河南省郑州经济技术开发区第二中学2022-2023学年九年级下学期学情调研（一模）物理试题(含答案)

这是一份河南省郑州经济技术开发区第二中学2022-2023学年九年级下学期学情调研（一模）物理试题(含答案)，共18页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）常见的物质是由分子、 构成的。我们在日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用 的方式改变了物体的内能。早餐时我们经常喝牛奶来补充能量，一盒标有“能量：328kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟 （选填“内能”、“热量”或“热值”）相似。
2．（3分）如图所示，小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，则A金属片是土豆电池的 极；发光二极管是由 （选填“超导体”“绝缘体”或“半导体”）制成的；若二极管断路，则电压表 （选填“有”或“没有”）示数。
3．（3分）转速为1200r/min的四冲程内燃机，1秒钟对外做功 次，共 个冲程。已知汽车发动机的输出功率为P，该汽车行驶时间t消耗柴油m，柴油热值为q，则该汽车发动机的效率为 。（用题目所给的字母表示）
4．（2分）如图，电源电压保持不变，电阻R1＝10Ω、R2＝20Ω，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2A；当S1、S2由都断开变为都闭合时，电流表的示数变化了0.3A，则电阻R3＝ Ω，此时电路的总功率为 W。
5．（2分）如U﹣I图象所示，两个电阻R1和R2的大小关系是R1 R2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；如电路图所示，当开关S、S1同时闭合时，1min电流通过电阻产生的总热量为Q1，当开关S闭合、S1断开时，1min电流通过电阻产生的总热量为Q2，则Q1 Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
6．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。你认为小明的发现是 （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是： 。
二、选择题（每题2分，共16分。第7至第12题是单项选择题；第13、14题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）
7．（2分）以下活动中，主要运用“控制变量”科学方法的是（ ）
A．学习电路时，引入“总电阻”概念
B．探究物质的质量与体积的关系
C．用量筒和水测量不规则固体的体积
D．学习电流时，用水流类比电流
8．（2分）为了消除人体因摩擦而产生的静电，在加油站里加油时，一般都要先用手触摸静电释放按钮将静电释放掉后再加油，则下列说法中，正确的是（ ）
A．只有固体之间的相互摩擦才能产生静电
B．在静电释放按钮上面，手触摸的位置是绝缘体
C．静电释放时电子运动的方向与电流的方向相反
D．摩擦起电的实质是：相互摩擦的物体间创造了电荷
9．（2分）关于热量、热值、内能和比热容，以下说法正确的是（ ）
A．我们不能喝刚烧开的水，是因为它含有的热量太多
B．用煤气灶烧水时，煤气燃烧越充分，其热值越大
C．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，冰块的内能会增加
D．沙漠地区昼夜温差大是因为沙子的比热容大
10．（2分）关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．通过电流一定时，导体的电阻跟导体两端电压成反比
C．电阻是导体的一种性质，当导体被拉长后电阻将随之增大
D．电阻是导体对电流的阻碍作用，当通过导体的电流为零时，电阻也为零
11．（2分）电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开S后，充电插口可以外接充电器对电池进行充电。电动自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A，电动机线圈的电阻是0.5Ω。下列说法错误的是（ ）
A．电动机正常工作1min，消耗的电能为14400J
B．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
C．电动自行车的电动机不能把电能全部转化为机械能
D．电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为75J
12．（2分）如图是某家庭电路的一部分，家中用电器都正常工作。下列正确的是（ ）
A．若断开开关S，站在地上的人接触A点或B点都不会触电
B．为防止烧坏保险丝，将保险丝用铜丝替换
C．若闭合开关S，用测电笔分别测试电路中的A、B、C、D、E、F点，以上所有的点氖管均发光
D．若CD间断路，灯泡仍能正常工作
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压4.5V不变，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”。灯泡最大工作电压为2.5V，其电阻为5Ω且不变，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡电压为2.5V时通过灯丝电流为0.5A
B．滑动变阻器阻值变化范围是4～10Ω
C．电路的最大电阻是25Ω
D．电流表的最大示数是0.9A
