内容正文:
2025年中考物理一轮复习备考考点突破:
电功率实验、计算题
一、实验题
1.小强同学参加科学实验练习时发现有个小灯泡上标有“0.3A”的字样,但是上面的电压值已经模糊不清,他想通过实验测量该小灯泡的额定电功率,图甲为他所连的实验电路(滑动变阻器的最大阻值为50Ω)。
(1)请在答题纸上用划线当导线完成实物图的连接 ;
(2)他将电路连接完整,检查无误后闭合开关,直接读得电流表示数如图所示,电压表示数为2V,则此时小灯泡的电阻是 ;
(3)为了测得小灯泡的额定电功率,他移动滑动变阻器的滑片,此时他应该注视 表的示数。当滑片移到中点时恰好符合要求,那么该小灯泡的额定电功率是 W(电源电压不变);
(4)小强在后续实验中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭。经判断,电路故障是小灯泡或电流表被烧坏。查找故障时,在不拆开电路的情况下,他把一根导线接在电流表两端,小灯泡仍不发光,可判断电路故障是 。
2.小明猜想导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多。为了验证猜想,他准备了三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油,并将三段阻值不同的电阻丝(RA<RB<RC),浸在煤油中,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口,如图甲所示。然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶①、导线连成如图乙所示的电路。接下来小明进行了如下操作:
a.闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,电流表的示数为I,经过1min后,记录相关数据;
b.( ),记录相关数据;
c.仿照上一步再做一遍实验,记录相关数据。
(1)请填写步骤b中的操作 ;
(2)电流通过导体产生的热量用 来表示;
(3)设计实验表格 。
3.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图所示的实验电路,将R1接入电路,滑动变阻器的滑片P移到最 端(填“左”或“右”),闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为 A;
(2)完成步骤(1)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数大于2.5V,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(3)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则P1∶P5= 。
4.某校创办了“创客社团”,该社团的同学开展了如下四个探究活动:
(1)探究一:探究运动和力的关系(如图1)
①怎样控制小车运动到不同水平面上的速度相同呢?方法是:让同一辆小车从同一斜面的 处静止滑下。
②怎样反映力对物体运动的影响呢?同学们采用了转换法,即用小车在平面上运动的距离远近来反映力对运动的影响大小。且通过比较还可表明:压力相同时,接触面 ,摩擦力越大。
③实验结果证明 (选填“A”、“B”)。
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力可以改变物体的运动状态
④怎样得到小车不受力作用时的运动状态呢?必须用到实验推理法,即:如果小车运动时不受外力的作用,小车将保持 状态。
(2)探究二:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
①由图2甲图可知,物体所受重力为 N。
②把该物体放入装满水的溢水杯中,物体处于漂浮状态,如图2乙图,此时小烧杯接到水的质量为 kg(g取10N/kg)。
③把另一个完全相同的物体放入装满酒精的溢水杯中,物体处于漂浮状态,如图丙,实验发现,此时物体排开酒精的质量 乙图中排开水的质量(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
(3)探究三:探究电流与电压的关系
①按图3甲图连接好电路,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”、“B”)。
②闭合开关,保持定值电阻R=10Ω不变,调节滑动变阻器,表格中空格处的电流值如图3乙图所示,此时电流表示数为 A。
③分析表格中的实验数据,可得到的结论是:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”、“反比”)。
实验序号
电压U
电流
I
1
2V
0.2A
2
3V
3
4V
0.4A
(4)探究四:测定小灯泡的额定电功率实验电路如图4所示,电源电压恒为6V,已知实验使用的特制小灯泡的额定电压为3.5V,其电阻大小保持不变。
①该实验的原理是 (用公式表示)。
②在测定小灯泡的额定电功率时,应选用电压表的量程 来测量小灯泡两端的电压(选填“0~3V”、“0~15V”)。
③在正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡发光,电压表无示数,电流表有示数,该电路故障是电压表 (选填“短路”、“断路”)。
④经检查发现,电压表选用的量程已损坏,而另一量程完好,某同学灵机一动:将电压表并联在变阻器的两端,调节滑动变阻器滑片至某一位置,读出电压表示数为2.8V,电流表示数为0.32A,也完成了实验,则小灯泡的额定功率为 W。
5.某实验小组设计了图甲所示的电路做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为)、电流表、电压表、开关、标有“”的滑动变阻器及导线若干。
(1)连接电路如图乙所示,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(填“A”或“B”);
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表电压表均有示数,小双和小语对接下来的操作有不同看法:小双认为是小灯泡发生了故障,应拆除导线重新连接。小语认为应移动滑片,观察小灯泡是否发光,从而进一步发现导致该现象的原因。请问你赞成谁的观点?并简要说明理由。 , ;
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
6.图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 .
