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第十四章电功和电热命 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 点1电功电功率考向1电功、电功率理解及基础计算1.(2018北京)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是()A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多2.(2019衡阳)小明家上次查看电能 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是()第2题图A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW·hB.电能表是测量电功率的仪表C.若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D.这个电能表的额定功率为2200W临沂如图所示电路的两灯泡和分别标有“”和“”3.(2019)L1L23.8V0.2A3.8V0.3A字样，闭合开关后两灯均发光．假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是()第3题图两灯串联灯更亮A.B.L2灯的电阻丝更粗电流表的示数为C.L1D.0.5A4.(2019阜新改编)如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，闭合开关后，当滑片P在右端时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器消耗功率为1.8W，当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，小灯泡恰好正常发光，下列说法不正确．．．的是()-1-第4题图A.滑动变阻器的最大阻值为18ΩB.滑片在右端时，灯泡的功率为0.9WC.灯泡正常发光时的功率为2WD.灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω5.(2019镇江)小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为________kW·h，实际功率为________kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为________W的用电器．第5题图6.(2019襄阳)华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后存储的电能为________J；该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为________h.7.(全国视野创新题推荐·2019金华)如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”．使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光．以下为平衡台灯参数：额定电压：5伏额定功率：5瓦光源类型：LED锂电池输出电压：5伏锂电池容量：4800毫安时(注：以4800毫安的电流放电能工作1小时)(1)若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为________极；(2)求平衡台灯正常发光时电路中的电流；(3)给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流为2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？第7题图8.(2019永州)随着社会的进步，信息技术的发展，我国进行了电力设备升级．如图所示为小-2-李家的智能电表，他家部分用电器的额定功率及每天工作时间如表所示．电器额定功率/W工作时间/h数量电热水壶220011空调110031电视机11021节能灯16422(1)求空调正常工作3小时所消耗的电能；(2)求上述表格里所有用电器同时正常工作的总电流；(3)电热水壶正常工作2min，可将一壶2kg初温为20℃的水加热至50℃，求电热水壶的加热效率[c＝4.2×103J/(kg·℃)]；水(4)在用电高峰期，小李发现电能表的电压示数为198V，此时用电热水壶烧水(设电热水壶电阻保持不变)，求电热水壶此时的实际功率．第8题图考向2电学图像相关计算9.(2019常德)有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示．把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.9A，则电源电压和元件B的电功率分别是()-3-第9题图A.2.5V0.8WB.2.5V1.0WC.4.5V1.0WD.4.5V4.05W10.(2019绥化)图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中．只闭合开关，小灯泡的实际功率为；再闭合开关，电流表的示数变化了S0.8WS1________A．若将R与标有“50Ω0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是________W.第10题图威海图甲是某新型电饭锅的简化电路图．为的定值电阻，其阻值不受温度11.(2019)R015Ω影响．是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示．由图像可知，当的温度从RTRT℃升高到℃的过程中，电路总功率的变化规律是；当的温度达到℃30130________RT100时，的功率为．