2026年中考物理三轮专题复习:焦耳定律(二)
2026-06-24
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摘要:
**基本信息**
聚焦焦耳定律应用,以实验探究为核心,融合控制变量法与转换法,构建"概念辨析-原理应用-实验设计-综合计算"的完整知识链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|10单选|对比法区分电热利用与危害|从电流热效应现象到焦耳定律公式推导|
|实验探究|3实验题|控制变量法(电流/电阻)、转换法(U形管液面差/温度变化)|通过电阻、电流、时间变量控制探究热量影响因素|
|综合计算|3计算题|公式Q=I²Rt与Q=cmΔt联用|串联/并联电路电阻关系与电功率、热量计算结合|
|科普应用|1阅读题|模型建构(电热膜并联结构分析)|实际应用中电阻特性与安全用电的关联|
内容正文:
2026年北师大版中考物理三轮专题复习:焦耳定律(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列事例中,属于防止电热危害的是( )
A.用电烙铁焊接 B.铺设发热电缆
C.打开电取暖器 D.电动机外壳安装散热片
2.如图所示,用两种不同的金属丝组成一个闭合回路,将触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中。此时回路中灵敏电流计的指针就会发生偏转,这就是温差电现象。下列有关该过程的说法正确的是( )
A.热水减少的内能全部转化成了电能
B.该过程表明只要电路闭合,即使没有电源也能产生电流
C.该现象产生的原因是两种金属丝连接处的温度差,导致自由电子发生定向移动,从而在回路中产生了电流
D.该过程中不会发生电流的热效应这一现象
3.襄阳市正在全面推广“智慧用电”系统。平平家电饭煲煮饭时,电源线发热明显。下列说法正确的是( )
A.电饭煲工作时,电能全部转化为机械能
B.电源线发热是由于电流的热效应,产生的热量与电流成正比
C.若电源线电阻为0.1Ω,通过电流为5A,则1min内产生热量150J
D.将电饭煲的三脚插头改为两脚插头使用更安全
4.小亮同学给大家表演用锡箔片点燃火柴,他将一厚度均匀的三角形锡箔片接入电路,如图所示,闭合开关S,你认为a、b、c三点最先被点燃的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.都一样
5.环境湿度对文物保存影响显著:湿度高于70%易腐蚀,低于30%易开裂。小明设计湿度检测装置,电路如图甲,电源电压12V,R为湿敏电阻,其阻值随湿度变化如图乙,定值电阻,下列说法正确的是( )
A.环境湿度增大时,湿敏电阻R的阻值将变大
B.若将电压表改装为湿度表,要求湿度增大时示数随之增大,则该表应并联在两端
C.当环境湿度减小时,的电功率将增大
D.环境湿度稳定,电流表示数为0.2A,在10s内产生的焦耳热为0.6J
6.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为,烧瓶内插入相同的温度计,下列说法正确的是( )
A.通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数
B.利用甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
C.利用甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电阻大小的关系
D.乙、丙中物质吸热多少可用温度计升高的示数来表示
7.如图所示是两个实验室中常用的定值电阻R1和R2,两电阻均由粗细均匀、材料相同的电阻丝缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上制成,绕制R1比绕制R2所用的电阻丝更粗、且缠绕的圈数更少。将R1、R2串联在电路中工作一段时间,说法正确的是( )
A.通过R1的电流更大 B.R1与R2两端的电压相同
C.R2的电功率更大 D.电流通过R1产生的热量更多
8.如图甲所示为一款具有加热和保温功能的榨汁机,解决了冬季榨出的果汁太凉不宜直接饮用的问题,其内部电路简化示意图如图乙所示,和为加热电阻,下列说法正确的是( )
A.闭合时,榨汁机开始保温
B.仅将开关接b时,只有加热电阻接入电路
C.先将开关接b,再闭合,电路中的电功率变小
D.榨汁机给果汁加热利用了电流的热效应