(2)排除故障闭合开关,移动滑片P到某位置,电压表示数(如图乙所示)为 V,则此时灯泡消耗的实际功率 额定功率(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I﹣U图象(图丙),根据图象,可计算出小灯泡的额定功率是 W.
(4)进一步分析图象可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐增大,造成这一现象的原因可能是 .
7.学校实验室新进了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整。 当滑动变阻器向左滑动时电压表的示数将 (选填:“变大”或“变小”或“不变”)。
(2)小明完成实验后,根据实验数据作出I﹣U关系图像如图丙所示,由图像可得小灯泡的额定功率为 W,该小灯泡 (选填“符合”或“不符合”)制造规格。
(3)由I﹣U关系图像可知当小灯泡两端电压为1V时,它的电阻为 Ω;进一步分析图像可得小灯泡电阻随着两端电压的升高而 。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
(4)当滑动变阻器向左滑动时,突然灯泡熄灭,电流表无示数,可能出现的故障是 。
8.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数超过量程,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻的阻值为。实验步骤如下,请补充完整:
① ;
②保持滑片位置不动,闭合开关S、S1,断开开关S2,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为 。(用已知量和测得量的字母表示)
二、计算题
9.图甲为某电热饮水机,有加热和保温两挡功能,其简化电路如图乙所示,已知电热饮水机的额定保温功率为44W,R1的阻值为55Ω,求:
(1)饮水机加热挡的功率;
(2)R2的阻值;
(3)保温时R1两端的电压。
10.如图所示是某小区供电设备向居民楼输电的示意图。供电设备提供的电压V保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,如图所示,输电线的总电阻R0=0.2Ω。闭合开关S,用户用电器两端的实际电压U为220V,用户得到的总功率P为22kW,求:
(1)输电线的电流是多少A?
(2)供电设备提供的电压U是多少V?
(3)若将输电线改为超导输电线,在保证用电器能正常工作,用户得到总功率不变的情况下,与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P=800W的电饭煲正常工作多少天?(假设电饭煲每天工作2小时)
11.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热。该养生壶正常工作时,已知c水=4.2×103J/(kg∙℃),求:
型号
CH—M16
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.2L
(1)1kg水从20℃加热到85℃吸收的热量。
(2)若养生壶正常工作5min将1kg水从20℃加热到85℃,求正常工作时的加热效率。
(3)改用普通炉灶(燃烧焦炭,其热值为3×107J/kg)将1kg水从20℃加热到85℃,若该炉灶的效率为20%,问需要完全燃烧多少的焦炭。
12.如图甲所示为某款家用蒸汽挂烫机,其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,从出口不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.
(g=10N/kg)
额定电压
220V
加热功率
880W
储水箱注满水量
2kg
挂烫机净重
4kg
底面积
100cm2
(1)熨烫衣服时蒸汽喷头处可观察到大量白气,“白气”的形成是 (填物态变化名称)现象,此过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)挂烫机正常工作时,电路中的电流是多少?
(3)挂烫机正常工作6min加热电阻消耗的电能是多少?
(4)在水箱装满水的情况下,挂烫机对水平地面的压强是多少?(未挂衣服)
13.某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图所示,其巾R1、R2为电热丝,M为吹风器,部分参数如表所示。请回答下列问题:
(1)1度的电能可供电炖盅在低温挡正常工作多少小时?
(2)电热丝R1、R2的阻值分别为多少?(结果保留整数)
(3)若实际电源电压为198V,低温挡的实际功率为多大?
(4)该电炖盅还安装有一个吹风器,可以帮助吹散打开盅盖时冒出的蒸汽。已知该电机线圈的电阻为2Ω,额定电流为0.1A;求吹风器正常工作10s,电流通过电机线阙产生的热量。
XX型电炖盅
额定电压
220V
高温挡功率
2000W
低温挡功率
400W
14.小明同学发现家里的浴霸只有高温档和低温档,不能在高温和低温之间调节,聪明的小华就设计一台可以调节温度的浴霸,电路原理如图所示,R1、R2是电热丝,R1在开关S1闭合时功率是1100W,R2阻值可调,最大电阻是132Ω,S2是单刀双掷开关,小明家电能表允许通过的最大电流是10A,在调节R2阻值过程中,通过浴霸的总电流不能超过10A,R2阻值可调的最小值有一定的限制(无论任何情况都不低于最小值以保证电路安全)求:
(1)电热丝R1的电阻是多少;
(2)若S1断开、S2接b端,求电路发热功率的可调范围.
