专题15 电功率(二)(4大考点)(江苏专用)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-18
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 35.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57911102.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电功率核心考点,精选江苏多地一模真题,以生活家电情境(如电炖锅、电热水壶)和实验探究为载体,覆盖计算、分析及探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择|7题|家用电器计算、焦耳定律|结合多挡位电路分析(如电加热器三挡设计)|
|填空|6题|电能表测量、功率计算|联系实际用电场景(如电煎锅铭牌参数应用)|
|实验探究|8题|测量小灯泡电功率、探究电热影响因素|强调实验操作(如电路连接、数据处理)与误差分析|
|计算|9题|多挡位功率、效率计算|综合应用欧姆定律与能量公式(如电水壶加热效率计算)|
内容正文:
专题15电功率(二)
4大考点概览
考点01 家用电器相关计算
考点02 电流热效应、焦耳定律
考点03 测量小灯泡的电功率
考点04 探究影响电流通过导体产生热量的因素
家用电器相关计算
考点1
1.(2026·江苏苏州·一模)小明学习了电热知识后,他想自制一个多挡位的电加热器,他找来了12 V的电源、10的电热丝R1、阻值未知的电热丝R2、开关S、S1、一个单刀双掷开关S2等元件。小明设计了一种方案的电加热器如图,可实现高、中、低三挡位(电功率依次减小),虚线框里分别是电热丝R2和开关S1;老师表扬了小明的设计方案,同时提出了新的方案:将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,这样也可实现高、中、低三挡位,且高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同。下列说法正确的是( )
A.R1和R2阻值相等 B.低挡位功率为4.8W
C.R2阻值不能确定 D.小明设计的高挡位功率为28.8W
【答案】D
【解析】若上方虚线框为,下方虚线框为,则通过不同的开关通断组合,可得到的电路结构分别为R1、R2串联,R1的简单电路,R2的简单电路;若下方虚线框为,上方虚线框为,则通过不同的开关通断组合,可得到的电路结构分别为R1、R2并联,R1的简单电路,R2的简单电路。由可知,电路中电阻越大,电功率越小。将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,则高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同,所以,老师采用的是下方虚线框为,上方虚线框为的方案,小明采用的是上方虚线框为,下方虚线框为的方案,且老师方案中,两电阻并联时电功率最大,小明方案中,R2单独工作时电功率最大,故有
将代入解得
低温挡的功率为
小明设计的高挡位功率为
故D正确,ABC错误。故选D。
2.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,一款全自动家用电炖锅,内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位,电路中的总电流分别对应为、以及,且。当断开,接时,电路中的电流为4A;当闭合,接时,电路中的电流为5A;做不到闭合,同时接的情况。下列说法中正确的是( )
A.断开,接b时,电炖锅处于“保温”挡工作
B.闭合,接b时,电炖锅处于“文火”挡工作
C.的阻值为
D.、的电阻之比为5:4
【答案】C
【解析】AB.由电路图分析和可知,当S1断开,S2接b时,电路中只有R2工作,此时为“文火”挡;当S1闭合,S2接b时,R1和R2并联,此时为“武火”挡;当S1断开,S2接a时,R1和R2串联,此时为“保温”挡,故AB错误;
CD.当S1断开,S2接b时,电路中只有R2工作,电路中的电流为4A。所以R2的阻值为
当S1闭合,S2接b时,R1和R2并联,电路中总电流为5A。此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的关系可得
即
解得;则R1、R2的阻值之比为
故C正确,D错误。故选C。
3.(2026·江苏无锡·一模)某品牌电煎锅的铭牌如下表,其简化电路如图甲所示,S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通,工作时电热丝、、阻值均不变。将电煎锅单独接入220V的家庭电路中,电煎锅以高挡功率正常工作时的电流为______A,工作2min,观察到如图乙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了______次。开关S调至______挡位置时,电煎锅以中挡功率工作。图甲中的阻值是______Ω。
**牌电煎锅
额定电压
220V
高挡功率
990W
中挡功率
550W
低挡功率
220W
【答案】4.5 66 2 132
【解析】[1]高挡功率正常工作时的电流为
[2]高档工作2min消耗的电能
电能表参数为 ,即每消耗闪烁2000次,因此闪烁次数
[3]电压不变,根据,电阻越小功率越大。接1挡:与串联,总电阻最大,功率最小,为低挡;接2挡:只有接入电路,电阻中等,功率中等,为中挡;接3挡:与并联,总电阻最小,功率最大,为高挡。
[4]低挡功率,总电阻
中挡功率,的阻值
因此的阻值为
4.(2026·江苏苏州·一模)小明同学利用电能表和秒表测家中电热水壶的电功率。如图所示,该电能表此时示数为__________,现让电热水壶单独工作,电能表的指示灯闪烁了480次,则电热水壶的实际功率为__________。
【答案】3023.60 1500
【解析】[1]该电能表此时的示数为
[2]电能表参数“3200imp/kW・h”表示:每消耗1kW・h的电能,指示灯闪烁3200次。
已知指示灯闪烁了480次,因此消耗的电能
由题意可知工作时间
根据功率公式,可知电热水壶的实际功率为
5.(2026·江苏南京·一模)某家用电能表的表盘如图甲所示,此时电能表的示数是______,该家庭电路同时使用的用电器总功率不得超过______W。如图乙,若关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁400次,则电热水壶的实际电功率为______。
【答案】7624.1 8800 1.5
【解析】[1]电能表读数时,最后一位是小数位、单位是kW•h。由图知道,电能表的示数为7624.1kW•h。
[2]电能表上“10(40)A”,40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流,“220V”是指电能表的工作电压,该家庭电路同时使用的用电器总功率的最大值
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[3]3200imp/(kW•h) 表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,指示灯闪烁400次时,电热水壶消耗的电能
时间
t=5min=300s
电热水壶的电功率
6.(2026·江苏南京·一模)某电能表上标有“220V 20A 3000r/(kW•h)”字样,当家用电器全部工作时,该表10min消耗了0.6度电,那么电能表的铝盘转了______转;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加______W以下的用电器。
【答案】1800 800
【解析】[1]电能表的转盘转过的圈数
[2]已知消耗的电能W=0.6kW•h,用电器的电功率
“220V 20A”,说明电能表允许接入用电器的最大功率
因此还可以增加的用电器的功率为
7.(2026·江苏南京·一模)某自动豆浆机工作时,电热管加热与电动机打浆过程交替进行,其部分参数如下表。
额定电压
220V
电机功率
100W
加热功率
1100W
净重
20N
(1)空豆浆机放在水平桌面上,接触面积为4cm2, 对水平面的压强为________Pa。
(2)不计热量损失,加强管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高________°C[取c豆浆=4×103J/(kg•°C)];豆浆飘出阵阵香味说明分子在________。
(3)电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热,主要是因为导线________,产生的热量少;若豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为0.17kW•h,加热与打浆的时间之比为3∶1,则打好一次豆浆需________h。
【答案】5×104 22 不停地做无规则运动 电阻远小于电热管的电阻 0.2
【解析】(1)[1]空豆浆机放在水平桌面上,对桌面的压力
F=G=20N
受力面积
S=4cm2=4×10-4m2
对水平桌面的压强
(2)[2]加热管正常工作80s,消耗的电能
W=Pt=1100W×80s=8.8×104J
不计热量损失
Q吸=W=8.8×104J
由Q吸=cmΔt可得豆浆升高的温度
[3]豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动。
(3)[4]电热管与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,因为导线的电阻远小于电热管的电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知导线上产生的热量少。
[5]由题知,加热与打浆的时间之比为3∶1,设打浆时间为t打浆=t,则加热时间为t加热=3t,总的工作时间为t总=4t,由题知,豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为0.17kW•h,由P=可得
0.17kW•h=P加热t加热+P打浆t打浆=1.1kW×3t+0.1kW×t
解得t=0.05h,则打好一次豆浆需要的时间
t总=4t=4×0.05h=0.2h
8.(2026·江苏南京·一模)随着生活水平的提高,越来越多的新式小家电进入了普通家庭,如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是________(冷/温/热)水,若R2=2R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为800W,则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为________J。
【答案】温 7.2×104
【解析】[1]由题意知,当开关同时接触1 、2触点时,电阻没有连入电路中,水龙头放出的是冷水;当开关同时接触2、3触点时,只有电阻R1连入电路中;当开关同时接触3、4触点时,电阻R1、R2并联在电路中。根据可知当电压一定时,电阻越小,电功率越大,所以当开关同时接触2、3触点时,只有电阻R1连入电路中,水龙头放出的是温水。
[2]由可得,R1的阻值为
当开关同时接触3、4触点时,电阻R1、R2并联在电路中,为热水挡,故加热功率为
所以它在热水挡正常工作1min消耗的电能为
9.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
【答案】(1)2 48.4
(2) 80
【解析】(1)[1]根据公式,电源电压U不变时,电阻越小,功率越大。旋钮旋到2位置时,只有接入电路,总电阻最小,功率最大,是加热状态;旋到1位置时,与串联,总电阻大,功率小,是保温状态。
[2]加热时,只有工作,电热丝阻值
(2)[1]水的质量为
水吸收的热量
[2]电水壶消耗的电能
加热效率
10.(2026·江苏常州·一模)如图甲是具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,为温控开关,额定电压为220V,加热功率为500W,保温功率为60W。、均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题:
(1)电阻丝的阻值是多少?