RT________W第11题图-4-参考答案及解析命题点1电功电功率1.B2.C【解析】这段时间内消耗的电能为W＝8633.5kW·h－8543.2kW·h＝90.3kW·h，A错误；电能表是测量电功的仪表，B错误；标有“220V1000W”的电热水器正常工作101min消耗电能W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J＝kW·h，可使电能表转盘转的转数n61＝kW·h×3600r/(kW·h)＝600r，C正确；由图可知，接入电路中用电器同时工作的总功6率不得超过2200W，不是电能表的额定功率为2200W，D错误．故选C.3.B4.A36005.1.21.8400【解析】由题意可得，用电器40min消耗的电能W＝kW·h＝1.23000W1.2kW·hkW·h，用电器的实际功率P＝＝＝1.8kW；电能表可接入的最大功率为P＝实t40最大h60UI＝220V×10A＝2200W，小明家中还能接入用电器的额定功率为P＝P－P＝2200接最大实W－1800W＝400W.Q6.39960200【解析】根据I＝可知，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝3t000×10－3A×3600s＝10800C，储存的电能为：W＝UIt＝UQ＝3.7V×10800C＝39960J，Q3000mA·h该手机最长待机时间为：t′＝＝＝200h.I15mA待7.(1)南(S)P5W解：(2)由P＝UI可得I＝＝＝1AU5V(3)该台灯充满电后锂电池含有的电能为W＝UIt＝5V×4800×10－3A×3600s＝86400J锂电池111W86400J则需要输入的电能为W＝锂电池＝＝108000J输入80%80%WW108000J为用完电的台灯充满电至少需要的时间为t＝输入＝输入＝＝10800s＝3hPUI5V×2A输入228.解：(1)空调正常工作3小时消耗电能W＝Pt＝1100W×3h＝3.3kW·h(2)上述表格里所有用电器的总功率-5-P＝2200W＋1100W＋110W＋16W×22＝3762W总同时正常工作的总电流P3762WI＝总＝＝17.1A总U220V(3)水吸收的热量Q＝cm(t－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(50－20)℃＝2.52×105J吸水0消耗的电能W＝Pt＝2200W×2×60s＝2.64×105J电热水壶的加热效率Q2.52×105Jη＝吸×100%＝×100%≈95.5%W2.64×105JU2（220V）2(4)电热水壶的电阻R＝额＝＝22ΩP2200W额U2（198V）2电压为198V时，电热水壶的实际功率P＝实＝＝1782W.实R22Ω9.B【解析】因并联电路中各支路电压相等，且干路上的电流等于各支路电流之和，I＝0.9A．由图甲可知，当AB两端的电压为2.5V时，电路中的电流为I＝0.5A＋0.4A＝0.9A，电源电压U＝2.5V，由图可知此时通过元件B的电流为0.4A，则元件B的电功率为P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；B正确．故选B.10.0.20.1【解析】由图乙可知，只闭合S时，只有小灯泡接入电路，由图甲可知，当小灯泡的功率为0.8W时，小灯泡两端的电压为2V，通过小灯泡的电流为0.4A，再闭合开关时，小灯泡与组成并联电路，所以电阻两端的电压也为，由图甲可知，电阻S1RR2VRU2V两端电压为2V时，通过R的电流为0.2A，所以电流表示数变化了0.2A；由R＝R＝IR0.2A＝10Ω得，当R与滑动变阻器串联后，当滑动变阻器的阻值等于与其串联的电阻R的阻值时，滑动变阻器消耗的电功率最大，即当R＝R＝10Ω时，电路中的总电阻为R＝10Ω滑总U2V＋10Ω＝20Ω，电路中的电流为I＝＝＝0.1A，滑动变阻器消耗的最大功率为PR20Ω滑max总＝I2R＝(0.1A)2×10Ω＝0.1W.滑先变大后变小【解析】由图像可知当的温度从℃升高到℃的过程中，11.640RT30130U2电阻先变小后变大，由电功率公式P＝可知，电源电压不变，电阻先变小后变大，故电功R率先变大后变小；由图像可知当温度达到℃时，对应的电阻为，电路中的总电100RT40ΩU220V阻为R＝R＋R＝15Ω＋40Ω＝55Ω，电路中的电流为I＝＝＝4A，因为电路串联，0TR55Ω故通过的电流为，则的电功率为＝2＝2×＝RT4ARTPTIRT(4A)40Ω640W.第十四章电功和电热-6-命题点2测量小灯泡的功率1.在测量标有“2.5V0.3A”小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个，导线若干，规格分别为“10Ω1A”、“50Ω1.5A”的两个滑动变阻器．(1)完成此实验应选用规格为____________的滑动变阻器接入电路．(2)选择合适器材后，按图甲连接电路.闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数.出现此现象的原因是__________________．第1题图(3)排除故障后进行实验．根据实验数据绘制了小灯泡中的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙，请在图丙中标出电流表的示数为0.2A时指针的位置．．．．．，从图乙中找出此时对应的电压值为________V.第1题图丙(4) 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 图乙图像可得小灯泡的额定功率为________W，此时小灯泡电阻为______Ω.(保留一位小数)(5)分析图乙图像，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而变大.