242，甘肃省武威九中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷

这是一份242，甘肃省武威九中2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共20页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，简答与计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列符合实际的是（ ）
A．0℃的冰内能为0J
B．家庭电路的电压是36V
C．人体的安全电压不高于220V
D．家用电冰箱正常工作时的电流大约是1A
2．（2分）关于物体的内能与温度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的内能与温度有关，物体的内能越大，温度越高
B．物体的内能与温度有关，物体的温度升高，内能增大
C．物体的内能只与温度有关，温度高物体，内能一定大
D．物体的内能只与温度有关，内能大的物体，温度一定高
3．（2分）将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电风扇B．充电器C．电烙铁D．一样多
4．（2分）将分别标有“6V 9W”和“6V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上，则（ ）
A．两灯都能正常发光
B．灯L2要被烧坏
C．两灯都比正常发光时暗
D．灯L1比灯L2亮
5．（2分）如图所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，向右移动滑动变阻器的滑片P时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数变小您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高B．滑动变阻器R2的阻值变大
C．电压表的示数不变
D．电压表示数跟电流表示数的比值不变
6．（2分）有两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系如图象中的A、B．则（ ）
A．若将它们串联接在电源两端，RA的电流是RB的2倍
B．若将它们并联接在电源两端，RA的电压是RB的2倍
C．若将它们串联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍
D．若将它们并联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍
7．（2分）随着新能源汽车的发展，电动车慢慢出现在大街小巷。电动车电量不足时，需通过充电桩给电动车充电，充电桩相当于电路中的（ ）
A．开关B．导线C．电源D．用电器
8．（2分）小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸（ ）
A．插头短路B．灯丝断路
C．灯头内短路D．灯头内断路
9．（2分）如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A．甲、乙都会触电B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电D．丙、丁都会触电
二、填空题（每空1分，共17分）
10．（3分）一个标准大气压下，天然气的热值是8.4×107J/m3，表示的含义是 。完全燃烧0.1m3天然气，放出的热量是 J，若这些热量60%被水吸收，可以使20kg的水温度从20℃升高到 ℃。
11．（2分）一台四冲程汽油机，转速为2000r/min，每次做功冲程对外做功为3000J J，这台汽油机的功率为 kW。
12．（3分）夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，通过 方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度 ；轮胎停在水中，通过 方式减少内能，降低温度，以保行车安全。
13．（3分）一个“12V 6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光 联一个 Ω的电阻，该电阻消耗的功率是 W。
14．（3分）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W．小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为 W，电能表示数将变为 。
15．（3分）试电笔使用时，用手接触 金属体、 金属体接触被测电路。若氖管发光，则接触的是 线。
三、识图、作图题（每题4分，共8分）
16．（4分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路图。
17．（4分）将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。
四、实验探究题（每空1分，共22分）
18．（8分）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。
（1）请你根据图甲电路图及实验所提供的器材要求，用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）连接好电路，小明发现电压表无示数，电流表有示数 ；
（3）排除故障后，小明闭合开关，发现电压表示数为1.5V （填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示 A，小灯泡的阻值是 Ω（小数点后保留一位）；
（4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 （选填“变化”或“不变”）；
（5）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示电路图（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全x的表达式。实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；
C. 。
D.表达式：Rx＝ 。