9.将口香糖锡纸剪成如图所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.AB和CD段的电阻相等 B.通过AB和CD段的电流不相等
C.AB和CD段的电压相等 D.AB段会比CD段先着火
10.某款智能坐姿矫正器的简化电路如图所示。为定值电阻,可变电阻为距离传感器,眼睛与屏幕的距离越近,的阻值越小。电源电压恒为6 V,当电压表示数大于或等于4 V时,系统启动提醒功能。某次使用中,眼睛与屏幕的距离过近,电流表示数为0.2 A,此时系统刚好启动提醒。下列说法正确的是( )
A.眼睛靠近屏幕时,电流表的示数变小
B.眼睛靠近屏幕时,电压表与电流表示数的比值变大
C.此时电路消耗的总功率为1.2 W
D.10 s内电流通过产生的热量为12 J
二、填空题
11.如图所示,电源电压恒定,已知R1、R2是两个发热电阻,且,旋转开关S,可实现高、低温挡的转换。若高温挡时电路的电功率是24 W,则低温挡正常工作1 min电路产生的热量为________J。
12.如图是某学校科技小组设计的一个可照明、可加热多功能仪器简化电路图。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样,发热电阻R1的阻值恒为27Ω,电源电压恒定不变,闭合开关S。当开关S1接a点时,调节滑动变阻器R2,使小灯泡L正常发光,此时R2的电压为3V,则电源电压为___________V;当开关S1接b点时,保持滑动变阻器滑片P位置不变,R1工作10min产生的热量为___________J。
13.如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量跟电流大小的关系”的实验装置,两相同容器中密封着等质量的空气,U形管中液面相平,通电一段时间后,___________(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度的变化较大,若通过左侧容器内电阻的电流是0.2A,则右侧容器中的电阻在1min内它产生的热量为___________J。
14.如图所示,电源电压恒为6V,若将甲、乙、丙三个装置的导线分别接在ab两点间,则在100s内产生热量最少的装置是________,产生的热量为________J。为了探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系,应将________两个装置的电阻串联后接入ab之间进行实验。
三、实验题
15.小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实验。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
(1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝和(的阻值小于的阻值)。该实验将和串联,目的是控制________和通电时间相同。
(2)实验中通过观察__________的变化来比较电阻丝所产生热量的多少;为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果,小明选用煤油做实验,这是因为煤油的_____________。
(3)在通电一段时间后,乙烧瓶中的温度计示数升高得快,由此可得出的实验结论是____________________。
(4)实验过程中小明移动滑片,当电流表的示数为0.4A时,若的阻值为10Ω,则1min内电流通过所产生的热量是_________。
(5)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”,在两个烧瓶中分别接入阻值相等的电阻丝,装入质量和初温都相同的水和煤油。实验中用_____________来反映水和煤油吸收热量的多少,实验数据如上表所示。按照上表中的数据,可计算出煤油的比热容为_________。[]
16.如图甲是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且,瓶内装入等质量的煤油。
(1)实验中通过温度计___________来比较电阻丝产生热量的多少,这里采用的物理研究方法是_____________________。
(2)甲图中两电阻串联,通电一定时间后______(选填“”或“”)电阻产生的热量较多。
(3)若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成______(选填“质量”或“体积”)相等的水,并改变烧瓶内电阻丝的阻值,阻值的大小关系为______(选填“相等”或“不相等”)。加热一段时间后,观察温度计示数的变化,温度变化______(选填“大”或“小”)的物质比热容大。