发生这种现象的原因是________________________________________________________________________．2.(2019青海省卷)在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池．第2题图(1)请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整．要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小．(2)在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出-7-实验中的两个操作不当之处：①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________(3)改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为________A；灯泡的额定功率是________W.实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡发光情况11.50.24很暗22较暗32.50.28明亮430.31很亮(4)通过实验发现，小灯泡两端的________越大电功率越大，灯泡越________．3.(2019包头)在测量小灯泡的电功率时，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．第3题图(1)在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是____________________，经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“”，并补画出一根导线连接成正确的电路．(2)电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I－U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W．由图可知：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________，滑动变阻器的规格应选择________．A.10Ω1AB.15Ω1AC.25Ω1AD.30Ω1A(3)有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比，你认为这种说法________(选填“合理”或“不合理”)，理由是______________________________________．4.在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V.-8-第4题图(1)本实验测量电功率的原理是____________．(2)连接电路时，开关应________，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到__________的作用．(3)如图甲连接好电路以后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.5.(2019眉山改编)测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0～3V、0～15V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干．(1)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是________．A.检查灯泡是否断路B.检查灯泡是否短路C.检查开关接触是否良好D.移动滑动变阻器的滑片第5题图甲(2)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，示数为________A，小灯泡的额定功率为________W，小灯泡正常发光的电阻为________Ω.(3)完成上述实验后，另有同学 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了如图乙所示的电路，测出了额定电流为I的小灯泡的额额定功率．电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为，实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 如下：R1R第5题图乙①按电路图连接电路．②只闭合开关S，移动R的滑片，使电流表的示数为I，灯泡正常发光．11额③只闭合开关S，保持R的滑片位置不动，移动R的滑片，使电流表的示数为I212额．④保持的滑片位置不动，将的滑片移到最左端，电流表的示数为，再将的滑片移R2R1I1R1到最右端，电流表的示数为I2.⑤小灯泡额定功率的表达式为P＝________(用I、I、I、R表示)．额额12-9-6.(2019西安高新一中1模)在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样(小灯泡额定功率约为0.6W左右)．小刚连接了如图甲所示的电路．第6题图(1)同组的小明发现该电路连接存在问题，如果闭合图甲所示电路的开关，则电压表的示数约为________V，电流表的示数约为________A.(2)小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，而后电路就能测量小灯泡的额定功率了．请在需要改动的导线上打“”，并画出正确的接线．(3)待改接好电路后，闭合开关，小刚同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像．