(2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次,她家电能表上标有“”的字样,此时,饮水机的实际功率是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)根据电路图可知,当只闭合开关时,只有电热丝接入电路;当开关、均闭合时,电热丝和并联。由可得,当只闭合开关时,电路的总电阻较大,电功率较小,电路处于保温挡;当开关、均闭合时,电路的总电阻较小,电功率较大,电路处于加热挡。由题意可知,电热丝的电功率为
由可得,电热丝的阻值为
(2)由可得,饮水机在该段时间内消耗的电能为
由可得,该饮水机实际电功率为
11.(2026·江苏连云港·一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热器中的水为上方饭菜提供所需的热量,容器中水的质量为10kg。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。R1、R2是定值电阻,R1=24.2Ω。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器保温挡的功率为400W。已知水的比热容=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)加热器快速加热挡的电功率;
(2)加热器中电阻R2的阻值;
(3)用加热器将容器中的水从10℃快速加热到100℃,若加热器加热水的效率为90%,则需要加热多少秒?
【答案】(1)2000W
(2)96.8Ω
(3)2100s
【解析】(1)当旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,电路电阻较小,根据可知,电功率较大,处于快速加热挡;
当旋转开关S连通2触点,R1、R2串联,电路中的电阻较大,根据可知,电功率较小,处于保温挡,
加热器快速加热挡的电功率为
(2)加热器保温挡时电路中的总电阻为
根据串联电路中的电阻规律可知
(3)水吸收的热量为
已知加热器加热水的效率为90%,由可得,加热器消耗的电能为
加热器加热水的时间为
12.(2026·江苏泰州·一模)图甲为某简易电陶炉,图乙是其内部简化电路图,是一根电阻丝,其铭牌标有“220V 1100W”。
(1)电陶炉正常工作时的电流是多少;
(2)电陶炉正常工作10min消耗的电能是多少;
(3)现将电阻丝从中间裁剪成两个阻值相同的电阻,再增加一只开关,即可将电陶炉的挡位改装成“2200W快热挡”和“1100W保温挡”,请在丙图方框内画出电路的连接图。
【答案】(1)5A
(2)
(3)
【解析】(1)
(2)
(3)原电阻丝的阻值
将从中间裁剪为两个阻值相同的电阻,每个电阻的阻值 ,由可知,在电压不变时,电阻越大,功率越小,为低温挡,电阻越小,功率越大,为高温挡;所以要增加一个“2200W的快热挡”,且“保温挡”功率仍为1100W,应将两电阻串联接入电路,然后用一个开关和其中一个电阻并联如下图所示:
13.(2026·江苏苏州·一模)某项目小组自制了一款孵化器,底部装有加热器。孵化器简化电路如图所示,、都是发热电阻,相关参数如下表所示。求:
额定电压:220V
选材
阻值
(1)孵化器在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)孵化器在保温挡时的功率;
(3)孵化器在加热挡正常工作10min消耗的电能。
【答案】(1)0.1A
(2)22W
(3)
【解析】(1)由题意和电路图可知,只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,孵蛋器处于保温挡;电路中的电流
(2)孵蛋器在保温挡时的功率
(3)两开关均闭合时,两电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,孵蛋器处于加热挡,孵蛋器在加热挡正常工作10min消耗的电能
14.(2026·江苏南通·一模)如图是某电水壶的内部电路图。其中,R1,R2均为电热丝,S是电源开关,S控是温控开关(水温达到 100℃时,自动由加热状态切换到保温状态),该电水壶的相关参数如表所示,加热功率数据污损。某次测试发现将20℃一壶水正常加热到100℃,需要400s。已知水的比热容 求:
额定容量
1kg
额定电压
220V
保温功率
44W
加热功率
W
加热效率
70%
(1)保温状态时电路中的电流大小;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电热水壶的加热功率。
【答案】(1)0.2A
(2)1100Ω
(3)
【解析】(1)当温控开关断开时,只有接入电路,总电阻较大,根据,电压不变时,功率较小,为保温状态;闭合时,、并联,总功率更大,为加热状态。
保温状态时电路中的电流
(2)电阻R1的阻值
(3)水吸收的热量
消耗的电能
电热水壶的加热功率
15.(2026·江苏南通·一模)如图是某型号电热加湿器的简化电路图,部分技术参数如下表,加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中,水箱中的水沸腾后,即可喷出蒸汽,增加空气湿度,移动R的滑片P可调节气雾量大小。[],求:
额定电压
220V
最大气雾功率
110W
最小气雾功率
22W
水箱容积
20L
(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水后,升高50℃需要吸收的热量
【答案】(1)0.1A
(2)1760Ω
(3)
【解析】(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)由可知,当最大气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最小为0,只有工作,则
当最小气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最大,全部接入电路,
滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水的体积为
水箱中加满水的质量
升高50℃需要吸收的热量
16.(2026·江苏南京·一模)一款智能电饭锅具有加热和保温两挡,额定电压为220V,其内部简化电路如图甲所示,开关S0为温控自动开关,R1、R2为阻值不变的电热丝,已知R2=220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示,求:
(1)电饭锅工作时,通过R2的电流;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是多少?
【答案】(1)1A;(2)220W;(3)2.178×106J
【解析】解:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为
(2)由图可知,当开关S、S0闭合时,R1与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,电饭锅处于加热挡;当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,电饭锅处于保温挡;保温挡的功率为
由图乙知,加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,加热时电阻丝R1的电功率为
(3)由图乙可知,当电饭锅正常工作45min,加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知,电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min,产生的热量为
答:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为1A;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率为220W;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是2.178×106J。
17.(2026·江苏无锡·一模)孝顺的小明用2024年春节收到的压岁钱给姥爷买了一款足浴盆,如图所示,这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W,线圈电阻为,加热电阻正常工作时的电功率为800W,电压220V恒定不变。
(1)在足浴盆中加入质量为4kg、初温20℃的水,只闭合开关启动加热功能,使水温升高至40℃,水吸收多少热量?[]
(2)若不计热损失,需要加热多长时间?