(4)海边民宿常用小型风力发电机辅助发电,发电机的尾翼能自动调节方向,让旋翼始终对准海风风向高效发电。如图乙所示的情形,更常发生在海边的______(选填“白天”或“夜晚”)。
17.小明在“探究影响电流热效应因素”实验中,设计了如图的甲、乙两个实验装置。在透明容器中密封着等量的空气,里面放有电阻丝,U形管中装有等量的水且液面相平。把这个装置分别接入电源上进行探究:
(1)实验中是通过比较____________________________间接比较电流产生热量的多少。
(2)甲装置的设计控制了通过的电流和通电时间相同,故利用甲装置可探究电流产生热量与___________的关系。
(3)在乙装置中通过R3和R4的电流I3和I4关系为_________________________。
(4)根据乙实验现象总结出的结论为___________________________________________________。
(5)断开乙的开关,待乙装置冷却后,再通电与上次相同时间。若发现R3和R4两侧U形管中液面高度差相同,则原因可能是下面的___________。
A.R3开路 B.R4开路 C.R4短路 D.R5开路
四、计算题
18.如图是某多功能电饭锅,具有加热和保温两挡功能(S为总开关,S1为温控开关),其内部有两个加热电阻丝R1和R2(R1的电阻是44Ω,R2的电阻是198Ω)。某次将2kg初温为20℃的米和水加热到100℃,然后自动转入保温状态。表格是电饭锅铭牌上的部分参数,求解下列问题。(米和水混合物的比热容为4. 0×103 J/(kg。℃))
容量/kg
3.0
额定电压/V
220
加热功率/W
1100
保温功率/W
200
(1)加热过程中,米和水吸收的热量。
(2)正常加热时,通过电路的电流。
(3)电饭锅的原理电路图如图所示,请你说明开关处于何种状态时电饭锅加热。
19.孝敬父母是中华民族的传统美德。在5月10日母亲节这天,小谷利用零花钱给妈妈买了一个足浴盆,如图所示。该款足浴盆内部装有阻值为的电热丝(阻值不变),可加热使水温保持在人体感觉舒适的温度范围内,足浴盆正常工作时,电热丝两端电压为。求:
(1)足浴盆正常工作时,通过电热丝的电流。
(2)足浴盆正常工作电热丝产生的热量。
20.“围炉煮茶”,是现下流行的休闲方式之一。图1为某品牌煮茶器,其内部简化电路如图2所示。只有R1为加热管,R2为限流电阻(不参与发热)。调节S、S1、S2可以使煮茶器分别处于加热和保温状态,煮茶器正常工作时加热管R1的物理量参数如铭牌所示:
物理量
参数
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
44W
(1)当S、S1闭合,S2______(选填“断开”或“闭合”)时,煮茶器处于加热状态。
(2)正常加热时通过R1的电流为多少A?R1和R2的电阻分别为多少Ω?
(3)用电高峰期时,电源实际电压为198V。则煮茶器在保温状态工作时,加热管每秒产生的热量为多少J?
五、科普阅读题
21.阅读短文,回答问题。
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示为一种常见的电热膜。电热膜是由一条条薄的特制导电墨线、金属条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成的。导电墨线两端与金属条相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。
电热膜通电工作时将产生的热量以辐射的形式送入空间,没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高。在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象,从而导致不同区域导电墨线电阻大小不同,但是由于导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示,因此它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是普通电热丝所不具备的温度特性,保证了电热膜各处的温度均匀。
(1)当电热膜接到电路中工作时,将产生的热量辐射到室内,这是通过________方式增加了室内空气的能量;