根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W.(4)实验过程中，若电流表烧坏，老师另给了一只电阻箱，小刚利用电阻箱和余下部分器材设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为U的小灯泡的额定功率．小刚的实验方法额如下：第6题图丙①根据电路图连接实物电路；②只闭合开关、，调节滑动变阻器，使电压表示数为；S1S3U0________③断开，闭合，保持不变，并调节，达到步骤②中S3S2______________________________同样的效果，读出电阻箱接入电路的阻值为R；④根据有关公式，计算出灯泡的额定功率P＝________．(结果表达式请用字母表示)额-10-参考答案及解析命题点2测量小灯泡的功率1.(1)50Ω1.5A(2)小灯泡断路(3)如答图所示1(4)0.758.3(5)小灯泡灯丝电阻随温度的升高而变大第1题答图【解析】(1)将规格“10Ω1A”的滑动变阻器接入电路并滑到阻值最大处，电路中电流IU6V＝＝≈0.33A>0.3A，有可能会损坏小灯泡，故完成此实验应用“50ΩR＋R2.5V灯阻＋0.3A10Ω1.5A”的滑动变阻器；(2)电流表无示数，说明电路存在断路故障，电压表有示数，说明与电压表并联部分电路为断路，即小灯泡断路；(3)导线连接“0.6A”规格接线柱，故指针应指向“0.2”位置处，如答图所示．由图乙知I＝0.2A时，电压值为1V；(4)小灯泡的额定功率PU2.5V＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，此时小灯泡的电阻R＝＝≈；(5)小灯泡灯丝两端I0.3A8.3Ω的电压增大，通过其电流也越大，产生的热量也越多，温度越高．温度是影响电阻大小的一个因素．2.(1)如答图所示(2)①连接电路时开关没有断开②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处(3)0.260.7(4)电压亮第2题答图【解析】(1)滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应将变阻器左下接线柱与电源负极连接起来；(2)连接完最后一根导线，小灯泡立即发光，说明连接电路时没有断开开关；小灯泡发出明亮的光，说明电路中电流太大，电路电阻太小，说明未将滑动变阻器滑片调到最大阻值处；(3)由电路图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A；由表格中数据可知，当电压表的示数为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.28A，则灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；(4)由表中数据知，小灯泡两端额额额-11-的电压越大，通过灯泡电流越大，根据P＝UI，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮．3.(1)电压表串联在电路中如答图所示(2)0.625增大C(3)不合理灯丝电阻是变化的，无法得到电流与电压成正比第3题答图【解析】(1)由题图甲知，电压表串联在电路中，导致小灯泡不亮，电流表无示数，电压表测电源电压，正确的电路如答图所示；由题图乙知，当＝时，＝，小灯泡(2)UL2.5VI0.25A正常工作，额定功率为＝＝×＝；实际电压增大，电流随之增大，PLULIL2.5V0.25A0.625W根据＝可知，小灯泡的实际功率增大；当电路中的电流最小为＝时，滑动变PUIImin0.1AU3VU′阻器的阻值最大，此时电路中的总电阻为R＝＝＝30Ω，灯丝的电阻为R＝L＝总LImin0.1AImin0.5V＝5Ω，故滑动变阻器的最大阻值为R＝R－R＝30Ω－5Ω＝25Ω.故选C；(3)由于灯0.1A总L丝电阻随温度是变化的，故无法得到电流与电压成正比的结论．4.(1)P＝UI(2)断开保护电路(3)大于A1.25【解析】(1)本实验测量电功率的原理是P＝UI；(2)连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，此时电路中电流最小，可以起到保护电路的作用；(3)小灯泡在额定电压下的功率为额定功率．当电压表示数为2.6V时，小灯泡消耗的实际功率大于额定功率；为测量小灯泡额定功率，应减小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应增大变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻值，故滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V；此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W.IR5.(1)D(2)0.30.758.33(3)I22额－I1I2【解析】(1)电流表、电压表均有示数，说明电路不存在断路，灯泡不发光，可能是电路电流太小，电路总电阻太大，接下来的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选D；(2)电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P＝U额U2.5V25I＝2.5V×0.3A＝0.75W，小灯泡的电阻为R＝＝＝Ω≈8.33Ω；(3)①按电路图额I0.3A3连接电路；②闭合开关S，移动R滑片，使电流表的示数为I，灯泡正常发光．此时灯泡11额与R串联；③闭合开关S，保持R滑片位置不动，移动R滑片，使电流表的示数为I此1212额．