15.如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其使化电路如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,其中R1=484Ω,煮茶器部分参数如表,求:
额定电压
220V
保温挡功率
?W
加热挡功率
900W
(1)煮茶器保温挡的功率是多少W?
(2)煮茶器中装有1.5kg初温为20℃的水,在标准大气压下将水刚好加热至沸腾,消耗了6.3×103J的电能,煮茶器需要加热多长时间?此过程煮茶器的加热效率是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
16.小明为能在地下室感知室外阳光,利用光敏电阻R随光的强度增强而减小的特性,设计了如图所示电路.小灯泡L的额定电压为6V,电源电压为8V.在测试过程中,小明记录了从凌晨4:00至上午10:00的电流表和电压表的示数.求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)小灯泡正常工作时,光敏电阻的阻值;
(3)凌晨6:00时,光敏电阻消耗的功率.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 10Ω 电流 1.35 灯泡断路
【详解】(1)[1]滑动变阻器串联在电路中,已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,如图所示:
(2)[2]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,灯泡电阻
(3)[3]小灯泡上标有“0.3A”的字样,小灯泡的额定电流是0.3A,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数等于0.3A,他应该注视电流表的示数。
[4]刚闭合开关时,滑动变阻器的阻值为50Ω,滑动变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.2A×50Ω=10V
则电源电压为
U=10V+2V=12V
通过灯泡的电流等于其额定电流0.3A时灯泡正常发光,滑片在滑动变阻器的中点处,所以R滑=25Ω,此时滑动变阻器两端的电压
U滑=I额R滑=0.3A×25Ω=7.5V
灯泡的额定电压
U额= U-U滑=12V-7.5V=4.5V
小灯泡的额定电功率
P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W
(4)[5]小灯泡或电流表被烧坏,不拆开电路,把一根导线接在电流表两端,电流表被短路,此处电路是通路,小灯泡仍不发光,说明灯泡发生断路。
2. 见解析 温度计升高的示数 见解析
【详解】(1)[1]为了验证“导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多”,应该控制电流和通电时间不变,改变电阻大小,因此b步骤应该为:断开开关,用烧瓶②替换下烧瓶①,调节滑动变阻器,使电流表示数为I,闭合开关,经过1min后,记录相关数据。
(2)[2]电流通过导体产生的热量用温度计示数升高的多少来表示,温度计示数升高的越多,表明产生的热量越多。
(3)[3]实验表格如图所示:
电阻/Ω
电流/A
通电时间/min
液体初温/℃
液体末温/℃
温度计升高的示数/℃
I
1
I
1
I
1
3. 右 0.5 右 5∶1
【详解】(1)[1]为保护电路,滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,即R1两端的电压为2.5V,由欧姆定律可得,电流表的示数应为
(2)[3]用R2替换R1,电阻变大,其分得的电压增大,即发现电压表示数大于2.5V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动才能达到实验要求。
(3)[4]把R1(5Ω)、R5(25Ω)的电阻分别接入电路,因控制电阻两端的电压不变,由欧姆定律可知,在电压不变时时,电流与电阻成反比,故电路的电流之比为
I1∶I5=25Ω∶5Ω=5∶1
由串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,根据P=UI可知,电压不变时,电功率与电流成正比,故
P1∶P5=I1∶I5=5∶1.