19．（14分）小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）电压表（0﹣3V、0﹣15V）（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个
（1）在实验中电流表应该选择 的量程，电压表应该选择 的量程。
（2）他连接的实物电路如图所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 （填C或D）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，产生此故障的原因可能是下列情况中的 和 。（填写序号）
A.小电灯短路
B.小电灯的灯丝断了
C.小电灯的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反
E.变阻器滑片放在了最小阻值处
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的四组数据。表中有一个明显的错误数据，请找出错误数据 ；分析产生的原因是： 。
（5）小超发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等，你认为造成这种结果的原因是 。灯泡正常发光时的电流为 A。
（6）调节滑片P的位置，使电灯正常发光，这时灯泡的额定功率是 W。
（7）小强同学在实验中连接好电路的最后一根导线，灯泡接着发出耀眼的光，你认为小强在连接电路时所犯的错误是 和 。
（8）小华在连接好电路开始实验时发现，开关闭合后电流表和电压表均有示数，可小灯泡不亮 。
（9）此实验装置还可做哪些实验探究 。
五、简答与计算题（共15分）
20．（3分）盛夏“酷热难耐”，人们家中的电风扇、空调都在工作，导致电路火灾时有发生。调查发现，使电线内的金属导线发热，引燃了外面的绝缘皮。请你运用所学的物理知识分析：电线超负荷引起火灾的原因
21．（6分）小明用燃气灶加热体积为5×10﹣3m3、初温为20℃的水。当水的温度升高80℃时，实际消耗的煤气为0.2kg。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气热值是4.2×107J/kg。
（1）0.2kg煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）燃气灶烧水时的效率为多少？
22．（6分）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率。图中所示是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
（1）当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于 挡位；当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于 挡位；（选填“高”、“中”或“低”）
（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？
2023-2024学年甘肃省武威九中九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共18分）
1．（2分）下列符合实际的是（ ）
A．0℃的冰内能为0J
B．家庭电路的电压是36V
C．人体的安全电压不高于220V
D．家用电冰箱正常工作时的电流大约是1A
【答案】D
【解答】解：A、0℃的冰内能大于0J；
B、家庭电路的电压是220V；
C、人体安全电压不高于36V；
D、家用电冰箱正常工作时的电流大约是5A。
故选：D。
2．（2分）关于物体的内能与温度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的内能与温度有关，物体的内能越大，温度越高
B．物体的内能与温度有关，物体的温度升高，内能增大
C．物体的内能只与温度有关，温度高物体，内能一定大
D．物体的内能只与温度有关，内能大的物体，温度一定高
【答案】B
【解答】解：温度是影响内能大小的一个因素，但不是唯一因素；但物体的温度升高。
故选：B。
3．（2分）将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电风扇B．充电器C．电烙铁D．一样多
【答案】C
【解答】解：电风扇、充电器，但是电风扇主要把电能转化为机械能，充电器将电能转化为化学能在电池里储存起来，只有电烙铁是利用电热，电流通过电烙铁产生热量最多。
故选：C。
4．（2分）将分别标有“6V 9W”和“6V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上，则（ ）
A．两灯都能正常发光
B．灯L2要被烧坏
C．两灯都比正常发光时暗
D．灯L1比灯L2亮
【答案】B
【解答】解：灯泡L1电阻：
R1＝＝＝4Ω；
灯泡L4电阻：
R2＝＝＝12Ω；
当把两灯泡串联在12V电源上时，电路中的电流：
I＝＝＝0.75A，
U1＝IR4＝0.75A×4Ω＝7V＜6V，
U2＝IR6＝0.75A×12Ω＝9V＞7V，
可见，两灯都不能正常发光2要比L1亮好多、要被烧坏，
故选：B。
5．（2分）如图所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，向右移动滑动变阻器的滑片P时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数变小
B．滑动变阻器R2的阻值变大
C．电压表的示数不变
D．电压表示数跟电流表示数的比值不变
【答案】D
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R8两端的电压，电流表测电路中的电流；
ABC、当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器R2的阻值变小，电路中的总电阻变小；
由I＝可知，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；
D、由R＝，电压表示数跟电流表示数的比值等于R3的阻值，则其比值不变。
故选：D。
6．（2分）有两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系如图象中的A、B．则（ ）
