期末重难点提升:计算题 专项训练-2025-2026学年人教版物理九年级全一册
2026-01-24
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内容正文:
期末重难点提升:计算题
1.现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现将其中一个元件R0进行测试,测得通过其电流与加在其两端的电压值,测试数据如表所示。
U/V
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.50
1.60
I/A
0.20
0.45
0.80
1.25
1.80
2.81
3.20
(1)根据表中数据,判断元件R0可能是由上述哪种材料制成的,并简要说明理由;
(2)把定值电阻R接入如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表的示数为0.8A。若此时定值电阻R的阻值为6.5Ω,求电路中的电源电压为多大?
2.如图所示,电阻R1的阻值为30 Ω,当开关闭合时,电流表A的示数为0.6 A,电流表A1的示数为0.2 A,求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻R2的电流。
(3)电阻R2的阻值。
3.如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,定值电阻的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.10A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电路的总电阻;
(3)电源电压。
4.快递站会使用如图甲所示的智能快递分拣机器人分拣快递,机器人根据快递信息将快递分类。如图乙所示是快递重力分拣识别电路的简化图,其中为保护电阻,为力敏电阻,力敏电阻的阻值随压力变化关系如图丙所示。装载货物后,机器人根据电流表反映的信息识别快件需要运送的区域。已知电源电压恒为,为定值电阻,电流表的量程为。求:
(1)空载时,的阻值为
(2)当货物重时电路中电流为,求保护电阻的阻值为多少?
(3)为保证电路安全,该机器人一次最多能承载多重的快递?
5.如图所示电路中,电源电压恒为6V,求:
(1)当S2,S3闭合,S1断开时,电压表的示数;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则两端的电压;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则通过的电流。
6.小明家新买一个电蒸锅,如图所示为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位。、均为发热电阻,的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W。已知水的比热容。求:
(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻的阻值;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为,要使的水温度升高需要多少时间?
7.如图所示电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样。
(1)若接入电路的电阻为20欧,求闭合开关S后,通过的电流;
(2)现有阻值为5欧的电阻和阻值为15欧的电阻,选择其中一个电阻以某种方式接入原电路M、N两点之间。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器对应接入电路的阻值。
8.某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示,发热电阻,紫外灯L规格为“220V 60W”,闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过R的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)紫外灯L工作500s消耗的电能。
9.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~50Ω,定值电阻R2的阻值为5Ω。
(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少?
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)把小灯泡L换成阻值为10Ω的定值电阻R3,其他器材不变。保证电流表有示数时,滑动变阻器的滑片应怎样移动,同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,最小功率为多少?
10.坐位体前屈是国家学生体质健康标准的测试项目之一。图甲是测试示意图,图乙是测试仪电路原理图,电源电压恒定,电压表量程为0~3V,定值电阻,滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处,此时通过的电流为0.3A;测试时,人通过推动挡板使滑片P从起始位置A向右移动距离x,电压表的示数可反映学生的测试结果,下表格是初三女生测试等级与滑片移动距离x的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离x/cm
(1)电源电压;
(2)某女生测试时的电压表示数为2.5V,该女生测试等级是否合格;
(3)该测量仪的测量范围;
(4)为了增大测量仪的测量范围,同时不损坏其它器材,请你写出一种可行的方案。
11.如图甲所示是小新家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图乙所示,有高低两个挡位,已知电热丝的阻值为,的阻值为。求:
(1)低挡位工作时的功率是多少?
(2)已知拖把水箱内水的质量为,使用高挡位工作,假设电热丝放出的热量全部被水吸收,将水箱中的水从加热到需要多长时间?[水的比热容为]
12.如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,若热水器吸的太阳能,可以使100L的水温度升高50℃。已知水的比热容,水的密度为:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量。
13.某取暖器的简化电路如图所示,为发热电阻。取暖器工作时,通过开关和实现低温、高温的挡位控制,。求:
(1)取暖器工作时通过的电流。
(2)取暖器处于低温挡时,工作产生的热量。
14.为获得40℃的温水,小明决定采用向冷水中掺热水的方法。已知杯中有20℃的冷水300g,热水壶中有刚烧沸腾的沸水。[气压为一个标准大气压,水的比热容为]
(1)求冷水需要吸收的热量。
(2)若不计热量损失,求需添加沸水的质量。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
15.小雅家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,、、均为发热电阻。的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换。
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
400W
(1)使用高温挡时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置;(选填“1、2”、“2、3”或“3、4”)
(2)电加热器电路中、的阻值各为多少?
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η是多少?(电热丝的电阻不随温度变化,,结果保留整数)
16.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。
(1)求电源电压及定值电阻R1阻值;
(2)求电路的最小功率。
17.为开展科技活动,小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压恒为20V。此外,利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)电阻的阻值;
(2)闭合开关,要使S2断开时R1两端的电压变为16V,求电阻的阻值。
18.某中学为学生供应开水,用锅炉将2000kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了20kg的无烟煤。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:
(1)锅炉内2000kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)20kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(3)此锅炉的效率是多少?
19.计算题:小雨在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”时,用同样的酒精灯加热相同质量的水和某液体,数据如下:
t/s
0
10
20
30
40
50
60
…
0
1
2
3
4
5
6
…
0
2
4
6
8
10
12
…
请利用表中数据求出某液体的比热容为多少?(计算步骤)
20.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[,]。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)这些热量能使多少质量的10℃水温度升高50℃?
(3)0.6kg的氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
21.如图甲所示,是一款家用煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,保温挡的额定功率为220W,图乙是它的简化电路图,S为电源开关,S1为双触点开关,R1与R2为同种材料制成的电热丝,它们的长度相同,R1的横截面积较R2的大。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)当S闭合、S1接触触点 (选填“1和2”或“2和3”)时,煮茶器处于保温挡。
(2)煮茶器在保温挡正常工作时电路中的电流为多大?电热丝R2的阻值为多大?
