TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc5822" PAGEREF _Tc5822 \h 2
\l "_Tc21924" 命題點(diǎn)一 電能 電功 PAGEREF _Tc21924 \h 2
\l "_Tc3075" 命題點(diǎn)二 電功率 PAGEREF _Tc3075 \h 2
\l "_Tc3042" 命題點(diǎn)三 測(cè)量小燈泡的電功率 PAGEREF _Tc3042 \h 5
\l "_Tc28352" 命題點(diǎn)四 焦耳定律 PAGEREF _Tc28352 \h 10
\l "_Tc31843" PAGEREF _Tc31843 \h 15
\l "_Tc22452" PAGEREF _Tc22452 \h 19
命題點(diǎn)一 電能 電功
1.(2024·廣東東莞·二模)某智能手機(jī)的鋰電池上標(biāo)有“3.7V,4200mAh”字樣,該手機(jī)搭配了超級(jí)快充功能,增大充電的電流。給手機(jī)充電的過(guò)程中,手機(jī)電池屬于電路構(gòu)成中的 (選填“電源”或“用電器”)。這塊鋰電池充滿(mǎn)電可以?xún)?chǔ)存 J的電能;若給鋰電池快充入80%的電能,需要充電40min,此時(shí)手機(jī)的快充電流大小為 A。
2.(2024·黑龍江哈爾濱·二模)燈泡L的電流隨電壓變化的圖像如圖甲所示,將此燈泡與定值電阻R接入圖乙中所示的電路中,只閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡的實(shí)際功率為0.5W,再閉合開(kāi)關(guān),電流表的示數(shù)變化了0.2A,則R的阻值是 Ω,通電1min,定值電阻R消耗的電能是 J。
3.(2024·江蘇無(wú)錫·一模)如圖所示是電阻R和燈泡L的I-U圖像,由圖甲可知,電阻R的阻值是 Ω,將電阻R和燈泡L接在圖乙電路中,開(kāi)關(guān)S閉合,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓為 V,通電5min整個(gè)電路消耗電能為 J。
4.(2024·河南開(kāi)封·二模)如圖所示,電源電壓不變,。當(dāng)閉合、斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為1A,則電源電壓是 V;當(dāng)開(kāi)關(guān);斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,的阻值是 Ω,電路在1min內(nèi)消耗的電能為 J。
5.(2024·廣東茂名·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,A、B是由同種材料制成的長(zhǎng)度相同,橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,A、B導(dǎo)體的電流:IA IB;A、B導(dǎo)體兩端的電壓:UA UB;一段時(shí)間后A、B導(dǎo)體消耗的電能:WA WB(均選填“>/</=”)。
6.(2024·廣西百色·二模)如圖是小明家安裝的電能表示意圖,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電能表是用來(lái)測(cè)電功率的儀表B.此時(shí)電能表的讀數(shù)為
C.該電能表應(yīng)接在220V的電路中使用D.該電能表允許通過(guò)的最大電流為10A
7.(2024·江蘇連云港·一模)小明拍到一張電能表照片,如圖所示,他仔細(xì)觀察照片后得到下列結(jié)論,你認(rèn)為正確的是( )
A.電能表工作時(shí)的最大電流為5A
B.拍照片時(shí),小明家已消耗的電能為9316kW?h
C.電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)500轉(zhuǎn),消耗的電能為
D.把此電能表接入家庭電路,電路消耗的總功率不超過(guò)2200W
8.(2024·廣東廣州·二模)在如圖的電路中,電源電壓9V保持不變,電阻R1的阻值為20Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A。求:
(1)電阻R1兩端的電壓U1;
(2)電阻R2的阻值;
(3)通電1min,電流通過(guò)R2做的功。
9.(2024·新疆烏魯木齊·一模)如圖所示的電路中,電源電壓為3V,電阻的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.2A。求:
(1)兩端的電壓;
(2)電阻的阻值;
(3)整個(gè)電路工作1min消耗的電能。
10.(2024·云南昆明·一模)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,阻值為。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.2A,繼續(xù)閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)變?yōu)?.5A。求:
(1)電源電壓;
(2)的電阻;
(3)閉合開(kāi)關(guān)S、后,電路工作1min消耗的電能。
命題點(diǎn)二 電功率
11.(2024·甘肅蘭州·二模)兩個(gè)定值電阻R1與R2分別標(biāo)有“5Ω,2A”和“6V,1A”的字樣,現(xiàn)將這兩個(gè)電阻并起來(lái)接入某一電路中,為使其不至于被損壞,干路電流最大是 A,電路中消耗的最大功率為 W。
12.(2024·海南??凇つM預(yù)測(cè))如圖所示是定值電阻R和小燈泡L的I—U圖像,已知小燈泡的額定電壓是2V,小燈泡的額定電功率是 W;若將圖中的R和L串聯(lián)接在5V的電源上工作10s,則整個(gè)電路中的消耗的電能是 J。
13.(2024·貴州安順·一模)某種型號(hào)電熱器的等效電路如圖所示,它有高、中、低三檔并可手動(dòng)調(diào)節(jié),其額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為220W和440W,用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b。把它接入220V的家庭電路中,高溫檔和低溫檔功率之比P高︰P低= 。
14.(2024·重慶·二模)小明對(duì)家里的用電情況進(jìn)行了調(diào)查,了解到電能表3月底的示數(shù)為35200,4月底電能表的示數(shù)為36356,小華家4月份的用電量為 kW·h。為了進(jìn)一步利用電能表測(cè)量電暖器的電功率,小華首先斷開(kāi)所有用電器的開(kāi)關(guān),然后只閉合電暖器的開(kāi)關(guān),讓其正常工作3min,數(shù)出電能表指示燈閃爍了66次。對(duì)照電能表銘牌信息“1200imp/(kW·h)”, 計(jì)算出電暖器的實(shí)際電功率為 kW。