4. 同一高度 越粗糙 B 匀速直线运动 1.2 0.12 等于 B 0.3 正比 P=UI 0~15V 断路 1.225
【详解】(1)①[1]每次都让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下,是为了控制小车每次滑到平面时的速度相同。
②[2]在初速度相同的条件下,水平面越粗糙,小车受到的摩擦力越大,小车运动的越近。
③[3]由实验知:力是改变物体运动状态的原因;故选B。
④[4]推论得出:原来运动的物体,不受力时将保持匀速直线运动。
(2)①[5]弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N。
②[6]漂浮时浮力等于重力等于1.2N,根据G=mg得
根据阿基米德定律知F浮力=G排知,排开液体的质量为0.12kg。
③[7]漂浮时浮力等于重力,故不论放在水中还是酒精中都漂浮,浮力都相等。
(3)①[8]为了保护电路,闭合开关前,滑片要处于阻值最大处,即B端。
②[9]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
③[10]分析表格中的实验数据,可得到的结论是:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)①[11]测量小灯泡的额定电功率的原理:P=UI。
②[12]灯泡的额定电压为3.5V,故量程为0~15V。
③[13]电流表有示数,灯泡发光,说明电路无故障,电压表无示数说明电压表断路。
④[14]灯泡的电阻
灯泡的额定电流为
故灯泡的额定电功率
5. B 小语 见解析 0.5
【详解】(1)[1] 为保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。
(2)[2][3] 闭合开关,发现电流表电压表均有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,说明电路中电流太小,灯泡实际功率太小,因此接下来应该进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,故小语的观点正确。
(3)[4] 由图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡额定功率为
6. 灯泡断路 2.2 小于 0.5 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【分析】(1)灯泡不发光,电流表指针不发生偏转,电路断路,电压表有偏转,电压表与电源接通,分析故障原因;
(2)根据电压表的量程和读数,当用电器两端的电压小于额定电压时,功率小于额定功率;
(3)由图象读出灯泡正常发光时的电路,根据P=UI计算得到额定功率;
(4)导体电阻的决定因素有:导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素.因此从导体的决定因素入手来分析此题;
【详解】(1)连好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是断路,所以出现故障的原因可能是灯泡断路;
(2)由图乙可知,电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.2V,此时灯泡的电压小于额定电压,故实际功率小于额定功率;
(3)由图丙可知,灯泡正常发光时(电压为2.5V),通过灯泡的电流为0.2A,所以灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)当灯泡中有电流通过时要发热,且电压越大,电流越大,灯泡的实际功率越大,温度越高,灯丝的电阻就越大;
7. 变大 0.75 符合 5 增大 灯泡断路
【详解】(1)[1]根据图甲所示电路图可知,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故应将灯泡的右接线柱和滑动变阻器的左下接线柱相连,将滑动变阻器的右上接线柱和电流表的“﹣”接线柱相连,电路图如下所示
[2]当滑动变阻器向左滑动时,接入电路电阻变小,电路中的电流变大,电压表测量灯泡两端电压,电压表示数变大。
(2)[3]小灯泡的额定电压为2.5V,从图中可知小灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡的额定功率
[4]实验结果与标注相符,故小灯泡符合制造规格。
(3)[5]由I﹣U关系图像可知当小灯泡两端电压为1V时,它的电流为0.2A,此时电阻为
[6] 由I﹣U关系图像可知当小灯泡两端电压为2.5V时,它的电流为0.3A,此时电阻为
比较上面两组数据的计算结果,可得小灯泡电阻随着两端电压的升高而增大。
(4)[7]当滑动变阻器向左滑动时,突然灯泡熄灭,电流表无示数,电压表示数较大,说明电路中出现断路,则应该是小灯泡断路。
8. 断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为I额
【详解】(1)[1]由欧姆定律,灯泡的额定电流
故电流表选用0~0.6A的量程与小灯泡串联,如图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数超过量程,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了。
(3)[3][4]图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(4)[5]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
(5)[6][7]实验步骤①是闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为I额;③步骤②中,电流表测干路电路,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,由并联并联电路电流的规律,定值电阻R0的电流为