(3)若煮茶器内装有1kg的水,现用加热挡使水的温度从25℃升高到100℃,则水吸收的热量是多少?
(4)小明想估测煮茶器的加热功率,他断开家中其他用电器,只接通煮茶器,在加热烧水时发现家中的电能表(如图丙所示)转盘在3min内转了100转,求此时煮茶器的实际加热功率。
22.如图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图,和都为发热电阻丝;如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求:
(1)高温挡的功率;
(2)发热电阻丝的电阻;
(3)毛巾架工作20min产生的热量。
23.某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了1h,消耗汽油6kg,发动机的功率恒为30kW。[,]求此过程中:
(1)汽车所受的阻力;
(2)汽车发动机的效率;
(3)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为250kg、初温为20℃的水吸收,水升高的温度。
24.如图所示为某养生壶的电路原理图,其中和都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态,由温控开关自动控制。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示。
养生壶容量
2L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率
阻值
40Ω
(1)开关、都闭合后,该壶在额定电压下工作时的加热功率是多少?
(2)用电高峰期电压会降低,若电路中只让该养生壶在加热状态下单独工作360秒,图中电能表指示灯闪烁300次,请算出养生壶工作时的实际电压。
25.在如图所示的电路中,电源电压恒定,、和均为定值电阻。先只闭合开关,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为2V;接着再闭合开关,电流表的示数变为0.3A;最后闭合开关,电流表的示数变为0.5A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压和的阻值;
(3)电阻的阻值。
26.如图是小冬设计的一个可调节亮度的台灯的电路,电源电压为6V,滑动变阻器是保护电阻,已知灯泡正常发光时两端的电压是2.5V,灯泡的电阻为10Ω(灯的电阻不变)。
(1)灯泡正常发光时的电流是多少?
(2)灯泡正常发光时,求变阻器连入电路中的电阻是多少?
27.如图是一种便携式气炉,用丁烷气体为燃料.一次烧水时,将1L初温为的水加热至,消耗了25g丁烷气体。已知水的密度为,水的比热容为,丁烷的热值为。求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)该次加热过程气炉的加热效率.
28.实际的电源都有一定的电阻,实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为、电阻为0的理想电源与一个电阻值为的电阻串联而成,如图甲所示。我们可以利用两个已知阻值的电阻和一个电流表,连接成如图乙所示的电路来测量它的电压和电阻。闭合开关、断开开关,电流表示数为;断开开关、闭合开关,电流表示数为;计算该电源的电压和电阻。
29.现将一质量为20g的铁制品加热到820℃,将它投入初温为10℃、质量为368g的某种液体中,液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
30.小李做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源(电压保持不变)、小灯泡(标有“0.3A”字样)、电流表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)串联,再将电压表(只有0~3伏挡完好)并联在电路中。闭合开关,移动变阻器滑片,电流表指针始终指在0.2安位置不变,他重新连接电路,将变阻器滑片置于电阻最大处,闭合开关,观察到电压表示数如图(a)所示,移动滑片,发现无法完成实验;于是改变了电压表并联的位置,闭合开关,移动滑片,发现当小灯泡正常发光时,电压表示数如(b)所示。
(1)求电源电压U总。
(2)求小灯泡的额定功率P。
31.垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
32.质量为1kg的金属块被加热到380℃后放入质量为2kg、温度为20℃的水中,不计热量损失,足够长时间后,水和金属块的温度均为30℃。已知水的比热容。求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容。
33.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8kg的水加热,经过4min时间,水从20℃升高到70℃,若煤炉的加热效率为10%,[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg]求:
(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量;
(2)在4min内完全燃烧煤的质量。
34.小明根据养鸡场的要求设计了一种节能加热照明装置,其简化电路如图甲所示。其中定值电阻,为两段材料不同但横截面积相同的加热电阻(EF段、GH段)与电阻可忽略的铜导体(FG段)连接而成,加热电阻的阻值与自身长度成正比。小灯泡L标有“2.7V”的字样,其电流与电压的关系如图乙所示。闭合S、S1时装置为白天工作状态,可用电阻加热提高冬季养鸡场产蛋量,移动滑片可调节不同挡位,其工作电流与滑片P自H向左移动的距离x之间的关系如图丙所示;闭合S、S2为夜间工作状态,既可照明也可加热。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)白天工作状态下,当滑片P在G点时,R1两端的电压;
(3)夜间工作状态下,移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡L正常发光,此时滑片P距最右端H的距离x为多少cm。
35.图甲为实验活动小组设计的电路图,且电源电压保持不变。
(1)当只闭合开关时,电流表A1的示数为0.5A,求此时通过小灯泡的电流。
(2)当只闭合开关时,电流表A1的示数如图乙所示,求此时通过小灯泡的电流。
(3)已知电源电压恒为3V,将开关换成一个电压表,当开关断开、闭合时,电压表示数为1.2V,求此时小灯泡两端的电压。
36.一只小灯泡正常发光的电压为3V,通过它的电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻是多少?现将该小灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,应串联一个多大的电阻?
37.某款太阳能热水器,一天可以将10kg的水从加热到
(1)太阳能热水器工作时,将 能转化为 能;
(2)求在这一过程中水吸收的热量;[水的比热容是]
(3)若水吸收的热量全部由煤油吸收且使煤油温度升高了,求煤油的质量。[煤油的比热容是]
38.如图所示,电源电压保持不变。当S2,S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V。
(1)当S1,S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则L1、L2两端的电压分别为多少?
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表和的示数分别为0.5A和0.3A,则通过、的电流分别为多少?