15.(2024·湖北襄陽(yáng)·一模)如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣,圖乙是通過(guò)小燈泡的電功率隨其兩端電壓變化的圖像?;瑒?dòng)變阻器R1的最大值為60Ω,定值電阻R2=10Ω。當(dāng)閉合S和S1,斷開(kāi)S2,使滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),R2的功率為0.9W,則這時(shí)電流表的示數(shù)為 A,電源電壓為 V。當(dāng)閉合S和S2,斷開(kāi)S1,要使小燈泡功率為1.6W,則滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為 Ω。
16.(2024·江蘇蘇州·二模)如圖甲所示電路,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“25Ω、1A”,電流表量程選擇“0~0.6A”,電壓表量程選擇“0~3V”,小燈泡上標(biāo)有“4.5V、0.3A”字樣,其I﹣U圖象如圖乙所示,閉合開(kāi)關(guān)S,為保證電路安全,在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,下列選項(xiàng)不正確的是( )
A.電流表的最大示數(shù)是0.3A
B.電流表的最小示數(shù)是0.2A
C.電路的最大功率是1.8W
D.小燈泡的最小功率是0.75W
17.(2024·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))物理科技小組的同學(xué)按照老師的要求設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,電源兩端電壓保持不變,R1為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向右移動(dòng)的過(guò)程中,下列有關(guān)他們對(duì)這個(gè)電路分析、判斷正確的是( )
A.R1與滑動(dòng)變阻器R是并聯(lián)的
B.電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)比值變小
C.電流表A的示數(shù)變小,電壓表V1的示數(shù)變小
D.該電路消耗的總功率變大
18.(2024·山東泰安·二模)如圖所示的電路,電源電壓保持5V不變。小燈泡L標(biāo)有“4V,1.6W”字樣(燈泡電阻不變)1標(biāo)有字樣“15Ω,1A”,定值電阻R2=50Ω,電流表的量程為0~0.6A,兩個(gè)電壓表的量程均為0~3V。在保證各元件安全工作的情況下( )
①只閉合開(kāi)關(guān)S和S2,燈泡L的最大功率為1.6W
②只閉合開(kāi)關(guān)S和S2,電壓表V1的示數(shù)范圍為2V~3V
③只閉合開(kāi)關(guān)S、S1和S3,滑動(dòng)變阻器的取值范圍為5Ω~15Ω
④任意閉合開(kāi)關(guān),整個(gè)電路的最大功率與最小功率的比為3∶1
A.③④正確B.①②正確
C.②④正確D.①③正確
19.(2024·江蘇常州·二模)如圖甲電路中,閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P從a端移動(dòng)到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,則下列正確的是( )
A.電源的電壓為4V
B.R1的最大功率為0.8W
C.R2的最大阻值為20Ω
D.圖乙中c點(diǎn)表示滑片P位于R2中點(diǎn)
20.(2024·海南??凇つM預(yù)測(cè))如圖所示,電路中電源電壓保持不變。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向右移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大
B.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)不變
C.電路總電阻減小,電路總功率增大
D.電路總電阻增大,電路總功率變小
21.(2024·湖北·一模)如圖甲所示電路,電源電壓恒定,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2銘牌上標(biāo)有“160Ω 1.0A”的字樣,電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~15V。在保證電路安全的前提下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,測(cè)得R2的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.R1的阻值為25ΩB.電源電壓為20V
C.電路總功率的最小值為1.8WD.滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍為10Ω~100Ω
22.(2024·四川眉山·一模)如圖所示的電路中,電源電壓恒為20V,小燈泡L標(biāo)有“10V,5W”的字樣,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“80Ω,1A”,電流表的量程為A,電壓表的量程為V。當(dāng)只閉合、、,將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為1A。不考慮燈絲電阻的變化,在保證電路中各元件安全的情況下,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.定值電阻的阻值為20Ω
B.只閉合、,斷開(kāi)、,電流表的示數(shù)變化范圍是
C.只閉合、,斷開(kāi)、,小燈泡L的電功率的取值范圍是
D.閉合開(kāi)關(guān)、、,斷開(kāi),整個(gè)電路消耗的電功率的取值范圍是
23.(2024·海南省直轄縣級(jí)單位·模擬預(yù)測(cè))如圖所示電路中,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí),電流表示數(shù)為1.5A,并且燈泡L正常發(fā)光;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.25A。求:
(1)燈泡L正常發(fā)光10min消耗的電能;
(2)電源電壓;
(3)定值電阻R的阻值;
(4)電路中有電流通過(guò)時(shí),電路的最小功率。
24.(2024·湖北宜昌·模擬預(yù)測(cè))圖甲是某電烤箱的電路圖,、兩根電阻絲阻值均不變,如表為其銘牌,其中高溫?fù)躅~定功率模糊不清。
(1)的電阻是多少歐?