（多选）14．（2分）图甲所示电路中，电源电压不变，R1是“20Ω 1A”的滑动变阻器，R2是定值电阻，电压表量程为0～15V。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，滑片移动过程中，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．R2的阻值为10Ω
C．R1的最大功率是4.5W
D．滑片在中点时，通电90s，电流通过变阻器R1产生的热量为400J
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，为一个“带开关和指示灯三孔插座”，插座电路通断由开关控制，通电指示灯亮，断电指示灯灭。乙为其内部接线示意图，请将图乙中的电路正确连接完整。
16．（2分）如图中左侧是条形磁铁，右侧是电磁铁，中间虚线是磁感线，请根据静止的小磁针指向，给磁感线画上方向，并在通电螺线管上画出绕线。
四、实验题（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）实验小组的同学进行电磁学实验。
（1）在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上运动，这说明磁场对通电导体有力的作用。
（2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒ab向相反的方向运动，说明力的方向与 方向有关；
（3）在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体AB沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是 （选填“话筒”或“扬声器”）；
（4）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明 一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
18．（6分）在“探究串联电路的电压规律”的实验中，小凡同学连接了如图甲所示的电路。请按要求完成下列问题：
（1）为了保证电路安全，连接电路时，开关应 ；
（2）用完好的电压表测量灯L1两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，小凡只将A连接点改接到C连接点上，来测量灯L2两端的电压。她这样的操作 （选填“能”或“不能”）测出灯L2两端的电压，理由是 ；
（3）小凡准确测出AB、BC、AC间的电压后，将数据记录在如表格中，并分析实验数据得出了结论：串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
请对小凡得出的结论进行评价： ；
写出你认为合理的改进措施： 。
（4）同组的小涵同学想探究“并联电路中电流的规律”，于是又添加了一个电流表设计了如图乙所示的电路。闭合开关前，她发现电流表指针如图丙，出现此现象的原因是 。
19．（9分）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整。
（2）连接完毕后，小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容： 。
（3）电路连接完整后，小明闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是 （选填下面字母）。
A.检查电路是否断路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。
（5）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，如果要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.26A，则小灯泡的额定功率是 W。
（6）为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 。
（7）有同学认为该实验的器材不能探究电流与电压的关系，原因是 。
五、综合应用题（第20题6分，第21题10分，共16分）
20．（6分）随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。
（1）根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种 （填“可再生”或“不可再生”）能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点（写出一条）： 。
（3）若每吨填埋垃圾可产生沼气150m3，集中收集后可发电250kw•h．已知沼气的主要成分是甲烷，其热值为2.0×107J/m3，则沼气发电的效率为多少？
21．（10分）重阳节时，小爱给爷爷买了一款如图甲所示的煮茶器，具有“加热”和“保温”两挡功能。小爱查阅说明书得知，该煮茶器的额定电压为220V，“保温”挡的功率为220W，内部由R1和R两根电热丝组成。
（1）请在图乙虚线框中画出煮茶器内部的电路图；
（2）某次煮茶器单独正常工作时，将1kg水从20℃加热至55℃用时3min，家中如图丙所示的电能表指示灯闪烁了66次，求煮茶器的加热效率；
（3）求煮茶器内部两根电热丝的阻值。
2023年河南省郑州市经开二中中考物理学情调研试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共15分）
1．【解答】解：（1）常见的物质是由分子、原子构成的；
（2）日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用热传递的方式改变了物体的内能；
