第十五章 电功和电热 专项训练 2022-2023学年苏科版物理九年级下册

《第十五章 电功和电热》专项训练 专项一 电、热综合计算 1. 电脑的中央处理器(CPU)只有半张扑克牌大小,工作时放出热量多,常采用散热片与风扇组合冷却.某电脑CPU的功率为100 W,其中发热功率占8%,铜质散热片的质量是1.2 kg.若工作半小时,CPU消耗电能　　　　J,产生热量　　　J,这些热量可使散热片温度升高　　　　℃.[c铜=0.39×103 J/(kg·℃),结果保留一位小数]  2. 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.电热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 额定电压 220 V 容积 30 L 加热功率 2 000 W 保温功率 800 W (1)开关S跳至　　　触点位置时,电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,电热水器正常工作了35 min,需消耗多少电能?加热效率是多少? 3. 如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜,使用时镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于成像,该防雾镜的相关数据如表所示. (1)防雾镜正常工作时的电流是多少? (2)经测试,在-5 ℃环境下工作500 s使平面镜的平均温度升高了40 ℃,电热膜给平面镜的加热效率η是多少?[玻璃的比热容为0.75×103 J/(kg·℃)] (3)如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要,求R的最大阻值. 专项二　家庭电路作图与故障分析 类型1　家庭电路作图 1. 用笔画线代替导线,将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中.要求:符合安全用电原则;熔断器控制插座;拉线开关控制电灯. 2. 为判断如图所示的家庭电路中白炽灯L1是否短路,将火线上的熔丝断开,用另一只完好的白炽灯L2作为“校验灯”接入电路,然后闭合总开关,再闭合开关S,即可根据L2的亮暗作出判断.请在图中补画一根导线,将L2正确接入电路. 3. 小明想用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,既可以在楼下开灯到楼上关灯,又可以在楼上开灯到楼下关灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成题图的电路. 类型2　家庭电路故障分析 4. 如图所示的家庭电路,当闭合开关时,发现电灯不亮.若原因是图中打“✕”的位置发生了断路,则在开关闭合的情况下用测电笔测试电路中A点时,测电笔氖管　　　　(填“会”或“不会”)发光. 5. 在如图所示的家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光.若电路中只有一处故障,则故障可能是(　　) A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.灯丝烧断 D.插座短路 6. 现代化的家庭电路不仅让我们的生活更安全,更给我们带来了很大的舒适和便捷.如图所示是小清家配电系统的简化电路图.一天,小清在插座上插上了新买的制冷机后,开关1“跳闸”了,而其他开关正常.拔掉制冷机后合上开关1,其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象.根据以上描述,下列说法正确的是(　　) A.插座出现了短路现象 B.开关2或者开关3可能被短路 C.开关4可能断路 D.开关2、3、4允许通过的最大电流之和远大于开关1允许通过的最大电流 专项三 探究实验 类型1 测量小灯泡的电功率 1. 小红在做“测量小灯泡的功率”实验时,电源电压恒为6 V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω.小红连接的部分电路如图甲所示,所用滑动变阻器的最大阻值为40 Ω. 【基础设问】 (1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路的连接. (2)连好电路后,小红进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是　　　　　　　　(填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”). (3)排除故障后继续实验,某次实验中,小红看到电压表示数为1 V,此时小灯泡发光较暗,原因是　　　　　　　;要使小灯泡正常发光,应向　　　　(填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察　　　　(填“电流表”或“电压表”)示数,直至　　　　　　　　.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是　　　　W. (4)小红根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙中的图线a所示.观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线.为便于分析,将线段AB延长作出图像