分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻大小的关系时,必须控制电流和通电时间相同而改变电阻;两个电阻串联时,通电时间和电流相等,且电阻不等,根据等质量煤油的温度变化判断生成热量的多少,故A不合题意;
B.探究电热与电流的关系时,必须控制电阻和通电时间相同而改变电流,两个电阻不等肯定不能完成实验,故B符合题意;
C.根据Q=cm△t可知,比较水和煤油的吸热能力时,必须控制吸收的热量和液体的质量相等。如果两个电阻相等且串联,根据可知Q=I2Rt可知,在相同的时间内它们产生的热量相等,可以完成实验,故C不合题意;
D.两个相同的电阻串联,根据Q=I2Rt可知,相同的时间内水和煤油吸收相同的热量,即Q水=Q煤油。根据公式Q=cm△t可知,c水m△t水=c煤油m△t煤油,化简得到:,故D不合题意。
故选B。
4.(2020九上·诸暨期末)如图是“研究电热跟哪些因素有关"的实验装置图,下列说法中错误的是(  )
A.实验中采用了控制变量法
B.该实验研究的是电流的热效应
C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大,产生的热量越少
D.实验是通过观察瓶中玻璃管内液面高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据探究电热影响因素实验的设计思路、实验过程和现象分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻的关系时,控制电流和通电时间相同而改变电阻,使用了控制变量法,故A正确不合题意;
B.当电流经过电阻丝时会发热,利用了电流的热效应,故B正确不合题意;
C.在其他条件相同时,电阻越大,玻璃管内液面上升越高,即产生的热量越大,故C错误符合题意;
D.实验是通过观察瓶中玻璃管内液面高低来判断电流通过导体时产生热量的多少,故D正确不合题意。
故选C。
5.(2020九上·西湖月考)如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1A.该实验装置用于探究,电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
D.闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据焦耳定律实验的设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】两个电阻丝串联,那么它们的电流和通电时间相等,而电阻不等,根据控制变量法的要求可知,该装置用于探究电流和通电时间相同时,电热与电阻的关系,故A、B错误;
根据公式Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,R1小于R2,那么R1产生的热量小于R2,因此甲管中液面上升比乙慢,故C正确;
闭合开关后,要使电流增大,应该减小变阻器的电阻,即将滑动变阻器的滑片P向右移动,故D错误。
故选C。
6.(2020九上·杭州月考)如图所示,ab和bc是两根电阻丝,若将a、b端接入某一恒定电压的电路时,功率是24W;若将b、c端接入同一电路中时,功率是12W,则a、c端接入该电路时,电功率是(  )
A.36W B.12W C.8W D.4W
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据电功率公式分别列出三个方程,然后联立求解即可。
【解答】将ab接入电路时,功率为24W,
根据公式得到①;
将bc接入电路时,功率为12W,
根据公式得到②;
将ac接入电路时,功率为12W,
根据公式得到③;
①、②、③联立解得:P总=8W。
故选C。

7.(2020九上·温州月考)如图是一种常见电器的铭牌,它可能是(  )
产品型号 EH-NA980
额定电压/频率 220V-50Hz
额定功率 1800W
原产地 中国
生产日期 见商品外包装
A.日光灯 B.吹风机
C.学生计算器 D.家用电冰箱
【答案】B
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据自己对常用用电器功率的认识分析即可。
【解答】A. 日光灯大约为20-30W,故A不合题意;
B.普通的吹风机功率大约600-800W,理发店的吹风机一般功率较大,可以达到1000-2000W,故B符合题意;
C. 学生计算器功率一般1.5×10-4W,故C不合题意;
D.家用电冰箱功率一般为100-300W,故D不合题意。
故选B。
8.(2020九上·北仑月考)如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前两U形管内液面相平接通电源一分钟后,通过R1、R2电流分别为I1、I2则(  )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B.通电一段时间后,U形管A中液面的高度差比右侧的大
C.I1=l2,A管中液面的高度差较小
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)(3)根据Q=I2Rt比较两个电阻产生热量的多少,产生热量多的,液面的高度差就大;
(4)根据装置的工作过程判断。
【解答】A.探究电流产生的热量与电流的关系时,必须控制电阻和时间相同,而改变电流。题目中,两个电阻串联,通过电流的时间和大小相等,且两个阻值不等,故A错误;
BC.根据Q=I2Rt可知,当通电时间和电流相等时,电阻越大,产生的热量越多,液面的高度差越大。因为A管的电阻小于B管电阻,所以A管中液面高度差比B管小,故B错误,C正确;
D.电阻产生热量,里面的空气吸热体积膨胀,推动液体流动,从而出现高度差,因此该装置是利用U形管里气体的热胀冷缩的性质来反映电阻丝放出热量多少的,故D错误。
故选C。
9.(2020九上·吴兴月考)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(  )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.通电一段时间后,左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大
C.将左边容器中的电阻丝换成 10Ω 的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D.该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析即可;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt比较电阻产生热量的多少,哪个电阻产生的热量多,哪侧的液面就高;
(3)根据控制变量法的要求判断;
(4)根据实验原理分析判断。
【解答】A.电阻R1=R2,前者在干路上,后者在支路上,根据并联电路的电流规律可知,通过前者的电流大,而通过后者的电流小。根据控制变量法的要求可知,该实验装置是用来探究电流产生热量与电流的关系的,故A错误;
B.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻相同,而通过电阻R1的电流大,因此R1产生的热量多,那么空气膨胀的多,因此左侧U形管液面的高度差大,故B正确;
C.探究电流产生热量的多少与电阻的关系时,需要控制电流相同而改变电阻,因此在将左边的电阻丝从5Ω变成10Ω后,还需要将右侧上面的电阻拆掉,故C错误;
D.该实验装置是利用封闭容器中空气的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的,故D错误。
故选B。
10.为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW,连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如表所示,从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是(  )
导线规格        
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.2.5mm2 B.4mm2 C.6mm2 D.10mm2
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出通过导线的电流,然后与表格中的导线进行比较即可。
【解答】该热水器工作时通过导线的电流:;
根据表格可知,当导线横截面积为6mm2时,安全载流量47A刚好大于它,且不浪费。
故选C。
11.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
【答案】C
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】(1)小灯泡的亮度直接反映了电功率的大小,即越亮,小灯泡的功率越大;
(2)在并联电路中,总电压等于各支路两端电压;
(3)根据公式P=UI分析;
(4)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律判断。
【解答】A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的,故A正确不合题意;
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同,故B正确不合题意;
C.探究电功率与电流的关系时,必须控制电压相同而改变电流;如果两个灯泡规格相同,那么通过它们的电流相同,它们的亮度相同,就无法完成实验,故C错误符合题意;
D.将其中一只电流表移接到干路上,那么利用两个电流表的示数之差也可以得到另一个灯泡的电流大小,从而达到测量的目的,故D正确不合题意。
故选C。
12.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.小明家电能表上的电流不得超过10A
D.现只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】(1)根据功率的定义分析;
(2)将前后两次电能表的示数相减即可;
(3)根据铭牌上电流的信息分析;
(4)根据计算出消耗的电能,再根据计算电饭锅的功率。
【解答】A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越快,即电路的总功率越大,故A错误;
B.小明家上月消耗的电能为:5637.8kW·h -5546.7kW·h =91.1kW·h ,故B错误;
C.根据10A(20A)可知,小明家电能表上的电流不得超过20A ,故C错误;
D.电饭锅消耗的电能为:,它的功率为:,故D正确。
故选D。
13.下列数据中,最接近实际情况的是(  )
A.普通家用照明灯的工作电流约为2A
B.电饭锅加热挡的功率约为100W
C.家用电风扇的额定功率约为2000W
D.一节新干电池的电压约为1.5V
【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A,那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W,远远大于家用灯泡的功率,故A错误;
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右,故B错误;
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右,故C错误;
D.一节新干电池的电压约为1.5V,符合实际,故D正确。
故选D。
14.两盏白炽灯,甲标有“PZ220V40W”,乙标有“PZ220V25W”,比较它们的亮度。下列说法正确的是(  )
A.甲一定比乙亮 B.乙一定比甲亮
C.都正常工作时,甲比乙亮 D.都正常工作时,乙比甲亮
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定,据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”,即甲的额定功率为40W;
乙标有“PZ220V25W”,即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时,它们的实际功率正好等于额定功率;