(3)在第(2)题的条件下,请你求出的电阻。
39.某电子体重秤的原理如图甲所示,电源电压为6V,用于显示体重的仪表由电压表改装而成,量程为0~3V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R上方放置一轻质绝缘踏板:R的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)空载时,已知电压表示数为1.2V,电路中的电流是多少;
(2)该装置所能测量的最大压力;
(3)为使体重秤最大可测量的质量达到115kg,在保持R0的阻值和电压表量程不变的前提下,请设计一种可行的方案,并通过计算进行说明。(g取10N/kg)
40.家用即热式电热水器的内部简化电路如图所示,和均为阻值恒定的电热丝。当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A;当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,求:
(1)的阻值;
(2)低温加热100s,电路消耗的总电能;
(3)低温加热时,两端的电压。
41.一辆燃油汽车在1h内沿平直公路匀速行驶了54km,消耗汽油约5.5L,质量为4kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N。(汽油的热值为)求:
(1)发动机做的有用功;
(2)燃料完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率
42.我国茶文化源远流长,茶乡遂川的“狗牯脑”闻名于世。下图所示的是小萍家新购置的煮茶器,产品铭牌如下表。购买后小萍多次测试,用该煮茶器在额定电压下煮水350s,可将满容量的水从45℃煮沸,已知。
额定电压/V
煮水功率/W
保温功率/W
满容量/L
220
880
220
1.0
(1)求在标准大气压下,煮沸这些水时水吸收的热量。
(2)求煮茶器在保温状态下的电流。
(3)小萍在购买煮茶器时,产品销售员声称“通过科技创新,该款煮茶器省时省电,效率高达80%”。请你通过计算判断销售员的宣传是否真实。
43.在传统金属锻造技艺中,以金属为原材料熔化后做成坯,在坯上雕刻各种花纹图案,冷却后打磨光滑,再用祖传工艺烧色打蜡等十余道工序便制成精美的艺术工艺品。某次锻造过程中,质量为1kg的金属块,温度从10℃升高到70℃时,吸收了2.64×104J的热量。求:
(1)这种金属的比热容是多少?
(2)若用这种金属制成质量为5kg的工件,使其温度从80℃升高到130℃,需要吸收多少热量?
44.“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,耳熟能详的顺口溜生动地呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。现将水加热到沸腾,水温升高了80℃。在此过程中,求:[,]
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧煤的质量。
45.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车,其热机的效率为60%。某段路程氢能源公交车以140kW的恒定功率在水平地面上匀速直线运动,消耗了0.6kg的氢燃料。已知氢燃料的热值为,求此过程:
(1)氢燃料完全燃烧放出热量是多少;
(2)如果车的速度是20m/s,该路段氢能源公交车行驶的路程。
46.如图是某电热水壶及其电路简图,为发热电阻。开关接通后,温控开关S自动与触点a、b接通,电热水壶进入加热状态;当电热水壶内水温达到时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,电热水壶进入保温状态。已知电源两端的电压为220V,电阻,电热水壶的加热功率,的电阻不受温度影响。求:
(1)保温状态时电路中的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若该热水壶正常加热时其电源线的阻值为0.04Ω,则电源线消耗的功率为多少瓦?
47.下表为某款家用电熨斗的部分参数,请完成下列问题:
额定电压
220V
高温挡额定功率
1100W
低温挡额定功率
400W
(1)使用高温挡正常工作时,通过电熨斗的电流;
(2)电熨斗正常工作时,若高温挡工作累计30,低温挡工作累计15,求:这两段时间内共消耗多少电能。
48.为了防止浪费粮食,自助餐厅规定“剩下食物的质量不能超过200g,超过200g按餐厅标价付款后打包带走”。如图甲是称量食物质量的电子秤的原理图,硬质弹簧上端通过绝缘杆和金属滑片P固定在一起(P与R间的摩擦不计),R是一根长为5cm的均匀导体棒,其阻值R=10Ω,电源电压U=3V,弹簧的形变量与其所受压力F的关系如图乙所示。(托盘的质量忽略不计,g取10N/kg)求:
(1)闭合开关,当称量食物的质量增加时,电流表的示数怎样变化?
(2)托盘中没有食物时,与弹簧相连的金属滑片在导体棒最上端,此时电流表的示数为,定值电阻的阻值为多少?
(3)通过计算说明:当电流表的示数为时,顾客是否需要付款打包带走食物?
49.如图所示,这是我国自行研制的大型水陆两栖飞机。在某次水上高速滑行测试中,飞机沿水面匀速直线滑行10min,消耗航空煤油800kg,飞机发动机的功率恒为2.4×107W(航空煤油的热值为4×107J/kg)。求:
(1)消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)飞机发动机做的有用功;
(3)飞机发动机的效率。
50.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了15g丁烷(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)丁烷完全燃烧放出的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
51.小辰家自来水的温度是15°C,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为45°C ,燃气热水器中装4千克水,烧好这些水消耗了0.02m3天然气。求:在此过程中(水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/m3)
(1)燃气热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该燃气热水器的热效率?
