苏科版九年级全册第十五章 电功和电热综合与测试课时作业
展开2020-2021学年苏科版物理九年级(下)第15章《电功和电热》
2020年中考真题汇编(1)
一、选择题
1、(2020.泰州)关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 可用铜丝代替家庭电路中的熔丝
B. 电冰箱外壳应接地
C. 控制电灯的开关应接在零线上
D. 熔丝熔断一定是电路短路造成的
2、(2020.德州)关于生活中的物理,下列说法正确的是( )
A.图甲中装满水的塑料管,倒置后纸片不会掉落,证明大气压强的存在
B.图乙中向两只纸片中间吹气,两纸片靠拢说明流速越大,压强越大
C.图丙中人提着滑板车在水平地面上前行,人的竖直拉力对滑板做功
D.图丁中人站在绝缘的木凳上,通电后不会触电
3、(2020.北京)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确是( )
A. 电能表是测量消耗电能的仪表
B. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C. 用电器电线的绝缘皮破损了仍能继续使用
D. 导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
4、(2020.淮安)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW•h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
5、(2020.北京)如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A. 灯L1比灯L2亮
B. 通过A点的电流大于通过B点的电流
C. 灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D. 电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
5、(2020.连云港).如图甲所示电路中,R 为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 3V
B. 电压表的最大示数为 2V
C. 整个电路功率变化了 0.1W
D. 电流表的示数变化了 0.4A
6、(2020.南京)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2A和3V;移动滑片P到某位置的过程中,两表的示数分别变化了0.3A和1.5V.下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.R2的最大阻值为20Ω
C.电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3:1
D.电流表示数为0.4A时,R1与R2消耗的功率之比为1:1
7、(2020.苏州)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压表V1对应的是图线②
B.电压满足Uc=Ua+Ua’
C.R2的最大阻值小于R1的阻值
D.电路的最大总功率为2UbIb
8、(2020.常州)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
9、(2020.陕西)如图-1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图-2所示。下列说法正确的是( )
A. 滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小
B. 滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C. 电源电压为6V
D. 电路消耗的最大功率为3.6WW
10、(2020.无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录,她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时,能正常发光
其中正确的是( )
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确
二、填空题
11、(2020.安徽)如图所示的电路中,电源电压U=9V,电阻R1=20Ω,R2=10Ω.则通电1min该电路产生的热量为J.
12、(2020.南京)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示。
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是 联,
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是 W,灯泡工作时的电阻是 Ω。
(3)第二次实验中,电流表示数是 A,变阻器工作1min产生的热量是 J。
13、(2020.北京)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为R1和R2的电阻丝(R1
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关;
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用______来反映。
14、(2020.安徽)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃.若天燃气完全燃烧放出热量的70% 被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气m3。[c=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m³]
15、(2020.德州)下面是有关生活用电的描述,请将空白处补充完整:
(1)将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中,这样做可以让它的金属外壳与插座中的_____(选填“火”“零”或“地”)线相连,防止发生触电事故。
(2)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示,月底表盘示数如图乙所示,他所在地区每度电的电费是0.5元,则本月他家应缴纳电费______元;将某家用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表指示灯闪烁了160次(即),该家用电器的额定功率是_____。
16、(2020.泰州)如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红__________(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
17、(2020.西宁)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为4Ω,当开关闭合后,电压表V1的示数为 2V,V2的示数为 1V,电源两端的电压为______V,通过电阻R1的电流为 ______A,电阻R2的阻值为______ ,电阻R2在 1min 内产生的热量是______J。
18、(2020.无锡)小明到早餐店吃早餐,发现电能表适用的额定电压为220V,正常运行的最大电流值为20A,他观察到电能表示数在20min内增加了1.1kW•h.且指示灯闪烁稳定,则店内正在使用的用电器实际功率为 W,通过电能表的电流为 A.此时店主正拿出电饼铛,准备烙饼,小明注意到电饼铛的铭牌信息如表格中所示,于是提醒店主不要使用,小明这样做的理由是 。
额定电压
220V~
额定频率
50Hz
额定功率
1350W
三、实验探究
19、(2020.连云港)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”, 小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡 L1和 L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表 V1的示数很大,电压表 V2的示数为 0,故障的 可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表 V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为
______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为 2.5V 的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”
或“L2”)
20、(2020.南京)有两个阻值未知的定值电阻R1、R2(R1约6Ω,R2约500Ω)和一个电水壶。要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。
(1)图甲是测量R1阻值的部分实物图,电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。
③闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线 (选填“a”“b”或“c”)内部断路。
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则R1= Ω。
(2)小明从图甲中的器材和电阻箱(符号,规格“0~9999Ω 5A”)、若干开关及导线中,选择器材,连成图丙所示的电路,测出了R2的阻值。请将所选元件符号填入虚线框内。
(3)小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作,记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1.由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为P0的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2;则电水壶的额定功率为 。
四、计算题
21、(2020.常州)小明家住偏远山区。家庭电路电压达不到220V,他借助电能表电热水壶探究家中的实际电压;将装有额定容积水的电热水壶单独接入电路,发现初温20℃的水被加热至100℃恰好沸腾,通电时间为7min,电能表的转盘转动280圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示,电热水壶的阻值不变,c水=4.2×103/(kg•℃),ρ水=1×103kg/m3,问:
常热牌电热水壶
型号
QLR2020
额定电压
220V
额定功率
2420W
额定容积
2L
(1)电热水壶的实际功率有多大?
