专题10 焦耳定律和电热器-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（苏科版）

专题10 焦耳定律和电热器 考点一 电流的热效应 电热器 1．（23-24九上·淮安·期末）北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（　 　） A．电冰箱 B．电风扇 C．电饭锅 D．洗衣机 5．（23-24九上·泰州靖江·期末）物理老师给同学们做短路演示实验时，他将蓄电池、自制铜导线组成短路电路，如图所示是在实验中铜导线烧断时的情境，烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与其它同长度的铜导线相比，它的（　 　） A．电阻较大 B．电压较小 C．电流较大 D．电功率较小 2．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。下面是小华在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与之不相同的是（　　） A．学习电压时，可以通过水压来认识它 B．在“影响电流热效应的因素”的实验中，通过温度计示数变化来确定电热的多少 C．学习磁场时，用小磁针静止时N极的指向反映磁场方向 D．在动能影响因素实验中，通过木块被推距离远近判断动能大小 3．（23-24九上·扬州宝应·期末）下列是生活中常见的一些数据，其中最贴近实际的是（　　） A．电饭锅煮饭时的功率约为100W B．储热式电热水器给水加热时的功率约为3000W C．电子手表正常工作时的电流约为150mA D．教室内的一只荧光灯正常工作时的电流约为1A 4．（23-24九上·南通海门·期末）如图所示，用一条中间较窄的锡箔纸把两节新干电池正负极相连，其总电压为_____V，稍候发现锡箔纸较窄处的纸先燃烧起来。这是电流的_____效应，由于锡箔纸较窄处与较宽处的 _______（选填“电流”或“电阻”）不同，产生的热量不同。 5．（23-24九上·盐城东台·期末）妈妈去市场买电热水壶，发现有甲、乙两种容积相同但规格不同的电热水壶，甲规格为“220V 880W”，乙为“220V 1500W”。甲电热水壶正常工作时的电流为___________A，妈妈想买一只烧水快的电水壶，你给妈妈的建议应选购___________电热水壶，理由是___________。 考点二 焦耳定律及探究实验 6．（23-24九上·南京联合体·期末）如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　） A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点 B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系 C．闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快 D．滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢 7．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω ④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 8．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示，R1＝R2＝R3，此实验可探究电流通过导体时产生的热量与_____因素有关（选填“电流”、“电阻”或“时间”）。 9．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）下面是探究焦耳定律的实验： （1）实验装置如图，该实验通过观察______来比较电阻产生电热的多少？ （2）若要探究电流对电热的影响，应选择观察______两个实验装置； （3）若观察甲、丙两实验装置，会发现电阻丝______（R1/R3）产生的热量更多，由这一现象可知______（电流/电阻）对电热的影响更大。 10．（23-24九上·淮安·期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置图局部， 两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）图甲装置是为了探究电流产生的热量与___________的关系。 （2）图乙装置R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比Q1:Q2=_________实验时电阻 R3与R2的阻值___________（选填“一定”或“不一定”）相同。 为了使左右两个 U形管内液面高度差更明显， R3应选用___________（选填2Ω、5Ω或 10Ω）。 11．（23-24九上·南京鼓楼·期末）用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是________，实验中通过观察______________________来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶________，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶________，并将其电阻与图甲中R________（选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶________中的液体吸热最多，烧瓶________中的液体升温最慢。 考点三 电热计算 12．（23-24九上·南京鼓楼·期末）塑料袋封口夹的电路图如图所示，它利用电流的_________效应实现高温封口，已知电源电压恒为6V，电热丝R为1Ω，闭合开关S，3s内产生的热量为_________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以__________（选填“增大”或“减小”）R的阻值。 13．（23-24九上·南通海门·期末）某家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为5A。其额定功率为 _________W，正常工作10min，消耗的电能为 ____________J，可使标有“1800imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁 ________次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为100W，则电动机线圈的电阻为 _____Ω。 14．（23-24九上·盐城东台·期末）如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的___________效应工作的，通电2min产生的热量为___________J；若使用时总把塑料烫坏，改进的措施是___________（答一种即可）。 考点四 多档位电热器 15．（23-24九上·泰州海陵·期末）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“焖饭保温”两挡功能，和均为电阻丝，电路结构简图如图所示．“高温烧煮”挡时功率为，“焖饭保温”挡时功率为。求： （1）闭合断开时，电饭锅处于_____________挡； （2）电阻丝的阻值___________； （3）当电饭锅处于“高温烧煮”挡时，消耗___________J的电能。 16．（23-24九上·扬州宝应·期末）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示。R1和R2均为发热电阻，保温挡功率为100W，加热挡功率为900W。则R2的电阻值为______Ω；用煮茶器将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到沸腾，需要的时间为______s。[气压为标准大气压，煮茶器的加热效率为80%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 17．