（3）一盒标有“能量：328kJ/100mL”的牛奶，表示完全吸收100mL该种牛奶可以获得328kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。
故答案为：原子；热传递；热值。
2．【解答】解：（1）由图中电压表的正负接线柱可知，B为正极，A为负极；
（2）发光二极管是由半导体材料制成的；
（3）若二极管断路，则电压表串联到电源的两端，测量的是电源电压，有示数。
故答案为：负；半导体；有。
3．【解答】解：由题可知转速1200/min＝20r/s，即飞轮每秒转20r，
该内燃机1秒完成的工作循环数：＝10，则1秒对外做功10次，共计40个冲程；
由题可知汽车发动机做的功为：W＝Pt，
柴油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm，
则该汽车发动机的效率为：η＝＝。
故答案为：10；40；。
4．【解答】解：当开关S1、S2均断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，即I＝0.2A，
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则串联电路总电阻：R串总＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
由欧姆定律可得电源电压：U＝IR串总＝0.2A×30Ω＝6V；
当S1、S2由都断开变为都闭合时，R1短路，R2与R3并联，电流表测干路电流；
因并联的总电阻小于R2的电阻（也小于R1与R2串联的总电阻），所以，电流表A的示数变化了0.3A，即电流表示数增大了0.3A，
则并联电路的总电流：I并＝0.2A+0.3A＝0.5A，
由欧姆定律可得通过R2的电流：I2＝＝＝0.3A；
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R3的电流：I3＝I并﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；
由欧姆定律可得R3的电阻：R3＝＝＝30Ω；
此时电路的总功率：P＝UI并＝6V×0.5A＝3W。
故答案为：30；3。
5．【解答】解：（1）由图象知，R1和R2两端电压都为6V时，通过R1的电流为1A，通过R2的电流为2A，由R＝可知，R1大于R2；
（2）由电路图知，开关S、S1同时闭合时，R2被短路，只有R1连入电路中；开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，由串联电路的电阻规律知，此时电路中的总电阻较大，
电源电压不变，通电时间相同，由Q＝W＝t可知，Q1大于Q2。
故答案为：大于；大于。
6．【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向都有关，所以将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，因灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以灯丝会受到磁场力的作用，并且受力的方向在时刻改变，灯丝会抖动，故小明的发现是真的。
故答案为：真的；通电导体在磁场中受力运动。
二、选择题（每题2分，共16分。第7至第12题是单项选择题；第13、14题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）
7．【解答】解：A、在研究串并联电路时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法，故A不符合题意；
B、在研究物质的质量与体积的关系时，控制物质的密度不变，采用的是控制变量法，故B符合题意；
C、用量筒和水测量不规则物体的体积，利用排开水的体积表示被测物体的体积，属于等效替代法，故C不符合题意；
D、在研究电流时，用“水流”类比“电流”，采用的是类比法，故D不符合题意；
故选：B。
8．【解答】解：A、用摩擦的方法可以使物体带电，固体、液体和气体之间相互摩擦都可能起电，故A错误；
B、静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体，这样才能把人体上的静电传走，故B错误；
C、正电荷定向移动的方向为电流方向，所以静电释放时电子运动的方向与电流的方向相反，故C正确；
D、摩擦起电的实质是电子的得失，得电子的带负电，失电子的带正电，相互摩擦的物体间产生了电荷的转移，不是创造了电荷，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：A、我们不能喝刚烧开的水，是因为热水的温度高，故A错误；
B、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，用煤气灶烧水时，煤气燃烧越充分，其热值不变，故B错误；
C、将零下10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一定增加，故C正确；
D、沙漠地区昼夜温差大，是因为沙子的比热容小，同样受冷或者受热时温度变化大，故D错误。
故选：C。
10．【解答】解：ABD．电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故ABD错误；
C．当导体被拉长后，导体的材料不变、长度变大、横截面积变小，电阻变大，故C正确。
故选：C。
11．【解答】解：A、电动机正常工作1min，消耗的电能W＝UIt＝48V×5A×60s＝14400J，故A正确；