(2)該電烤箱高溫?fù)醯念~定功率為多少瓦?
(3)在用電高峰時(shí)段,小明利用家中電能表(如圖乙)測(cè)出了家庭電路的實(shí)際電壓。他斷開(kāi)其他用電器開(kāi)關(guān),僅讓電烤箱在高溫?fù)跸鹿ぷ?,電能表的指示燈閃爍90次用時(shí)36s,則此時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓是多少伏?
命題點(diǎn)三 測(cè)量小燈泡的電功率
25.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè))實(shí)驗(yàn)室中常用的小燈泡上標(biāo)有“2.5V、3.8V、6V”字樣,但并沒(méi)有標(biāo)清小燈泡的額定功率。涵涵選擇了2.5V小燈泡來(lái)研究小燈泡的電功率。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)正確連接好電路 。
(2)正確連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),若兩電表均完好,則故障可能是 。
(3)排除故障后,涵涵開(kāi)始測(cè)量小燈泡的額定功率,她閉合開(kāi)關(guān),向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表的示數(shù)為2.5V,觀察到電流表示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率為 W。
(4)涵涵想要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)測(cè)量小燈泡在1.2倍額定電壓下的實(shí)際功率,則其下一步的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)為: 。
(5)軒軒選用了“3.8V”的小燈泡來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),更換燈泡過(guò)后,他發(fā)現(xiàn)利用此電路圖無(wú)法準(zhǔn)確的判斷小燈泡何時(shí)正常發(fā)光,請(qǐng)你幫他分析問(wèn)題所在 。
26.(2024·新疆昌吉·模擬預(yù)測(cè))在“用伏安法測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5V,電源電壓恒為3V不變。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將圖甲中的實(shí)物圖連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),燈泡亮度變亮。
(2)正確連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),則故障可能是小燈泡發(fā)生了 (選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后,小麗同學(xué)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,若她想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片向 (填“左”或“右”)移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V。
(4)小麗同學(xué)移動(dòng)滑片,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I﹣U圖像,由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率為 W。
27.(2024·甘肅蘭州·二模)在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻、電源(電壓6V且保持不變)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),在圖甲中把電路連接完整,且連線(xiàn)時(shí)導(dǎo)線(xiàn)不能交叉;
(2)實(shí)驗(yàn)中將10Ω電阻換成20Ω電阻后,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)。正確操作后,記下電流表的示數(shù),得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖乙所示,由圖象可得出的結(jié)論是 ;
(3)若電流表?yè)p壞,請(qǐng)你利用余下實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5V燈泡的額定功率,并把如下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①在原實(shí)驗(yàn)電路中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,拆去電流表,用小燈泡替換定值電阻R0,重新連接好電路,并移動(dòng)滑片P至最 (選填“左”或“右”)端;
②閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,直至電壓表的示數(shù)為 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;
③保持滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,用定值電阻R0代替小燈泡;閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U;
④小燈泡的額定功率的表達(dá)式P額= 。(用R0和U表示)
28.(2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測(cè))課后服務(wù)社團(tuán)活動(dòng)中,“創(chuàng)新”興趣小組在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中先用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V(正常發(fā)光時(shí)電阻約為12Ω)。
(1)請(qǐng)將電路連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片左移時(shí),燈泡變亮)。
(2)為能順利完成該實(shí)驗(yàn),下列不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________(選填字母)。
A.“10Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器
B.“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器
C.“5Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器
(3)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無(wú)示數(shù),小燈泡不亮。那么出現(xiàn)該故障的原因是 。
(4)故障排除后重新連接電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向 端移動(dòng)(選填“左”或“右”)。