（23-24九上·南京联合体·期末）如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至_________（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是_________A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为_________J。 18．（23-24九上·扬州宝应·期末）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是 A．开关旋至“1”档，开启化霜功能 B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω C．化霜与防雾电路的总功率之差为15W D．从防雾到除露，电路总电流变化1A 19．（23-24九上·泰州海陵·期末）科技兴趣小组用一个的电阻、开关、导线等器材制作一个电烤箱，将电烤箱接入家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关S，甲电路中消耗的电功率是________________W。小组发现烤熟红薯耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来与规格相同的电阻进行改装，其中________________图改装可达到目的，请简述理由：________________。 20．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，分别对应甲、乙、丙、丁四种连接方式中的一种。 （1）高温挡对应的是图_________的连接方式； （2）若该热水壶标注的中温挡功率为500W，试据此求出R1的阻值_________； （3）若仅将该电热水壶接入家庭电路，用高温挡烧水时，电能表指示灯6分钟内闪烁了128次，如图戊，试通过计算说明该水壶高温挡的功率有没有“虚标”_________? 21．（23-24九上·盐城东台·期末）如图是某课外科技活动小组同学设计的一个两档加热温箱的电路图。R0和R都是加热的电阻丝，电源电压恒为20V。S闭合时R0的功率为50W，S断开时R0的功率为32W。求： （1）S闭合时，温箱工作1min产生的热量； （2）R0的电阻； （3）S断开时，温箱的总功率。 22．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风风扇。 （1）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中________（选填“A”或“B”）位置； （2）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少?（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？________ 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W 23．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【】，求： （1）电热丝R1的阻值； （2）水吸收的热量； （3）该热水器高温挡功率。 24．（23-24九上·扬州广陵·期末）图乙是养生壶图甲的简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为养生壶中的加热电阻，R2的阻值为60Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡养生壶的电功率为440W。求： （1）低温挡工作时，电路中电流； （2）R1的阻值； （3）高温挡工作时的电功率。 考点五 非纯电阻电路计算 25．（23-24九上·扬州广陵·期末）家用电风扇的工作电压220V，电动机线圈电阻为100Ω，正常工作时，通过的电流为0.2A，通电5min，电风扇消耗的电能为__________J，线圈产生的热量为__________J。 考点六 电功和电热综合计算 26．（23-24九上·南京鼓楼·期末）某油电混合动力小汽车进行性能测试，先采用燃油作为动力，该车在一段平直的公路上匀速行驶了40km。已知车总重为，车行驶中受到的阻力为车总重的0.05倍。 （1）求测试过程该车牵引力做的功； （2）若该过程中每百公里的耗油量为3.5kg，燃油热值为，求该过程中燃油完全燃烧放出的热量； （3）现改用电动力对该车进行上述测试，发现该车在同一路段同样行驶40km，只需要消耗电能8kW·h，通过计算比较用燃油和用电做动力哪种效率更高？ 27．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）很多物理量的单位是以科学家名字命名的。下列以科学家的名字命名的物理量单位与其物理量对应正确的是（　　） A．安培——电阻 B．欧姆——电压 C．焦耳——热量 D．伏特——电流 28．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）下列对于科学研究方法的说法中，正确的是（　　） ①研究电流与电压的关系时，保持电阻一定——控制变量法 ②在探究电流热效应时，用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量——等效替代法 ③通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积得出杠杆的平衡条件——归纳法 ④通过与水流的比较建立电流概念——对比法 A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．只有③④ 29．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为________Ω，R2的最大阻值为________Ω，电源电压为________V，R1的功率变化了________W。 30．（23-24九上·南通市·期末）随着科技的发展，电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连（如图甲）。相比于传统的金属发热电阻丝，电热膜是以整个膜为加热面，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热。电热膜发展潜力巨大，除了在汽车上有所应用之外，也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。 （1）电热膜是利用电流的________效应工作的； （2）如图甲所示，若电热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还________（选填“能”、“不能”）正常工作；正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA________IB（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （3）某型号的梳妆防雾镜的质量是1.2kg，额定功率为88W。玻璃背面粘有等大的电热膜，接通电路时镜面升温，便于成像。正常工作250s，可使玻璃镜面平均温度升高22℃，则电热膜的加热效率为________%；如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，以满足不同季节使用的需要，R的最大阻值为________Ω。[c玻璃＝0.75×103J/（kg•℃）] 31．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）阅读短文，回答下列问题： 神奇的热电偶 1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：如图所示，把一根铁丝的两端与两根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的杯中保持低温（冷接头），另一个连接点B放在火焰上加热（热接头），发现电流表的指针向右发生偏转，表明闭合电路中产生了电流，塞贝克把这种电流叫做“热电流”，这样的电路叫做“热电偶电路”。 塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量，并对35种金属排成一个序列（即Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-……），并指出，当序列中任意两种金属构成闭合回路时，电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。 下表是通过实验测得的热电流大小与温度差关系的一组数据： 两接点间的温度差/oC 0 1 100 200 300 500 800 1000 1500 1700 电路中的电流/mA 0 1 64 142 229 417 731 956 1545 1781 （1）如图中的热电偶实际上是一个电源，它是将________能转化为电能； （2）其它条件不变，只将A处的冰水混合物换成沸水，电路中的电流________（变大/变小/不变），若只将图中的铁丝换成铅（Pb）丝，电路中的电流方向，________（改变/不变）； （3）若将图中连接点A与一恒温物体接触，连接点B与被测物体接触，则电流表的刻度用于显示温度的高低，关于这种温度计，下列说法正确的是________。 A．量程比常用的液体温度计小 B．刻度是不均匀的 C．不可以测量0℃以下的温度 32．（23-24九上·连云港·期末）PTC热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，其电阻值随着本身温度的升高呈现出阶跃性的增加，在跃变区，温度升高，电阻值急剧增大。当温度超过时热敏电阻失去效能。某电热器的发热体是由PTC热敏电阻制成的，其电阻—温度特性曲线如图甲所示。电阻—温度对应关系如下表所示，环境温度是25℃时，该电热器的电流—电压特性曲线如图乙所示。 温度/℃ 10 25 100 105 110 120 阻值/Ω 8 10 500 550 650 1000 （1）用PTC热敏电阻来制作温度计，应当让它工作在温度范围内___________（选填“小于”“大于且小于”或“大于”）； （2）加在该电热器两端的电压在200V附近时，随着电压升高，发热体的温度___________（选填“升高”“降低”或“不变”）； （3）环境温度是25℃，该电热器在220V电压下稳定工作时，发热体的温度是___________℃。当环境的温度升高时，发热体的发热功率会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 33．（23-24九上·南通市·期末）阅读短文，回答问题。 电吹风机 如图甲是某品牌电吹风机，其外壳材质由高级复合材料PA6.6制成，最高可承受约2400N的压力，转速可达11万转每分钟，千发速度是普通吹风机的3倍，可让吹风机在最大风力工作时噪声不超过60dB 吹风机工作时高速电机在手柄下段吸入气体，从环形出风口高速吹出，同时带动后面及周围的倍增气流向前流动，其相关参数见表。（空气的密度为1.3kg/m3） 相关参数 额定电压 220V 最大功率 1600W 电机转速 1.1×105r/min 电机吸入最大气流 14L/S 出风口最大气流 40L/S （1）下列关于该品牌电吹风机说法不正确的是______； A．电动机利用磁场对电流的作用来工作 B．超声波降噪技术是从人耳处减弱噪声 C．外壳复合材料材质具有硬度大的属性 D．吸风利用流体压强与流速的关系工作 （2）当吹风机以最大气流工作时，出风口每秒钟吹出的空气质量为________g；若该吹风机单独以最大功率工作3min，可使标有________次； （3）该电吹风等效电路如图乙，R为定值加热电阻若电动机的功率为200W，则加热电阻R的电功率为________W，电阻R的阻值为________Ω（保留一位小数）； （4）实际电路中，如图乙的S2和S3是两个利用脉宽调制（PWM）方式工作的自动控制开关，即开关通过“占空比”来调节各自的平均功率。“占空比”是指一定时间内通电时间和总时间之比，原理示意如图丙，则平均功率P与最大功率PM和占空比η的关系式为P＝_________；若某控制开关占空比越大，表示该控制开关一定时间内通电时间越________（选填“长”或“短”）； （5）当电机用最大气流吸入时，需将电机吸入的空气加热到90℃，每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为__________J；加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为______________。[空气的比热容为，室温为20℃] 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 焦耳定律和电热器 考点一 电流的热效应 电热器 1．（23-24九上·淮安·期末）北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（　　） A．电冰箱 B．电风扇 C．电饭锅 D．洗衣机 【答案】C 【解析】带电源的智能控温加热手套的工作原理是电流的热效应，此过程中电能转化为内能。 A．电冰箱靠压缩机工作，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意； BD．电风扇、洗衣机的主要部件是电动机，电动机工作时是将电能转化为机械能，故BD不符合题意； C．电饭锅是靠电流热效应来工作的，是将电能转化为内能，故C符合题意。 故选C。 2．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。下面是小华在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与之不相同的是（　　） A．学习电压时，可以通过水压来认识它 B．在“影响电流热效应的因素”的实验中，通过温度计示数变化来确定电热的多少 C．学习磁场时，用小磁针静止时N极的指向反映磁场方向 D．在动能影响因素实验中，通过木块被推距离远近判断动能大小 【答案】A 【解析】 A．通过电路中的灯泡是否发光来判断电路中是否有电流，这种方法是转换法。学习电压时，可以通过水压来认识它，采用了类比法，故A符合题意； B．在“影响电流热效应的因素”的实验中，通过温度计示数变化来确定电热的多少，是运用了转换法，故B不符合题意； C．学习磁场时，用小磁针静止时N极的指向反映磁场方向，是运用了转换法，故C不符合题意； D．在动能影响因素实验中，通过木块被推距离远近判断动能大小，是运用了转换法，故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24九上·扬州宝应·期末）下列是生活中常见的一些数据，其中最贴近实际的是（　　） A．电饭锅煮饭时的功率约为100W B．储热式电热水器给水加热时的功率约为3000W C．电子手表正常工作时的电流约为150mA D．教室内的一只荧光灯正常工作时的电流约为1A 【答案】B 【解析】 A．电饭锅煮饭时的功率约为1000W以上，故A不符合题意； B．储热式电热水器属大功率用电器，给水加热时的功率约为3000W，故B符合题意； C．电子手表的功率非常小，其正常工作时的电流约为，故C不符合题意； D．照明灯的功率在40W左右，工作电流 故D不符合题意。 故选B。 4．（23-24九上·南通海门·期末）如图所示，用一条中间较窄的锡箔纸把两节新干电池正负极相连，其总电压为_____V，稍候发现锡箔纸较窄处的纸先燃烧起来。这是电流的_____效应，由于锡箔纸较窄处与较宽处的 _______（选填“电流”或“电阻”）不同，产生的热量不同。 【答案】 ①．3 ②．热 ③．电阻 【解析】 [1]一节干电池的电压为1.5V，用一条中间较窄的锡箔纸把两节新干电池正负极相连，则两节干电池串联，其总电压为3V。 [2]锡箔纸较窄处的纸先燃烧起来，这是电能转化为内能。当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。 [3]锡箔纸串联在电路中，因串联电路中各处的电流相等，材料和长度相同时，根据Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多。 5．（23-24九上·盐城东台·期末）妈妈去市场买电热水壶，发现有甲、乙两种容积相同但规格不同的电热水壶，甲规格为“220V 880W”，乙为“220V 1500W”。