(2)将如图乙所示的一块电热膜接入电路,一条条特制导电墨线连接到电路中的方式为________联,正常工作时金属条中A、B处电流分别为和,则________(填“大于”“小于”或“等于”);
若增加这块电热膜中导电墨线的条数,则电热膜的总电阻将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙所示,电热膜导电墨线C处较厚、D处厚度较薄,则相同长度情况下两处电阻________(填“大于”“小于”或“等于”);电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,主要原因是:如图丙所示,电热膜升高到一定温度时,电阻会增大,从而使电热膜的发热功率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
A
B
A
C
D
D
C
1.D
【详解】A.电烙铁焊接是利用电流产生的热量熔化焊锡,完成焊接,属于利用电热,故A不符合题意;
B.铺设发热电缆是利用电流产生的热量取暖,属于利用电热,故B不符合题意;
C.打开电取暖器是利用电流产生的热量取暖,属于利用电热,故C不符合题意;
D.电动机工作时,电流通过线圈会产生多余的热量,温度过高会损坏电动机,安装散热片是为了加快散热,防止电热带来危害,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.热水减少的内能有部分传递给了空气,并没有全部转化为电能,故A错误;
B.当铜丝两端出现温差时,在导线中产生电流,表明导线两端有电压,此装置相当于电源,电源是提供电能的装置,电路中没有电源是不能产生电流的,故B错误;
C.电荷的定向移动形成电流,金属丝中可以自由移动的是电子,所以该现象产生的原因是两种金属丝连接处的温度差,导致自由电子发生定向移动,从而在回路中产生了电流,故C正确;
D.金属丝有电阻,当电流通过金属丝时,电能转化为内能,会发生电流的热效应这一现象,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A. 电饭煲属于电热器,工作时电能主要转化为内能,故A错误;
B. 电源线发热是电流的热效应,由焦耳定律公式可知,产生的热量与电流的平方成正比,故B错误;
C. 电源线电阻,通过电流,通电时间,则产生的热量
故C正确;
D. 三脚插头的地线可防止漏电时触电,改为两脚插头会失去接地保护,更不安全,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积,当材料和长度一定时,横截面积越小,电阻越大,由图可知,a点横截面积最小,所以电阻最大,a、b、c是串联的,通过的电流相同,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内a点产生的热量多,所以将火柴放置在a点最容易被点燃。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.由图乙可知,环境湿度增大,电阻减小,故A错误;
B.湿度增大时,电阻减小,根据串联分压可知其两端电压减小,总电压不变,则电阻两端电压增大,电压表应并联在电阻两端,故B正确;
C.环境湿度减小,电阻增大,电路中电流减小,根据公式可知,电阻电功率减小,故C错误;
D.当时,电阻产生的焦耳热为,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】A.甲、乙、丙电阻丝串联,电流I、通电时间t相同,根据焦耳定律, 因为,所以; 甲、乙中液体都是水,质量m、初温相同,根据,Q越大,越大,所以;乙中是水,丙中是煤油,质量m相同、初温相同,根据,c越小,越大,所以,因此,故A正确;
B.探究电阻丝产生热量与电流大小的关系,需要控制电阻相同、液体种类相同,只改变电流,甲、乙中,电阻不同,无法探究,故B错误;
C.探究电阻丝产生热量与电阻大小的关系,需要控制电流、通电时间相同,液体种类相同,只改变电阻,甲、丙中液体种类不同(甲是水,丙是煤油),变量不唯一,无法探究,故C错误;
D.乙、丙中,并联时电压、通电时间相同,所以, 吸热多少是由电阻丝的加热时间表示的,而不是温度计升高的示数(温度计示数反映的是液体升温的快慢),故D错误。
故选A。
7.C
【详解】材料相同时,长度越短、横截面积越大,电阻越小。 由题可知的电阻丝更粗、缠绕圈数更少(长度更短),因此可得 。
A.串联电路中电流处处相等,因此通过、的电流大小相等,故A错误;
B.根据,电流相等,,因此R1与R2两端电压不相等,故B错误;
C.电功率,串联电流相等,,因此,即的电功率更大,故C正确;