因为40W>25W,
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作,那么它们实际功率的大小无法确定,
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上,当小电动机接在3V的电源上时,10s内将物体提升了1m。关于该过程,下列说法错误的是(  )
A.电流做了5J的功
B.消耗了5J的电能
C.只有4J的电能转化为机械能
D.只有4J的电能转化为其他形式能
【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电动机做功时,将电能转化为内能和机械能,根据W=Pt计算电流做的功,根据W=Gh计算出做的机械功,根据Q=W-W机械计算内能。
【解答】电流做的功为:W=Pt=0.5W×10s=5J,故A正确不合题意;
电流做功就是消耗电能,那么消耗电能5J,故B正确不合题意;
对物体做的功为W机械=Gh=4N×1m=4J,因此4J的电能转化为机械能,故C正确不合题意,D错误符合题意。
故选D。
16.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(  )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)根据家庭电路的电压大小判断;
(2)根据电功率的定义分析;
(3)根据P=UI分析;
(4)根据W=Pt分析。
【解答】A.所有家用电器的电压都是220V,故A错误;
B.电功率就是表示用电器做功快慢的物理量,故B正确;
C.根据P=UI可知,当电压相同时,功率越大,电流越大,故C错误;
D.根据W=Pt可知,相同时间内,消耗电能与功率成正比,故D错误。
故选B。
17.家用吹风机既可吹热风也可吹冷风,如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间变化如图乙所示,则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是(  )
A.7040J B.12320J C.21120J D.13200J
【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间,然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能,最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知,热风档的功率为616W,工作时间20s;凉风档功率为88W,工作时间为:30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能:W热=P热t热=616W×20s=12320J;
凉风档消耗的电能:W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J;
电吹风消耗的总电能为:W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
18.某工厂2016年上半年共节约电能5000kW·h,一位电视台记者在报道该厂节能减排的成效时,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是500W的,也就是0.5kW,这个厂半年来节省的电能可以开动10000个这样的电吹风。”从这段话中可以看出,该记者把电能和另一个物理量弄混了。这个物理量是(  )
A.电流 B.电阻 C.电功 D.电功率
【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的定义分析即可。
【解答】kW是电功率的单位,而电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量,在数值上等于电能与时间的比值,和电能的大小是完全不同的两个量,故D正确,而A、B、C错误。
故选:D
19.将两电炉丝R1、R2串联起来,接在如图所示的电路中。若R1>R2,则先被点燃的火柴是(  )
A.电炉丝R1上的火柴 B.电炉丝R2上的火柴
C.两电炉丝上的火柴同时被点燃 D.无法确定
【答案】A
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多,据此分析即可。
【解答】两电炉丝R1、R2串联,通过它们的电流和通电时间相同,因为R1>R2,所以电阻R1产生的热量多,温度高,那么它上面的火柴先被点燃,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
二、填空题
20.(2021·宁波)某品牌电热水壶的铭牌(部分内容)如表所示。当该电热水壶正常工作时,至少需要   s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 1500W
【答案】420
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量,再根据计算出加热时间。
【解答】水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J;
电水壶的加热时间。
21.(2020九上·临海期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω),电源电压
恒为6V。
(1)按图甲所示连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某处时,电压表示数为2V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向   (填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为    W。
(2)若在实验中电流表损坏了,为了测出小灯泡的额定功率,同学们增加了一个R0=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表a点改接到c点,测出定值电阻R0两端的电压U0。通过计算就可得到小灯泡的额定功率。 请指出该设计方案中存在的两处不合理之处:   。
【答案】(1)左;1.25
(2)电压表a点改接到c点时电压表的正负接线柱接反了; 无论怎样调节滑片,电压表示数都达不到小灯泡的额定电压
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)此时灯泡的实际电压低于额定电压,为了测量灯泡的额定功率,就必须增大电压表的示数。根据U总=UL+U变可知,此时电压表的示数要减小;根据串联电路电压与电阻成正比可知,变阻器的阻值要减小,即滑片向左移动。
根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P额=U额I额计算额定功率。
(2)注意电压表正负接线柱的连接情况;根据欧姆定律计算出变阻器的阻值为零时灯泡两端的实际电压,与额定电压比较,从而确定灯泡的电压是否能够达到额定电压即可。
【解答】(1)按图甲所示连接电路,闭合开关,移动滑动变左端移动。根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.5A,灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。
(2)a.根据丙图可知,电压表的a接线柱与负极相连,应该为“-”接线柱;如果改接到c点,那么就与电源正极相连,指针会反向偏转,造成损坏;
b.当变阻器的阻值为零时,灯泡与R0串联,此时通过电路的电流:;
那么灯泡的最大电压为:UL=ILRL=0.4A×5Ω=2V<2.5V;
因此无论怎样调节滑片,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压。
22.(2020九上·江北月考)如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝
R1 和R2 串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝 R3 和 R2 并联。
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与   的关系,电阻丝 R3 的作用是使通过电阻丝 R1和R2的电流   。
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧 U 型管中液面很快出现高度差,右侧 U 型管中液面高度差为零,原因是电阻丝   (选填“R1”或“R2”或“R3”)断路。
【答案】(1)电流;不同
(2)R2
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)将R3与R2并联后,R1就处在并联电路的干路上,因为干路电流等于支路电流之和,所以通过R1和R2的电流不同,据此分析甲实验的探究目的;
(2)左侧液面出现高度差,说明左边的R1正常工作,电路中存在电流。右边没有出现高度差,只能说明R2的电阻出现问题,即它发生断路。
【解答】(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,电阻丝 R3 的作用是使通过电阻丝 R1和R2的电流不同。
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧 U 型管中液面很快出现高度差,右侧 U 型管中液面高度差为零,原因是电阻丝R2断路。
23.为了节约能源,我国制定了彩电能效标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9 W。若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5 h,则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到   J。晚上,婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的   效应所致。
【答案】3.24×105;热
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Pt计算待机消耗的电能;
(2)电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应。
【解答】(1)该家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到:W=Pt=9W×2×(3600s×5)=3.24×105J;
(2)婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的热效应所致。
24. 2012年4月22日,中国新一代“人造太阳”实验装置——热核聚变反应堆完成了放电实验:实验中反应堆放电功率为3×104瓦,输出稳定电流40安,并持续0.5秒,则输出电压是   伏。该“人造太阳”此次释放的电能为   焦。
【答案】750;15000
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算输出电压;
(2)根据W=Pt计算释放的能量。
【解答】(1)输出电压为:;
(2)“人造太阳”此次释放的能量:W=Pt=3×104W×0.5s=15000J。
25.图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8W。则电源电压是   V,此时通过R的电流是   A。
【答案】6;0.6
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图甲利用公式P=UI找到灯泡功率为1.8W时对应的电压,根据图乙确定灯泡电压和总电压的关系,从而计算出电源电压;
(2)根据公式计算通过R的电流。
【解答】(1)根据甲图可知,当灯泡的电压为6V,通过它的电流为0.3A时,根据P=UI可知,此时灯泡的功率为1.8W。
根据乙图可知,灯泡与电阻R并联,
那么电源电压等于灯泡的电压。
即电源电压为6V。
(2)通过R的电流为:。
26.如图所示电路中,当开关S分别与“1”“2”“3”接触时,各自出现什么现象?出现的现象分别利用了电流的什么效应?