(5)通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 W。
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來(lái)測(cè)量額定電壓為6V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為18V,定值電阻R的阻值為20Ω。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′的滑片,使小燈泡正常發(fā)光;
②保持滑片位置不動(dòng),開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi),此時(shí)電壓表的示數(shù)為8V;
③再將 ,此時(shí)電壓表的示數(shù)為14V;
④小燈泡的額定功率P額= W。
29.(2024·四川內(nèi)江·三模)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有器材:電源(電壓恒為6V)、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表各一個(gè),額定電壓為3.8V的待測(cè)小燈泡(電阻約為12Ω),滑動(dòng)變阻器。
(1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是 ;
(2)如圖1甲所示是小田同學(xué)連接的實(shí)物電路圖,圖中只有一根導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根錯(cuò)接的導(dǎo)線(xiàn),只改接一根導(dǎo)線(xiàn)使電路成為正確的電路(不能與其他導(dǎo)線(xiàn)交叉)。
(3)小明連接完電路后閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡始終不發(fā)光,電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),則電路的故障可能是 ;
(4)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像如圖1乙所示,則該小燈泡的額定功率為 W;
(5)該組的另一同學(xué)接著實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表0~15V量程已經(jīng)損壞,0~3V量程還可以正常使用,在不添加器材的情況下,為了測(cè)出該小燈泡的額定功率,請(qǐng)你如圖1丙中的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出正確的電路圖;
(6)由圖乙推知:小燈泡的實(shí)際電壓是額定電壓一半時(shí)的電功率為P1,小燈泡的實(shí)際電流是額定電流一半時(shí)的電功率為P2,則P1 P2(選填“大于”、“小于”或“等于”);
(7)小明做完實(shí)驗(yàn)后,想測(cè)量額定電流為I額的小燈泡L的額定功率,發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞。于是他利用電流表和定值電阻設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路,定值電阻的阻值為R2,根據(jù)電路圖,主要測(cè)量步驟如下:
①閉合開(kāi)關(guān)S和S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為I額;
②保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I;
③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額= (用題中字母表示)。
30.(2024·河北滄州·二模)小明在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為6V的電源一個(gè)、小燈泡(額定電壓為2.5V)、電壓表、電流表、規(guī)格不同的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)如圖甲是小明連接的部分電路,請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將電路補(bǔ)充完整。
(2)連接好電路,檢查無(wú)誤后,將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開(kāi)關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過(guò)2.5V,其原因可能是該滑動(dòng)變阻器的最大阻值 (選填“太小”或“太大”)。
(3)解決問(wèn)題后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)。
(4)小明根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù),繪制出小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖丙所示),則小燈泡的額定功率為 W。
(5)測(cè)出小燈泡的額定功率后,小明又把燈泡兩端的電壓調(diào)為其額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測(cè)得的實(shí)際功率不等于其額定功率的,此時(shí)它的實(shí)際功率 (選填“大于”或“小于”),原因是 。
(6)【拓展】同組的小紅同學(xué)思考能不能只用一只電表測(cè)出小燈泡的電功率,于是她設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)電路圖,電源電壓U保持不變,小燈泡的額定電壓為,且,其中定值電阻的阻值為R,在不改變電路連接的情況下,能測(cè)出小燈泡額定功率的是______。(填字母)
A.B.
C.D.
命題點(diǎn)四 焦耳定律
31.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè))如圖所示電路,電源電壓恒定不變,閉合開(kāi)關(guān)后電流表、的示數(shù)如圖乙和圖丙所示,定值電阻的阻值為30Ω,則電源電壓為 V,通電5min電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量為 J。
32.(2024·河南信陽(yáng)·二模)如圖所示是超市常用的塑料袋封口夾電路的原理圖,電源電壓為5V,電熱絲R的阻值為1Ω。閉合開(kāi)關(guān)S,電熱絲溫度升高,利用電流的熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫封口,3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J。若使用時(shí)總把塑料袋燙壞,可以適當(dāng) (選填“增大”或“減小”)電阻絲的阻值。
33.(2024·黑龍江哈爾濱·二模)如圖所示是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的部分裝置,兩個(gè)相同的透明容器中封閉著等量的空氣,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管液面高度差的變化來(lái)反映電阻產(chǎn)生熱量的多少。圖甲表明在電流相等、通電時(shí)間相同的情況下, 越大,產(chǎn)生的熱量越多;圖乙中與并聯(lián),是使通過(guò)與的 不同。