由欧姆定律的变形公式,定值电阻的电压即灯的额定电压
小灯泡的额定功率的表达式
9.(1)880W
(2)1045Ω
(3)11V
【详解】(1)当开关S和S0都闭合时,电路为R1的简单电路,电路总电阻最小,电路的总功率最大,为加热挡;当开关S闭合,S0断开时,R1、R2串联,电路电阻最大,为保温挡。饮水机加热挡的功率
(2)由可知,此时电路的总电阻
所以R2的阻值
(3)保温时,电路中的电流
由欧姆定律得,保温时R1两端的电压
10.(1)100A;(2)240V;(3)30天
【详解】(1)由输电示意图可知,输电线与用户的用电器是串联连接的,根据串联电路的电流特点得,输电线的电流
(2)输电线的电压
U0=IR0=100A×0.2Ω=20V
那么供电设备提供的电压
U= U用户+ U0=220V+20V=240V
(3)输电线的功率
P0= U0I=20V×100A=2000W=2kW
则输电线每天消耗的电能
W0= P0t0=2kW×24h=48kW⋅h
电饭锅一天消耗的电能
W=Pt=0.8kW×2h=1.6 kW⋅h
改为超导输电线后,节省的电能可让电饭锅正常工作的天数为
答:(1)输电线的电流是100A;
(2)供电设备提供的电压U是240V;
(3)每天节省的电能可供一个额定功率P=800W的电饭煲正常工作30天。
11.(1)2.73×105J
(2)91%
(3)0.0455kg
【详解】(1)水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg∙℃)×1kg×(85℃﹣20℃)=2.73×105J
(2)养生壶正常工作时消耗的电能为
W=Pt=1000W×5×60s=3×105J
养生壶正常工作时的加热效率为
(3)完全燃烧焦炭放出的热量为
由Q放=mq可得,需要焦炭的质量
12.(1) 液化 放热
(2)4A
(3)3.168×105J
(4)6000Pa
【详解】(1)[1][2]从蒸汽喷头喷出的大量“白气”是水蒸气液化形成的,该过程是放热过程。
(2)挂烫机正常工作时,电路中的电流为
(3)挂烫机正常工作6min加热电阻消耗的电能
(4)在水箱装满水的情况下,挂烫机对水平地面的压力为
挂烫机对水平地面的压强为
13.(1)2.5小时;(2)30Ω,121Ω;(3)324W;(4)0.2J
【详解】解:(1)由表中参数可知,电炖盅在低温挡的功率为400W,1度电为
W=1度电=3.6×106J
因此1度的电能可供电炖盅在低温挡正常工作
(2)由电路图可知,当S闭合时,R2工作;当S和S1同时闭合时,R1和R2并联,同时工作;根据并联电阻的特点和可知,当R2工作时为低温挡;当R1和R2并联同时工作时为高温档;因此R2的阻值为
R1和R2并联同时工作时的总电阻为
根据并联电路电阻关系可得
即
解得R1=30Ω。
(3)若实际电源电压为198V,根据可知低温挡的实际功率为
(4)电机线圈的电阻为2Ω,额定电流为0.1A,正常工作10s,根据焦耳定律可知产生的热量为
Q=I2R电t=(0.1A)2×2Ω×10s =0.2J
答:(1)1度的电能可供电炖盅在低温挡正常工作2.5小时;
(2)电热丝R1阻值为30Ω,R2的阻值为121Ω;
(3)实际电源电压为198V,低温挡的实际功率为324W;
(4)电流通过电机线阙产生的热量为0.2J。
14.(1)44Ω (2)275W~550W
【详解】(1)由 得: ;
(2)若S1断开、S2接b端,R1、R2是串联,串联电路的总阻值等于各电阻之和,R2阻值最大时,R大=R1+R2=44Ω+132Ω=176Ω,最小功率:,若S1断开、S2接a端,R1、R2是并联,通过浴霸的总电流不能超过10A,,R1=44Ω,因此R2=44Ω,即R2的最小电阻是22Ω,当S1断开、S2接b端,R1、R2是串联,R2阻值最小时,R小=R1+R2=44Ω+44Ω=88Ω,最大功率:,所以发热功率的可调范围是275W∼550W.
15.(1)100W;(2)700s,80%
【详解】解:(1)当S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路;当S1、S2闭合时,R1、R2并联;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由
可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,煮茶器为加热挡;电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最大,电功率最小,煮茶器为保温挡;保温挡时,电路为R1的简单电路,则煮茶器保温挡的功率
(2)由可知,煮茶需要的时间
在标准大气压下水的沸点为100℃,水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-50℃)=5.04×105J
饮水机的加热效率为
答:(1)煮茶器保温挡的功率是100W;
(2)煮茶器需要的加热时间为700s,此过程煮茶器的加热效率是80%。
16.(1) 6W; (2) 2Ω; (3) 4.48W.
【详解】(1)由表中的数据可知:小灯泡正常工作时的电流为IL=1A;小灯泡的额定功率为:PL=ULIL=6V×1A=6W.(2)∵R、L串联,∴光敏电阻两端的电压为:UR=U−UL=8V−6V=2V;小灯泡正常工作时光敏电阻的阻值:R==2Ω.(3)凌晨6:00通过光敏电阻的电流为:I′=0.80A,U′L=2.4V;光敏电阻两端的电压为:U′R=U−U′L=8V−2.4V=5.6V,凌晨6:00光敏电阻消耗的功率:P′R=U′RI′=5.6V×0.80A=4.48W.
【点睛】由表中的数据可知,小灯泡正常工作时的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;根据串联电路电压特点求出光敏电阻两端的电压,根据欧姆定律求出小灯泡正常工作时光敏电阻的阻值;再根据串联电路电压特点求出凌晨6:00时,光敏电阻两端的电压,根据P=UI求出光敏电阻消耗的功率.
答案第1页,共2页
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