D.根据焦耳定律,电流和通电时间都相等,更大,因此电流通过产生的热量更多,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.闭合时,电路没有接通,榨汁机不能工作,故A错误;
B.仅将开关接b时,加热电阻、R2串联在电路中,故B错误;
C.先将开关接b,再闭合,电路为R1的简单电路,和仅将开关接b时,电阻、R2串联时相比较,电路的电阻较小,由可知,电路中的电功率变大,故C错误;
D.榨汁机给果汁加热时,电能转化成果汁的内能,利用了电流的热效应,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】A.电阻大小和材料、长度、横截面积有关。AB和CD材料相同、长度相等,AB段横截面积更小,因此,故A错误;
B.AB和CD段是串联在电路中的,串联电路电流处处相等,因此通过两段的电流相等,故B错误;
C.根据,电流相等,,因此,电压不相等,故C错误。
D.根据焦耳定律,串联时、相同,越大产生热量越多,AB段电阻大,相同时间产生热量更多,温度升高更快,会先达到着火点,因此AB段先着火,故D正确。
故选 D。
10.C
【详解】A.眼睛靠近屏幕时,阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误;
B.电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值,阻值不变,所以比值不变,故B错误;
C.已知电源电压,此时电流,电路总功率,故C正确;
D.系统刚好启动时,两端电压,内产生的热量,故D错误。
故选 C。
11.480
【详解】据图可知,旋转开关S至到“1”位置时,R2单独接入电路,此时电路中的电阻最小,由可知,电功率最大,为高温挡,则高温挡电功率为
旋转开关S至到“2”位置时,电路是R1和R2串联,此时电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,为低温挡,电路总电阻为,功率
则
低温挡工作时间
产生的热量
12. 15 4050
【详解】当开关S1接a点时,L 与 R2 串联,此时小灯泡L正常发光,小灯泡正常发光时的电流
根据串联电路电压特点,可知电源电压
此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值
当开关S1接b点时,保持滑动变阻器滑片P位置不变,电路中的电流
R1工作10min产生的热量
13. 左 3
【详解】由电路结构可知,左侧容器内的电阻在干路,右侧容器内的电阻与容器外的电阻并联,因此通过左侧电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流,两电阻大小相等、通电时间相同,根据焦耳定律,电流越大,电流产生的热量越多,左侧电阻产生的热量更多,因此左侧U形管液面高度的变化更大。
并联的两个电阻阻值相等,因此通过右侧容器内电阻的电流,由焦耳定律可得,右侧容器中的电阻产生的热量
14. 乙 360 甲、乙
【详解】由可知,在电压和时间都相同的情况下,电路的总电阻越大,消耗的电能就越少,由图乙可知,乙装置接入电路时总电阻最大,产生热量最少。
100s内消耗的电能
要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,需要采用控制变量法,即保持电流和通电时间相同,改变电阻的大小,由图可知,甲、乙装置符合要求。
15.(1)通过和的电流
(2) 温度计示数 比热容小
(3)电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,导体产生的热量越多
(4)96
(5) 加热时间
【详解】(1)根据串联电路的电流规律,将两个阻值不同的电阻丝串联,可以保证在实验过程中通过它们的电流始终相等,从而达到控制电流变量的目的。
(2)实验采用了转换法,将电阻丝产生且不易直接测量的热量,转化为能直观读取的液体温度变化,即通过观察温度计示数的变化来间接反映产生热量的多少。
在吸收相同热量且质量相等的情况下,由于煤油的比热容较小,其温度升高的幅度比水更大,从而能够在较短时间内达到明显的实验观测效果。
(3)两烧瓶中的电阻丝串联且同时加热,意味着电阻丝通过的电流和通电时间均相等,观察到阻值较大的所在的乙烧瓶温度升高得更快,由此可得出在电流和通电时间相同的控制条件下,电阻越大产生的热量越多。
(4)根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量