(2)小明家电路的实际电压有多大?
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为多大?
(4)随着山区电路升级改造工程的推进,小明猜想:若在220V电压下重复刚才的探究,那么,加热时间会 (变小/不变/变大),电热水壶的烧水效率会 (变小/不变/变大)。
22、(2020.淮安)如图所示为某养生壶的电路原理图,其中R1和R2,都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示:
(1)该壶允许装入水的最大质量是多少kg?(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(3)R2阻值是多少Ω?
(4)用该壶加热2L的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收多少J热量?该壶消耗的电能80%被水吸收,该过程需要消耗多少J电能?(水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)
24、(2020.苏州)如图所示电路中,电源电压6V,灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
2020-2021学年苏科版物理九年级(下)第15章《电功和电热》
2020年中考真题汇编(1)答案
一、选择题
1、(2020.泰州)关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 可用铜丝代替家庭电路中的熔丝
B. 电冰箱外壳应接地
C. 控制电灯的开关应接在零线上
D. 熔丝熔断一定是电路短路造成的
【答案】:B
2、(2020.德州)关于生活中的物理,下列说法正确的是( )
A.图甲中装满水的塑料管,倒置后纸片不会掉落,证明大气压强的存在
B.图乙中向两只纸片中间吹气,两纸片靠拢说明流速越大,压强越大
C.图丙中人提着滑板车在水平地面上前行,人的竖直拉力对滑板做功
D.图丁中人站在绝缘的木凳上,通电后不会触电
【答案】A
3、(2020.北京)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确是( )
A. 电能表是测量消耗电能的仪表
B. 家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
C. 用电器电线的绝缘皮破损了仍能继续使用
D. 导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
解答:】A
4、(2020.淮安)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW•h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
【答案】D
5、(2020.北京)如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A. 灯L1比灯L2亮
B. 通过A点的电流大于通过B点的电流
C. 灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D. 电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
解答:】D
5、(2020.连云港).如图甲所示电路中,R 为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 3V
B. 电压表的最大示数为 2V
C. 整个电路功率变化了 0.1W
D. 电流表的示数变化了 0.4A
【答案】D
6、(2020.南京)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两表的示数分别为0.2A和3V;移动滑片P到某位置的过程中,两表的示数分别变化了0.3A和1.5V.下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.R2的最大阻值为20Ω
C.电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3:1
D.电流表示数为0.4A时,R1与R2消耗的功率之比为1:1
【答案】D
7、(2020.苏州)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压表V1对应的是图线②
B.电压满足Uc=Ua+Ua’
C.R2的最大阻值小于R1的阻值
D.电路的最大总功率为2UbIb
【答案】B
8、(2020.常州)如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S.将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=10.8V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
【答案】D
9、2020.陕西)如图-1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图-2所示。下列说法正确的是( )
A. 滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小
B. 滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C. 电源电压为6V
D. 电路消耗的最大功率为3.6WW
【答案】C
10、(2020.无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录,她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时,能正常发光
其中正确的是( )
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确
【答案】D
二、填空题
11、(2020.安徽)如图所示的电路中,电源电压U=9V,电阻R1=20Ω,R2=10Ω.则通电1min该电路产生的热量为J.