(3)断开开关,闭合启动按摩功能时,按摩10min电动机线圈产生的热量是多少?
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J
(2)不计热损失,则
又
则
(3)断开开关,闭合启动按摩功能时,通过电动机线圈的电流
按摩10min电动机线圈产生的热量
18.(2026·江苏南京·一模)图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
【答案】(1) 加热 40Ω
(2)30
(3)2371200J
【解析】(1)[1][2]空气炸锅有加热挡和高热挡两个,由乙图可知,开关S2接触触点“1”和“2”时,加热电阻R3接入工作电路,电路中的电阻较大,加热功率较小,为加热挡,开关S2接触触点“2”和“3”时,电阻R3和R4并联接入电路,电路中的电阻较小,加热功率较大,为高热挡,工作电路电源电压为U=220V,加热挡总功率P加热=1260W,电动机功率PM=50W,则R3的功率
此时通过加热开关S2电流的大小为
加热电阻R3的阻值为
(2)由丁图可知,当温度为150℃时,R2=30Ω,R1=50Ω,总电阻
当温度为200℃时,R2'=50Ω,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为
(3)加热电阻R3和R4的阻值相等,高热挡总功率为
由戊图可知,高热挡工作时间为t=6min+6min+4min=16min
此过程中工作电路消耗的电能为
19.(2026·江苏常州·一模)如图甲所示为某烧水壶的简化电路图,其中和为发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两挡。为总开关,为温控开关,1和2分别为开关的两个接触点。该壶部分信息如乙表所示。
水壶容量
1L
额定电压
220V
保温功率
加热功率
1100W
阻值
176
乙
(1)闭合,接1时,烧水壶处于______挡。
(2)阻值是多少?烧水壶的保温功率是多少?
(3)装有1L水的烧水壶在加热挡正常工作时,利用温度计测出不同时刻的水温,绘出水温随时间变化的图像如图丙所示。请结合图丙计算加热2~4min内水吸收的热量。
(4)若烧水壶在2~4min内的加热效率为,4~6min内的加热效率为。结合图丙可判断出______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)加热
(2),
(3)
(4)>
【解析】(1)S2接触点1,电路中只接入R2,总电阻较小,根据,此时电功率较大,处于高温挡。
(2)由表格中的数据可以知道,加热挡功率,根据得,
S2接触点2时,电阻R1与R2串联,总电阻较大,根据,此时电功率较小,处于保温挡。此时总电阻
保温功率
(3)水的体积
水的质量
由图像可知,时间内,水的温度由升高到,水吸收的热量
(4)和时间相等,电水壶的加热功率不变,由,这两个时间段内消耗的电能相等。由图像可知,和时间内水的温度变化量,根据得,这两段时间水吸收的热量,再根据得,这两段时间加热效率。
电流热效应、焦耳定律
考点2
1.(2026·江苏南京·一模)甲、乙、丙图分别是“探究不同物质吸热升温现象”、“比较质量相等的不同燃料放出的热量”和“电阻对电热的影响”的实验装置图,对比判断以下说法正确的是( )
A.甲、乙、丙中都需要用到测量工具天平和秒表
B.甲、乙、丙中被加热物体升高的温度越多,吸收的热量越多
C.甲、乙、丙中都可以通过比较被加热物体升高的温度来得出结论
D.将丙图中内装电阻和的烧瓶内装入等质量的不同液体可完成甲图实验
【答案】C
【解析】A.甲实验需要天平测液体质量、秒表测加热时间;乙实验只需天平测燃料和被加热水的质量,不需要秒表;丙实验不需要秒表测量时间。因此不是三个实验都需要天平和秒表,故A错误;
B.甲实验中,相同质量的不同物质吸收相同热量时,比热容小的物质升高温度更多,吸收热量相同,因此升高温度越多不代表吸收热量越多,故B错误;
C.甲实验中,吸收相同热量时,通过比较升高温度判断不同物质的吸热能力;乙实验中,通过比较被加热水升高的温度判断不同燃料的放热多少;丙实验中,通过比较被加热液体升高的温度判断不同电阻产生电热的多少。三个实验都可以通过比较被加热物体升高的温度得出结论,故C正确;
D.丙图中与串联后和并联,已知,但所在支路总电阻更大,因此通过的电流小于通过的电流,根据,相同时间内和产生的热量不同,不符合甲实验中“相同质量的不同液体吸收相同热量”的要求,无法完成甲实验,故D错误。故选C。
2.(2026·江苏南京·一模)将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2 C.4∶9 D.9∶4
【答案】A
【解析】由于两电阻丝串联,所以通过两电阻丝的电流相同,在相同通电时间内,根据公式Q=I2Rt,则产生的热量之比等于电阻之比2:3.
3.(2026·江苏南京·一模)一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈电阻为2Ω,线圈中电流为10A,这台电动机正常工作1s消耗的电能为W和产生的热量为Q分别为
A.3800J、200J . B.3800J、3800J C.72200J、200J D.72200J、3800J
【答案】A
【解析】电动机正常工作1s消耗的电能:
W=UIt=380V×10A×1s=3800J
电动机正常工作1s产生的热量:
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J
故选A.