(1)与“1”接触现象:   ,效应:   。
(2)与“2”接触现象:   ,效应:   。
(3)与“3”接触现象:   ,效应:   。
【答案】(1)电铃响;电流的磁效应
(2)灯泡发光;电流的热效应
(3)发生化学反应;电流的化学效应
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】电流通过导体时会产生磁场,这就是电流的磁效应;电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应;电流通过溶液时可能发生化学变化,这就是电流的化学效应。根据开关的位置,确定哪个用电器被接通,然后根据用电器的种类确定电流效应的种类。
【解答】(1)开关与“1”接触时,电铃所在的电路被接通,那么现象:电铃响;电流内部有一个电磁铁,通过它利用电流产生磁场不断切断和接通电路,从而带动小锤敲击铃铛盖发出声音,因此效应:电流的磁效应。
(2)开关与“2”接触,接通灯泡所在电路,那么现象:灯泡发光;因为灯泡不断的将电能转化为内能,所以效应为:电路的热效应。
(3)开关与“3”接触,接通溶液所在的电路,其中的铜离子会在负极得到电子变成红色的铜而析出,现象:发生化学反应;由于有新物质铜生成,所以发生了化学变化,那么效应:电流的化学效应。
27.将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在9V的电源上,光敏电阻阻值随光强变化关系见表:(“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为“E”,单位坎德拉,符号为“cd”)
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 18 9 6 4.5 3.6 3
分析表中数据可知,光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=   Ω,此时电流表的示数为0.5A,则通电1min,R0上产生的热量为   J。
【答案】12;90
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据表格找到光敏电阻阻值和光强的数量关系,然后计算出E=1.5cd时的阻值;
(2)首先根据计算出此时的总电阻,再根据R0=R总-R计算出定值电阻的阻值,最后根据Q0=I02R0t计算产生的热量。
【解答】(1)比较表格中数据可知,光敏电阻的阻值与光照强度的乘积都是18,那么当光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=。
(2)此时的总电阻;
此时定值电阻R0=R总-R=18Ω-12Ω=6Ω;
那么它产生的热量为:Q0=I02R0t=(0.5A)2×6Ω×60s=90J。
28.如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙,R甲长度大于R乙,闭合开关,经过一段时间t1后,甲玻璃管液面上升高度h甲   (选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2   t1(选填“大于”或“小于”)。
【答案】大于;大于
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)玻璃管内液面上升高度的大小取决于电阻丝产生热量的多少,根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当产生的热量和电阻相同时,加热时间与电流成反比,据此分析即可。
【解答】(1)R甲长度大于R乙,那么电阻R甲>R乙;电阻丝R甲和R乙串联,通过它们的电流和时间相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,甲产生的热量大于乙产生的热量,那么甲内煤油的温度更高,体积膨胀更多,则甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙。
(2)断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,变阻器接入的阻值增大,那么通过电阻甲的电流变小。甲内玻璃管液面上升高度h甲与原来相同,即产生相同的热量时,根据根据焦耳定律Q=I2Rt可知,现在所需的时间t2大于t1。
29.(2020八下·温州月考)甲.乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样,把它们串联在220伏的电路中,在相同时间内产生热量较多的是   ,将它们并联在电路中,产生热量较多的   (填“甲”或“乙”)。
【答案】甲;乙
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】首先根据公式比较两个灯泡的电阻,然后根据Q=I2Rt比较串联时产生的热量多少,再根据比较并列时产生热量的多少。
【解答】根据公式可知,当电压相等时,功率与电阻成反比。
因为500W<1000W,
所以R甲>R乙。
在串联电路中,各处电流都相等,
根据Q=I2Rt得到串联它们产生热量之比:;
因此Q甲>Q乙;
在并联电路中,各支路两端电压相等;
根据可知并联时产生的热量之比:;
那么Q甲三、解答题
30.(2021·金华)便携式无线加湿器,让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器,通过旋转开关S接触不同触点,实现高、低两个档位的转换,其简化的工作电路如图所示,铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压(V) 20
低档位功率(W) 5
高档位功率(W) 10
完成下列问题:
(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,加湿器属于   档位;
(2)加湿器低档位工作时,电路通过的电流多大?
(3)加湿器高档位工作6小时,将消耗多少电能?
【答案】(1)低
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,
此时通过电路的电流;
(3)高温档消耗的电能:W=P高t=10W×(3600s×6)=2.16×105J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式比较不同状态下电路总功率的大小,然后确定它的工作状态;
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,根据公式计算出通过电路的电流;
(3)根据W=P高t计算出消耗的电能。
【解答】(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,只有电阻R2工作,此时总电阻为R2;
旋转开关S接触“cd”时,两个电阻并联,此时总电阻为R并;
则R2>R并;
根据公式可知,此时总功率P2则前者为低档,后者为高档。
31.(2021·乐清模拟)在学习了电磁继电器的知识以后,小知和小临分别为学校教室设计了一个制暖装置,小知的设计理念是“阶段性制暖”,采用温度低时工作,温度达到一定值时停止工作;小红的设计理念是“持续性制暖”,采用温度低时“大功率”工作,温度较高时“小功率”工作。他们的电路设计以及各工作参数分别如图甲和图乙所示(假设在同等条件下工作),在图甲和图乙中U1=220伏,R1=40欧,R2=200欧,请根据题目信息完成下列问题。
(1)图甲或图乙电路中热敏电阻Rx的阻值随温度的升高而   。
(2)从省电的角度考虑(一天内,制暖装置中开关S闭合的时间为8小时),请计算分析,你更推荐使用哪位同学的制暖装置?(要求写出计算过程)
(3)若要适当提高室内的温度,可以采取哪些措施? (答出两点)
【答案】(1)减小
(2)解:根据甲图可知,加热电阻R1工作的时间为: ;
R1的功率 ;
8h内消耗的电能为:W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h;
根据乙图可知,加热电阻R1工作15min,加热电阻R2工作:8h-15min= ;
那么R1消耗的电能为:W1=P1t=1.21kW× = ;
R2的功率为: ;、
R2消耗的电能为:W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h;、
那么消耗的总电能为:W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h;
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
(3)①调大变阻器的阻值;②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当温度升高时,衔铁被吸下来,接通大电阻R2所在的电路,此时发热功率减小,处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大,而总电阻减小,根据R总=Rx+R可知,此时热敏电阻Rx的阻值减小;
(2)根据甲图可知,加热15s,停止15s,即工作时间占开关闭合总时间的一半,据此计算出加热时间,然后根据 计算出加热功率,最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能;
根据图乙可知,先大功率加热15min,后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能,然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
(3)无论温度高低,电磁铁吸合时需要的磁场强度相同,即通过电磁铁的电流相同,也就是电路的总电阻相同。当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,再根据R总=Rx+R可知,变阻器的阻值要变大。
当温度升高时,如果变阻器的阻值保持不变,那么总电阻减小,根据U=IR可知,要保持电流不变可以减小电源电压。
32.(2021九下·鄞州月考)自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算:[水的密度ρ水=1×103
kg/m3,水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃)]
饮水机参数  
热水温度:≥90℃ 保温功率: 40W
热胆容积:2L 额定电压:220 V
额定功率:1000W 频率:50 Hz
(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由30℃加热到44℃,需用多长时间?