时R与R串联，因为电路中电流仍为I，所以R＝R；④保持R滑片位置不动，将另一12额2L2个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最R1I1R1-12-右端，电流表的示数为由串联电路特点和欧姆定律可得：＝＝＋，得：I2.UI1R2I2(RR2)R2IRIR＝2，⑤小灯泡额定功率的表达式为P＝I2R＝I2R＝I2·2.－额额L额2额－I1I2I1I2U26.(1)30(2)如答图所示(3)0.75(4)②U③滑动变阻器的滑片位置电阻箱④额额R第6题答图【解析】(1)由题图可知，电流表与灯泡并联了，故灯泡被短路，电压表串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，电源由两节新干电池组成，则电压表示数为3V；因为电压表的电阻很大，所电流表的示数几乎为0A；(2)电压表应并联在灯的两端，电流表应串联在电路中．将灯泡与滑动变阻器相连的导线去掉，并改接在电压表负接线柱，如答图所示；(3)根据图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；(4))在上面分析的基础上，实验方案如下：②闭合开关S、S，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为U；③断开S，闭合S，保持滑动变阻器13额32的滑片位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍然为U，读出电阻箱连入电路的阻值R，额此时电阻箱的阻值R与小灯泡正常发光时的电阻相等；④灯泡正常发光时，其两端的电压U2为U，灯泡的电阻与电阻箱的阻值R相同，则小灯泡额定功率的表达式为P＝额.额额R第十四章电功和电热命题点3多挡位家用电器相关计算考向1两挡位电器如图所示为某品牌电饭锅的简化电路图，和均为电热丝，是温度自动控制开关，1.R1R2S1已知电饭锅的额定电压为220V，高温挡功率为1320W，低温挡功率为110W．求：(1)将锅内2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量；[c＝4.2×103J/(kg·℃)]水电热丝的阻值．(2)R2第1题图-13-娄底小明家某型号电热加湿器的原理如图甲．、都是发热电阻，不考虑温度对2.(2019)R1R2电阻的影响，且＝；为旋转型开关，、、、为触点，通过旋转开关可实现“关”、R23R1S1234S“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，其部分技术参数如下表．第2题图(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是________(选填“关”“低挡”或“高挡”)；求电热加湿器中的阻值；(2)R1(3)某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻在此次高挡加热时产生的热量全部被30minR1水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000的电能表转盘在内转了圈，求此时电阻的实际功率是多少？revs/(kW·h)400s27R23.(2019泰安)某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示．其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流＝，其阻值RI015mA随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压恒为．当电磁铁线圈中的电流RU16VI>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通．热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R、R、R均置于储水箱中，U＝220V，加热时的功率P＝2200W，保温时1232加热的功率P＝110W，加热效率η＝90%，R＝2R，水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)．水保温21水箱内最低温度为0℃.第3题图为使控制电路正常工作，保护电阻的阻值至少为多大？若为该值，试求热水器刚开(1)R0R0-14-始保温时水的温度．电阻丝、、的阻值分别为多少欧姆？(2)R1R2R3(3)该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？考向2三挡位电器4.(2019天水)如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖．图乙为其简化的电路原理图，已知电阻＞，铭牌见下表．在电暖器跌倒时，跌倒开关自动断开，切断电源，保证R1R2S安全．电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：[已知c煤＝2.1×103J/(kg·℃)，ρ＝]油煤油第4题图额定电压220V煤油体积25L功率选择1500W/1100W/400W三挡可调-15-操作方式手动(1)煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？的阻值是多少？写出必要的文字说明(2)R1()某同学用两个阻值和、均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭(3)R1R2电路中工作11min，产生的热量是多少？5.(2019威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式．如图所示为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图．它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和”、“和”或“和”接线柱．