52.如图甲所示为一款家用便捷保温碟,简化电路如图乙所示,电阻为发热体,正常保温时功率为44W。L为功率忽略不计的指示灯。求:
(1)发热体电阻的阻值;
(2)正常工作2min发热体消耗的电能;
(3)为了实现不同的保温需求,现对原电路进行改造(如图丙),移动滑片可以连续调节发热体的电功率,最低可调至额定功率的四分之一,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
53.某同学将燃气热水器的温度设定为40℃,他一段时间使用了30kg的热水,消耗了0.0875m3天然气。已知自来水的初温为15℃(),天然气的热值q=4.0×107J/m3)求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(2)天然气完全燃烧放出热量Q放;
(3)燃气热水器的加热效率η。
54.如图甲所示,这是一款电加热煮茶壶,其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图,、均为阻值不变的加热丝,通过改变旋钮开关的位置,可实现“加热”“保温”两挡的调节。已知保温挡的额定功率为242W,。求:
(1)煮茶壶在保温挡正常工作时电路中的电流;
(2)电阻丝的阻值;
(3)在某次用电高峰期使用加热挡将0.5kg的茶水从40℃刚好加热到100℃,用时150s,该煮茶壶加热时的效率为80%。求
①茶水吸收的热量;②煮茶壶此次工作的实际电功率。
[茶水的比热容]
55.小明家的电饭锅有高温、中温、低温三个挡位,工作原理图如图甲所示。已知,且。电饭锅在低温挡正常工作时消耗的电功率。求:
(1)电饭锅低温挡正常工作时的电流;
(2)电饭锅高温挡正常工作时消耗的电功率;
(3)在用电高峰期,电饭锅在高温挡工作6min,能使图乙中的电能表表盘指示灯闪烁300次,忽略温度对电阻的影响,这时家庭电路的实际电压。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)半导体,因为当电压变大时,导体的温度升高,导体的电阻在逐渐减小
(2)6V
【详解】(1)由表中数据可知,通过R0的电流随其两端电压增大而增大,根据公式,可分别计算不同电压下的R0电阻值,即2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.53Ω、0.5Ω。
由此可见,电阻R0的阻值随着电压的增大而减小,即电阻随着温度的升高而减小,已知金属材料制成的电阻随温度的升高而增大,故该材料不是金属材料制成,而是半导体材料制成。
(2)如图所示,该电路是由R0和R组成的串联电路。由表中数据可知,当电路电流为0.8A时,电阻R0的两端电压为0.8V。
根据得,定值电阻R两端的电压为
由串联电路电压关系可知,电路中的电源电压为
2.(1)
(2)
(3)
【解析】【小题1】由题图可知,电阻、并联,电流表测量干路中的电流,电流表测量通过电阻的电流,电阻两端的电压
由并联电路电压规律可得电源电压
【小题2】通过电阻的电流
【小题3】电阻两端的电压
电阻的阻值
3.(1)1V
(2)30Ω
(3)3V
【详解】(1)由电路图可知,与串联,电流表测电路中的电流,则电阻两端的电压
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和,即电路的总电阻
(3)电源电压
4.(1)100
(2)20Ω
(3)100N
【详解】(1)空载时,机器人所受压力为0N。由图丙可知,当压力为零时,力敏电阻的阻值为100Ω。
(2)由图丙可知,当货物重是30N时,力敏电阻受到的压力
此时力敏电阻的阻值,根据欧姆定律,电路的总电阻为
保护电阻R1的阻值为
(3)电流表量程为0~0.6A,由丙图可知,电阻的阻值随着压力增大而减小,为保证电路安全工作的情况下电路中的最大电流为0.6A,则此时电路中最小电阻为
此时力敏电阻阻值为
由丙图可知此时货物对力敏电阻的压力最大为100N,即该机器人一次最多能承载100N货物。
5.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,当,闭合,断开时,电阻被导线短路。电路是只有电阻的简单电路。所以电压表V测量电阻电压,也测电源电压,所以电压表的示数为
(2)当、断开,闭合时,分析电路可知,电流从电源正极出发,依次经过电阻和,最后回到负极。因此两电阻串联。电压表V与电阻并联,测量两端的电压,即。根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电路电压之和,即
所以,两端的电压为
(3)当,闭合,断开时,分析电路可知,电流从电源正极流出,经过电流表A后分成两路:一路经过电流表和电阻,另一路经过电阻。这两路电流汇合后流回电源负极。因此,两电阻并联。电流表A在干路上,测量的是干路总电流即,电流表与串联在同一支路上,测量的是通过的电流,所以。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,即
所以,通过通过的电流
6.(1)100W
(2)44Ω
(3)500s
【详解】(1)分析电路可知,只闭合时,单独工作,此时总电阻最大,根据,总功率最小,为保温挡。则保温挡的功率
(2)、均闭合时,、并联,此时总电阻最小,根据,总功率最大,为加热挡,电阻的功率为
则电阻的阻值为
(3)水吸收的热量为
则消耗的电能为
则需要的时间为
7.(1)0.3A
(2)见解析
【详解】(1)通过的电流为
(2)电流表的示数为0.6安,则总电阻为
所以若选择,则不可能与串联,应与并联,此时电流表测干路电流,此时电流为
则根据并联电流规律,电流为
则滑动变阻器对应接入电路的阻值
若选择与并联,电流表测干路电流,此时电流为
不符合题意,舍去;
若选择与串联,则滑动变阻器对应接入电路的阻值
8.(1)4A
(2)880W
(3)
【详解】(1)闭合开关和,发热电阻和紫外灯L并联,消毒柜正常工作,通过R的电流
(2)电阻R的电功率
(3)紫外灯L工作500s消耗的电能
9.(1)12Ω
(2)1.7A
(3)滑片移至b端,开关S、S1闭合,S2断开; 0.6W
【详解】(1)小灯泡正常发光时通过的电力
小灯泡正常发光时的电阻
(2)当开关S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,滑动变阻器没有接入电路,小灯泡L和定值电阻R2并联。