4.(2026·江苏南京·一模)如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法不正确的是( )
A.甲图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
B.甲图通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C.乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
D.乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为
【答案】D
【解析】A.甲实验电阻丝串联,电流和通电时间相等,但两电阻大小不同,是探究电热与电阻关系。故A正确,不符合题意;
B.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,所以右侧U形管中液面的高度差比左侧的大。故B正确,不符合题意;
C.乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右容器中电阻丝的电阻和通电时间均相同,但通过电阻的电流不同,所以是研究电流产生的热量与电流的关系。故C正确,不符合题意;
D.根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知道
两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即
左右边容器内电阻通过的电流关系为
由图知道,电阻、通电时间相同;由可得,左右边容器内电阻产生的热量之比为
故D错误,符合题意。故选D。
5.(2026·江苏无锡·一模)甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入加热电阻丝,其电阻大小和连接方式如图所示,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丙、丁、乙、甲
C.甲、乙、丁、丙 D.丙、乙、丁、甲
【答案】B
【解析】甲、乙图:R与2R串联在10V的电路中,根据串联分压原理可知,根据热量计算公式可知,甲电路中产生的热量为
乙电路中产生的热量为
故
丙、丁图:R与2R并联在10V的电路中,根据串联分压原理可知,根据热量计算公式可知,丙电路中产生的热量为
丁电路中产生的热量为
故,综合上述分析可得
不考虑热量损失,电阻丝产生的电热越多,水吸收的热量越多,水温升高的越高。因甲、乙、丙、丁四个相同容器中装有质量和初温相同的水,因此这四个容器中水温从高到低的顺序是丙、丁、乙、甲,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
6.(2026·江苏南通·一模)如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 ______ 的关系”的实验装置和。若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是 ______ J。
【答案】电阻 150
【解析】[1]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,是探究电流产生热量跟电阻的关系。
[2]甲电阻丝在2min内产生的热量
Q甲=I2R甲t=(0.5A)2×5Ω×2×60s=150J
7.(2026·江苏南通·一模)如图所示是保温板的简化电路图,R1、R2为加热电阻,R1=220Ω,开关S位于“2”时,电路的功率为440W。求:
(1)加热电阻R2的阻值;
(2)开关S位于“1”时,通过R1的电流;
(3)产生6.6×105J热量至少需要多少时间。
【答案】(1)110Ω
(2)0.67A
(3)1500s
【解析】(1)当开关S位于“2”时,只有R2接入电路,根据电功率公式可得加热电阻R2的阻值
(2)当开关S位于“1”时,R1与R2串联,串联总电阻
根据欧姆定律,串联电路电流处处相等,通过R1的电流
(3)根据,产生热量一定时,电路功率越大,所需时间越短。电源电压不变,由可知,电阻越小功率越大,因此开关接“2”时功率最大,时间最短。将变形得
测量小灯泡的电功率
考点3
1.(2026·江苏南通·一模)小明想用如图所给的器材设计一个探究额定电压为3V的小灯泡伏安特性的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图中的器材连接起来。要求:①滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;②用电流表测灯泡的电流(灯泡正常工作时电阻约为10),电压表测灯泡两端的电压。
(2)小明检查电路连接无误后,闭合开关,测得流过灯泡的电流和灯泡两端电压如图(甲、乙所示,则通过灯泡的电流是________A,灯泡两端的电压是________V。
(3)小明通过实验测得一组I-U数据,绘出其电流随电压变化的曲线如图。由图可知:
①当小灯泡两端电压为1V时,其电阻是______;图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是______的(选填“变化”或“不变”)。
②当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是_______A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为2V,则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______。
【答案】(1)
(2)0.28 2.4
(3)5.56 变化 0.4 0.6W
【解析】(1)滑动变阻器应符合“一上一下”的接线原则,因为滑片向右移动,灯泡变暗,说明接入电路中的电阻增大,应选择左下接线柱;因为电源电压为3V;灯泡的电阻约为10Ω,所以电路中最大电流为0.3A,故电压表量程选择0∼3V,电流表量程选择0∼0.6A。用导线将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表顺次连接起来,电压表并联在灯泡两端,据此作图。
(2)电流表量程为0∼0.6A,分度值为0.02,电流示数为0.28A;电压表量程选择0∼3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.4V。
(3)[1]由小明通过实验测得的I-U数据绘出的图像可知,当小灯泡两端电压为1V时,通过小灯泡的电流为0.18A,其电阻
[2]因为I-U图像为曲线,非正比例关系,图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是变化的。
[3]由I-U图像可知,当小灯泡L正常发光时,即灯泡两端的电压为3V,通过其灯丝的电流是0.4A。
[4]由I-U图像可知,当小灯泡两端的电压为2V,通过其灯丝的电流是0.3A,则此时小灯泡L消耗的实际功率为
2.(2026·江苏徐州·一模)在“测量小灯泡的功率”实验中一部分连接的电路如图甲所示。已知小灯泡的额定电压是2.5V,正常工作时电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表都有示数,接下来应该进行的操作是_______。
A.检查电路是否短路
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后继续实验,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_______W。
(4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大,小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小,但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小,P1_______P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)
(2)C
(3)0.75
(4)大于
【解析】(1)灯泡正常工作时的电流约为
所以电流表接0~0.6A小量程;滑动变阻器已接入下面的接线柱,再接入上面一个接线柱,如图所示:
(2)串联电路,电流表有示数,说明电路没有断路,电压表测灯泡两端的电压,电压表有示数,说明灯泡没有短路,所以小灯泡不亮,可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大,导致通过小灯泡的电流太小,所以接下来应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)由图乙可知,电流表接的0`0.6A小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,所以灯泡的额定功率
(4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大,所以灯泡实际电压为其额定电压一半时,此时灯泡的阻值比额定电压的阻值小,由可知,灯泡实际电压为其额定电压一半时,它的实际功率
因为灯丝电阻随温度的升高而增大,所以实际电流等于额定电流一半时,,此时灯泡的阻值比额定电流的阻值小,由可知,实际电流等于额定电流一半时,实际功率
综上可知。
3.(2026·江苏徐州·一模)小华在“测量小灯泡的电功率”实验中,准备了以下器材∶电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)在开关S闭合前,应将滑片P移到_______端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S,移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为______A,记录电表示数并观察灯泡亮度;
(3)继续缓慢移动滑片P,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像,如图丙,则小灯泡额定功率为______W;
(4)小明做该实验时,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表和电流表指针都不偏转,请你利用一根导线帮小明判断电路上可能发生的故障,简述你的做法:_____________________
【答案】(1)B
(2)0.2
(3)0.75
(4)用导线依次并联在滑动变阻器、电流表、开关等元件两端,若并联在某元件两端时,灯泡发光或电表有示数,说明该元件发生了断路
【解析】(1)在开关闭合前,滑动变阻器要调到最大阻值处,目的是保护电路,由图甲可知,滑片P应移到B端。
(2)图乙中电流表用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.2A。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图丙的U-I图像可知,此时电路电流为0.3A,小灯泡的额定功率为
(4)闭合开关后两表都无示数,灯泡不亮,说明电路可能整体断路,利用一根导线可通过“逐段并联法”排查断路位置:导线并联到断路位置时,电路会被接通,可通过灯泡发光、电表偏转判断故障位置。
4.(2026·江苏无锡·一模)小王同学要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,他选择了一些器材进行实验,其中电源电压为4.5V恒定,滑动变阻器R上标有“20Ω,1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求滑片P向右移动时,灯泡变亮)
(2)小王继续进行实验,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时电阻为________Ω。
(3)完成实验后,小王还想探究“导体中的电流与电阻的关系”,他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻,利用上述器材探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制定值电阻两端的电压不低于________V,通过实验数据可以得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻________。
(4)实验结束后,小王没有用电流表,又多用了一个滑动变阻器(最大阻值用表示),他设计如图丙所示电路,测出了额定电压为的小灯泡的额定功率,请补全下列步骤:
①闭合开关S,先调节滑动变阻器的滑片到最左,再调节滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为时为止,小灯泡正常发光。
②接着保持滑动变阻器的滑片不动,调节滑动变阻器的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为。
③小灯泡的额定功率表达式________(用含、、的字母表示)。
(5)学习电学知识后,小梁想自制几个定值电阻,她找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.8m、1.2m的三段,对应阻值为4Ω、8Ω、12Ω,再分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,如图戊所示。接下来,她对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏差较大,原因可能是________。
【答案】(1)
(2)10
(3)3 成反比
(4)
(5)根据题意,两端缠绕在接线柱上固定后,合金丝有电流通过的实际长度变短了, 因此测量值均偏小。
【解析】(1)滑片右移灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电阻减小,因此将滑动变阻器右下接线柱连接到开关的右端接线柱。据此作图。
(2)电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为,根据
(3)[1]滑动变阻器最大阻值20Ω,接入最大定值电阻40Ω时,根据串联分压规律
代入数据得
解得,因此控制电压不低于3V。
[2]结论为:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(4)第一步使灯泡正常发光,电压为额定电压;第二步保持滑片不动,接入最大阻值,此时电压表测灯泡和的总电压,两端电压为,串联电流相等,灯泡额定电流
因此额定功率
(5)见答案
5.(2026·江苏常州·一模)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:2节干电池、额定电压为2.2V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)、 开关和导线。如图甲所示是小明没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表的示数为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是___________。
(3)排除故障后,小明通过正确的操作,得到多组I、U数据,作出如图乙所示的I—U图像,由图可知,灯泡两端的电压为2.2V时,通过灯泡的电流为___________A,灯泡的额定功率为___________W;灯泡的电阻随电压的增加而___________(减小/增大),导致灯泡电阻变化的主要因素是___________。
(4)实验中,闭合开关,移动变阻器滑片,能否实现灯泡两端的电压从零连续变化到2.2V?