正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，为22334R1242Ω，R为忽略温度对电阻的影响260.5Ω.()(1)请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/(kW·h)]-16-第5题图-17-参考答案命题点3多挡位家用电器相关计算1.解：(1)水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×(100℃－20℃)＝6.72×105J吸水U2(2)由P＝可知，当S、S都闭合时，电路中R、R并联，电路中电阻最小，电路处于高R112温挡，当闭合、断开时，电路为的简单电路，电路处于低温挡．SS1R1电阻R的功率P＝P－P＝1320W－110W＝1210W22高温低温U2（220V）2电阻的阻值＝＝＝R2R240ΩP21210W2.(1)关U2解：(2)当开关处于2、3时，R与R串联，电路的电阻最大，根据P＝可知，此时的功12R率较小，处于低挡，当开关处于、时，被短路，电路只有接入电路，电路的电阻最34R2R1U2（220V）2小，功率最大，处于高挡，则R的阻值为R＝＝＝121Ω11P400W高(3)由图可知，电热加湿器在高挡的工作时间为10min，则R通电10min产生的热量为Q1放＝Pt＝400W×10×60s＝2.4×105J高Q2.4×105J由于Q＝Q，根据Q＝cmΔt可知，冷水升高的温度为Δt＝吸＝吸放吸cm4.2×103J/（kg·℃）×3kg≈19℃由题知＝＝，(4)R23R1363Ω27电热加湿器在低挡工作时消耗的电能为W＝×3.6×106J＝3.24×104J3000U2WR由W＝Pt和P＝得，电热加湿器的实际电压为U＝总＝R实t3.24×104J×（121Ω＋363Ω）＝198V400s由于R∶R＝1∶3，根据串联分压的原理可知，U＝U＋U、U∶U＝1∶3，则U＝148.512实12122VU2U2（148.5V）2根据P＝可知，R的实际功率为P＝2＝＝60.75W22实363ΩRR2U3.解：(1)热敏电阻中允许通过的最大电流I＝15mA，此时控制电路中电阻最小R＝1＝0总小I06V＝400Ω1.5×10－2A-18-由图像得水箱内最低温度为0℃时热敏电阻最小，R＝100Ω最小保护电阻阻值至少为R＝R－R＝400Ω－100Ω＝300Ω0总小最小U6V热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R＝1＝＝750Ω总I8×10－3A控制热敏电阻的阻值R＝R－R＝750Ω－300Ω＝450Ω总0由乙图像得，储水箱中水温是70℃加热状态时，电阻、并联在工作电路中(2)R1R2U2（220V）2并联电路的总电阻R＝2＝＝22Ω并P2200W加热RR又R＝12，R＝2R并＋21R1R2代入数据得＝，＝R133ΩR266Ω保温状态时，电阻、串联在工作电路中．R2R3U2（220V）2R＝2＝＝440Ω串P110W保温R＝R－R＝440Ω－66Ω＝374Ω3串2(3)水吸收的热量：Q＝cm(t－t)吸0Qcm（t－t）电流做的功：W＝吸＝水0加热ηηWcm（t－t）4.2×103J/（kg·℃）×44kg×（50℃－20℃）加热时间：t＝加热＝水0＝＝2加热PηP90%×2200W加热加热800s4.解：(1)煤油的质量为m＝ρV＝0.8×103kg/m3×25×10－3m3＝20kg温度升高20℃吸收的热量为Q＝cmΔt＝2.1×103J/(kg·℃)×20kg×20℃＝8.4×105J吸U2(2)由于R>R，根据P＝可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，故当S、S闭合时，12R1U2（220V）2R单独工作，电路中电阻最大，电暖器处于低温挡，R＝＝＝121Ω11P400W低U2（220V）2(3)当S、S闭合时，R单独工作，电暖器处于中温挡，R＝＝＝44Ω222P1100W中串联后的电阻为R＝R＋R＝121Ω＋44Ω＝165Ω串12U2（220V）2产生的热量为Q＝t＝×11×60s＝1.936×105JR165Ω串5.解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡；当旋钮开关置于和接线柱时，电阻和并联，此时电路电阻最小，根据公式＝(2)34R1R2PU2U2（220V）2可知，此时电路功率最大，处于高温挡．则R和R的功率分别为P＝＝＝121242ΩRR1U2（220V）2200W；P＝＝＝800W；此时高温挡的功率为P＝P＋P＝200W＋800260.5Ω高温12R211W＝1000W，所以P＝P＝×1000W＝200W，所以低温挡时电路中的总电阻为低温5高温5-19-U2（220V）2R＝＝＝242Ω，所以R＝R－R＝242Ω－60.5Ω＝181.5Ω，低温挡1minP200W32低温产生的热量等于低温挡工作1min时电流做的功，故Q＝W＝Pt＝200W×60s＝12000Jn81r(3)高温挡加热2min火锅实际消耗的电能为W＝＝＝0.027kW·h，t＝2N3000r/（kW·h）1min＝h30W0.027kW·h此时火锅处于高温挡的实际功率为P＝＝＝0.81kW＝810W＜1000W，故此实t1h30时电火锅不是正常工作．第十四章电功和电热命题点电流的热效应41.(2019北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是()A.计算器B.电热水壶C.收音机D.电冰箱2.(2019自贡)把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常发光．该电路工作10s定值电阻产生的热量是()第2题图A.60JB.36JC.30JD.6J3.