(2)求电阻丝R1的阻值。
【答案】(1)解:m水=2×10-3m3×1×103kg/m3=2kg
Q吸=C水m水△T=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(44℃-30℃)=1.176×105J
Q放=Q吸÷η=1.176×105J÷80%=1.47×105Jt= = =147s
(2)解:R总= = =1210ΩR2= = =48.4ΩR1=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式m水=ρ水V水计算出饮水机内水的质量,再根据公式Q吸=c水m水△t计算出水吸收的热量,最后根据计算出电热丝放出的热量,根据 计算需要加热的时间。
(2)根据电路图可知,当开关S2闭合,S1断开时,两个电阻串联,此时功率小为保温状态,根据 计算出串联时的总电阻。
当开关S2闭合,S1闭合时,只有电阻R2工作,此时功率大为加热状态,根据计算它的电阻,最后根据串联电路R1=R总-R2计算即可。
33.(2021·吴兴模拟)如图所示是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态,连接触点2和3时为保温状态,连接触点3和4时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)。
型号 1ZJ620
额定电压 220V
加热功率 220W
保温功率 20W
(1)求电阻R2的阻值。
(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃,求牛奶所吸收的热量。[c牛奶=4.0×103J/(kg·℃)]
(3)如图所示是400g牛奶在暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像,求暖奶器在加热过程中的热效率。(结果保留到0.1%)
【答案】(1)解:R2= =242Ω
(2)解:Q=Cm△t=4.0×103J/(kg·℃)×0.4kg×(40℃—20℃)=3.2 ×104 J
(3)解:Q总=P加热t=220W×200s=44000J
η= ≈72.7%
【知识点】电功率计算公式的应用;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据图片可知,当开关接2和3时,只有电阻R1工作,为保温状态;当开关接3和4时,R1和R2并联,为加热状态,首先根据P2=P加热-P保温计算出R2的功率,再根据 计算出它的阻值;
(2)根据公式Q=cm△t计算出牛奶吸收的热量;
(3)根据图片确定加热时间,然后根据Q总=P加热t计算消耗的电能,最后根据公式计算出加热效率。
34.(2021九下·西湖开学考)电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如下表所示:
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
(1)当只闭合S1时,电吹风工作1min消耗的电能是多少J
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风工作时通过R的电流为多大
(3)当电吹风吹热风时,1min内电流通过R产生的热量是多少J
【答案】(1)当只闭合开关S1时,只有电动机工作,此时吹冷风,
电吹风工作1min消耗的电能为:W=P冷t=80W×60s=4800J;
(2)当同时闭合S1、S2时,此时电动机和电阻都工作,吹热风。
电阻R的功率P=P热-P冷=880W-80W=800W;
通过电阻R的电流为:。
(3)1min内电流通过R产生的热量Q=Pt=800W×60s=48000J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当只闭合开关S1时,只有电动机工作,此时吹冷风,根据W=P冷t计算消耗的电能;
(2)当同时闭合S1、S2时,此时电动机和电阻都工作,吹热风。首先根据P=P热-P冷计算出电阻R的功率,再根据计算即可;
(3)根据Q=Pt计算通过R产生的热量。
四、实验探究题
35.(2021·杭州)小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)依据图甲,请在答题卷上用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,此时灯泡两端电压为   V。接下来调节滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。
【答案】(1)
(2)2.30;B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,以及变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电压表的量程和分度值,然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数增大还是减小,然后根据U=IR确定电流表的示数变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为2.5V<3V,所以电压表选择0~3V的量程,它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连,只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电压表量程0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V。因为2.3V<2.5V,所以电压表的示数要增大,根据U=IR可知,电流表的示数要增大,而变阻器的阻值要减小,则:调节滑动变阻器的滑片向B端移动,直至小灯泡正常发光。
36.(2021·绍兴)在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)按图甲方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出:   。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是    。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(4)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比     (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处
(2)小灯泡断路
(3)1.05
(4)偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止电流过大烧毁电表或用电器,通常将变阻器的阻值调到最大;
(2)在测量灯泡功率的实验中,如果灯泡断路,那么电压表串联在电路中。因为它的内阻很大,所以通过电流表的电流几乎为零;因为串联电路中电压与电阻成正比,所以它的电压几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定灯泡的额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先根据并联电路的电流特点分析电流表的示数变化,再根据P=UI分析灯泡功率的变化。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器的滑片在最左端时电阻最大,则小敏的操作错误为:滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3)根据图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.42A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.42A=1.05W。
(4)电压表与灯泡并联,根据I总=I灯+I表可知,测得的灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知,测出的额定功率比实际值偏大。
37.(2021·丽水)小科开展了课外探究活动:串联电路中,滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
[建立猜想]猜想1:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大;
猜想2:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小;
猜想3;滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
[进行实验]将5欧的定值电阻R0、"10Ω3A" 的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源,数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
(1)图甲中电压表测    两端的电压;
(2)实验中,将滑动变阻器滑片向   移动(填“左"或“右”),电流表示数变小;
(3)实验中,R分别取0欧、1欧……欧接入电路,观察记录并处理数据得到下表。请将表中缺失的数据补充完整。
R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16     11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
(4)[得出结论]根据实验数据作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙),小科得出结论:猜想3成立,且当R=R2时,滑动变阻器的电功率最大。
[交流评价]小科只通过,上述探究得出实验结论可靠吗?并说明理由     。
【答案】(1)滑动变阻器(或R)
(2)右
(3)11.25
(4)不可靠,没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压;
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析变阻器的阻值变化,再根据变阻器的接线情况确定滑片的移动方向;
(3)根据公式P=UI计算电功率的值;
(4)在科学研究中,往往需要多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样才能保证得到的结论更客观,公正,具有普遍意义。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表与变阻器并联,所以电压表测滑动变阻器的电压。
(2)电流表的示数变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,变阻器的阻值变大。根据图甲可知,此时滑片向右移动。
(3)表中缺失的电功率为:P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
(4)小科只通过上述探究得出实验结论不可靠,理由为:没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)。
五、综合说理题
38.因为忙于中考复习,小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了,进入潮湿的夏季后,爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电,请你解释这样做的道理.
【答案】在潮湿的夏季,长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽,容易腐蚀损害电子元件,同时容易引起漏电、电线短路等事故.而根据焦耳定律可知,给电脑通电后,电脑元件会发热,同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高,蒸发加快,使电子元件变得干燥;因此,给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽,延长电脑使用寿命.
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)当电流通过导体后都会产生热量;
(2)水吸热由液体变成气态发生汽化现象。
据此分析即可。
【解答】 在潮湿的夏季,长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽,容易腐蚀损害电子元件,同时容易引起漏电、电线短路等事故。而根据焦耳定律可知,给电脑通电后,电脑元件会发热,同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高,蒸发加快,使电子元件变得干燥;因此,给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽,延长电脑使用寿命。
39.(2019·江北模拟)在野外如何取火是野外求生者必须要会的一项基本技能。小科从网上看到了一则“电池锡纸取火”的视频:操作者将一张口香糖包装锡纸用剪刀修剪,形成中间狭窄的条形,并将锡纸接在两节5号电池的正负极(如图所示),过一会儿,锡纸竟然燃烧起来。请结合你所学的知识对“电池锡纸可取火”的现象进行科学解释。
【答案】锡纸上镀膜的金属总电阻非常小,将锡纸接在两节5号电池的正负极,引起电源短路,短路电流极大。又因为中间较窄部分电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可得,中间较窄部分
产生的热量比较大,温度升高较快,当温度高于纸的着火点后,中间较窄部分的纸便被引燃。
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)当电路发生短路时,通过电路的电流会很大;
(2)导体的电阻与横截面积成反比,即导体越窄,它的电阻越大;
(3)根据焦耳定律 Q=I2Rt 可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
【解答】 锡纸上镀膜的金属总电阻非常小,将锡纸接在两节5号电池的正负极,引起电源短路,短路电流极大。又因为中间较窄部分电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可得,中间较窄部分产生的热量比较大,温度升高较快,当温度高于纸的着火点后,中间较窄部分的纸便被引燃。