34.(2024·黑龍江哈爾濱·二模)如圖所示為電烤爐的簡(jiǎn)化電路圖, 小張查看說(shuō)明書(shū)后得知: R1、R2均為電熱絲, R1=44Ω, R2=66Ω, 忽略溫度對(duì)電熱絲電阻的影響。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,此時(shí)電烤爐的功率為 W;電烤爐處于低溫檔時(shí),1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J。
35.(2024·四川攀枝花·二模)如圖所示,是一款家用電熱水器的工作原理圖,且已知。若開(kāi)關(guān)旋到位置①時(shí),電熱器處于 (選填“高溫?fù)酢被颉暗蜏負(fù)酢保饲闆r下通電1min產(chǎn)生的熱量是 J;小麗一次采用①擋位洗澡約用水20kg,用時(shí)約20min,需要把水從20℃加熱到40℃,這個(gè)過(guò)程中水吸收的熱量為 J;則該電熱器在①擋位工作時(shí)的效率為 [水的比熱容為]。
36.(2024·江蘇無(wú)錫·一模)如圖所示,探究影響電流熱效應(yīng)的因素。密閉的甲、乙兩燒瓶中裝有質(zhì)量、初溫都相同的煤油,甲、乙瓶中電阻絲電阻的大小關(guān)系為R甲I乙
B.燒瓶?jī)?nèi)選用等質(zhì)量比熱容更小的絕緣液體,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
C.此實(shí)驗(yàn)無(wú)法探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系
D.若要比較水和煤油吸熱升溫的現(xiàn)象,只需將一只燒瓶?jī)?nèi)的煤油換成質(zhì)量、初溫都相同的水
37.(2024·云南楚雄·三模)央視《是真的嗎》節(jié)目中,主持人做了“電池口香糖錫紙取火工具”的實(shí)驗(yàn):取口香糖錫紙,剪成如圖甲所示形狀,其中ab、bc和cd段等長(zhǎng)。戴好防護(hù)手套,將錫紙條兩端連接電池正、負(fù)極,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開(kāi)始冒煙、著火。下列說(shuō)法正確的是( )
A.應(yīng)用錫紙條的紙面連接電池的正負(fù)極B.a(chǎn)b、bc和cd兩端的電壓均相等
C.a(chǎn)b,bc和cd三段消耗的電功率相等D.正常情況下,ab段會(huì)先著火
38.(2024·云南楚雄·模擬預(yù)測(cè))在探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,小雨猜想:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān),于是她利用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,圖乙三個(gè)裝置的透明容器中密封著等量的空氣,且各裝有一段電阻絲,阻值分別為10Ω、5Ω、5Ω。實(shí)驗(yàn)中將A、B、C按一定的方式組合后,分別接入圖甲中與MN兩根導(dǎo)線(xiàn)相連的接線(xiàn)柱上。
(1)
用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將圖甲中的滑動(dòng)變阻器接入電路。要求:①滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大;②導(dǎo)線(xiàn)不能交叉 ;
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)角度較小,且滑片左右移動(dòng)時(shí),電流表的指針偏轉(zhuǎn)幾乎不變,電路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管中左右兩側(cè)液柱的高度差來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。請(qǐng)列舉一個(gè)與該物理研究方法相同的實(shí)驗(yàn): ;
(4)要探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)選用 (選填“A與B”“A與C”或“B與C”)組合,并將它們 (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(5)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流的大小,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí),電流越大,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越 ;
(6)小雨進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到:英國(guó)物理學(xué)家 早在1841年就確定了,當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟 成正比的關(guān)系。
39.(2024·江蘇連云港·二模)某型號(hào)的電飯鍋的銘牌上標(biāo)有“220V 1100W” 字樣,其簡(jiǎn)化原理圖如圖所示。它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋,通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S 進(jìn)行調(diào)節(jié),為電熱絲。當(dāng)電飯鍋處于高溫?zé)髶鯐r(shí),電路的功率為1100W;當(dāng)電飯鍋處于燜飯、保溫?fù)鯐r(shí),電路的總功率為22W。
(1)電飯鍋在高溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流。
(2)電阻絲的阻值。
(3)燜飯、保溫10min,電熱絲產(chǎn)生的熱量。
40.(2024·安徽池州·三模)孝順的小明用2024年春節(jié)收到的壓歲錢(qián)給姥爺買(mǎi)了一款足浴盆,如圖所示,這款足浴盆有加熱和按摩兩種功能。已知電動(dòng)機(jī)M的額定功率為22W,線(xiàn)圈電阻為,加熱電阻正常工作時(shí)的電功率為800W,電壓220V恒定不變。
(1)在足浴盆中加入質(zhì)量為4kg、初溫20℃的水,只閉合開(kāi)關(guān)啟動(dòng)加熱功能,使水溫升高至40℃,水吸收多少熱量?[]
(2)若不計(jì)熱損失,需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間?
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),閉合啟動(dòng)按摩功能時(shí),按摩10min電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量是多少?
41.(2024·遼寧撫順·三模)小明設(shè)計(jì)了一款家用電熱水箱,其簡(jiǎn)化原理圖如圖所示。水箱內(nèi)加熱電阻R1的阻值為48.4Ω,水箱外電阻R2的阻值為151.6Ω;開(kāi)關(guān)S接不同的觸點(diǎn)1或2,水箱分別是加熱或保溫狀態(tài)。裝置安全性能良好,符合安全用電。則:
(1)保溫狀態(tài)時(shí),電路中的電流為多少?