由于此时小灯泡正常发光,所以电源电压、电阻R2两端电压均等于小灯泡的额定电压,即
此时通过电阻R2的电流
此时电流表的示数
(3)电流表有示数,说明电路是通路,在总电压不变的情况下,当电路中总功率最小时,根据可知,总电流最小,根据可知,电路中总电阻最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最大,滑片处于b端;定值电阻R2、R3这部分电路中,接入电路中的电阻也最大,因为,所以这部分电路中只有R3接入电路。综上所示,滑动变阻器的滑片移至b端,闭合开关S、S1 ,断开开关S2时,滑动变阻器与R3串联,电路中总电阻最大,总功率最小,则:
电路中最大的电阻
电路中最小电功率
10.(1)4.5V
(2)合格
(3)0~15cm
(4)见解析
【详解】(1)由图乙知,开关闭合时,与串联,电压表测两端电压,滑片P在起始位置A点时,
滑动变阻器接入电路的阻值
电源电压
(2)某女生测试时,的两端电压
电路中电流
滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器滑片移动的距离
与表格中数据比较可知,测试等级为合格。
(3)滑动变阻器接入电路阻值变大,电压表的示数变大,由题意可知,电压表的最大示数为3V,即滑动变阻器两端最大电压,此时滑动变阻器阻值最大,滑片移动的距离最远,测量仪的测量值最大。电压表的最大示数为3V时,的两端电压
电路中电流
滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器滑片移动的距离
由此可知滑片移动的范围为0~15cm。
(4)如果想增大测量范围,由图乙知,滑片往右移动距离越大,则滑动变阻器连入电路的阻值越大,由于电压表示数不能超过3V,根据串联电路的分压特点可知,可以换一个阻值更大的定值电阻。
11.(1)550W
(2)210s
【详解】(1)由电路图可知,电源电压,根据电功率公式可知,在电源电压一定时,电路的总电阻R越大,电功率P越小,此时为低挡位,当开关S接“2”时,电阻和串联,电路中的总电阻最大,此时为低挡位,串联电路的总电阻
低挡位工作时的功率
(2)当开关S接“1”时,电路中只有电阻工作,此时电路中的总电阻最小,电功率最大,为高挡位,高挡位工作时的功率
水吸收的热量
因为电热丝放出的热量全部被水吸收,所以电热丝消耗的电能等于水吸收的热量,即
根据可得,所需加热时间
12.(1)100 kg
(2)2.1×107J
【详解】(1)水的体积为V=100L=0.1m3
根据题意可得水的质量为
(2)水吸收的热量为
13.(1)
(2)
【详解】(1)由电路图可知,当取暖器工作时,开关S1闭合,电阻R1两端的电压等于电源电压。根据欧姆定律得,通过R1的电流为
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有电阻R1工作,此时电路的总电阻最大,由得,此时取暖器处于低温挡;当开关S1、S2都闭合时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻变小,由得,此时取暖器处于高温挡。低温挡的电功率
取暖器处于低温挡时,工作产生的热量为
14.(1)2.52×104J
(2)0.1kg
【详解】(1)已知冷水的质量,冷水吸热温度升高
则冷水吸收的热量为
(2)由题意可知,冷水吸收的热量等于沸水放出的热量,即。
由于沸水放热温度降低
根据可知,需添加沸水的质量为
15.(1)3、4
(2),
(3)
【详解】(1)由图可知,当S接1、2时,R1与R2串联,电路中阻值最大,由可知,此时为低温挡,功率为400W;当S接2、3时,只有R2接入电路,电阻较小,功率较大,为中温挡1100W;当S接3、4时,R2、R3并联接入电路,总电阻最小,功率最大,为高温挡;所以使用高温挡时旋转开关应该旋转到跟3、4触点接触的位置。
(2)由表格数据可知,中温挡功率P中=1100W,根据可得
低温挡功率P低=400W,低温挡时R1和R2串联接入电路,低温挡时总电阻
由串联电路的电阻关系可得R1=R串−R2=121Ω−44Ω=77Ω
(3)高温挡时R2、R3并联;R2的功率为
R3的功率为
高温挡总功率
高温挡正常工作210s消耗的电能W=P高t=2200W×210s=4.62×105J
水吸收的热量
电火锅的加热效率
16.(1)电源电压为6V,定值电阻R₁的阻值为10Ω。
(2)1.2W
【详解】(1)由电路图甲可知,定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,电压表测量R₁两端的电压U₁,电流表测量电路中的电流I。根据图乙可知,当滑动变阻器接入电路的电阻时,电压表示数。根据串联电路的特点和欧姆定律,电源电压可以表示为
代入数据得 ……①
当滑动变阻器接入电路的电阻时,电压表示数。同理,电源电压可以表示为 ……②
由于电源电压U保持不变,联立①和②可得,将代入①式,可得电源电压。
(2)电路的总功率。因为电源电压U恒定,所以当电路中的电流I最小时,电路的总功率P最小。根据可知,当电路总电阻最大时,电流最小。要使总电阻最大,滑动变阻器接入电路的电阻R₂应取最大值。由题意可知,滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω。当时,电路中的电流最小,为
此时,电压表示数
因为2V < 3V (电压表量程),电流 (电流表量程),所以电路各元件均安全。因此,电路的最小功率为
17.(1)4Ω
(2)1Ω
【详解】(1)根据图乙可知,当电阻R1两端的电压时,通过的电流,根据欧姆定律可得,电阻R1的阻值为
(2)当闭合开关S1,断开S2时,电阻R1和R2串联在电路中,此时R1两端的电压,由于R1的阻值不变,根据欧姆定律,此时通过R1的电流,即电路中的总电流为
根据串联电路的电压特点,电阻R2两端的电压为
根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
18.(1)6.3×108J
(2)6.8×108J
(3)92.6%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)20kg无烟煤完全燃烧放出的热量
(3)锅炉的效率可得
19.2.1×103J/(kg·℃)