A．若将它们串联接在电源两端，RA的电流是RB的2倍
B．若将它们并联接在电源两端，RA的电压是RB的2倍
C．若将它们串联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍
D．若将它们并联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍
【答案】C
【解答】解：从图中可知，
∵当IA＝I0时，UA＝2U7；当IB＝I0时，UB＝U0，
∴RA＝＝＝7•，RB＝＝，
由此可知RA＝2RB，所以＝，
A、电阻RA和RB是串联，在串联电路中电流处处相等。
B、电阻RA和RB是并联，在并联电路中UA＝UB＝U，B不符合题意。
C、∵电阻RA和RB是串联，电流相等，
∴＝＝＝，PA＝5PB，C符合题意。
D、∵电阻RA和RB是并联，电压相等，
∴＝＝×＝＝，2PA＝PB，D不符合题意。
故选：C。
7．（2分）随着新能源汽车的发展，电动车慢慢出现在大街小巷。电动车电量不足时，需通过充电桩给电动车充电，充电桩相当于电路中的（ ）
A．开关B．导线C．电源D．用电器
【答案】C
【解答】解：电动车电量不足时，需通过充电桩给电动车充电，充电桩给电动车提供电能，故ABD错误。
故选：C。
8．（2分）小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸（ ）
A．插头短路B．灯丝断路
C．灯头内短路D．灯头内断路
【答案】C
【解答】解：AC、在台灯插头插入插座，家里的总控制开关跳闸，是灯头内短路造成的，C正确；
BD、因为台灯和其它用电器并联，只能使本支路没有电流，不能引起家里的总控制开关跳闸。
故选：C。
9．（2分）如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A．甲、乙都会触电B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电D．丙、丁都会触电
【答案】D
【解答】解：甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路；
乙站在地上一只手接触到零线，因为零线与大地之间没有电压，不会发生触电；
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，这样电流可以从火线经丙，会造成丙。
综上所述，甲、乙都不会触电，丙。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共17分）
10．（3分）一个标准大气压下，天然气的热值是8.4×107J/m3，表示的含义是 1m3的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×107J 。完全燃烧0.1m3天然气，放出的热量是 8.4×106 J，若这些热量60%被水吸收，可以使20kg的水温度从20℃升高到 80 ℃。
【答案】1m3的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×107J；8.4×106；80。
【解答】解：（1）天然气的热值是8.4×105J/m3，表示：1m2的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×102J；
（2）完全燃烧天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝0.1m7×8.4×105J/kg＝8.4×104J；
（3）由η＝得，水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝60%×8.4×106J＝5.04×106J，
由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度：
Δt＝＝＝60℃，
水的末温：t＝t5+Δt＝20℃+60℃＝80℃。
故答案为：1m3的天然气完全燃烧放出的热量是8.4×107J；2.4×106；80。
11．（2分）一台四冲程汽油机，转速为2000r/min，每次做功冲程对外做功为3000J 3×107 J，这台汽油机的功率为 50 kW。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：汽油机飞轮转速2000r/min，每分钟飞轮转动2000圈，对外做功1000次。
做功冲程工作时，推动活塞一次做功3000J，
10min做功：W＝10×1000×3000J＝3×107J；
这台汽油机的功率：P＝＝＝50000W＝50kW。
故答案为：3×107；50。
12．（3分）夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，通过 做功 方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度 升高 ；轮胎停在水中，通过 热传递 方式减少内能，降低温度，以保行车安全。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：轮胎与地面摩擦发热的过程是因为在摩擦过程中，一部分机械能（或动能）转化成了轮胎的内能造成的；
冷水与高温的轮胎接触时，轮胎将热量传递给水，从而达到降温的目的。
故答案为：做功；升高。
13．（3分）一个“12V 6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光 串 联一个 48 Ω的电阻，该电阻消耗的功率是 12 W。
【答案】串；48；12。
【解答】解：由题知，电源电压高于小灯泡的额定电压，要使小灯泡在36V的电源上正常发光应串联一个电阻；
由P＝UI知，灯泡正常发光时的电流：
I＝＝＝0.2A；
灯泡正常发光时，串联电阻两端电压：
UR＝U﹣UL＝36V﹣12V＝24V，
由I＝知，串联电阻阻值R＝＝；
电阻消耗的功率PR＝URI＝24V×7.5A＝12W；
故答案为：串；48。
14．（3分）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W．小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为 800 W，电能表示数将变为 2019.8kW•h 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图知，电能表的工作电压是220V，所以他家同时使用的用电器最大总功率：P＝UI＝220×20A＝4400W；