答:___________(能/不能),其理由是:__________。
【答案】(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.26 0.572 增大 小灯泡的温度
(4)不能 滑动变阻器最大阻值接入电路,小灯泡仍有电流经过,所以小灯泡两端会有电压
【解析】(1)电路为串联电路,滑动变阻器与灯泡串联,已经接了下接线柱,故把滑动变阻器的上接线柱与电流表小量程的正接线柱连接即可。
(2)电流表的示数为零,故障类型为断路,又因为电压表有示数,且电压表测小灯泡的电压,故故障为小灯泡断路。
(3)通过图乙所示的I—U图像可知,当电压为2.2V时,灯泡的电流为0.26A,功率
根据图乙数据与欧姆定律结合,电压越大,电阻也越大,即灯泡的电阻随电压的增加而增大;因为灯丝温度随电压升高而上升,金属电阻率增大,故电阻增大。
(4)不能,滑动变阻器与灯泡串联,即使滑动变阻器最大阻值接入电路,小灯泡仍有电流经过,所以小灯泡两端会有电压,故灯泡两端的电压从零连续变化到2.2V。
探究影响电流通过导体产生热量的因素
考点4
1.(2026·江苏南京·一模)如图是“探究通电导体产生热量的多少跟什么因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中密封着初温、质量都相同的空气。
(1)实验中,通过观察两个U形管中_______来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置的连接方式是为了确保_______和通电时间相同;乙装置中电阻丝R3的主要作用是使经过电阻丝R1和R2的电流________(选填“相等”或“不相等”),为使实验现象更明显,可以将电阻丝R3换成电阻更________(选填“大”或“小”)的电阻丝。
(3)给乙装置通电一段时间后,实验现象如图所示,则________(选填“左”或“右”)侧容器中电阻丝产生的热量较多,说明电阻和通电时间相同时,_______越大,电阻丝产生的热量越多。
(4)乙装置中,若通电一段时间后,发现左、右两侧液面高度差均有明显变化且高度差相同,排除了装置漏气的可能,其原因可能是________。
【答案】(1)液面的高度差
(2)电流 不相等 小
(3)左 电流
(4)电阻丝R3断路
【解析】(1)电阻丝产生热量越多,则容器内空气吸收的热量多,压强越大,容器中U形管中液面的高度差大,故是通过两个U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)[1]在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同。
[2]乙装置右侧容器外部一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联,根据并联和串联电路电流的规律可知,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,故电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。
[3]为了使实验现象更明显,可以将R3的阻值换成更小的,这样分流更多,R1和R2产生热量之差更大一些,对比更明显。
(3)[1]通过观察乙装置,左侧容器中U形管内的液面高度差大,可知左侧容器中导体产生的热量较多。
[2]由于通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,故电阻和通电时间相同时,电流越大,电阻丝产生的热量越多。
(4)发现左、右两侧液面高度差均有明显变化且高度差相同,说明通过R1、R2的电流相同,两部分装置总阻值相同 ,因此故障为电阻丝R3断路。
2.(2026·江苏南京·一模)为了探究影响电热的因素,小明先设计了如图所示电路,烧瓶中盛有一定质量的煤油,R甲>R乙。
(1)通电一段时间后,比较两烧瓶___________(选填“温度计的示数”或“加热时间”),则可以探究出电热与___________的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大,可得到结论__________;
(2)本实验通过以两金属丝串联的方式,控制________相同;还因为导体产生的热量不易直接观察,便把导体产生热量的多少转换为______,为了保证这种转换的科学性,实验中采取的措施是煤油的______相同。
【答案】(1)温度计的示数 电阻大小 其它条件相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多
(2)电流和通电时间 煤油吸热后温度的变化 质量和初温
【解析】(1)[1]根据转换法,加热时间是相同的,比较两烧瓶中温度计的示数来比较产生的热量多少。
[2]图中两电阻丝串联,根据串联各处的电流相等(通电时间相同),故可以探究出电热与电阻大小的关系。
[3]观察发现甲烧瓶中温度计的示数大,说明甲烧瓶中产热多,表明其它条件相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多。
(2)[1]本实验通过以两金属丝串联的方式,根据串联各处的电流相等可知,控制电流和通电时间相同。
[2]因为导体产生的热量不易直接观察,把导体产生热量的多少转换为煤油吸热后温度的变化,这是转换法的应用。
[3]为了保证这种转换的科学性,避免其它因素的影响,实验中还应采取的措施是控制煤油的质量和初温相同。
3.(2026·江苏无锡·一模)关于热量的三个重要实验:
(1)甲实验中,质量相同的沙子和水,沙子比水升温快,是因为_________________;
(2)乙实验中,若燃料1的热值比燃料2的大(两试管内液体a的质量、初温相等),则支持该结论的实验现象_______________;
(3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同(选填序号);
①加热时间 ②被加热物质的种类 ③被加热物体的质量
(4)丙实验中,电阻丝。
①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”,应选择__________两个电阻丝;
②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后,至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验,第一:需要将所在容器中________,同时将所在容器与__________(选填“R2”或“R3”)所在容器位置互换。
③若丙图的R1、R2、R3分别置于3个相同容器a、b、c中,容器中液体的种类、初温和质量都相间,则通电相同时间后,容器________(选填“a”、“b”或“c”)中的液体温度最高。
【答案】(1)水的比热容比沙子大
(2)燃料燃尽时温度计1示数变化大
(3)③
(4)R1、R2 换上初温、质量相同的不同种液体 a
【解析】(1)水的比热容大于沙子的比热容,所以甲实验中,质量相同的沙子和水,加热相同时间,吸收相同热量时,根据可知,沙子升高的温度多,即沙子比水升温快。
(2)乙实验中,比较不同燃料的热值时,根据液体a温度的变化来反映对应燃料放出热量的多少,若燃料燃尽时,温度计1示数变化大,说明燃料1放出的热量多,则说明燃料1的热值比燃料2的大。
(3)根据控制变量法,甲实验中要控制沙子和水的质量相同。乙实验中,要用质量相同的不同燃料加热等质量的同种液体。丙实验中,要用电阻丝加热等质量的同种液体。所以甲、乙、丙实验中都需要控制③被加热物体的质量相同。
(4)[1],图丙中,R2、R3串联后与R1并联。在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”时,要控制电阻丝的阻值和通电时间相同,而电流大小不同,所以应选择R1、R2两个电阻丝。
[2][3]在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验时,要控制电阻丝的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,所以应选择R2、R3两个电阻丝。而要完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验,需要用相同的热源加热等质量的不同种液体,所以需要将R1的容器中换上初温、质量相同的不同种液体,同时将所在容器与R3所在容器位置互换。
[4]图丙中,R2、R3串联后与R1并联,且,所以R2、R3所在支路的电流小于R1所在支路的电流,而R1、R2电阻又大于R3电阻,根据可知,通电相同时间后,R1产生热量最多,则容器a中的液体温度最高。
4.(2026·江苏南京·一模)小组同学选择阻值不变的电阻丝,探究“电流通过电阻丝产生的热量(简称电热)与通电时间、电流、电阻的关系”。
(1)为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入适量煤油,设计电路如图所示,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于______(A/B)端;
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5分钟、温度计的示数升高了5℃。保持滑动变阻器滑片P的位置不变,通电10分钟、温度计的示数可能升高了______℃;
A.9 B.10 C.11 D.无法确定
(3)对比(1)、(2)可得结论:在______一定时,通电时间越长,电阻丝产生的热量越多;
(4)针对以上现象,小明认为,在上一次实验完成后,应断开开关,待______再继续进行实验。
【答案】B A 电流和电阻 温度计示数降至室温
【解析】(1)[1]为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入适量煤油,设计电路如图所示,开关闭合前,为保护电路安全,滑动变阻器的滑片P应置于B端,接入最大阻值。