【详解】解:由表中数据可知,加热60s,水的温度变化为Δt水=6℃,液体温度变化为Δt液=12℃,相同时间内吸收的热量相同,根据Q=cmΔt得
c水mΔt水=c液mΔt液
答:某液体的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。
20.(1)
8.4×10⁷ J
(2)
400 kg
(3)
50%
【详解】(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的总热量
(2)水吸收的热量等于燃料放出的热量,即Q吸=Q放=8.4×107J
能够加热水的质量为
(3)大巴车功率为140kW,合140000W,该大巴车的效率为
21.(1)2和3
(2)1A,220Ω
(3)
(4)1000W
【详解】(1)由可知,在电源电压一定时,电阻越大,功率越小。已知R1与R2材料、长度相同,R1横截面积比R2大,所以R1<R2。当S闭合、S1接触触点1和2时,只有R1连入电路,电阻较小,功率大,是加热挡;当S闭合、S1接触触点2和3时,只有R2接入电路,电阻较大,功率小,煮茶器处于保温挡。
(2)煮茶器在保温挡正常工作时电路中的电流为
电热丝的阻值为
(3)水吸收的热量
(4)电能表转盘转动100圈消耗电能
煮茶器的实际加热功率
22.(1)220W
(2)660Ω
(3)
【详解】(1)高温挡时,电路中的电功率大,由可知,电流大,图丙中最大电流为,此时毛巾架处于高温挡,则高温挡的功率为
(2)由图乙可知,当开关S接2时,串联,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,毛巾架处于低温挡;当开关S接1时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,毛巾架处于高温挡;
已知高温挡的电流为1A,由可知,的阻值
由图丙可知,低温挡工作时电路中的电流,由可知,的串联总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值为
(3)毛巾架0~10min高温挡工作,10~20min低温挡工作,则工作20min产生的热量为
23.(1)
1500N
(2)
40%
(3)
80℃
【详解】(1)汽车在平直公路上匀速行驶,其受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以汽车处于平衡状态。其所受的阻力f等于牵引力F。根据功率公式P=Fv,汽车行驶速度
发动机功率P=30kW=3×104W
可得汽车的牵引力
即f=F=1500N
(2)汽车行驶时间t=1h=3600s,发动机做的有用功
6kg汽油完全燃烧释放的总热量
汽车发动机的效率
(3)根据能量流向图和第(2)问的计算结果,废气带走的能量占总能量的百分比为
废气带走的能量
水吸收的热量
假设水可以升高的温度为,根据吸热公式,可得
水的末温
由于在1标准大气压下,水的沸点为100℃,所以水的温度最高只能达到100℃。因此,水实际升高的温度为
24.(1)1210W
(2)200V
【详解】(1)两个开关都闭合时,电阻工作,此时电路功率为
(2)消耗的电能为
据W=Pt得,即
解得U=200V或U=-200V
家庭电路不为负值,故电压为200V。
25.(1)
(2)3V,10Ω
(3)
【详解】(1)当只闭合开关S时,电阻与串联,电流表测量电路中的电流I1,电压表测量两端电压为,根据题意可知,, ,由欧姆定律可得,电阻的阻值为
(2)当再闭合开关S2时,电阻和电压表被短路,电路中只有电阻。此时电流表测量通过电阻的电流为,根据题意可知,此时电源电压为……①
只闭合S的状态,电阻与串联,此时电源电压为……②
联立①和②可得,。
(3)当最后闭合开关时,电阻与并联,仍然被短路。电流表测量干路电流,根据题意可知,,由于电阻与并联,它们两端的电压均等于电源电压,则通过的电流为
由欧姆定律可得,电阻的阻值为
26.(1)0.25A
(2)14Ω
【详解】(1)灯泡正常发光时的电流
(2)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联。当灯泡正常发光时,电路中的电流
根据串联电路电压的特点,滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器连入电路中的电阻
27.(1)
(2)28%
【详解】(1)水的质量
水吸收的热量
(2)丁烷完全燃烧放出的热量
气炉的加热效率
28.6V,2Ω
【详解】根据题意,可以将实际电源看作一个理想电源(电压为U)与一个定值电阻r串联。当闭合开关S1、断开开关S2时,电阻R1与电源内阻r串联,电流表测量电路中的总电流。设此时电流为
根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可得,电源电压
即 ……①
当断开开关S1、闭合开关S2时,电阻R2与电源内阻r串联,电流表测量电路中的总电流。
设此时电流为
根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可得,电源电压
即 ……②
由于电源电压U不变,联立①②两式可得
解得
代入①式可得
所以,该电源的电压U为6V,电阻r为2Ω。
29.(1)
(2)
【解析】【小题1】由热量公式可得,铁制品放出的热量为
【小题2】根据题意可知
由热量公式,该液体的比热容
30.(1)6V
(2)1.14W
【详解】(1)测定小灯泡的电功率的实验中,应将电压表与小灯泡并联,闭合开关,移动变阻器滑片,电流表指针始终指在0.2A位置不变,说明滑动变阻器接法错误,同时将下面两个接线柱接入电路,即滑动变阻器连入电阻的阻值最大;重新连接电路,将变阻器滑片置于电阻最大处,电路电流仍为0.2A,则滑动变阻器两端的电压为
因电压表只有0~3伏挡完好,由图(a)可知,此时电压表示数为2V,则电源电压表为
(2)电压表只有0~3伏挡完好,移动滑片,发现无法完成实验,改变电压表并联的位置,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡正常发光,说明此时电压表与滑动变阻器并联,由图(b)可知,此时滑动变阻器两端电压为U滑'=2.2V,则小灯泡正常发光时的额定电压为
小灯泡的额定功率为
31.(1)
(2)
【详解】(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量