（2）“600revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转600r，
电能表的转盘转120r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h，
该用电器的电功率：
P＝＝＝3.8kW＝800W；
（3）由图示电能表可知，当时电能表示数为2019.6kW•h，
则后来电能表示数变为：2019.2kW•h+0.2kW•h＝2019.8kW•h。
故答案为：4400；800。
15．（3分）试电笔使用时，用手接触 笔尾 金属体、 笔尖 金属体接触被测电路。若氖管发光，则接触的是 火 线。
【答案】笔尾；笔尖；火。
【解答】解：试电笔使用时，用手接触笔尾金属体。若氖管发光。
故答案为：笔尾；笔尖；火。
三、识图、作图题（每题4分，共8分）
16．（4分）在图中的〇里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路图。
【答案】见解答。
【解答】解：由图可知，最左面的电表与右面的用电器并联；中间的电表与R串联；最右面的电表与电阻并联，如图所示：
17．（4分）将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
根据安全用电知识可知，火线首先过开关，零线直接接在螺旋套上，能“切断”火线；
三孔插座的上孔接地线、左孔接零线，将保险盒接在火线和插座的右孔之间
四、实验探究题（每空1分，共22分）
18．（8分）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。
（1）请你根据图甲电路图及实验所提供的器材要求，用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）连接好电路，小明发现电压表无示数，电流表有示数 小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路） ；
（3）排除故障后，小明闭合开关，发现电压表示数为1.5V 左 （填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示 0.3 A，小灯泡的阻值是 8.3 Ω（小数点后保留一位）；
（4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 变化 （选填“变化”或“不变”）；
（5）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示电路图（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全x的表达式。实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；
C. 闭合S1的同时再闭合S2记录电流表的示数为I2 。
D.表达式：Rx＝ 。
【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路）；（3）左；8.3；（4）变化；（5）闭合S2；。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，小灯泡的亮度变大
；
（2）连接好电路，小明发现电流表有示数；电压表无示数，故电路可能发生的故障是小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路）；
（3）排除故障后，小明闭合开关，小于灯泡额定电压3.5V，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，使小灯泡刚好正常发光；
此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，其示数为0.8A
RL＝＝≈8.8Ω；
（4）当电压值改变的时候，灯泡的实际功率会发生变化，由于灯丝的电阻受温度的影响；
（5）实验步骤：
A、按照设计的电路图连接电路；
B、断开S2、闭合S1记录电流表示数为I2；
C、闭合S1的同时再闭合S2记录电流表的示数为I6；
在步骤B中，电路为只有R0的简单电路，电流表测电路中的电流0两端的电压为U6＝I1R0；
在步骤C中，两电阻并联；由于在闭合S6前后，R0两端的电压和通过的电流不变，根据并联电路的特点，Ix＝I2﹣I8，Ux＝U0＝I1R7，则Rx的表达式为：
Rx＝＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路）；8.3；（5）闭合S2；。
19．（14分）小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）电压表（0﹣3V、0﹣15V）（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个
（1）在实验中电流表应该选择 0～0.6A 的量程，电压表应该选择 0～3V 的量程。
（2）他连接的实物电路如图所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 C （填C或D）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，产生此故障的原因可能是下列情况中的 B 和 C 。（填写序号）
A.小电灯短路
B.小电灯的灯丝断了
C.小电灯的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反
E.变阻器滑片放在了最小阻值处
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的四组数据。表中有一个明显的错误数据，请找出错误数据 1.00 ；分析产生的原因是： 读错了电流表的量程 。
（5）小超发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等，你认为造成这种结果的原因是 灯丝电阻受温度的影响 。灯泡正常发光时的电流为 0.2 A。
（6）调节滑片P的位置，使电灯正常发光，这时灯泡的额定功率是 0.5 W。