1 / 1浙教版科学九上第三章 第6节 电能同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021·宁波模拟)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是(  )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C.1kW h 相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5kW h
2.(2021九下·杭州开学考)小金利用如图装置来研究电热跟哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为R甲>R乙,以下说法正确的是(  )
A.该实验用到的研究物理问题方法是:转换法、控制变量法
B.如果用水来做实验,可以在更短的时间内达到明显的实验效果
C.甲、乙中的电阻丝通电时间相同,所以甲、乙中的煤油吸收的热量相同
D.通电后,乙瓶中的液面升高得快
3.(2020九上·杭州期末)如图所示,2只相同的烧瓶,瓶塞上各插入1支温度计,瓶内装有电阻丝,电阻丝的阻值分别为R1、R2。在烧瓶中装入煤油或水(水的比热容已知),两电阻丝接入相应电路,无法完成的实验是(  )
A.烧瓶中装入等质量的煤油,若R1B.烧瓶中装入等质最的煤油,若R1C.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油,若R1=R2且串联,比较水和煤油的吸热能力
D.烧瓶中分别装入等质量的水和煤油,若R1=R2且串联,粗略测量煤油的比热容
4.(2020九上·诸暨期末)如图是“研究电热跟哪些因素有关"的实验装置图,下列说法中错误的是(  )
A.实验中采用了控制变量法
B.该实验研究的是电流的热效应
C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大,产生的热量越少
D.实验是通过观察瓶中玻璃管内液面高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
5.(2020九上·西湖月考)如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1A.该实验装置用于探究,电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
D.闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动
6.(2020九上·杭州月考)如图所示,ab和bc是两根电阻丝,若将a、b端接入某一恒定电压的电路时,功率是24W;若将b、c端接入同一电路中时,功率是12W,则a、c端接入该电路时,电功率是(  )
A.36W B.12W C.8W D.4W
7.(2020九上·温州月考)如图是一种常见电器的铭牌,它可能是(  )
产品型号 EH-NA980
额定电压/频率 220V-50Hz
额定功率 1800W
原产地 中国
生产日期 见商品外包装
A.日光灯 B.吹风机
C.学生计算器 D.家用电冰箱
8.(2020九上·北仑月考)如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前两U形管内液面相平接通电源一分钟后,通过R1、R2电流分别为I1、I2则(  )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B.通电一段时间后,U形管A中液面的高度差比右侧的大
C.I1=l2,A管中液面的高度差较小
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
9.(2020九上·吴兴月考)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(  )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.通电一段时间后,左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大
C.将左边容器中的电阻丝换成 10Ω 的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D.该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
10.为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW,连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如表所示,从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是(  )
导线规格        
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.2.5mm2 B.4mm2 C.6mm2 D.10mm2
11.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是(  )
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
12.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(  )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.小明家电能表上的电流不得超过10A
D.现只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
13.下列数据中,最接近实际情况的是(  )
A.普通家用照明灯的工作电流约为2A
B.电饭锅加热挡的功率约为100W
C.家用电风扇的额定功率约为2000W
D.一节新干电池的电压约为1.5V
14.两盏白炽灯,甲标有“PZ220V40W”,乙标有“PZ220V25W”,比较它们的亮度。下列说法正确的是(  )
A.甲一定比乙亮 B.乙一定比甲亮
C.都正常工作时,甲比乙亮 D.都正常工作时,乙比甲亮
15.用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上,当小电动机接在3V的电源上时,10s内将物体提升了1m。关于该过程,下列说法错误的是(  )
A.电流做了5J的功
B.消耗了5J的电能
C.只有4J的电能转化为机械能
D.只有4J的电能转化为其他形式能
16.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(  )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
17.家用吹风机既可吹热风也可吹冷风,如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间变化如图乙所示,则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是(  )
A.7040J B.12320J C.21120J D.13200J
18.某工厂2016年上半年共节约电能5000kW·h,一位电视台记者在报道该厂节能减排的成效时,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是500W的,也就是0.5kW,这个厂半年来节省的电能可以开动10000个这样的电吹风。”从这段话中可以看出,该记者把电能和另一个物理量弄混了。这个物理量是(  )
A.电流 B.电阻 C.电功 D.电功率
19.将两电炉丝R1、R2串联起来,接在如图所示的电路中。若R1>R2,则先被点燃的火柴是(  )
A.电炉丝R1上的火柴 B.电炉丝R2上的火柴
C.两电炉丝上的火柴同时被点燃 D.无法确定
二、填空题
20.(2021·宁波)某品牌电热水壶的铭牌(部分内容)如表所示。当该电热水壶正常工作时,至少需要   s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 1500W
21.(2020九上·临海期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω),电源电压
恒为6V。
(1)按图甲所示连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某处时,电压表示数为2V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向   (填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为    W。
(2)若在实验中电流表损坏了,为了测出小灯泡的额定功率,同学们增加了一个R0=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表a点改接到c点,测出定值电阻R0两端的电压U0。通过计算就可得到小灯泡的额定功率。 请指出该设计方案中存在的两处不合理之处:   。
22.(2020九上·江北月考)如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝
R1 和R2 串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝 R3 和 R2 并联。
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与   的关系,电阻丝 R3 的作用是使通过电阻丝 R1和R2的电流   。
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧 U 型管中液面很快出现高度差,右侧 U 型管中液面高度差为零,原因是电阻丝   (选填“R1”或“R2”或“R3”)断路。
23.为了节约能源,我国制定了彩电能效标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9 W。若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5 h,则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到   J。晚上,婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的   效应所致。
24. 2012年4月22日,中国新一代“人造太阳”实验装置——热核聚变反应堆完成了放电实验:实验中反应堆放电功率为3×104瓦,输出稳定电流40安,并持续0.5秒,则输出电压是   伏。该“人造太阳”此次释放的电能为   焦。
25.图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8W。则电源电压是   V,此时通过R的电流是   A。
26.如图所示电路中,当开关S分别与“1”“2”“3”接触时,各自出现什么现象?出现的现象分别利用了电流的什么效应?
(1)与“1”接触现象:   ,效应:   。
(2)与“2”接触现象:   ,效应:   。
(3)与“3”接触现象:   ,效应:   。
27.将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在9V的电源上,光敏电阻阻值随光强变化关系见表:(“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为“E”,单位坎德拉,符号为“cd”)
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 18 9 6 4.5 3.6 3
分析表中数据可知,光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=   Ω,此时电流表的示数为0.5A,则通电1min,R0上产生的热量为   J。
28.如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙,R甲长度大于R乙,闭合开关,经过一段时间t1后,甲玻璃管液面上升高度h甲   (选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2   t1(选填“大于”或“小于”)。
29.(2020八下·温州月考)甲.乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样,把它们串联在220伏的电路中,在相同时间内产生热量较多的是   ,将它们并联在电路中,产生热量较多的   (填“甲”或“乙”)。
三、解答题
30.(2021·金华)便携式无线加湿器,让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器,通过旋转开关S接触不同触点,实现高、低两个档位的转换,其简化的工作电路如图所示,铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压(V) 20
低档位功率(W) 5
高档位功率(W) 10
完成下列问题:
(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,加湿器属于   档位;
(2)加湿器低档位工作时,电路通过的电流多大?
(3)加湿器高档位工作6小时,将消耗多少电能?
31.(2021·乐清模拟)在学习了电磁继电器的知识以后,小知和小临分别为学校教室设计了一个制暖装置,小知的设计理念是“阶段性制暖”,采用温度低时工作,温度达到一定值时停止工作;小红的设计理念是“持续性制暖”,采用温度低时“大功率”工作,温度较高时“小功率”工作。他们的电路设计以及各工作参数分别如图甲和图乙所示(假设在同等条件下工作),在图甲和图乙中U1=220伏,R1=40欧,R2=200欧,请根据题目信息完成下列问题。
(1)图甲或图乙电路中热敏电阻Rx的阻值随温度的升高而   。
(2)从省电的角度考虑(一天内,制暖装置中开关S闭合的时间为8小时),请计算分析,你更推荐使用哪位同学的制暖装置?(要求写出计算过程)
(3)若要适当提高室内的温度,可以采取哪些措施? (答出两点)
32.(2021九下·鄞州月考)自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算:[水的密度ρ水=1×103
kg/m3,水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃)]
饮水机参数  
热水温度:≥90℃ 保温功率: 40W
热胆容积:2L 额定电压:220 V
额定功率:1000W 频率:50 Hz
(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由30℃加热到44℃,需用多长时间?