(2)[2]保持滑动变阻器滑片P的位置不变,如果无热量损失,通电10分钟、温度计的示数应同比例升高10℃;但加热液体过程中不可避免存在热量损失,高温液体向环境热传递,且时间越久热量损失越多,温度计的示数升高不足10℃,故A符合题意、BCD不符合题意。故选A。
(3)[3]两次实验中,电阻和电流大小均相同,通电10分钟,温度计升高的示数较大,说明电流通过电阻产生的热量多,可得结论:在电流大小和电阻大小相同时,通电时间越长,电流通过电阻产生的热量越多。
(4)[4]针对以上现象,由于初始温度不同,加热相同时间后温度升高量不同,在上一次实验完成后,应断开开关,待煤油冷却,温度计示数降至室温再继续进行实验。
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专题15电功率(二)
4大考点概览
考点01 家用电器相关计算
考点02 电流热效应、焦耳定律
考点03 测量小灯泡的电功率
考点04 探究影响电流通过导体产生热量的因素
家用电器相关计算
考点1
1.(2026·江苏苏州·一模)小明学习了电热知识后,他想自制一个多挡位的电加热器,他找来了12 V的电源、10的电热丝R1、阻值未知的电热丝R2、开关S、S1、一个单刀双掷开关S2等元件。小明设计了一种方案的电加热器如图,可实现高、中、低三挡位(电功率依次减小),虚线框里分别是电热丝R2和开关S1;老师表扬了小明的设计方案,同时提出了新的方案:将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,这样也可实现高、中、低三挡位,且高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同。下列说法正确的是( )
A.R1和R2阻值相等 B.低挡位功率为4.8W
C.R2阻值不能确定 D.小明设计的高挡位功率为28.8W
2.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,一款全自动家用电炖锅,内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位,电路中的总电流分别对应为、以及,且。当断开,接时,电路中的电流为4A;当闭合,接时,电路中的电流为5A;做不到闭合,同时接的情况。下列说法中正确的是( )
A.断开,接b时,电炖锅处于“保温”挡工作
B.闭合,接b时,电炖锅处于“文火”挡工作
C.的阻值为
D.、的电阻之比为5:4
3.(2026·江苏无锡·一模)某品牌电煎锅的铭牌如下表,其简化电路如图甲所示,S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通,工作时电热丝、、阻值均不变。将电煎锅单独接入220V的家庭电路中,电煎锅以高挡功率正常工作时的电流为______A,工作2min,观察到如图乙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了______次。开关S调至______挡位置时,电煎锅以中挡功率工作。图甲中的阻值是______Ω。
**牌电煎锅
额定电压
220V
高挡功率
990W
中挡功率
550W
低挡功率
220W
4.(2026·江苏苏州·一模)小明同学利用电能表和秒表测家中电热水壶的电功率。如图所示,该电能表此时示数为__________,现让电热水壶单独工作,电能表的指示灯闪烁了480次,则电热水壶的实际功率为__________。
5.(2026·江苏南京·一模)某家用电能表的表盘如图甲所示,此时电能表的示数是______,该家庭电路同时使用的用电器总功率不得超过______W。如图乙,若关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁400次,则电热水壶的实际电功率为______。
6.(2026·江苏南京·一模)某电能表上标有“220V 20A 3000r/(kW•h)”字样,当家用电器全部工作时,该表10min消耗了0.6度电,那么电能表的铝盘转了______转;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加______W以下的用电器。
7.(2026·江苏南京·一模)某自动豆浆机工作时,电热管加热与电动机打浆过程交替进行,其部分参数如下表。
额定电压
220V
电机功率
100W
加热功率
1100W
净重
20N
(1)空豆浆机放在水平桌面上,接触面积为4cm2, 对水平面的压强为________Pa。
(2)不计热量损失,加强管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高________°C[取c豆浆=4×103J/(kg•°C)];豆浆飘出阵阵香味说明分子在________。
(3)电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热,主要是因为导线________,产生的热量少;若豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为0.17kW•h,加热与打浆的时间之比为3∶1,则打好一次豆浆需________h。
8.(2026·江苏南京·一模)随着生活水平的提高,越来越多的新式小家电进入了普通家庭,如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是________(冷/温/热)水,若R2=2R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为800W,则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为________J。
9.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
10.(2026·江苏常州·一模)如图甲是具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,为温控开关,额定电压为220V,加热功率为500W,保温功率为60W。、均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题:
(1)电阻丝的阻值是多少?
(2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次,她家电能表上标有“”的字样,此时,饮水机的实际功率是多少?
11.(2026·江苏连云港·一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热器中的水为上方饭菜提供所需的热量,容器中水的质量为10kg。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。R1、R2是定值电阻,R1=24.2Ω。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器保温挡的功率为400W。已知水的比热容=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)加热器快速加热挡的电功率;
(2)加热器中电阻R2的阻值;
(3)用加热器将容器中的水从10℃快速加热到100℃,若加热器加热水的效率为90%,则需要加热多少秒?
12.(2026·江苏泰州·一模)图甲为某简易电陶炉,图乙是其内部简化电路图,是一根电阻丝,其铭牌标有“220V 1100W”。
(1)电陶炉正常工作时的电流是多少;
(2)电陶炉正常工作10min消耗的电能是多少;
(3)现将电阻丝从中间裁剪成两个阻值相同的电阻,再增加一只开关,即可将电陶炉的挡位改装成“2200W快热挡”和“1100W保温挡”,请在丙图方框内画出电路的连接图。
13.(2026·江苏苏州·一模)某项目小组自制了一款孵化器,底部装有加热器。孵化器简化电路如图所示,、都是发热电阻,相关参数如下表所示。求:
额定电压:220V
选材
阻值
(1)孵化器在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)孵化器在保温挡时的功率;
(3)孵化器在加热挡正常工作10min消耗的电能。
14.(2026·江苏南通·一模)如图是某电水壶的内部电路图。其中,R1,R2均为电热丝,S是电源开关,S控是温控开关(水温达到 100℃时,自动由加热状态切换到保温状态),该电水壶的相关参数如表所示,加热功率数据污损。某次测试发现将20℃一壶水正常加热到100℃,需要400s。已知水的比热容 求:
额定容量
1kg
额定电压
220V
保温功率
44W
加热功率
W
加热效率
70%
(1)保温状态时电路中的电流大小;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电热水壶的加热功率。
15.(2026·江苏南通·一模)如图是某型号电热加湿器的简化电路图,部分技术参数如下表,加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中,水箱中的水沸腾后,即可喷出蒸汽,增加空气湿度,移动R的滑片P可调节气雾量大小。[],求:
额定电压
220V
最大气雾功率
110W
最小气雾功率
22W
水箱容积
20L
(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水后,升高50℃需要吸收的热量
16.(2026·江苏南京·一模)一款智能电饭锅具有加热和保温两挡,额定电压为220V,其内部简化电路如图甲所示,开关S0为温控自动开关,R1、R2为阻值不变的电热丝,已知R2=220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示,求:
(1)电饭锅工作时,通过R2的电流;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是多少?