(2)
由得,水的质量
32.(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)根据热平衡条件,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即
由可知,金属块的比热容为
33.(1)
(2)
【详解】(1)经过4min时间加热,水吸收的热量为
(2)煤炉效率 ,可得煤完全燃烧放出的热量为
由 可得完全燃烧煤的质量为
34.(1)9Ω
(2)4V
(3)9cm
【详解】(1)小灯泡标有“2.7V”,由图乙可知,小灯泡额定电压为2.7V时,其正常发光时电流为0.3A,根据欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)白天工作时只接通 S、S1,定值电阻 R1和滑动变阻器串联,由图丙知滑片 P 移至 G 点时,电路中电流为0.4 A,根据串联电路电流处处相等,定值电阻 R1的电压为U1= IGR1=0.4A×10Ω=4V
(3)由图丙可知,当滑片在E点时,R2接入阻值为 0,此时电路电流IE=0.6A,则U=IER1=0.6A×10Ω=6V
夜间工作时接通 S、S2,小灯泡与加热电阻串联在同一电路中,小灯泡正常发光时电压为2.7V,电流为0.3A,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U2=U-UL=6V-2.7V=3.3V
根据串联电流处处相等,则此时滑动变阻器接入电路电阻
滑动触头P从H端移到E端时出现拐点,由图丙可知:HG=15cm,GF=25cm-15cm=10cm,FE=35cm-25cm=10cm
白天工作时只接通 S、S1,定值电阻 R1和滑动变阻器串联,由图丙知滑片 P 移至 G 点时,电路中电流为0.4A,由(2)可知,定值电阻 R1的电压为U1=4V,根据串联电路电压规律和欧姆定律可得,此时滑动变阻器电阻为
由于FG段电阻忽略不计,则REG=REF=5Ω
由丙图可知,当滑片P在H处时,此时电流为IH=0.2A,则R1两端的电压为
此时滑动变阻器滑片在H点时的电阻为
由题可知,REH=20Ω,由与FG段电阻忽略不计,则GH段电阻为RGH=REH-REG=20Ω-5Ω=15Ω
由丙图GH段的长度为15cm,则电阻GH段1cm长度的电阻为
夜间工作时,滑动变阻器接入电路电阻R2=11Ω,则EF段5Ω全部接入,FG段电阻忽略不计长度需要计入,则GH段电阻需要接入11Ω-5Ω=6Ω
则GH段接入的电阻丝长度为
滑片 P 应距 H 点距离为x=35cm-10cm-10cm-6cm=9cm
35.(1)
0.5A
(2)
1A
(3)
1.8V
【详解】(1)当只闭合开关S1时,电路为灯泡L1的简单电路,电流表A1与L1串联,测量通过L1的电流,因此,通过小灯泡L1的电流I1等于电流表A1的示数,即I1=0.5A。
(2)当只闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2并联。电流表A1在干路中,测量总电流;电流表A2与L2串联,测量通过L2的电流,由于并联电路各用电器互不影响,则灯泡L1的电流仍为0.5A,结合图乙指针位置可得电流表A1必须选用0~3A的量程,故电流表A1的示数应为1.5A。所以,通过小灯泡L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A
(3)将开关S1换成一个电压表V,当开关S2断开、S3闭合时,L1和L2串联。电压表V被接在S1的位置,测量灯泡L2两端的电压U2。根据题意,电源电压U=3V,电压表示数为1.2V,即U2=1.2V。由串联电路的电压规律,各部分电路两端的电压之和等于电源电压,即U =U1+U2
所以,小灯泡L1两端的电压U1= U-U2= 3V-1.2V=1.8V
36.,
【详解】根据欧姆定律,一只小灯泡正常发光的电压为3V,通过它的电流为0.3A,可得小灯泡正常发光时的电阻
串联电路中,将该小灯泡接在9V的电源上,使其正常发光,此时电路中的电流为0.3A,小灯泡两端的电压为3V,根据串联电路电流、电压的特点,可得此时串联电阻两端的电压
则串联电阻的阻值
37.(1) 太阳 内
(2)
(3)20kg
【详解】(1)[1][2]太阳能热水器工作时,通过吸收太阳能,将其转化为水的内能,使水温升高,因此,能量转化过程为太阳能转化为内能。
(2)根据可知, 水吸收的热量
(3)煤油吸收的热量,由公式可知,煤油的质量
38.(1)2V,4V
(2)0.3A,0.2A
(3)20Ω
【详解】(1)当开关S1,S3断开,S2闭合时,电路为L1和L2的串联电路,电压表测量L2两端的电压,根据题意可知L2两端的电压,根据串联电路的电压规律可得,L1两端的电压
(2)当开关S1,S3闭合,S2断开时,电路为L1和L2的并联电路,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过L1的电流,根据题意可知通过L1的电流,干路电流,根据并联电路的电流特点可得,通过L2的电流
(3)根据并联电路的电压特点可得,L1两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律可得L1的电阻
39.(1)0.02A
(2)900N
(3)见解析
【详解】(1)由图甲可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,则空载时电流为
(2)由图乙可知,压力最大时,R的阻值最小,由串联电路电压的规律可知R0两端的电压最大,当电压表示数最大,即时,电路中的电流最大,则电路最大电流
此时压敏电阻两端的电压
此时压敏电阻阻值
由图乙知,此时踏板受到的最大压力900N。
(3)要使最大测量质量为115kg,则此时最大压力
由乙图,此时压敏电阻
因为10Ω˂60Ω,如保持电源电压不变,则可在电路中串联一个电阻。
此时电路的总电阻
串联的电阻阻值
所以可通过在电路中串联一个50Ω的电阻使最大测量的质量为115kg。
40.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A,所以的阻值为
(2)当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,低温加热100s,电路消耗的总电能为