(2)求电阻丝R1的阻值。
33.(2021·吴兴模拟)如图所示是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态,连接触点2和3时为保温状态,连接触点3和4时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)。
型号 1ZJ620
额定电压 220V
加热功率 220W
保温功率 20W
(1)求电阻R2的阻值。
(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃,求牛奶所吸收的热量。[c牛奶=4.0×103J/(kg·℃)]
(3)如图所示是400g牛奶在暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像,求暖奶器在加热过程中的热效率。(结果保留到0.1%)
34.(2021九下·西湖开学考)电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如下表所示:
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
(1)当只闭合S1时,电吹风工作1min消耗的电能是多少J
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风工作时通过R的电流为多大
(3)当电吹风吹热风时,1min内电流通过R产生的热量是多少J
四、实验探究题
35.(2021·杭州)小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)依据图甲,请在答题卷上用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,此时灯泡两端电压为   V。接下来调节滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。
36.(2021·绍兴)在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)按图甲方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出:   。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是    。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(4)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比     (选填“偏大”或“偏小”)。
37.(2021·丽水)小科开展了课外探究活动:串联电路中,滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
[建立猜想]猜想1:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大;
猜想2:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小;
猜想3;滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
[进行实验]将5欧的定值电阻R0、"10Ω3A" 的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源,数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
(1)图甲中电压表测    两端的电压;
(2)实验中,将滑动变阻器滑片向   移动(填“左"或“右”),电流表示数变小;
(3)实验中,R分别取0欧、1欧……欧接入电路,观察记录并处理数据得到下表。请将表中缺失的数据补充完整。
R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16     11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
(4)[得出结论]根据实验数据作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙),小科得出结论:猜想3成立,且当R=R2时,滑动变阻器的电功率最大。
[交流评价]小科只通过,上述探究得出实验结论可靠吗?并说明理由     。
五、综合说理题
38.因为忙于中考复习,小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了,进入潮湿的夏季后,爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电,请你解释这样做的道理.
39.(2019·江北模拟)在野外如何取火是野外求生者必须要会的一项基本技能。小科从网上看到了一则“电池锡纸取火”的视频:操作者将一张口香糖包装锡纸用剪刀修剪,形成中间狭窄的条形,并将锡纸接在两节5号电池的正负极(如图所示),过一会儿,锡纸竟然燃烧起来。请结合你所学的知识对“电池锡纸可取火”的现象进行科学解释。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器,故A错误;
B.该家庭在这段时间内总共用电:1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h,故B错误;
C.1kW h 相当于3.6×106J,故C错误;
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能:,故D正确。
故选D。
2.【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。探究一个因素对物理量的影响时,控制其他因素相同,这种方法叫控制变量法。
(2)根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和吸收的热量相同时,比热容越大,升高的温度越小;
(3)根据Q=I2Rt可知,当通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(4)根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】A.本实验中,用液柱的高低变化反映金属丝产生热量的多少,使用了转换法;探究电阻对产生热量的影响时,控制电流和通电时间相同,使用了控制变量法,故A正确;
B.根据Q=cm△t可知,如果用水来做实验,由于水的比热容大,那么水温升高的很慢,实验效果非常不明显,故B错误;
C.根据Q=I2Rt可知,当电阻丝中电流和通电时间相同时,因为R1>R2,所以前者产生的热量大于后者,甲、乙中煤油吸收的热量不等,故C错误;
D.通电后,甲中的电阻丝产生的热量多,根据Q=cm△t可知,甲中的液面升高的快,故D错误。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知,探究一个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同而改变这个因素,据此分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻大小的关系时,必须控制电流和通电时间相同而改变电阻;两个电阻串联时,通电时间和电流相等,且电阻不等,根据等质量煤油的温度变化判断生成热量的多少,故A不合题意;
B.探究电热与电流的关系时,必须控制电阻和通电时间相同而改变电流,两个电阻不等肯定不能完成实验,故B符合题意;
C.根据Q=cm△t可知,比较水和煤油的吸热能力时,必须控制吸收的热量和液体的质量相等。如果两个电阻相等且串联,根据可知Q=I2Rt可知,在相同的时间内它们产生的热量相等,可以完成实验,故C不合题意;
D.两个相同的电阻串联,根据Q=I2Rt可知,相同的时间内水和煤油吸收相同的热量,即Q水=Q煤油。根据公式Q=cm△t可知,c水m△t水=c煤油m△t煤油,化简得到:,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据探究电热影响因素实验的设计思路、实验过程和现象分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻的关系时,控制电流和通电时间相同而改变电阻,使用了控制变量法,故A正确不合题意;
B.当电流经过电阻丝时会发热,利用了电流的热效应,故B正确不合题意;
C.在其他条件相同时,电阻越大,玻璃管内液面上升越高,即产生的热量越大,故C错误符合题意;
D.实验是通过观察瓶中玻璃管内液面高低来判断电流通过导体时产生热量的多少,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】根据焦耳定律实验的设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】两个电阻丝串联,那么它们的电流和通电时间相等,而电阻不等,根据控制变量法的要求可知,该装置用于探究电流和通电时间相同时,电热与电阻的关系,故A、B错误;
根据公式Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,R1小于R2,那么R1产生的热量小于R2,因此甲管中液面上升比乙慢,故C正确;
闭合开关后,要使电流增大,应该减小变阻器的电阻,即将滑动变阻器的滑片P向右移动,故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据电功率公式分别列出三个方程,然后联立求解即可。
【解答】将ab接入电路时,功率为24W,
根据公式得到①;
将bc接入电路时,功率为12W,
根据公式得到②;
将ac接入电路时,功率为12W,
根据公式得到③;
①、②、③联立解得:P总=8W。
故选C。

7.【答案】B
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据自己对常用用电器功率的认识分析即可。
【解答】A. 日光灯大约为20-30W,故A不合题意;
B.普通的吹风机功率大约600-800W,理发店的吹风机一般功率较大,可以达到1000-2000W,故B符合题意;
C. 学生计算器功率一般1.5×10-4W,故C不合题意;
D.家用电冰箱功率一般为100-300W,故D不合题意。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)(3)根据Q=I2Rt比较两个电阻产生热量的多少,产生热量多的,液面的高度差就大;
(4)根据装置的工作过程判断。
【解答】A.探究电流产生的热量与电流的关系时,必须控制电阻和时间相同,而改变电流。题目中,两个电阻串联,通过电流的时间和大小相等,且两个阻值不等,故A错误;
BC.根据Q=I2Rt可知,当通电时间和电流相等时,电阻越大,产生的热量越多,液面的高度差越大。因为A管的电阻小于B管电阻,所以A管中液面高度差比B管小,故B错误,C正确;
D.电阻产生热量,里面的空气吸热体积膨胀,推动液体流动,从而出现高度差,因此该装置是利用U形管里气体的热胀冷缩的性质来反映电阻丝放出热量多少的,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析即可;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt比较电阻产生热量的多少,哪个电阻产生的热量多,哪侧的液面就高;
(3)根据控制变量法的要求判断;
(4)根据实验原理分析判断。
【解答】A.电阻R1=R2,前者在干路上,后者在支路上,根据并联电路的电流规律可知,通过前者的电流大,而通过后者的电流小。根据控制变量法的要求可知,该实验装置是用来探究电流产生热量与电流的关系的,故A错误;
B.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻相同,而通过电阻R1的电流大,因此R1产生的热量多,那么空气膨胀的多,因此左侧U形管液面的高度差大,故B正确;
C.探究电流产生热量的多少与电阻的关系时,需要控制电流相同而改变电阻,因此在将左边的电阻丝从5Ω变成10Ω后,还需要将右侧上面的电阻拆掉,故C错误;
D.该实验装置是利用封闭容器中空气的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的,故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出通过导线的电流,然后与表格中的导线进行比较即可。
【解答】该热水器工作时通过导线的电流:;
根据表格可知,当导线横截面积为6mm2时,安全载流量47A刚好大于它,且不浪费。
故选C。
11.【答案】C
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】(1)小灯泡的亮度直接反映了电功率的大小,即越亮,小灯泡的功率越大;
(2)在并联电路中,总电压等于各支路两端电压;
(3)根据公式P=UI分析;
(4)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律判断。