17.(2026·江苏无锡·一模)孝顺的小明用2024年春节收到的压岁钱给姥爷买了一款足浴盆,如图所示,这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W,线圈电阻为,加热电阻正常工作时的电功率为800W,电压220V恒定不变。
(1)在足浴盆中加入质量为4kg、初温20℃的水,只闭合开关启动加热功能,使水温升高至40℃,水吸收多少热量?[]
(2)若不计热损失,需要加热多长时间?
(3)断开开关,闭合启动按摩功能时,按摩10min电动机线圈产生的热量是多少?
18.(2026·江苏南京·一模)图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
19.(2026·江苏常州·一模)如图甲所示为某烧水壶的简化电路图,其中和为发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两挡。为总开关,为温控开关,1和2分别为开关的两个接触点。该壶部分信息如乙表所示。
水壶容量
1L
额定电压
220V
保温功率
加热功率
1100W
阻值
176
乙
(1)闭合,接1时,烧水壶处于______挡。
(2)阻值是多少?烧水壶的保温功率是多少?
(3)装有1L水的烧水壶在加热挡正常工作时,利用温度计测出不同时刻的水温,绘出水温随时间变化的图像如图丙所示。请结合图丙计算加热2~4min内水吸收的热量。
(4)若烧水壶在2~4min内的加热效率为,4~6min内的加热效率为。结合图丙可判断出______(选填“>”“<”或“=”)。
电流热效应、焦耳定律
考点2
1.(2026·江苏南京·一模)甲、乙、丙图分别是“探究不同物质吸热升温现象”、“比较质量相等的不同燃料放出的热量”和“电阻对电热的影响”的实验装置图,对比判断以下说法正确的是( )
A.甲、乙、丙中都需要用到测量工具天平和秒表
B.甲、乙、丙中被加热物体升高的温度越多,吸收的热量越多
C.甲、乙、丙中都可以通过比较被加热物体升高的温度来得出结论
D.将丙图中内装电阻和的烧瓶内装入等质量的不同液体可完成甲图实验
2.(2026·江苏南京·一模)将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2 C.4∶9 D.9∶4
3.(2026·江苏南京·一模)一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈电阻为2Ω,线圈中电流为10A,这台电动机正常工作1s消耗的电能为W和产生的热量为Q分别为
A.3800J、200J . B.3800J、3800J C.72200J、200J D.72200J、3800J
4.(2026·江苏南京·一模)如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法不正确的是( )
A.甲图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
B.甲图通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C.乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
D.乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为
5.(2026·江苏无锡·一模)甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入加热电阻丝,其电阻大小和连接方式如图所示,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丙、丁、乙、甲
C.甲、乙、丁、丙 D.丙、乙、丁、甲
6.(2026·江苏南通·一模)如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 ______ 的关系”的实验装置和。若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是 ______ J。
7.(2026·江苏南通·一模)如图所示是保温板的简化电路图,R1、R2为加热电阻,R1=220Ω,开关S位于“2”时,电路的功率为440W。求:
(1)加热电阻R2的阻值;
(2)开关S位于“1”时,通过R1的电流;
(3)产生6.6×105J热量至少需要多少时间。
测量小灯泡的电功率
考点3
1.(2026·江苏南通·一模)小明想用如图所给的器材设计一个探究额定电压为3V的小灯泡伏安特性的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图中的器材连接起来。要求:①滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;②用电流表测灯泡的电流(灯泡正常工作时电阻约为10),电压表测灯泡两端的电压。
(2)小明检查电路连接无误后,闭合开关,测得流过灯泡的电流和灯泡两端电压如图(甲、乙所示,则通过灯泡的电流是________A,灯泡两端的电压是________V。
(3)小明通过实验测得一组I-U数据,绘出其电流随电压变化的曲线如图。由图可知:
①当小灯泡两端电压为1V时,其电阻是______;图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是______的(选填“变化”或“不变”)。
②当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是_______A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为2V,则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______。
2.(2026·江苏徐州·一模)在“测量小灯泡的功率”实验中一部分连接的电路如图甲所示。已知小灯泡的额定电压是2.5V,正常工作时电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表都有示数,接下来应该进行的操作是_______。
A.检查电路是否短路
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后继续实验,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_______W。
(4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大,小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小,但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小,P1_______P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.(2026·江苏徐州·一模)小华在“测量小灯泡的电功率”实验中,准备了以下器材∶电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)在开关S闭合前,应将滑片P移到_______端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S,移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙为______A,记录电表示数并观察灯泡亮度;
(3)继续缓慢移动滑片P,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像,如图丙,则小灯泡额定功率为______W;
(4)小明做该实验时,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表和电流表指针都不偏转,请你利用一根导线帮小明判断电路上可能发生的故障,简述你的做法:_____________________
4.(2026·江苏无锡·一模)小王同学要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,他选择了一些器材进行实验,其中电源电压为4.5V恒定,滑动变阻器R上标有“20Ω,1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求滑片P向右移动时,灯泡变亮)
(2)小王继续进行实验,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时电阻为________Ω。
(3)完成实验后,小王还想探究“导体中的电流与电阻的关系”,他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻,利用上述器材探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制定值电阻两端的电压不低于________V,通过实验数据可以得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻________。
(4)实验结束后,小王没有用电流表,又多用了一个滑动变阻器(最大阻值用表示),他设计如图丙所示电路,测出了额定电压为的小灯泡的额定功率,请补全下列步骤:
①闭合开关S,先调节滑动变阻器的滑片到最左,再调节滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为时为止,小灯泡正常发光。
②接着保持滑动变阻器的滑片不动,调节滑动变阻器的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为。
③小灯泡的额定功率表达式________(用含、、的字母表示)。
(5)学习电学知识后,小梁想自制几个定值电阻,她找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.8m、1.2m的三段,对应阻值为4Ω、8Ω、12Ω,再分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,如图戊所示。接下来,她对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏差较大,原因可能是________。
5.(2026·江苏常州·一模)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:2节干电池、额定电压为2.2V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)、 开关和导线。如图甲所示是小明没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表的示数为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是___________。
(3)排除故障后,小明通过正确的操作,得到多组I、U数据,作出如图乙所示的I—U图像,由图可知,灯泡两端的电压为2.2V时,通过灯泡的电流为___________A,灯泡的额定功率为___________W;灯泡的电阻随电压的增加而___________(减小/增大),导致灯泡电阻变化的主要因素是___________。
(4)实验中,闭合开关,移动变阻器滑片,能否实现灯泡两端的电压从零连续变化到2.2V?