(2)加熱狀態(tài)測(cè)試時(shí),小明發(fā)現(xiàn)將水箱內(nèi)3kg的水升溫40℃共用時(shí)630s,測(cè)試中加熱水的效率為多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)通過(guò)具體的數(shù)據(jù)來(lái)論證小明所設(shè)計(jì)的電路存在的不足。
1.(2024·黑龍江雞西·中考真題)如圖是“探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。通過(guò)左側(cè)容器中電阻絲的電流為0.4A,在1min內(nèi)電流通過(guò)右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為 J。
2.(2024·江蘇淮安·中考真題)今年“五一”期間,小明在家長(zhǎng)陪同下進(jìn)行“綜合實(shí)踐活動(dòng)”,利用家中的電能表測(cè)量家中空氣炸鍋的實(shí)際功率。小明把家中其他用電器全部斷開(kāi)后,將空氣炸鍋單獨(dú)接入電路,觀察到標(biāo)有“/()”字樣的電能表指示燈閃爍,用時(shí),則空氣炸鍋在這內(nèi)消耗的電能為 ,實(shí)際功率為 W。
3.(2024·山東聊城·中考真題)為了測(cè)量家中路由器的電功率,小慧利用五一假期外出期間,關(guān)閉家里的其它用電器,用電能表測(cè)出一臺(tái)路由器所消耗的電能,數(shù)據(jù)見(jiàn)下表,計(jì)算可得路由器的電功率為 W。若小慧所在小區(qū)有1000戶(hù)家庭,按每戶(hù)家庭只使用一臺(tái)這樣的路由器且全天開(kāi)機(jī),每度電0.6元計(jì)算,則小區(qū)用戶(hù)每月(30天)為路由器支付的總電費(fèi)為 元。
4.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖是某電熱水壺內(nèi)部電加熱器原理電路,它有“加熱”和“保溫”兩擋,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電水壺處于 擋。已知該電熱水壺處于“加熱”擋,通電可使標(biāo)有的電能表指示燈閃爍120次,則消耗的電能為 。電熱水壺“保溫”擋功率為,則 。
5.(2024·四川樂(lè)山·中考真題)如圖甲所示的煎餅鍋具有高溫和低溫兩個(gè)擋位,圖乙是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖。當(dāng)處于高溫?fù)鯐r(shí),煎餅鍋的加熱功率為,則R1= ;處于低溫?fù)鯐r(shí),煎餅鍋的工作電流為1A,通電1min產(chǎn)生的熱量為 J。
6.(2024·黑龍江雞西·中考真題)小葉同學(xué)利用如圖電能表測(cè)量電熱水器消耗的電能,將電熱水器單獨(dú)連接在電路中,觀察到電能表上的鋁盤(pán)1min轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),電熱水器消耗的電能是 kW·h,如果這些能量由天然氣來(lái)提供,需要完全燃燒 的天然氣。
7.(2024·黑龍江齊齊哈爾·中考真題)如圖甲所示的電路,電源電壓為12V且保持不變,為阻值未知的定值電阻,圖乙是小燈泡L和定值電阻的電流隨它們兩端電壓變化的圖像。當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)、和時(shí),小燈泡L的實(shí)際功率為P,定值電阻的功率為,則 ;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為0.6W,此時(shí)燈絲電阻為R,則 。
8.(2024·寧夏·中考真題)某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)的體重計(jì)電路原理圖如圖所示,其中R為壓敏電阻,其阻值隨壓力的增大而減小,是定值電阻,電源電壓保持3V不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)平板受到的壓力增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流表示數(shù)減小
B.電壓表示數(shù)減小
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值增大
D.電路消耗的總功率增大
選擇理由:
9.(2024·西藏·中考真題)英國(guó)物理學(xué)家焦耳用近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn),最終歸納總結(jié)得出焦耳定律,為物理學(xué)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。以下物理量的單位用焦耳命名的是( )
A.電功率B.電阻C.能量D.電流
10.(2024·山東青島·中考真題)如圖所示電路,開(kāi)關(guān)S閉合,燈泡L1和L2均發(fā)光。若它們的阻值不同,忽略溫度對(duì)電阻的影響,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.通過(guò)A、B兩點(diǎn)的電流不相等B.L1和L2兩端的電壓相等
C.L1和L2的實(shí)際功率不相等D.若L1斷路,則L2不會(huì)發(fā)光
11.(2024·山東菏澤·中考真題)下列家用電器,利用電流的熱效應(yīng)工作的是( )
A.電冰箱B.洗衣機(jī)C.電腦D.電飯煲
12.(2024·甘肅蘭州·中考真題)小明將定值電阻、分別按如圖甲、乙所示的方式連入電路中,已知,兩電路中電源電壓相等且保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖丙、丁所示,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電源電壓為3VB.乙圖中通過(guò)的電流為0.6A
C.的阻值為5ΩD.甲圖中電路工作時(shí)消耗的功率為2.4W
13.(2024·山東棗莊·中考真題)如圖所示,電源電壓保持不變,R2=2R1,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,閉合S1,斷開(kāi)S2,滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,電路的總功率為P1;當(dāng)閉合S2,斷開(kāi)S1,滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為1.2V,電路的總功率為P2。下列說(shuō)法正確的是( )
A.P1:P2=4:5B.電源電壓為12V
C.R1阻值為40ΩD.電路的最大功率為2.7W
14.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題)如圖電路中,電源電壓為6V恒定不變,R為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示。定值電阻阻值為,閉合開(kāi)關(guān)后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.溫度升高時(shí),電流表示數(shù)變小
B.溫度升高時(shí),電壓表示數(shù)變小
C.溫度降低時(shí),電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.當(dāng)溫度為30℃時(shí),電路總功率為0.18W