【解答】A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的,故A正确不合题意;
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同,故B正确不合题意;
C.探究电功率与电流的关系时,必须控制电压相同而改变电流;如果两个灯泡规格相同,那么通过它们的电流相同,它们的亮度相同,就无法完成实验,故C错误符合题意;
D.将其中一只电流表移接到干路上,那么利用两个电流表的示数之差也可以得到另一个灯泡的电流大小,从而达到测量的目的,故D正确不合题意。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】(1)根据功率的定义分析;
(2)将前后两次电能表的示数相减即可;
(3)根据铭牌上电流的信息分析;
(4)根据计算出消耗的电能,再根据计算电饭锅的功率。
【解答】A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越快,即电路的总功率越大,故A错误;
B.小明家上月消耗的电能为:5637.8kW·h -5546.7kW·h =91.1kW·h ,故B错误;
C.根据10A(20A)可知,小明家电能表上的电流不得超过20A ,故C错误;
D.电饭锅消耗的电能为:,它的功率为:,故D正确。
故选D。
13.【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A,那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W,远远大于家用灯泡的功率,故A错误;
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右,故B错误;
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右,故C错误;
D.一节新干电池的电压约为1.5V,符合实际,故D正确。
故选D。
14.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定,据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”,即甲的额定功率为40W;
乙标有“PZ220V25W”,即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时,它们的实际功率正好等于额定功率;
因为40W>25W,
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作,那么它们实际功率的大小无法确定,
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电动机做功时,将电能转化为内能和机械能,根据W=Pt计算电流做的功,根据W=Gh计算出做的机械功,根据Q=W-W机械计算内能。
【解答】电流做的功为:W=Pt=0.5W×10s=5J,故A正确不合题意;
电流做功就是消耗电能,那么消耗电能5J,故B正确不合题意;
对物体做的功为W机械=Gh=4N×1m=4J,因此4J的电能转化为机械能,故C正确不合题意,D错误符合题意。
故选D。
16.【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)根据家庭电路的电压大小判断;
(2)根据电功率的定义分析;
(3)根据P=UI分析;
(4)根据W=Pt分析。
【解答】A.所有家用电器的电压都是220V,故A错误;
B.电功率就是表示用电器做功快慢的物理量,故B正确;
C.根据P=UI可知,当电压相同时,功率越大,电流越大,故C错误;
D.根据W=Pt可知,相同时间内,消耗电能与功率成正比,故D错误。
故选B。
17.【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间,然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能,最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知,热风档的功率为616W,工作时间20s;凉风档功率为88W,工作时间为:30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能:W热=P热t热=616W×20s=12320J;
凉风档消耗的电能:W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J;
电吹风消耗的总电能为:W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的定义分析即可。
【解答】kW是电功率的单位,而电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量,在数值上等于电能与时间的比值,和电能的大小是完全不同的两个量,故D正确,而A、B、C错误。
故选:D
19.【答案】A
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多,据此分析即可。
【解答】两电炉丝R1、R2串联,通过它们的电流和通电时间相同,因为R1>R2,所以电阻R1产生的热量多,温度高,那么它上面的火柴先被点燃,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
20.【答案】420
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量,再根据计算出加热时间。
【解答】水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J;
电水壶的加热时间。
21.【答案】(1)左;1.25
(2)电压表a点改接到c点时电压表的正负接线柱接反了; 无论怎样调节滑片,电压表示数都达不到小灯泡的额定电压
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)此时灯泡的实际电压低于额定电压,为了测量灯泡的额定功率,就必须增大电压表的示数。根据U总=UL+U变可知,此时电压表的示数要减小;根据串联电路电压与电阻成正比可知,变阻器的阻值要减小,即滑片向左移动。
根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P额=U额I额计算额定功率。
(2)注意电压表正负接线柱的连接情况;根据欧姆定律计算出变阻器的阻值为零时灯泡两端的实际电压,与额定电压比较,从而确定灯泡的电压是否能够达到额定电压即可。
【解答】(1)按图甲所示连接电路,闭合开关,移动滑动变左端移动。根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.5A,灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。
(2)a.根据丙图可知,电压表的a接线柱与负极相连,应该为“-”接线柱;如果改接到c点,那么就与电源正极相连,指针会反向偏转,造成损坏;
b.当变阻器的阻值为零时,灯泡与R0串联,此时通过电路的电流:;
那么灯泡的最大电压为:UL=ILRL=0.4A×5Ω=2V<2.5V;
因此无论怎样调节滑片,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压。
22.【答案】(1)电流;不同
(2)R2
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)将R3与R2并联后,R1就处在并联电路的干路上,因为干路电流等于支路电流之和,所以通过R1和R2的电流不同,据此分析甲实验的探究目的;
(2)左侧液面出现高度差,说明左边的R1正常工作,电路中存在电流。右边没有出现高度差,只能说明R2的电阻出现问题,即它发生断路。
【解答】(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,电阻丝 R3 的作用是使通过电阻丝 R1和R2的电流不同。
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧 U 型管中液面很快出现高度差,右侧 U 型管中液面高度差为零,原因是电阻丝R2断路。
23.【答案】3.24×105;热
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Pt计算待机消耗的电能;
(2)电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应。
【解答】(1)该家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到:W=Pt=9W×2×(3600s×5)=3.24×105J;
(2)婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的热效应所致。
24.【答案】750;15000
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算输出电压;
(2)根据W=Pt计算释放的能量。
【解答】(1)输出电压为:;
(2)“人造太阳”此次释放的能量:W=Pt=3×104W×0.5s=15000J。
25.【答案】6;0.6
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图甲利用公式P=UI找到灯泡功率为1.8W时对应的电压,根据图乙确定灯泡电压和总电压的关系,从而计算出电源电压;
(2)根据公式计算通过R的电流。
【解答】(1)根据甲图可知,当灯泡的电压为6V,通过它的电流为0.3A时,根据P=UI可知,此时灯泡的功率为1.8W。
根据乙图可知,灯泡与电阻R并联,
那么电源电压等于灯泡的电压。
即电源电压为6V。
(2)通过R的电流为:。
26.【答案】(1)电铃响;电流的磁效应
(2)灯泡发光;电流的热效应
(3)发生化学反应;电流的化学效应
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】电流通过导体时会产生磁场,这就是电流的磁效应;电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应;电流通过溶液时可能发生化学变化,这就是电流的化学效应。根据开关的位置,确定哪个用电器被接通,然后根据用电器的种类确定电流效应的种类。
【解答】(1)开关与“1”接触时,电铃所在的电路被接通,那么现象:电铃响;电流内部有一个电磁铁,通过它利用电流产生磁场不断切断和接通电路,从而带动小锤敲击铃铛盖发出声音,因此效应:电流的磁效应。
(2)开关与“2”接触,接通灯泡所在电路,那么现象:灯泡发光;因为灯泡不断的将电能转化为内能,所以效应为:电路的热效应。
(3)开关与“3”接触,接通溶液所在的电路,其中的铜离子会在负极得到电子变成红色的铜而析出,现象:发生化学反应;由于有新物质铜生成,所以发生了化学变化,那么效应:电流的化学效应。
27.【答案】12;90
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据表格找到光敏电阻阻值和光强的数量关系,然后计算出E=1.5cd时的阻值;
(2)首先根据计算出此时的总电阻,再根据R0=R总-R计算出定值电阻的阻值,最后根据Q0=I02R0t计算产生的热量。
【解答】(1)比较表格中数据可知,光敏电阻的阻值与光照强度的乘积都是18,那么当光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=。
(2)此时的总电阻;
此时定值电阻R0=R总-R=18Ω-12Ω=6Ω;
那么它产生的热量为:Q0=I02R0t=(0.5A)2×6Ω×60s=90J。
28.【答案】大于;大于
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)玻璃管内液面上升高度的大小取决于电阻丝产生热量的多少,根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当产生的热量和电阻相同时,加热时间与电流成反比,据此分析即可。
【解答】(1)R甲长度大于R乙,那么电阻R甲>R乙;电阻丝R甲和R乙串联,通过它们的电流和时间相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,甲产生的热量大于乙产生的热量,那么甲内煤油的温度更高,体积膨胀更多,则甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙。
(2)断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,变阻器接入的阻值增大,那么通过电阻甲的电流变小。甲内玻璃管液面上升高度h甲与原来相同,即产生相同的热量时,根据根据焦耳定律Q=I2Rt可知,现在所需的时间t2大于t1。
29.【答案】甲;乙
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】首先根据公式比较两个灯泡的电阻,然后根据Q=I2Rt比较串联时产生的热量多少,再根据比较并列时产生热量的多少。