答:___________(能/不能),其理由是:__________。
探究影响电流通过导体产生热量的因素
考点4
1.(2026·江苏南京·一模)如图是“探究通电导体产生热量的多少跟什么因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中密封着初温、质量都相同的空气。
(1)实验中,通过观察两个U形管中_______来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置的连接方式是为了确保_______和通电时间相同;乙装置中电阻丝R3的主要作用是使经过电阻丝R1和R2的电流________(选填“相等”或“不相等”),为使实验现象更明显,可以将电阻丝R3换成电阻更________(选填“大”或“小”)的电阻丝。
(3)给乙装置通电一段时间后,实验现象如图所示,则________(选填“左”或“右”)侧容器中电阻丝产生的热量较多,说明电阻和通电时间相同时,_______越大,电阻丝产生的热量越多。
(4)乙装置中,若通电一段时间后,发现左、右两侧液面高度差均有明显变化且高度差相同,排除了装置漏气的可能,其原因可能是________。
2.(2026·江苏南京·一模)为了探究影响电热的因素,小明先设计了如图所示电路,烧瓶中盛有一定质量的煤油,R甲>R乙。
(1)通电一段时间后,比较两烧瓶___________(选填“温度计的示数”或“加热时间”),则可以探究出电热与___________的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大,可得到结论__________;
(2)本实验通过以两金属丝串联的方式,控制________相同;还因为导体产生的热量不易直接观察,便把导体产生热量的多少转换为______,为了保证这种转换的科学性,实验中采取的措施是煤油的______相同。
3.(2026·江苏无锡·一模)关于热量的三个重要实验:
(1)甲实验中,质量相同的沙子和水,沙子比水升温快,是因为_________________;
(2)乙实验中,若燃料1的热值比燃料2的大(两试管内液体a的质量、初温相等),则支持该结论的实验现象_______________;
(3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同(选填序号);
①加热时间 ②被加热物质的种类 ③被加热物体的质量
(4)丙实验中,电阻丝。
①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”,应选择__________两个电阻丝;
②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后,至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验,第一:需要将所在容器中________,同时将所在容器与__________(选填“R2”或“R3”)所在容器位置互换。
③若丙图的R1、R2、R3分别置于3个相同容器a、b、c中,容器中液体的种类、初温和质量都相间,则通电相同时间后,容器________(选填“a”、“b”或“c”)中的液体温度最高。
4.(2026·江苏南京·一模)小组同学选择阻值不变的电阻丝,探究“电流通过电阻丝产生的热量(简称电热)与通电时间、电流、电阻的关系”。
(1)为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入适量煤油,设计电路如图所示,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于______(A/B)端;
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5分钟、温度计的示数升高了5℃。保持滑动变阻器滑片P的位置不变,通电10分钟、温度计的示数可能升高了______℃;
A.9 B.10 C.11 D.无法确定
(3)对比(1)、(2)可得结论:在______一定时,通电时间越长,电阻丝产生的热量越多;
(4)针对以上现象,小明认为,在上一次实验完成后,应断开开关,待______再继续进行实验。
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专题15电功率(二)
家用电器相关计算
考点1
1.D
2.C
3.4.5 66 2 132
4.3023.60 1500
5.7624.1 8800 1.5
6.1800 800
7.5×104 22 不停地做无规则运动 电阻远小于电热管的电阻 0.2
8.温 7.2×104
9.解:(1)[1]根据公式,电源电压U不变时,电阻越小,功率越大。旋钮旋到2位置时,只有接入电路,总电阻最小,功率最大,是加热状态;旋到1位置时,与串联,总电阻大,功率小,是保温状态。
[2]加热时,只有工作,电热丝阻值
(2)[1]水的质量为
水吸收的热量
[2]电水壶消耗的电能
加热效率
10.解:(1)根据电路图可知,当只闭合开关时,只有电热丝接入电路;当开关、均闭合时,电热丝和并联。由可得,当只闭合开关时,电路的总电阻较大,电功率较小,电路处于保温挡;当开关、均闭合时,电路的总电阻较小,电功率较大,电路处于加热挡。由题意可知,电热丝的电功率为
由可得,电热丝的阻值为
(2)由可得,饮水机在该段时间内消耗的电能为
由可得,该饮水机实际电功率为
11.解:(1)当旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,电路电阻较小,根据可知,电功率较大,处于快速加热挡;
当旋转开关S连通2触点,R1、R2串联,电路中的电阻较大,根据可知,电功率较小,处于保温挡,
加热器快速加热挡的电功率为
(2)加热器保温挡时电路中的总电阻为
根据串联电路中的电阻规律可知
(3)水吸收的热量为
已知加热器加热水的效率为90%,由可得,加热器消耗的电能为
加热器加热水的时间为
12.解:(1)
(2)
(3)原电阻丝的阻值
将从中间裁剪为两个阻值相同的电阻,每个电阻的阻值 ,由可知,在电压不变时,电阻越大,功率越小,为低温挡,电阻越小,功率越大,为高温挡;所以要增加一个“2200W的快热挡”,且“保温挡”功率仍为1100W,应将两电阻串联接入电路,然后用一个开关和其中一个电阻并联如下图所示:
13.解:(1)由题意和电路图可知,只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,孵蛋器处于保温挡;电路中的电流
(2)孵蛋器在保温挡时的功率
(3)两开关均闭合时,两电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,孵蛋器处于加热挡,孵蛋器在加热挡正常工作10min消耗的电能
14.解:(1)当温控开关断开时,只有接入电路,总电阻较大,根据,电压不变时,功率较小,为保温状态;闭合时,、并联,总功率更大,为加热状态。
保温状态时电路中的电流
(2)电阻R1的阻值
(3)水吸收的热量
消耗的电能
电热水壶的加热功率
15.解:(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)由可知,当最大气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最小为0,只有工作,则
当最小气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最大,全部接入电路,
滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水的体积为
水箱中加满水的质量
升高50℃需要吸收的热量
16.解:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为
(2)由图可知,当开关S、S0闭合时,R1与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,电饭锅处于加热挡;当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,电饭锅处于保温挡;保温挡的功率为
由图乙知,加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,加热时电阻丝R1的电功率为
(3)由图乙可知,当电饭锅正常工作45min,加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知,电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min,产生的热量为
答:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为1A;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率为220W;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是2.178×106J。
17.解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J
(2)不计热损失,则
又
则
(3)断开开关,闭合启动按摩功能时,通过电动机线圈的电流
按摩10min电动机线圈产生的热量
18.(1)加热 40Ω
(2)30
(3)2371200J
19.(1)加热
(2),
(3)
(4)>
电流热效应、焦耳定律
考点2
1.C
2.A
3.A
4.D
5.B
6.电阻 150
7.解:(1)当开关S位于“2”时,只有R2接入电路,根据电功率公式可得加热电阻R2的阻值
(2)当开关S位于“1”时,R1与R2串联,串联总电阻
根据欧姆定律,串联电路电流处处相等,通过R1的电流
(3)根据,产生热量一定时,电路功率越大,所需时间越短。电源电压不变,由可知,电阻越小功率越大,因此开关接“2”时功率最大,时间最短。将变形得
测量小灯泡的电功率
考点3
1.(1)
(2)0.28 2.4
(3)5.56 变化 0.4 0.6W
2.(1)
(2)C
(3)0.75
(4)大于
3.(1)B
(2)0.2
(3)0.75
(4)用导线依次并联在滑动变阻器、电流表、开关等元件两端,若并联在某元件两端时,灯泡发光或电表有示数,说明该元件发生了断路
4.(1)
(2)10
(3)3 成反比
(4)
(5)根据题意,两端缠绕在接线柱上固定后,合金丝有电流通过的实际长度变短了, 因此测量值均偏小。
5.(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.26 0.572 增大 小灯泡的温度
(4)不能 滑动变阻器最大阻值接入电路,小灯泡仍有电流经过,所以小灯泡两端会有电压
探究影响电流通过导体产生热量的因素
考点4
1.(1)液面的高度差
(2)电流 不相等 小
(3)左 电流
(4)电阻丝R3断路
2.(1)温度计的示数 电阻大小 其它条件相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多
(2)电流和通电时间 煤油吸热后温度的变化 质量和初温
3.(1)水的比热容比沙子大
(2)燃料燃尽时温度计1示数变化大
(3)③
(4)R1、R2 换上初温、质量相同的不同种液体 a
4.B A 电流和电阻 温度计示数降至室温
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