【答案】162
12、(2020.南京)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示。
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是 联,
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是 W,灯泡工作时的电阻是 Ω。
(3)第二次实验中,电流表示数是 A,变阻器工作1min产生的热量是 J。
【答案】(1)并;(2)1.5,10;(3)0.3,108
13、(2020.北京)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为R1和R2的电阻丝(R1
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关;
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用______来反映。
【答案】 (1). 电阻 (2). 温度计示数的变化量
14、(2020.安徽)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃.若天燃气完全燃烧放出热量的70% 被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气m3。[c=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m³]
【答案】0.6
15、(2020.德州)下面是有关生活用电的描述,请将空白处补充完整:
(1)将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中,这样做可以让它的金属外壳与插座中的_____(选填“火”“零”或“地”)线相连,防止发生触电事故。
(2)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示,月底表盘示数如图乙所示,他所在地区每度电的电费是0.5元,则本月他家应缴纳电费______元;将某家用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表指示灯闪烁了160次(即),该家用电器的额定功率是_____。
【答案】(1)地 (2)45600
16、(2020.泰州)如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红__________(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
【答案】 (1). 控制电流和通电时间相同 (2). 电阻 (3). 能
17、(2020.西宁)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为4Ω,当开关闭合后,电压表V1的示数为 2V,V2的示数为 1V,电源两端的电压为______V,通过电阻R1的电流为 ______A,电阻R2的阻值为______ ,电阻R2在 1min 内产生的热量是______J。
【答案】3,0.5,,2,30
18、(2020.无锡)小明到早餐店吃早餐,发现电能表适用的额定电压为220V,正常运行的最大电流值为20A,他观察到电能表示数在20min内增加了1.1kW•h.且指示灯闪烁稳定,则店内正在使用的用电器实际功率为 W,通过电能表的电流为 A.此时店主正拿出电饼铛,准备烙饼,小明注意到电饼铛的铭牌信息如表格中所示,于是提醒店主不要使用,小明这样做的理由是 。
额定电压
220V~
额定频率
50Hz
额定功率
1350W
【答案】3300;15;再接入1350W的电饼铛后的总电功率大于电能表允许接入用电器的最大总电功率。
三、实验探究
19、(2020.连云港)在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”, 小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡 L1和 L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表 V1的示数很大,电压表 V2的示数为 0,故障的 可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表 V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为
______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为 2.5V 的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”
或“L2”)
【答案】(1). L1断路 (2). 2.4 (3). 灯泡的亮度 (4). 转换法 (5). L1
20、(2020.南京)有两个阻值未知的定值电阻R1、R2(R1约6Ω,R2约500Ω)和一个电水壶。要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。
(1)图甲是测量R1阻值的部分实物图,电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。
③闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线 (选填“a”“b”或“c”)内部断路。
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则R1= Ω。
(2)小明从图甲中的器材和电阻箱(符号,规格“0~9999Ω 5A”)、若干开关及导线中,选择器材,连成图丙所示的电路,测出了R2的阻值。请将所选元件符号填入虚线框内。
(3)小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作,记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1.由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为P0的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2;则电水壶的额定功率为 。
【答案】(1)B,b,5;(2)略;(3)n1t2n2t1P0
四、计算题
21、(2020.常州)小明家住偏远山区。家庭电路电压达不到220V,他借助电能表电热水壶探究家中的实际电压;将装有额定容积水的电热水壶单独接入电路,发现初温20℃的水被加热至100℃恰好沸腾,通电时间为7min,电能表的转盘转动280圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示,电热水壶的阻值不变,c水=4.2×103/(kg•℃),ρ水=1×103kg/m3,问:
常热牌电热水壶
型号
QLR2020
额定电压
220V
额定功率
2420W
额定容积
2L
(1)电热水壶的实际功率有多大?
(2)小明家电路的实际电压有多大?
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为多大?
(4)随着山区电路升级改造工程的推进,小明猜想:若在220V电压下重复刚才的探究,那么,加热时间会 (变小/不变/变大),电热水壶的烧水效率会 (变小/不变/变大)。
【答案】
(1)根据参数1200r/(kW•h)知,每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动1200次;
电能表的转盘转动280圈,电热水壶消耗的电能:
W==kW•h,
电热水壶的实际功率:
P===2kW=2000W;
(2)由P=公式变形可得热水壶的电阻:
R===20Ω,
由P=公式变形可得,实际电压:
U===200V;
(3)由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
将这壶水加热到100℃吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J,
消耗的电能:
W=kW•h=×3.6×106J=8.4×105J,
电热水壶的烧水效率:
η==×100%=80%;
(4)由W=t,W相等,R不变,U变大,则t变小;因为t变小,所以散失到空气中的热量变少,而有用热量相同,额外散失的热量减少,电热水壶的烧水效率变大。
答:(1)电热水壶的实际功率有2000W;
(2)小明家电路的实际电压有200V;
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为80%;
(4)变小;变大。
22、(2020.淮安)如图所示为某养生壶的电路原理图,其中R1和R2,都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示:
(1)该壶允许装入水的最大质量是多少kg?(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(3)R2阻值是多少Ω?
(4)用该壶加热2L的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收多少J热量?该壶消耗的电能80%被水吸收,该过程需要消耗多少J电能?(水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)
解:(1)由表格数据可知,该壶允许装入水的最大体积:
V=2L=2dm3=2×10﹣3m3,
由ρ=可得,壶允许装入水的最大质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
(2)由电路图可知,S1、S2闭合后,电路为R1的简单电路,由表格数据可知,R1=44Ω,
该壶在额定电压下工作时的发热功率:
P1===1100W,
由1100W>200W可知,电路处于加热状态;
(3)由电路图可知,S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,养生壶处于低温档,
此时电路的总电阻:
R===242Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2阻值:
R2=R﹣R1=242Ω﹣200Ω=42Ω;
(4)用该壶加热2L的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣50℃)=4.2×105J,
由η=×100%可得,该过程需要消耗的电能:
W===5.25×105J。
答:(1)该壶允许装人水的最大质量是2kg;
(2)S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是1100W,电路处于加热状态;
(3)R2阻值是42Ω;
(4)用该壶加热2L的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收4.2×105J的热量,该壶消耗的电能80%被水吸收,该过程需要消耗5.25×105J的电能。
24、(2020.苏州)如图所示电路中,电源电压6V,灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。
(1)求灯泡L的额定电流;
(2)求定值电阻R1的阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
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