【解答】根据公式可知,当电压相等时,功率与电阻成反比。
因为500W<1000W,
所以R甲>R乙。
在串联电路中,各处电流都相等,
根据Q=I2Rt得到串联它们产生热量之比:;
因此Q甲>Q乙;
在并联电路中,各支路两端电压相等;
根据可知并联时产生的热量之比:;
那么Q甲30.【答案】(1)低
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,
此时通过电路的电流;
(3)高温档消耗的电能:W=P高t=10W×(3600s×6)=2.16×105J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式比较不同状态下电路总功率的大小,然后确定它的工作状态;
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,根据公式计算出通过电路的电流;
(3)根据W=P高t计算出消耗的电能。
【解答】(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,只有电阻R2工作,此时总电阻为R2;
旋转开关S接触“cd”时,两个电阻并联,此时总电阻为R并;
则R2>R并;
根据公式可知,此时总功率P2则前者为低档,后者为高档。
31.【答案】(1)减小
(2)解:根据甲图可知,加热电阻R1工作的时间为: ;
R1的功率 ;
8h内消耗的电能为:W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h;
根据乙图可知,加热电阻R1工作15min,加热电阻R2工作:8h-15min= ;
那么R1消耗的电能为:W1=P1t=1.21kW× = ;
R2的功率为: ;、
R2消耗的电能为:W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h;、
那么消耗的总电能为:W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h;
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
(3)①调大变阻器的阻值;②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当温度升高时,衔铁被吸下来,接通大电阻R2所在的电路,此时发热功率减小,处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大,而总电阻减小,根据R总=Rx+R可知,此时热敏电阻Rx的阻值减小;
(2)根据甲图可知,加热15s,停止15s,即工作时间占开关闭合总时间的一半,据此计算出加热时间,然后根据 计算出加热功率,最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能;
根据图乙可知,先大功率加热15min,后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能,然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
(3)无论温度高低,电磁铁吸合时需要的磁场强度相同,即通过电磁铁的电流相同,也就是电路的总电阻相同。当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,再根据R总=Rx+R可知,变阻器的阻值要变大。
当温度升高时,如果变阻器的阻值保持不变,那么总电阻减小,根据U=IR可知,要保持电流不变可以减小电源电压。
32.【答案】(1)解:m水=2×10-3m3×1×103kg/m3=2kg
Q吸=C水m水△T=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(44℃-30℃)=1.176×105J
Q放=Q吸÷η=1.176×105J÷80%=1.47×105Jt= = =147s
(2)解:R总= = =1210ΩR2= = =48.4ΩR1=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式m水=ρ水V水计算出饮水机内水的质量,再根据公式Q吸=c水m水△t计算出水吸收的热量,最后根据计算出电热丝放出的热量,根据 计算需要加热的时间。
(2)根据电路图可知,当开关S2闭合,S1断开时,两个电阻串联,此时功率小为保温状态,根据 计算出串联时的总电阻。
当开关S2闭合,S1闭合时,只有电阻R2工作,此时功率大为加热状态,根据计算它的电阻,最后根据串联电路R1=R总-R2计算即可。
33.【答案】(1)解:R2= =242Ω
(2)解:Q=Cm△t=4.0×103J/(kg·℃)×0.4kg×(40℃—20℃)=3.2 ×104 J
(3)解:Q总=P加热t=220W×200s=44000J
η= ≈72.7%
【知识点】电功率计算公式的应用;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据图片可知,当开关接2和3时,只有电阻R1工作,为保温状态;当开关接3和4时,R1和R2并联,为加热状态,首先根据P2=P加热-P保温计算出R2的功率,再根据 计算出它的阻值;
(2)根据公式Q=cm△t计算出牛奶吸收的热量;
(3)根据图片确定加热时间,然后根据Q总=P加热t计算消耗的电能,最后根据公式计算出加热效率。
34.【答案】(1)当只闭合开关S1时,只有电动机工作,此时吹冷风,
电吹风工作1min消耗的电能为:W=P冷t=80W×60s=4800J;
(2)当同时闭合S1、S2时,此时电动机和电阻都工作,吹热风。
电阻R的功率P=P热-P冷=880W-80W=800W;
通过电阻R的电流为:。
(3)1min内电流通过R产生的热量Q=Pt=800W×60s=48000J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当只闭合开关S1时,只有电动机工作,此时吹冷风,根据W=P冷t计算消耗的电能;
(2)当同时闭合S1、S2时,此时电动机和电阻都工作,吹热风。首先根据P=P热-P冷计算出电阻R的功率,再根据计算即可;
(3)根据Q=Pt计算通过R产生的热量。
35.【答案】(1)
(2)2.30;B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,以及变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电压表的量程和分度值,然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数增大还是减小,然后根据U=IR确定电流表的示数变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为2.5V<3V,所以电压表选择0~3V的量程,它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连,只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电压表量程0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V。因为2.3V<2.5V,所以电压表的示数要增大,根据U=IR可知,电流表的示数要增大,而变阻器的阻值要减小,则:调节滑动变阻器的滑片向B端移动,直至小灯泡正常发光。
36.【答案】(1)滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处
(2)小灯泡断路
(3)1.05
(4)偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止电流过大烧毁电表或用电器,通常将变阻器的阻值调到最大;
(2)在测量灯泡功率的实验中,如果灯泡断路,那么电压表串联在电路中。因为它的内阻很大,所以通过电流表的电流几乎为零;因为串联电路中电压与电阻成正比,所以它的电压几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定灯泡的额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先根据并联电路的电流特点分析电流表的示数变化,再根据P=UI分析灯泡功率的变化。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器的滑片在最左端时电阻最大,则小敏的操作错误为:滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3)根据图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.42A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.42A=1.05W。
(4)电压表与灯泡并联,根据I总=I灯+I表可知,测得的灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知,测出的额定功率比实际值偏大。
37.【答案】(1)滑动变阻器(或R)
(2)右
(3)11.25
(4)不可靠,没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压;
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析变阻器的阻值变化,再根据变阻器的接线情况确定滑片的移动方向;
(3)根据公式P=UI计算电功率的值;
(4)在科学研究中,往往需要多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样才能保证得到的结论更客观,公正,具有普遍意义。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表与变阻器并联,所以电压表测滑动变阻器的电压。
(2)电流表的示数变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,变阻器的阻值变大。根据图甲可知,此时滑片向右移动。
(3)表中缺失的电功率为:P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
(4)小科只通过上述探究得出实验结论不可靠,理由为:没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)。
38.【答案】在潮湿的夏季,长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽,容易腐蚀损害电子元件,同时容易引起漏电、电线短路等事故.而根据焦耳定律可知,给电脑通电后,电脑元件会发热,同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高,蒸发加快,使电子元件变得干燥;因此,给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽,延长电脑使用寿命.
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)当电流通过导体后都会产生热量;
(2)水吸热由液体变成气态发生汽化现象。
据此分析即可。
【解答】 在潮湿的夏季,长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽,容易腐蚀损害电子元件,同时容易引起漏电、电线短路等事故。而根据焦耳定律可知,给电脑通电后,电脑元件会发热,同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高,蒸发加快,使电子元件变得干燥;因此,给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽,延长电脑使用寿命。
39.【答案】锡纸上镀膜的金属总电阻非常小,将锡纸接在两节5号电池的正负极,引起电源短路,短路电流极大。又因为中间较窄部分电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可得,中间较窄部分
产生的热量比较大,温度升高较快,当温度高于纸的着火点后,中间较窄部分的纸便被引燃。
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)当电路发生短路时,通过电路的电流会很大;
(2)导体的电阻与横截面积成反比,即导体越窄,它的电阻越大;
(3)根据焦耳定律 Q=I2Rt 可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
【解答】 锡纸上镀膜的金属总电阻非常小,将锡纸接在两节5号电池的正负极,引起电源短路,短路电流极大。又因为中间较窄部分电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可得,中间较窄部分产生的热量比较大,温度升高较快,当温度高于纸的着火点后,中间较窄部分的纸便被引燃。
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