(5)实验中两烧瓶接入阻值相等的电阻丝并串联,相同时间内产生的热量相同,因此再次运用转换法,通过记录加热时间的长短来反映不同液体吸收热量的多少。
由题意和表格可知,相同加热时间内水和煤油吸收的热量相等,即
计算解得煤油的比热容
16.(1) 示数的变化 转换法
(2)R1
(3) 质量 相等 小
(4)白天
【详解】(1)实验中,电阻丝产生的热量被煤油吸收,使煤油温度升高。通过观察温度计示数的变化,可以比较电阻丝产生热量的多少。
这种将不易观察和测量的物理量(热量)转换为易于观察和测量的物理量(温度变化)的方法,称为转换法。
(2)在图甲中,两电阻丝 和 串联,通过它们的电流 和通电时间 都相等。根据焦耳定律 ,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。因为 ,所以 产生的热量较多。
(3)要比较水和煤油的比热容大小,需要控制水和煤油的质量相等,因此应将一个烧瓶内的煤油换成质量相等的水。为了使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,应使用两个阻值相等的电阻丝进行加热。
根据热量公式 可知,在吸收热量 和质量 都相等的情况下,物质的比热容 与温度变化量 成反比。因此,温度变化小的物质,其比热容大。
(4)图乙中,风从大海吹向陆地,这是海风。白天,陆地比热容比海水小,在同样日照下,陆地升温快,温度高,空气受热膨胀上升,形成低压;海洋升温慢,温度低,空气冷却下沉,形成高压。风从高压的海洋吹向低压的陆地,形成海风。因此,该情形更常发生在白天。
17.(1)U形管两侧液面的高度差
(2)电阻大小
(3)
(4)在电阻、通电时间相同时,通过导体的电流越大,电流产生的热量越多
(5)D
【详解】(1)电流产生热量越多,容器内空气受热膨胀越明显,U形管液面高度差越大,利用转换法,通过液面高度差反映产热多少。
(2)甲中、串联,电流、通电时间相同,电阻不同,控制变量探究电热与电阻的关系。
(3)与并联后再和串联;,并联支路电流平分,干路电流等于两支路电流之和,因此
(4)乙中与阻值、通电时间相同,,侧液面高度差更大,产热更多。
(5)并联支路只剩,,两电阻电流、电阻、时间均相同,产热相等,液面高度差相同,故D正确。
18.(1)6.4×104J
(2)5A
(3)当S、S1都闭合时,电饭锅为加热状态
【详解】(1)由题可知,米和水的质量,比热容,初温,末温。
所以米和水吸收的热量
(2)正常加热时,额定电压,额定加热功率,根据电功率公式,得电流
(3)电源电压保持不变,根据电功率推导公式可知:电路总电阻越小,总功率越大,加热状态需要较大功率,因此总电阻最小的时候电饭锅处于加热状态。当总开关闭合、温控开关闭合时,电路中只有接入,总电阻
此时总功率
与额定加热功率一致,因此总开关闭合、温控开关闭合时,电饭锅处于加热状态。
19.(1)4A
(2)
【详解】(1)足浴盆正常工作时,通过电热丝的电流
(2)足浴盆正常工作,电热丝产生的热量
20.(1)闭合
(2),,
(3)35.64J
【详解】(1)加热状态需要加热管R1的功率最大。 根据公式,电源电压不变时,R1两端电压越大,功率越大。 当S、S1闭合,S2闭合时,R2被短路,电路中只有R1工作,R1两端电压等于电源电压220V,功率最大,为加热状态。
(2)当S、S1、S2均闭合时,电路中只有R1,处于加热状态,通过R1的电流为
R1的电阻为
保温时与串联,保温功率是的功率,根据得串联电流
总电阻
R2的电阻为
(3)用电高峰期实际电压,保温状态总电阻不变, 实际电流
加热管每秒产生的热量为
21.(1)热传递
(2) 并 小于 减小
(3) 小于 减小
【详解】(1)改变物体内能的方式有做功和热传递两种,电热膜将热量传递给室内空气,属于能量的转移过程,通过热传递的方式增加室内空气的内能。
(2)各条导电墨线两端分别连接到两根金属条,工作时互不影响,因此连接方式为并联;电源接在金属条右端,上金属条越靠近右端,汇集的导电墨线电流越多,A点位于B点左侧,因此小于;
并联电路中,增加并联支路的数量相当于增大导体总横截面积,总电阻会减小,因此增加导电墨线的条数,电热膜总电阻减小。
(3)导体电阻规律:材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。C处更厚,横截面积更大,因此小于;电热膜两端电压U保持不变,根据功率公式,温度升高时电阻增大,发热功率会减小,从而限制温度持续升高,避免局部过热,因此发热功率减小。
答案第1页,共2页
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