3.6 电能（2）-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

§第14讲 电能（2） 焦耳定律 1.如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个进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R1<R2下列说法正确的是(　　) A．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 2.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气)。请仔细观察实验结果进行分析。 h1 h2 h3 U形管液面高度差(cm) 4 8 2 (1)实验时，通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用的实验方法是 。 (2)探究电热和电阻的关系应采用 两容器，比较h1和h2的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。 (3)探究电热和电流的关系应采用 两容器，比较h2和h3的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的 。 3.某兴趣小组用300毫升锥形瓶、铜导线、玻璃管、塞子和电阻圈等器材设计了一个如下图所示的实验装置，铜导线一端连接到电阻圈，另一端可以连接到外部电路，电阻圈可以取出更换型号。在锥形瓶中加入了适量的红墨水（能够浸没玻璃管的下端），用这一个装置与学生电源、滑动变阻器、电流表、电阻圈（有5欧和10欧两种型号）连接起来，再增加一个秒表，验证通电导体产生的热量与导体电阻大小的关系。 （1）利用上述实验器材（提示：实验用的锥形瓶装置只有一个），结合所学的知识，请你写出具体的实验步骤：___________。 （2）实验中电阻圈上不小心沾上了少量红墨水，小明认为水分蒸发吸热，会导致玻璃管内液体上升变慢，但实验结果却是玻璃管内液体上升速度更快，你认为原因是：___________。 4.小红和小明分别利用如图所示的装置进行“电流一定时，电流产生的热量与电阻关系”的探究实验。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连 （他们所用的各种同类器材性能相同）。问： （1）实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的。 （2）他们同时开始进行实验，小红的方案观察到的现象是 （选填“a”、“b”）气球先鼓起来； 小明的方案观察到的现象是 （选填“c”、“d”）气球先鼓起来；经过相同时间， （选填“a”、 “b”、“c”、“d”）的体积最大。 （3）小红和小明的实验方案中， 的实验方案是错误的，其原因是 。 （4）若实验中以温度计代替气球，你认为好不好？为什么？ 。 电热器 5.某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图象如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是 kW•h．已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，则R2＝ Ω。 6.保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路．S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，电源电压为36V，最低加热功率为45W，其中R1=14.4Ω，R2=3.6Ω．求：（1）当S拔至何处时，保温箱的温度最低？（2）加热的最大功率是多少？（3）R3的阻值是多少？ 7.如图所示是某家用电压力锅及其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800 W；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40 mA时，发红光，达到40 mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2 V；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。 求：(1)电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，R0的最大阻值是多少？ (2)当锅内气压为110 kPa时，锅内气体对面积为400 cm2的锅盖的压力多大？ (3)在保压状态下，加热器正常工作1 h耗电0.2 kW·h，R2的阻值是多少？ (4)用该压力锅对5 L、20 ℃的水加热，正常工作35 min，水温升高到多少 ℃？[