(2019吉林省卷)电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小________，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量________．4.(2019营口)由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的________效应而造成大量的电能损耗．今年我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导，用超导电缆输电可大大降低能量损耗，已知某段输电线路电流为200A，电阻为0.5Ω，若用超导电缆代替该线路输电1h，可节约电能________kW·h，这些电能可使一盏“220V20W”的灯正常工作________h.5.(2019凉山州)家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为2A，通电10分钟，电风扇消耗的电能为________J，线圈产生的热量为________J.宜宾如图甲所示电路中，已知定值电阻＝，开关闭合后，两个完全相同的6.(2019)R120Ω电流表、指针均指在同一位置，如图乙所示，则此时通过的电流为，在R1______A10s内产生的热量为．R2______J-20-第6题图7.(2019临沂)某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联．当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A，则警灯两端的电压是______V；2min内电动机线圈产生的热量是______J.第7题图8.(2018葫芦岛)如图为“探究电流通过导体产生的热量与________关系的实验”装置．若把电路接在6V的电源上，工作3min，则A容器中的电阻产生的热量为________J；实验后小明取出装置中的电阻，发现两电阻长度和材料相同，________容器中电阻的横截面积较大．9.用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”．相同烧瓶内装满了煤油．第9题图甲(1)烧瓶中装入的煤油是________(选填“导体”或“绝缘体”)．(2)请在虚线框内画出实物电路对应的电路图．为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应．通过的电流选填(3)R1R2______R1______(“大于”“小于”或“等于”通过的电流．)R2(4)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________________________________________________________________________．(5)小红用如图乙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像．根据焦耳定律可知，图丙中能正确反映h－I关系的是________.-21-乙丙第9题图参考答案及解析命题点4电流的热效应1.B【解析】由于小灯泡正常发光，所以其两端电压为，而由串联电路电压规律2.DUL10VP3W可得＝－＝电路电流为＝＝＝，所以定值电阻产生的热量＝URUUL2V,I0.3AQURItUL10V＝2V×0.3A×10s＝6J．故选D.3.相等多【解析】电炉丝通过导线接到电路里，此时电炉丝与导线串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过电炉丝和导线的电流大小相等，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据Q＝I2Rt可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量多．4.热2010005.2.64×1054.8×103【解析】电风扇消耗的电能W＝UIt＝220V×2A×600s＝2.64×105J，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(2A)2×2Ω×600s＝4.8×103J.6.1.272【解析】由题图可知，两个电阻并联，电流表测量电路中的总电流，电流表测量通过定值电阻的电流．因为两电流表偏转的角度相同，故的示数为，的R21.5A示数为，所以通过定值电阻的电流为＝－＝－＝．由欧姆定律0.3AR1I1II21.5A0.3A1.2A公式＝错误!变形可得＝＝×＝，在并联电路中总电压和分电压相等，IU1I1R11.2A20Ω24V故＝＝＝，因为电流对做的功全部转化为内能，故＝＝＝×UU1U224VR2W2Q2UI2t24V0.3A×10s＝72J.7.260【解析】警灯两端的电压为U＝IR＝1A×2Ω＝2V；2min内电动机线圈产生的热量为Q＝I2Rt＝(1A)2×0.5Ω×2×60s＝60J.8.电阻144A9.(1)绝缘体(2)如答图所示(3)相等小于(4)在通电时间和电阻阻值相同情况下，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多(5)A-22-第9题答图【解析】(1)煤油不容易导电，是绝缘体；(3)实验时应控制电阻阻值相同和通电时间相同，而电流不同，所以和的阻值应相同；由于在干路上，而在支路上，所以通过R1R2R2R1R1的电流小于通过的电流；乙烧瓶中液面上升的高度大，说明电阻产生的热量多，即R2(4)R2电阻阻值和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多；(5)实验过程中导体产生热量的多少是通过烧瓶中玻璃管内液面上升的高度来体现的，高度越高，热量越多，根据焦耳定律可知热量与电流的二次方成正比，所以图像是开口向上的抛物线，故选A.-23-