甲电热水壶正常工作时的电流为___________A，妈妈想买一只烧水快的电水壶，你给妈妈的建议应选购___________电热水壶，理由是___________。 【答案】 ①．4 ②．乙 ③．电功率大，单位时间内产生的热量多##电功率大 【解析】 [1]甲电热水壶规格为“220V 880W”，则甲电热水壶正常工作时的电流 [2][3]由题意可知，乙热水壶的额定功率大，根据W=Pt可知，相同时间，乙热水壶产生的热量多。 考点二 焦耳定律及探究实验 6．（23-24九上·南京联合体·期末）如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　） A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点 B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系 C．闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快 D．滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢 【答案】D 【解析】 A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小，在质量相同、吸收的热量相同的情况下，煤油温度变化量较大，升温快，实验效果好，故A正确，不符合题意； B．观察该装置可知道，闭合开关后，同时通电，同时断电，两电阻丝的加热时间是相同的，两电阻丝是串联，串联电路的电流处处相等，流过它们的电流是相同的，但是电阻阻值不同，R1>R2，通过温度计可以反映电阻丝产生的热量多少，该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，故B正确，不符合题意； C．闭合开关后，通过两电热丝的电流大小相等，通电时间是相同的，R1>R2，根据焦耳定律可知，Q1>Q2，甲烧瓶中电阻丝放出的热量较多，甲烧瓶中煤油吸收的热量较多，根据可知，都是煤油，比热容的大小是相同的，煤油的质量是相等的，则甲烧瓶中煤油升高的温度较大，即甲烧瓶中煤油温度上升比乙快，故C正确，不符合题意； D．滑动变阻器的滑片向左移，可看到变阻器接入电路的阻值变小，电路的电流增大，两电阻丝的电流增大，根据焦耳定律可知，相同时间内两烧瓶中电热丝产生的热量增大，相同时间内煤油吸收的热量增大，相同时间内两烧瓶中煤油温度上升更多，即两烧瓶中煤油温度上升将变快，故D错误，符合题意。 故选D。 7．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） ①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 ②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω ④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【解析】 ①U形管中液面高度变化主要是由透明容器中空气的热胀冷缩引起的，故①错误； ②图甲装置中，两电阻串联，电流相等，电阻不相等，能探究电流通过导体产生热量与电阻的关系，故②正确； ③图乙实验过程中右边两个电阻丝并联，右边容器中的电阻通过的电流与左边电阻丝通过的电流不相等，探究的是电热与电流的关系，需要保持电阻相同，故阻值应该等于5Ω，故③错误； ④电炉丝热与电炉丝相连的导线串联，电流相等，电阻不相等；用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象，故④正确；故①③错误，②④正确。 故选C。 8．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示，R1＝R2＝R3，此实验可探究电流通过导体时产生的热量与_____因素有关（选填“电流”、“电阻”或“时间”）。 【答案】电流 【解析】 由图可知，右侧容器中的电阻R2与容器外的电阻R3并联，再与左侧容器中的导体R1串联，因此通过R1和R2的电流不同，电阻大小和通电时间相同，故图中所示的实验是探究电流通过电阻时产生的热量与电流大小的关系。 9．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）下面是探究焦耳定律的实验： （1）实验装置如图，该实验通过观察______来比较电阻产生电热的多少？ （2）若要探究电流对电热的影响，应选择观察______两个实验装置； （3）若观察甲、丙两实验装置，会发现电阻丝______（R1/R3）产生的热量更多，由这一现象可知______（电流/电阻）对电热的影响更大。 【答案】 ①．U形管内的液面高度差 ②．乙丙 ③．R1 ④．电流 【解析】 （1）[1]如图所示实验装置，容器内密封等质量的空气，电热丝产生热量越多，U形管内的液面高度差越大，故通过观察U形管液面高度差来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫转换法。 （2）[2]若观察乙、丙两实验装置可知，R3和R4并联后再与R2串联，根据串联和并联电路电流的规律，通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流，而通电时间相同 根据控制变量法，这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系。 （3）[3][4]观察甲、丙两实验装置可知，甲图容器内R1的电阻阻值是丙图容器中电阻R3阻值的一半；根据串联和并联电路电流的规律，通过R1的电流是通过R3电流的2倍，而甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差，则R1电阻丝产生的热量更多，这表明电流对电热的影响更大。 10．（23-24九上·淮安·期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置图局部， 两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 （1）图甲装置是为了探究电流产生的热量与___________的关系。 （2）图乙装置R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比Q1:Q2=_________实验时电阻 R3与R2的阻值___________（选填“一定”或“不一定”）相同。 为了使左右两个 U形管内液面高度差更明显， R3应选用___________（选填2Ω、5Ω或 10Ω）。 【答案】 ① 电阻 ②．4:1 ③．不一定 ④．2Ω 【解析】 （1）[1]图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，控制了电流和通电时间相同，而电阻大小不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的大小的关系，通电一段时间后，由于右侧的电阻大，根据知，右侧容器产生的热量更多。 （2）[2]乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。由于容器内外的电阻相同，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，两个电阻的电流相等，都等于通过R1的电流的一半，根据知，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 [3]电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等，只要分去部分电流即可，所以R2与R3的阻值不一定相同。 [4]为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应使得R3分去的电流更大，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，选用较小的电阻，故选用2Ω。 11．