(3)低温加热时,两电阻和串联,电路中的电流为
此时R1两端电压为
两端的电压为
41.(1)
(2)
(3)
【解析】【小题1】由二力平衡可知,发动机做的有用功等于汽车克服阻力做的功
【小题2】燃料完全燃烧放出的热量
【小题3】发动机的效率
42.(1)
(2)1A
(3)销售员的宣传不真实
【详解】(1)根据铭牌可知,煮茶器的满容量
水的质量为:;
在标准大气压下,水的沸点为100℃,水温从45℃升高到100℃,温度变化量为:;
水吸收的热量为:。
(2)根据铭牌可知,煮茶器在保温状态下的功率P保温 = 220 W,额定电压U额 = 220 V。
根据公式 P = UI 可得,保温状态下的电流为:。
(3)煮茶器在额定电压下煮水,其煮水功率P煮水 = 880 W,煮水时间t = 350 s。
煮水过程消耗的电能为:;
该煮茶器的效率为:;
因为75% < 80%,所以销售员的宣传不真实。
43.(1)0.44×103J/(kg·℃)
(2)1.1×105J
【详解】(1)已知金属吸收的热量为,金属块的质量为,金属块温度的该变量
这种金属的比热容
(2)这种金属需要吸收的热量为
44.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量
(3)需要完全燃烧煤的质量
45.(1)
8.4×107 J
(2)
7.2×103 m
【详解】(1)根据公式可知,氢燃料完全燃烧放出热量为
(2)根据公式可知,发动机输出的有用功为
根据公式可知,则消耗完这部分能量所用时间为
根据公式可知,该路段氢能源公交车行驶的路程为
46.(1)1.1A
(2)50Ω
(3)1.21W
【详解】(1)由题意和电路图可知,温控开关S与触点a、b接通时,电热水壶处于加热状态,R1与R2并联;温控开关S与触点c接通时,电热水壶处于保温状态,只有R2接入电路。保温状态时电路中的电流为
(2)方法一:
加热状态时干路电流为
通过R1的电流为
电阻R1的阻值为
方法二:
R2的功率为
则R1消耗的电功率为
电阻R1的阻值为
(3)正常加热状态时电源线中的电流为
根据串联电路电流特点可知,通过电热水壶和电源线的电流相等,
电源线消耗的功率为
47.(1)5A
(2)0.65kW⋅h
【详解】(1)已知高温挡额定功率是1100W,使用高温挡正常工作时,通过电熨斗的电流为
(2)电熨斗正常工作时,若高温挡工作累计30,消耗的电能为
低温挡工作累计15,消耗的电能为
这两段时间内共消耗的电能为
48.(1)变大
(2)
(3)需要
【详解】(1)闭合开关,当称量食物的质量增加时,电子秤托盘受到的压力变大,滑动变阻器R的滑片P向下移动,滑动变阻器R接入电路中的电阻变小;由图甲可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,根据串联电阻规律可知,电阻的总电阻为会变小,由可得,通过电路的总电流为会变大。
(2)托盘中没有食物时,与弹簧相连的金属滑片在导体棒最上端,此时滑动变阻器R全部接入电路,由可得,电阻的总电阻为
根据串联电阻规律可知,定值电阻R0的阻值为
(3)当电流表的示数为时,由可得,电阻的总电阻为
根据串联电阻规律可知,此时滑动变阻器R接入电路的电阻为
即此时滑片P刚好在滑动变阻器R的中点处,由图乙可知,弹簧所受压力F与其形变量成正比,即
则此时电子秤托盘受到的压力为
由可得,电子秤托盘上食物的质量为
因为,所以顾客需要付款打包带走食物。
49.(1)
(2)
(3)45%
【详解】(1)根据可得,消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量为
(2)根据可得,飞机发动机做的有用功为
(3)飞机发动机的效率为
50.(1)
(2)
(3)42%
【详解】(1)根据公式可知,水吸收的热量为
(2)根据公式可知,丁烷完全燃烧放出的热量为
(3)根据公式可知,卡式炉的加热效率
51.(1)5.04×105 J
(2)8.4×105 J
(3)60%
【详解】(1)水吸收的热量公式为
(2)天然气完全燃烧放热公式为
(3)该燃气热水器的热效率
52.(1)
1100Ω
(2)
5280J
(3)
1100Ω
【详解】(1)根据图乙,发热体和灯泡并联,发热体,正常保温时功率为44W,L为功率忽略不计的指示灯。发热体电阻的阻值
(2)正常工作2min发热体消耗的电能
(3)根据图丙,R1与滑动变阻器R2串联在同一支路上。当滑动变阻器滑片P移至a端,其接入电路的阻值最大时,电路中电流最小,R1的电功率最小。故R1的最小功率
此时电路中的电流
此时电路的总电阻
滑动变阻器的最大阻值为
53.(1)
(2)
(3)90%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出热量
(3)燃气热水器的加热效率
54.(1)
1.1A
(2)
160Ω
(3)
①
②1000W
【详解】(1)已知煮茶壶保温挡的额定功率,额定电压。根据电功率公式,煮茶壶在保温挡正常工作时的电流
(2)由电路图可知,当开关S接“2”时,电阻和串联,电路总电阻最大。根据电功率公式
可知,在电源电压不变的情况下,电路的总功率最小,此时煮茶壶处于保温挡。保温挡电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,的阻值为
(3)①由题意,茶水吸收的热量为
②由电路图可知,当开关S接“3”时,电阻被短路,只有接入电路,电路电阻最小,功率最大,处于加热挡。根据效率公式,煮茶壶消耗的电能为
煮茶壶此次工作的实际电功率为
55.(1)1.1A
(2)1210W
(3)200V
【详解】(1)由得,电饭锅低温挡正常工作时的电流
(2)当开关S1、S2同时闭合,定值电阻R1、R2并联,电路电阻最小,由得,电路电功率最大,为高温挡;当只闭合S2,定值电阻R2单独工作,电路电阻较大,由得,电路电功率较小,为中温挡;当只闭合S1,定值电阻R1单独工作,电路电阻最大,由得,电路电功率最小,为低温挡。电饭锅高温挡正常工作时消耗的电功率
(3)在用电高峰期,电饭锅在高温挡工作6min,能使图乙中的电能表表盘指示灯闪烁300次,电饭锅消耗的电能为
当定值电阻R1单独工作,为低温挡,由得,
电饭锅高温时定值电阻R1、R2并联,电路的电阻为
由得,这时家庭电路的实际电压
答案第1页,共2页
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