15.(2024·廣西·中考真題)小明用標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡做“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。
(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于 (選填“a”或“b”)端,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則電路故障可能是滑動(dòng)變阻器 (選填“短路”或“斷路”);
(2)排除故障后,某次實(shí)驗(yàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為 V;小明測(cè)得多組數(shù)據(jù),并畫(huà)出如圖丙所示的圖像,由圖像可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 ,小燈泡的額定功率為 W;
(3)圖丙的圖像是一條曲線(xiàn)的原因是小燈泡的電阻隨溫度升高而 (選填“增大”或“減小”)。
(4)受到上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),為測(cè)量高溫物體的溫度,小明將圖甲電路改裝成一個(gè)簡(jiǎn)易的溫度傳感器。思路如下:將圖甲中的小燈泡換成與燈絲同種材料的電阻絲,選擇圖中一個(gè)電表改裝為溫度顯示儀。你建議他選哪個(gè)電表?請(qǐng)說(shuō)明理由(從電表的示數(shù)隨待測(cè)物體的溫度變化關(guān)系進(jìn)行闡述)。
答:
16.(2024·黑龍江綏化·中考真題)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,選用的小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣,額定電流約為0.3A,電源電壓恒為6V,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將圖甲電路連接完整 ;(導(dǎo)線(xiàn)不允許交叉)
(2)現(xiàn)有規(guī)格為A“”、B“”和C“”的三個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇,應(yīng)選擇 (選填字母)滑動(dòng)變阻器接入電路才能順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是 和調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓及通過(guò)的電流;
(3)電路連接完成后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很暗,這時(shí)眼睛應(yīng)該看著 (選填“電流表”或“電壓表”)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 W;
(4)實(shí)驗(yàn)中改變小燈泡兩端的電壓,多次測(cè)量的目的是 ;
(5)測(cè)得小燈泡的額定功率后,把小燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測(cè)得的功率大于其額定功率的四分之一,請(qǐng)對(duì)其加以分析: 。
17.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)學(xué)校開(kāi)展了防溺水安全教育后,小華組經(jīng)過(guò)合作探究,設(shè)計(jì)了一種可以戴在手腕上的防溺水定位求救報(bào)警器,其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。已知電源電壓為6V,報(bào)警器由電壓表改裝,是定值電阻,是壓敏電阻,圖乙是壓敏電阻阻值隨水深h變化的圖像。報(bào)警器未浸入水中時(shí),的阻值為40Ω,電流表示數(shù)是0.12A;報(bào)警器浸入水下深度h大于等于1m時(shí),報(bào)警器報(bào)警,當(dāng)h為1m時(shí),兩端的電壓為1.5V。通過(guò)計(jì)算回答:
(1)報(bào)警器未浸入水中時(shí),兩端的電壓是多少?
(2)報(bào)警器浸入水下深度h為1m時(shí),通過(guò)的電流是多少?
(3)報(bào)警器浸入水下深度h為1m時(shí),的電功率是多少?
18.(2024·四川巴中·中考真題)如圖所示電路,電源電壓12V保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動(dòng)變阻器最大阻值為18Ω。當(dāng)S閉合S1、S2都斷開(kāi),移動(dòng)滑片P使燈泡恰好正常發(fā)光。保持滑片P的位置不變,再閉合S1、S2,電流表示數(shù)變化了1.5A。(不考慮燈泡電阻的變化)求:
(1)燈泡正常工作時(shí)的電流;
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值;
(3)在保證電路安全的前提下,當(dāng)S閉合S1、S2都斷開(kāi)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電路的最大功率為P1;當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電路最小功率為P2。計(jì)算P1與P2的比值。
19.(2024·山東威?!ぶ锌颊骖})小明家有一款多功能廚房神器,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由兩個(gè)電熱絲和一個(gè)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成,通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)常溫?cái)嚢?、高溫翻炒、低溫慢燉、高溫蒸煮(電?dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)攪拌、翻炒功能)。參數(shù)如表所示,內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖如圖所示。已知的阻值為66Ω。

請(qǐng)解答下列問(wèn)題:
(1)畫(huà)出該機(jī)器高溫翻炒功能的等效電路圖,并求出的阻值;
(2)小明早晨想利用該機(jī)器的低溫慢燉功能將質(zhì)量為400g、初溫為20℃的牛奶加熱到55℃,他把加熱時(shí)間設(shè)置為1min,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這種設(shè)置是否合理?(不計(jì)熱量損失,)
1.(24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))復(fù)習(xí)課上,如圖甲所示,是小明和小聰設(shè)計(jì)的同時(shí)探究“電流與電壓的關(guān)系”和“研究小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖。選用額定電壓為3.8V的小燈泡,其他器材的規(guī)格和量程選擇如圖乙所示。
(1)根據(jù)甲電路圖,將乙實(shí)驗(yàn)電路連接完整 ;
(2)小明閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表、和電流表A均無(wú)示數(shù),則電路故障可能是滑動(dòng)變阻器 ;