（23-24九上·南京鼓楼·期末）用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是________，实验中通过观察______________________来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶________，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶________，并将其电阻与图甲中R________（选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶________中的液体吸热最多，烧瓶________中的液体升温最慢。 【答案】 ①．秒表 ②．温度计示数变化 ③．C ④．A ⑤．串并联都可以 ⑥．B ⑦．B 【解析】 （1）[1]图甲中，要探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系，影响因素有电阻大小，电流大小和通电时间长短，所以还需要测量时间的秒表来计时。 [2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。 （2）[3]要探究电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，需要控制通电时间和电流大小相同，且烧瓶里面液体的种类和质量都相同，但是电阻大小不同，所以，应选用图乙中的烧瓶C，并将其电阻与图甲中R串联。 （3）[4]要探究不同物质吸热升温的现象，要控制烧瓶里面的电阻大小相同，液体质量相同，但是液体种类不同，所以应选择图乙中的烧瓶A。 [5]烧瓶A与图甲中R串联，则电流大小相同；因烧瓶A中的电阻和图甲中R的电阻大小相同，并联时，两端电压不变，则电流大小相同，所以烧瓶A与图甲中串并联都可以。 （4）[6][7]如图乙，三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，烧瓶A和B的液体种类都是水，质量相等，但是烧瓶中的加热电阻不相等且烧瓶B中的电阻大，所以，烧瓶B中的液体吸热最多；烧瓶B和C中的加热电阻大小相同，质量相等，但是液体种类不同，而水的比热容大于酒精的，其他条件相同时，比热容大的升温慢，所以，烧瓶B中的液体升温最慢。 考点三 电热计算 12．（23-24九上·南京鼓楼·期末）塑料袋封口夹的电路图如图所示，它利用电流的_________效应实现高温封口，已知电源电压恒为6V，电热丝R为1Ω，闭合开关S，3s内产生的热量为_________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以__________（选填“增大”或“减小”）R的阻值。 【答案】 ①．热 ②．108 ③．增大 【解析】 [1]电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口。 [2]电阻产生热量为 [3]由公式 可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。 13．（23-24九上·南通海门·期末）某家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为5A。其额定功率为 _________W，正常工作10min，消耗的电能为 ____________J，可使标有“1800imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁 ________次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为100W，则电动机线圈的电阻为 _____Ω。 【答案】 ①．1100 ②．6.6×105 ③．330 ④．4 【解析】 [1]吸尘器的额定功率为 P＝UI＝220V×5A＝1100W [2]正常工作10min消耗的电能为 W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J [3]电能表指示灯共闪烁次数为 [4]根据P热＝I2R得电动机线圈电阻为 14．（23-24九上·盐城东台·期末）如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的___________效应工作的，通电2min产生的热量为___________J；若使用时总把塑料烫坏，改进的措施是___________（答一种即可）。 【答案】 ①．热 ②．2700 ③．见解析 【解析】 [1]便携塑料封口机是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。 [2]电源电压为3V ，电热丝R阻值为0.4Ω ，通电2min产生的热量为 [3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率；电阻一定时，减小电源电压可以减小电热丝的功率。 考点四 多档位电热器 15．（23-24九上·泰州海陵·期末）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“焖饭保温”两挡功能，和均为电阻丝，电路结构简图如图所示．“高温烧煮”挡时功率为，“焖饭保温”挡时功率为。求： （1）闭合断开时，电饭锅处于_____________挡； （2）电阻丝的阻值___________； （3）当电饭锅处于“高温烧煮”挡时，消耗___________J的电能。 【答案】 ①．“焖饭保温” ②． ③． 【解析】 （1）[1]电饭锅在“高温烧煮”挡时，电路的电功率最大，电源的电压一定时，由 可知，电路的总电阻最小， 由电路图可知，闭合S1断开S2时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，为“焖饭保温”挡。 （2）[2]“高温烧煮”挡时，S1、S2均闭合，电路是R1的简单电路，“高温烧煮”挡时功率为1100W，则R1的阻值 （3）[3]电饭锅处于“高温烧煮”挡时功率为1100W，5min消耗的电能 16．（23-24九上·扬州宝应·期末）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示。R1和R2均为发热电阻，保温挡功率为100W，加热挡功率为900W。则R2的电阻值为______Ω；用煮茶器将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到沸腾，需要的时间为______s。[气压为标准大气压，煮茶器的加热效率为80%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 ①．60.5 ②．700 【解析】 [1]由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，煮茶器处于加热挡；当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，煮茶器处于保温挡；R2的电功率为 由可知，R2的阻值为 [2]一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为 由可知，煮茶器消耗的电能为 由可知，加热需要的时间为 17．（23-24九上·南京联合体·期末）如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至_________（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是_________A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为_________J。 【答案】 ①．1 ②．0.5 ③．3600 【解析】 [1]由图知道，当旋钮开关转至1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中总功率最小，汽车座椅处于低温挡。 [2]当旋钮开关转至2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，汽车座椅处于高温挡；由P=UI知道，低温挡时电路中的电流 [3]由知道，低温挡时电路中的总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值 选择“高温”挡，通电100s时间，R2产生的热量 18．