（7）小强同学在实验中连接好电路的最后一根导线，灯泡接着发出耀眼的光，你认为小强在连接电路时所犯的错误是 连接电路时开关未断开 和 滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 。
（8）小华在连接好电路开始实验时发现，开关闭合后电流表和电压表均有示数，可小灯泡不亮 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 。
（9）此实验装置还可做哪些实验探究 测量小灯泡电阻 。
【答案】（1）0～0.6A；0～3V；（2）C；（3）B；C；（4）1.00；读错了电流表的量程；（5）灯丝电阻受温度的影响；0.2；（6）0.5；（7）连接电路时开关未断开；滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（8）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；（9）测量小灯泡电阻。
【解答】解：（1）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选7～3V量程，
灯泡正常发光时的电流约为I＝≈0.36A；
（2）由电路可知，当滑片在C端时，因此闭合开关前滑片应移到C端；
（3）电流表的示数为零，电压表的示数超过2V，即B。
（4）由数据知，第3次实验，可知该次数据错误，大约5倍关系；
（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大，小灯泡的亮度不同时，造成其电阻不同；
由表格中数据知，灯泡中正常发光时的电流应为I＝；
（6）则P＝UI＝2.5V×0.2A＝4.5W；
（7）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，这是错误操作，说明电流很大，这也是不允许的；
（8）闭合开关后，电流表，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，灯泡实际功率太小造成的，观察小灯泡是否发光，观察小灯泡是否发光；
（9）根据电压和电流值，还可根据R＝。
故答案为：（1）0～7.6A；0～6V；（3）B；C；读错了电流表的量程；0.2；（7）连接电路时开关未断开；（8）移动滑动变阻器的滑片；（9）测量小灯泡电阻。
五、简答与计算题（共15分）
20．（3分）盛夏“酷热难耐”，人们家中的电风扇、空调都在工作，导致电路火灾时有发生。调查发现，使电线内的金属导线发热，引燃了外面的绝缘皮。请你运用所学的物理知识分析：电线超负荷引起火灾的原因
【答案】见试题解答内容
【解答】解：原因：家庭电路中同时使用的用电器过多（或同时使用大功率用电器），造成电路中用电器总功率过大，根据焦耳定律（或Q＝I2Rt）可知，导线中产生热量过多。
建议：电路中同时使用的用电器不能太多（或不能同时使用大功率的用电器，或把电线换成更粗的）
21．（6分）小明用燃气灶加热体积为5×10﹣3m3、初温为20℃的水。当水的温度升高80℃时，实际消耗的煤气为0.2kg。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气热值是4.2×107J/kg。
（1）0.2kg煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）燃气灶烧水时的效率为多少？
【答案】（1）0.2kg煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是1.68×106J；
（3）燃气灶烧水时的效率为20%
【解答】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝m气q气＝0.2kg×6.2×107J/kg＝6.4×106J；
（2）由ρ＝可得水的质量：
m水＝ρ水V水＝5.0×103kg/m3×5×10﹣3m4＝5kg；
水吸收的热量：4.3×103J/（kg•℃）×5kg×80℃＝8.68×106J；
（3）燃气灶烧水时的效率：η＝×100%＝。
答：（1）0.2kg煤气完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）水吸收的热量是1.68×106J；
（3）燃气灶烧水时的效率为20%。
22．（6分）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率。图中所示是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
（1）当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于 高 挡位；当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于 低 挡位；（选填“高”、“中”或“低”）
（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图可知，当开关S1置于a端、S2闭合时，两电阻丝并联7置于b端、S2断开时，两电阻丝串联1置于b端、S8闭合时，只有R1连入电路。
由串、并联电路的电阻特点知，串联时总电阻最大，
电源电压一定，由P＝知8置于a端、S2闭合时，电路消耗功率最大为高温挡；
开关S1置于b端、S6断开时，电路消耗功率最小为低温挡；
当开关S1置于b端、S2闭合时，为中温挡。
（2）当开关S5置于b端、S2闭合时为中挡位。电烤箱消耗的电功率：
P中＝＝＝1000W；
（3）当S2置于a端，S2闭合时，电烤箱在高挡位1与R2并联。电烤箱消耗的总功率为：
P总＝P1+P2＝+＝+＝1500W，
电烤箱消耗的电能：W＝P总t＝1500W×6×60s＝8.4×105J。
故答案为：（1）高；低；
（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是1000W；
（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热5min5J。
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电压/V
电流/A
1
1.5
0.17
2
2.0
0.18
3
2.5
1.00
4
3.0
0.23
次数
电压/V
电流/A
1
1.5
0.17
2
2.0
0.18
3
2.5
1.00
4
3.0
0.23