(3)排除故障后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集的證據(jù)如下表:
①分析上表可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ;
②記錄第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片所在的位置是 端;(選填“A”或“B”)
③小明發(fā)現(xiàn)利用以上數(shù)據(jù)無(wú)法完成“研究小燈泡不在額定電壓的功率,并與額定功率進(jìn)行比較”這一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,他的理由? 。利用此實(shí)驗(yàn)器材,解決問(wèn)題的辦法是 。
2.(24-25九年級(jí)上·湖北武漢·期中)如圖甲是一種便攜式電氣兩用分體爐,可接氣罐或電源使用,搭配1.8L煮鍋、1.3L炒鍋、1L煎鍋三種不同鍋型,可滿(mǎn)足不同烹飪需求。氣罐模式下,燃料在爐頭處燃燒,給鍋體加熱,可通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)火力大小。接電模式下,電熱絲在發(fā)熱盤(pán)內(nèi)發(fā)熱,給鍋體加熱,其工作電路如圖乙所示,均為電熱絲,調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S的位置可以實(shí)現(xiàn)多擋位工作的要求。
(1)某次使用時(shí)用1.8L煮鍋燒水,在煮鍋內(nèi)裝入1.5kg初溫為20℃的水,然后將裝有液化丁烷氣的氣罐接到爐子上,用時(shí)5min剛好將水加熱到100℃:
①水吸收的熱量是多少;
②若此過(guò)程電氣爐燒水的效率是80%,則本次燒水消耗多少丁烷氣();
(2)接電模式工作時(shí),將電氣爐接入的家庭電路中,調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S的位置,電氣爐可以在“低溫”、“中溫”、“高溫”之間轉(zhuǎn)換,且工作電流越大,對(duì)應(yīng)擋位的溫度也越高。已知“中溫”擋工作時(shí)的電流是“低溫”擋工作時(shí)的電流的2倍,;
①S接 (填“1”、“2”或“3”)時(shí)處于“低溫”擋;S接3時(shí),電路中的電流是 A;
②中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的電流是多少。
3.(24-25九年級(jí)上·北京·期中)真空中的電流
(一)熱電子發(fā)射
真空中沒(méi)有自由電荷,故在一般情況下真空中不會(huì)有電流。金屬內(nèi)部的自由電子可以在金屬內(nèi)部自由運(yùn)動(dòng),但是它們很難進(jìn)入真空。不過(guò)隨著金屬溫度的升高,電子動(dòng)能增加,當(dāng)動(dòng)能超過(guò)一定數(shù)值后,就會(huì)有大量電子從金屬中逸出,這就是熱電子發(fā)射,如圖所示。從熱陰極逸出的電子可以在加速電源的作用下運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極極板上,從而形成回路電流。
(二)隧道電流
微觀粒子由于具有隧道效應(yīng),即使金屬的溫度不高,電子仍有一定的概率貫穿材料表面進(jìn)入真空,從而可在特定的條件下在真空中形成微弱的隧道電流。1981年,IBM蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的賓尼(Gerd。Binnig,1947-)博士和羅雷爾(J。H。Rhrer,1933-2013)博士及同事們成功地研制出了一種新型的表面分析儀器-掃描隧道顯微鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)STM)。1983年,他們又第一次利用STM在硅單晶表面觀察到周期性排列的硅原子陣列,這是人類(lèi)有史以來(lái)首次直接看到原子。由于這一成就,他們獲得了1986年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
掃描隧道顯微鏡有一個(gè)針尖在樣品表面上掃描,當(dāng)原子尺度的探針針尖在不到一納米的高度上掃描樣品時(shí),在針尖和樣品之間加一大小在2mV~2V之間的電壓,針尖和樣品之間就會(huì)有隧道電流。這個(gè)隧道電流對(duì)針尖和樣品之間的距離非常敏感,如果控制了隧道電流恒定不變,就控制了針尖和樣品之間的距離不變,而距離不變就意味著針尖隨著樣品表面的形貌起伏而起伏,若把針尖高低運(yùn)動(dòng)的軌跡記錄下來(lái),就可以得到表面原子的形貌。
請(qǐng)根據(jù)以上材料,回答下列問(wèn)題。
(1)某次掃描控制STM針尖高度不變,隧道電流I隨時(shí)間t的變化情況如圖甲所示。若隧道電流I隨針尖與樣品間的距離r的增大而指數(shù)減?。ㄈ鐖D乙所示)那么樣品表面可能是下圖中的哪個(gè)選項(xiàng):_________
A.B.
C.D.
(2)“流量”是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常都會(huì)用到的一個(gè)概念。例如,高速公路通常用車(chē)流量來(lái)衡量它的繁忙程度,車(chē)流量即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)觀測(cè)站的車(chē)輛數(shù)目。類(lèi)似地,電學(xué)中用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)橫截面的電荷量來(lái)反映通過(guò)導(dǎo)體的電流大小,若測(cè)得圖中回路電流的大小為I,已知電子的電荷量為e,則單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極板上的電子數(shù) 。
(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以將風(fēng)能(即氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能。已知正常發(fā)電時(shí),某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時(shí)的有效受風(fēng)面積以及發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率可以視為恒定值,運(yùn)動(dòng)的空氣與受風(fēng)面積作用后速度變?yōu)?,空氣密度一定,若風(fēng)速提高到原來(lái)的2倍,則發(fā)電機(jī)的輸出功率將提高為原來(lái)的 倍。(已知質(zhì)量為m、速度為v的物體的動(dòng)能)
XX牌電烤箱
額定電壓
220V
額定功率
高溫?fù)?br>XXW
中溫?fù)?br>2420W
低溫?fù)?br>484W
電源頻率
50Hz
溫度
0
5
10
15
20
25
30
電阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
部分參數(shù)
功能
額定功率P/W
常溫?cái)嚢?br>100
高溫翻炒
2300
低溫慢燉
__________
高溫蒸煮
__________
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電流表I/A
電壓表示數(shù)/V
電壓表示數(shù)/V
1
0.1
0.3
0.7
2
0.2
1.0
1.4
3
0.3
3.8
2.1

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