（23-24九上·扬州宝应·期末）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是 A．开关旋至“1”档，开启化霜功能 B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω C．化霜与防雾电路的总功率之差为15W D．从防雾到除露，电路总电流变化1A 【答案】C 【解析】 由图知道，当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω，由 知道，此时电功率最小，开启防雾功能，故AB错误； 此时电路中的电流是： =0.5A；此时电路的总功率是：P1 =UI1 =10V×0.5A=5W；当开关旋至“2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；此时电路中的电流是： =1A；从防雾到除露，电路总电流变化量是：I2 -I1 =1A-0.5A=0.5A，故D错误； 当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，电路的总电阻是： ，电路的总电流是：=2A；此时总功率是：P3 =UI3 =10V×2A=20W，化霜与防雾电路的总功率之差是：P3 -P1 =20W-5W=15W，故C正确． 19．（23-24九上·泰州海陵·期末）科技兴趣小组用一个的电阻、开关、导线等器材制作一个电烤箱，将电烤箱接入家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关S，甲电路中消耗的电功率是________________W。小组发现烤熟红薯耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来与规格相同的电阻进行改装，其中________________图改装可达到目的，请简述理由：________________。 【答案】 ①．440 ②．丙 ③．见解析 【解析】 [1]由图甲可知，R1两端的电压是220V，值则R1消耗的电功率 [2][3]根据W=Pt可知，耗时过长的原因是电功率太小，所以应该增大电功率，由可知，电阻越小，电功率越大，由图乙可知，两电阻串联，图丙中两电阻并联，根据串并联电路规律可知，并联电路中的总电阻最小，图丙中的总电阻小，电路的总功率最大，所以图丙可达到改装的目的。 20．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，分别对应甲、乙、丙、丁四种连接方式中的一种。 （1）高温挡对应的是图_________的连接方式； （2）若该热水壶标注的中温挡功率为500W，试据此求出R1的阻值_________； （3）若仅将该电热水壶接入家庭电路，用高温挡烧水时，电能表指示灯6分钟内闪烁了128次，如图戊，试通过计算说明该水壶高温挡的功率有没有“虚标”_________? 【答案】 ①．丁图 ②．96.8 ③．该水壶高温挡的功率有“虚标” 【解析】 解：（1）[1]当甲图中，电路处于断路状态；乙图中，两电阻串联，电路中电阻最大，电功率最小，为低温档；丙图中，只有R1工作，电路中电阻较大，电路电功率较小，为中温挡；丁图中，两电阻并联，电路电阻最小，电功率最大，为高温档。 （2）当R1独自工作时，电路为中温档，R1的电阻为 （3）中温档时，R1独自工作时；高温档时，R1、R2并联，则R1、R2电压相等，R1、R2阻值相同，则R1、R2的电功率相同，水壶高温挡的额定功率为 1600imp/（kW•h），是指每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁了1600次，指示灯闪烁128次，电热水壶消耗的电能 电热水壶的实际功率 说明该水壶高温挡的功率有“虚标”。 答：（1）丁图连接方式电热水壶处于高温挡， （2）R1的阻值是96.8Ω； （3）该水壶高温挡的功率有“虚标” 21．（23-24九上·盐城东台·期末）如图是某课外科技活动小组同学设计的一个两档加热温箱的电路图。R0和R都是加热的电阻丝，电源电压恒为20V。S闭合时R0的功率为50W，S断开时R0的功率为32W。求： （1）S闭合时，温箱工作1min产生的热量； （2）R0的电阻； （3）S断开时，温箱的总功率。 【答案】（1）3000J；（2）8Ω；（3）40W 【解析】 解：（1）S闭合时，电路是R0的简单电路，则温箱工作1min产生的热量为 （2）由P=UI得，S闭合时电路中电流为 根据欧姆定律可得 （3）S断开时，两电阻串联，由和P=UI，得S断开时电路中电流为 S断开时，由P=UI可得，温箱的总功率为 答：（1）S闭合时，温箱工作1min产生的热量为3000J； （2）R0的电阻为8Ω； （3）S断开时，温箱的总功率为40W。 22．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风风扇。 （1）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中________（选填“A”或“B”）位置； （2）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少?（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？________ 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W 【答案】 ①．B ②．7.26×104J 【解析】 （1）[1]由图乙知道，开关S1在干路上，S2控制B，无论是吹冷风还是吹热风，电动机均需工作，因此开关S1控制电动机和电热丝，S2控制电热丝，则A处应该接电动机，B处接电热丝。 （2）[2] 由P=UI知道，电吹风正常工作时，通过风扇的电流 由并联电路的特点可知，吹冷风和吹热风时电动机的电功率相同，由表中数据知道，电热丝的电功率 由知道，电热丝的电阻 由 知道，电热丝1min内产生的热量 23．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【】，求： （1）电热丝R1的阻值； （2）水吸收的热量； （3）该热水器高温挡功率。 【答案】（1）8.8Ω；（2）8.4×106J；（3）7000W 【解析】 解：（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；因为并联的总电阻小于其中任一电阻，根据可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温挡，电热丝R1的阻值 （2）用高温挡淋浴时，淋浴20min共用水100L，水质量 水从初温20℃升高到40℃吸收的热量 （3）由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，则消耗的电能 该热水器高温挡功率 答：（1）电热丝R1的阻值为8.8Ω； （2）水吸收的热量为8.4×106J； （3）该热水器高温挡功率为7000W。 24．（23-24九上·扬州广陵·期末）图乙是养生壶图甲的简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为养生壶中的加热电阻，R2的阻值为60Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡养生壶的电功率为440W。求： （1）低温挡工作时，电路中电流； （2）R1的阻值； （3）高温挡工作时的电功率。 【答案】（1）2A；（2）50Ω；（3）968W 【解析】 解：（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，由P=UI可知，电路中电流 （2）由可知，低温挡时电路中的总电阻 由串联电路电阻的特点可知，R1的阻值 R1=R低-R2=110Ω-60Ω=50Ω （3）当S1、S2都闭合时，电路中只有电阻R1接入电路中，此时电路中电阻最小，由可知，电功率最大，为高温挡； 高温挡工作时的电功率 答：（1）低温挡工作时，电路中电流是2A； （2）R1的阻值是50Ω； （3）高温挡工作时的电功率是968W。 考点五 非纯电阻电路计算 25．（23-24九上·扬州广陵·期末）家用电风扇的工作电压220V，电动机线圈电阻为100Ω，正常工作时，通过的电流为0.2A，通电5min，电风扇消耗的电能为__________J，线圈产生的热量为__________J。 【答案】 ①．13200 ②．1200 【解析】 [1]根据W=UIt可得，电风扇消耗的电能为 [2]根据可得，线圈产生的热量为 考点六 电功和电热综合计算 26．（23-24九上·南京鼓楼·期末）某油电混合动力小汽车进行性能测试，先采用燃油作为动力，该车在一段平直的公路上匀速行驶了40km。已知车总重为，车行驶中受到的阻力为车总重的0.05倍。 （1）求测试过程该车牵引力做的功； （2）若该过程中每百公里的耗油量为3.5kg，燃油热值为，求该过程中燃油完全燃烧放出的热量； （3）现改用电动力对该车进行上述测试，发现该车在同一路段同样行驶40km，只需要消耗电能8kW·h，通过计算比较用燃油和用电做动力哪种效率更高？ 【答案】（1）；（2）；（3）用电做动力的效率更高 【解析】 解：（1）车行驶中受到的阻力为 汽车匀速直线运动时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，汽车发动机的牵引力为 该车牵引力做的功 （2）该过程中耗油量为 燃油完全燃烧放出的热量 （3）燃油做动力效率为 用电做动力效率为 所以用电做动力的效率更高。 答：（1）测试过程该车牵引力做的功为； （2）该过程中燃油完全燃烧放出的热量为； （3）用电做动力的效率更高。 27．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）很多物理量的单位是以科学家名字命名的。下列以科学家的名字命名的物理量单位与其物理量对应正确的是（　　） A．安培——电阻 B．欧姆——电压 C．焦耳——热量 D．伏特——电流 【答案】C 【解析】 安培是电流的单位；欧姆是电阻的单位；焦耳是热量的单位；伏特是电压的单位；故ABD错误，C正确。 故选C。 28．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）下列对于科学研究方法的说法中，正确的是（　　） ①研究电流与电压的关系时，保持电阻一定——控制变量法 ②在探究电流热效应时，用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量——等效替代法 ③通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积得出杠杆的平衡条件——归纳法 ④通过与水流的比较建立电流概念——对比法 A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．只有③④ 【答案】C 【解析】 ①研究导体中的电流与导体两端的电压的关系时，控制导体的电阻不变，研究导体中的电流与电阻的关系时，控制电阻两端的电压不变，运用的是控制变量法，故①正确；②电流产生的热量不易直接比较，研究电流的热效应跟电阻的关系时，用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量，采用了转换法，故②错误；③探究杠杆平衡条件的实验中，通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积，得出杠杆的平衡条件，采用了归纳法，故③正确；④研究电流时，把电流比作水流，采用的是类比法，故④错误。综上所述①③正确。故C正确，ABD错误。 故选C。 29．（23-24九上·南京联合体·期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为________Ω，R2的最大阻值为________Ω，电源电压为________V，R1的功率变化了________W。 【答案】 ①．20 ②．90 ③．13.5 ④．1.6 【解析】 [1][2][3][4]由电路图可知，三个电阻串联在电路中，电压表V1测的是R1的两端电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2的两端电压，电流表测的是电路电流。设电源电压为U，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，R2接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可得，此时电路电流为 电压表V1的示数为 电压表V2的示数为0；当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，R2接入电路的电阻为最大电阻R2，根据欧姆定律可得，此时电路电流为 此时电压表V1的示数为 电压表V2的示数为 由题意可得 联立以上式子解得，电源电压为U=13.5V，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值R2=90Ω，R3=25Ω。由以上分析可得，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，电路电流为 当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，此时电路电流为 根据串联电路的电流特点和P=UI可得，R1的功率变化 30．（23-24九上·南通市·期末）随着科技的发展，电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连（如图甲）。相比于传统的金属发热电阻丝，电热膜是以整个膜为加热面，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热。电热膜发展潜力巨大，除了在汽车上有所应用之外，也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。 （1）电热膜是利用电流的________效应工作的； （2）如图甲所示，若电热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还________（选填“能”、“不能”）正常工作；正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA________IB（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （3）某型号的梳妆防雾镜的质量是1.2kg，额定功率为88W。玻璃背面粘有等大的电热膜，接通电路时镜面升温，便于成像。正常工作250s，可使玻璃镜面平均温度升高22℃，则电热膜的加热效率为________%；如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，以满足不同季节使用的需要，R的最大阻值为________Ω。[c玻璃＝0.75×103J/（kg•℃）] 【答案】 ①．热 ②．能 ③．＜ ④．90 ⑤．550 【解析】 （1）[1]电热膜是以整个膜为加热面，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热，故电热膜是利用电流的热效应工作的。 （2）[2][3]由图可知，电热膜中的电墨线是并联的，热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还能正常工作；因为墨线是并联的，则 IB＝IA+3I 因此 IA＜IB （3）[4]正常工作250s，平面镜吸收的热量 Q吸＝c玻璃mΔt＝0.75×103J/（kg•℃）×1.2kg×22℃＝1.98×104J 正常工作250s，电热膜产生的热量 Q＝W＝Pt＝88W×250s＝2.2×104J 加热效率 [5]电热膜的电阻 当变阻器R阻值最大时，通过电热膜的电流最小，结合题意可知，电热膜的最小功率为 P最小＝88W×25%＝22W 此时通过它的电流 由欧姆定律可得，此时电路中的总电阻 则变阻器的最大阻值 R＝R总﹣R0＝1100Ω﹣550Ω＝550Ω 31．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）阅读短文，回答下列问题： 神奇的热电偶 1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：如图所示，把一根铁丝的两端与两根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的杯中保持低温（冷接头），另一个连接点B放在火焰上加热（热接头），发现电流表的指针向右发生偏转，表明闭合电路中产生了电流，塞贝克把这种电流叫做“热电流”，这样的电路叫做“热电偶电路”。 塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量，并对35种金属排成一个序列（即Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-……），并指出，当序列中任意两种金属构成闭合回路时，电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。 下表是通过实验测得的热电流大小与温度差关系的一组数据： 两接点间的温度差/oC 0 1 100 200 300 500 800 1000 1500 1700 电路中的电流/mA 0 1 64 142 229 417 731 956 1545 1781 （1）如图中的热电偶实际上是一个电源，它是将________能转化为电能； （2）其它条件不变，只将A处的冰水混合物换成沸水，电路中的电流________（变大/变小/不变），若只将图中的铁丝换成铅（Pb）丝，电路中的电流方向，________（改变/不变）； （3）若将图中连接点A与一恒温物体接触，连接点B与被测物体接触，则电流表的刻度用于显示温度的高低，关于这种温度计，下列说法正确的是________。 A．量程比常用的液体温度计小 B．刻度是不均匀的 C．不可以测量0℃以下的温度 【答案】 ① 内 ②．变小 ③．不变 ④．B 【解析】 （1）[1]根据表中数据知道，把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，才会产生“热电流”，因此，热电偶电源工作时将内能转化为电能。 （2）[2]其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小。 [3]其它条件不变，铁丝和铅丝都排序在铜丝后面，只将铁丝换成铅丝，电路中电流方向不变。 （3）[4] A．因为两点间的温差可达到1700℃，因此测量范围大，并且可以测水银温度计无法测量的高温等，故A错误； B．根据表中数据可知，电流的变化与温度的变化不成正比，所以这种温度计的刻度是不均匀的，故B正确； C．温度计的原理是利用AB两点之间存在温度差，所以0°C以下的温度可以测量0℃以下的温度，故C错误。 故选B。 32．（23-24九上·连云港·期末）PTC热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，其电阻值随着本身温度的升高呈现出阶跃性的增加，在跃变区，温度升高，电阻值急剧增大。当温度超过时热敏电阻失去效能。某电热器的发热体是由PTC热敏电阻制成的，其电阻—温度特性曲线如图甲所示。电阻—温度对应关系如下表所示，环境温度是25℃时，该电热器的电流—电压特性曲线如图乙所示。 温度/℃ 10 25 100 105 110 120 阻值/Ω 8 10 500 550 650 1000 （1）用PTC热敏电阻来制作温度计，应当让它工作在温度范围内___________（选填“小于”“大于且小于”或“大于”）； （2）加在该电热器两端的电压在200V附近时，随着电压升高，发热体的温度___________（选填“升高”“降低”或“不变”）； （3）环境温度是25℃，该电热器在220V电压下稳定工作时，发热体的温度是___________℃。当环境的温度升高时，发热体的发热功率会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①．大于且小于 ②．升高 ③．105 ④．变小 【解析】 （1）[1]由甲图可知，PTC热敏电阻在跃变区，温度升高，电阻值急剧增大，当温度超过时热敏电阻失去效能，用PTC热敏电阻来制作温度计，应当让它工作在跃变区，即温度范围内大于且小于。 （2）[2]由乙图可知，加在该电热器两端的电压在200V附近时，随着电压升高，通过发热体的电流减小，由可知，发热体的电阻增大，由甲图可知，发热体的温度升高。 （3）[3]由乙图可知，环境温度是25℃，该电热器在220V电压下稳定工作时，发热体的电流为0.4A，发热体的电阻 由表中的数据可知，此时发热体的温度是105℃。 [4]当环境的温度升高时，发热体的电阻增大，由可知，发热体的发热功率会变小。 33．（23-24九上·南通市·期末）阅读短文，回答问题。 电吹风机 如图甲是某品牌电吹风机，其外壳材质由高级复合材料PA6.6制成，最高可承受约2400N的压力，转速可达11万转每分钟，千发速度是普通吹风机的3倍，可让吹风机在最大风力工作时噪声不超过60dB 吹风机工作时高速电机在手柄下段吸入气体，从环形出风口高速吹出，同时带动后面及周围的倍增气流向前流动，其相关参数见表。（空气的密度为1.3kg/m3） 相关参数 额定电压 220V 最大功率 1600W 电机转速 1.1×105r/min 电机吸入最大气流 14L/S 出风口最大气流 40L/S （1）下列关于该品牌电吹风机说法不正确的是______； A．电动机利用磁场对电流的作用来工作 B．超声波降噪技术是从人耳处减弱噪声 C．外壳复合材料材质具有硬度大的属性 D．吸风利用流体压强与流速的关系工作 （2）当吹风机以最大气流工作时，出风口每秒钟吹出的空气质量为________g；若该吹风机单独以最大功率工作3min，可使标有________次； （3）该电吹风等效电路如图乙，R为定值加热电阻若电动机的功率为200W，则加热电阻R的电功率为________W，电阻R的阻值为________Ω（保留一位小数）； （4）实际电路中，如图乙的S2和S3是两个利用脉宽调制（PWM）方式工作的自动控制开关，即开关通过“占空比”来调节各自的平均功率。“占空比”是指一定时间内通电时间和总时间之比，原理示意如图丙，则平均功率P与最大功率PM和占空比η的关系式为P＝_________；若某控制开关占空比越大，表示该控制开关一定时间内通电时间越________（选填“长”或“短”）； （5）当电机用最大气流吸入时，需将电机吸入的空气加热到90℃，每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为__________J；加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为______________。[空气的比热容为，室温为20℃] 【答案】 ①．B ②．52 ③．200 ④．1400 ⑤．34.6 ⑥．η×PM ⑦．越长 ⑧．1274 ⑨．0.91 【解析】 （1）[1] A．通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机是利用该原理制成的，故A正确，不符合题意； B．超声波降噪技术是从声源处减弱噪声，故B错误，符合题意； C．根据题中信息知外壳复合材料材质具有硬度大的属性，故C正确，不符合题意； D．根据题中信息知吸风利用流体压强与流速的关系工作，故D正确，不符合题意。 故选B。 （2）[2]由表格数据知出风口最大气流为40L/s，以最大气流工作时风口每秒钟吹出空气体积为 根据密度公式知以最大气流工作时出风口每秒钟吹出的空气质量为 [3]若该吹风机单独以最大功率工作3min=180s消耗的电能为 表示电路中每消耗的电能，指示灯闪烁2500次，由得电能表指示灯闪烁的次数为 （3）[4][5]由图乙知若该吹风机以最大功率工作时，电动机和电热电阻并联，由表格数据知最大功率为1600W，电动机的功率为200W，根据并联电路功率的规律知加热电阻R的电功率为 根据知电阻R的阻值为 （4）[6][7]由图丙可知 所以平均功率等于，即 P=η×PM 根据占空比的定义知若某控制开关占空比越大，表示该控制开关一定时间内通电时间越长。 （5）[8][9]由表格数据知每秒钟吸入空气的体积为14L=14×10-3m3，根据密度公式知当电机用最大气流吸入时每秒钟吸入空气的质量为 每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为 即消耗的电能为 则加热电阻R支路上的平均功率为 加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$