B、在对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，转化为化学能储存起来，所以此时蓄电池相当于电路中的用电器，故B正确；
C、电动自行车行驶过程中电动机把电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故C正确；
D、电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量Q＝I2Rt＝（5A）2×0.5Ω×60s＝750J，故D错误。
故选：D。
12．【解答】解：
A、若断开开关S，B点与零线相连，B点不带电，人接触B点不会触电；若接触A点，A点与火线相连，则会发生触电事故，故A错误；
B、保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用；将保险丝用铜丝替换，由于铜的熔点较高，当电路中电流过大时，保险丝不会熔断，故B错误；
C、若闭合开关S，A、B、F点与火线相连，用试电笔接触这三点时氖管发光；C、D与零线接通，氖管不发光；E与地线接通，氖管不发光，故C错误；
D、若CD间断路，灯泡的一端与火线相连，另一端与零线相连，通过灯泡有电流，灯泡仍能正常工作，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，故A正确；
D、因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，故D错误；
BC、由欧姆定律可知当电路中电流最大时电路的总电阻最小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：UH1＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值：RH小＝＝＝4Ω，
由串联分压原理可知当电压表的示数最大为3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
则灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣UH大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，
此时电路的总电阻最大，最大总电阻为：R＝＝＝15Ω，故C错误；
此时动变阻器接入电路的电阻最大，最大阻值为：RH大＝＝＝10Ω，
所以滑动变阻器阻值变化范围是4～10Ω，故B正确；
故选：AB。
14．【解答】解：（1）由图知，两电阻串联，电压表测R1两端电压，
由串联电路特点知，在电路安全情况下，变阻器连入阻值最小时，电压表示数最大，由图象知此时电压表示数为UV＝8V，变阻器连入阻值R1＝4Ω，
由欧姆定律可得此时电路中电流I＝I2＝I1＝＝，
电源电压：U＝UV+IR1＝8V+×4Ω﹣﹣﹣①
当变阻器连入阻值最大时，电压表示数最小，由图象知此时电压表示数UV'＝4V，变阻器连入阻值R2'＝16Ω，
此时电路中电流I'＝I2'＝I1'＝＝，
电源电压：U＝UV'+I'R1＝4V+×16Ω﹣﹣﹣②
电源电压不变，由①②可得8V+×4Ω＝4V+×16Ω，
解得：R2＝8Ω，故B错误；
电源电压：U＝UV+IR1＝8V+×4Ω＝12V，故A错误；
（2）R1的功率等于电路总功率（P＝UI）减去定值电阻的功率（P′＝I2R2），所以R1的功率P1＝UI﹣I2R2＝12V•I﹣I2•8Ω，整理得P1＝﹣8I2+12I，这是一个开口向下的抛物线，当I＝0.75A时，P1有最大值4.5W，故C正确；
（3）滑片在中点时，变阻器连入阻值为R1，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流I中＝＝＝A，
由焦耳定律可得，在90s内电流通过滑动变阻器R1产生的热量：
Q2＝I中2×R1t＝（A）2××20Ω×10s＝400J，故D正确。
故选：CD。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．【解答】解：三孔插座中，上孔接地，左孔接零线，右孔接火线；
由题知，插座电路通断由开关控制，通电指示灯亮，断电指示灯灭。说明指示灯与插座的A、B孔并联，开关接在火线上，如图所示：
。
答：见上图。
16．【解答】解：小磁针的右端为N极，左端为S极，异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则左边磁铁的左端为N极，右端为S极；
从图中可以看出在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极，磁铁和通电螺线管相互排斥，所以通电螺线管的左端为S极；
而电源左端为正极，则由安培定则可知螺线管的绕向如图所示：
四、实验题（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．【解答】解：（1）在甲图的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；
（2）只将磁体的两极对调，接通电源，导体的运动方向会改变，所以观察到直导线向相反方向运动；说明力的方向与磁场的方向有关；
（3）乙装置无电源，闭合开关后，如果让导体AB沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，此实验是将机械能转化成电能的过程，话筒利用了该原理，扬声器利用的是通电导线在磁场中受力的作用的原理；
（4）电磁铁甲吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
故答案为：（2）磁场；（3）话筒；（4）甲；电流。
18．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）测出L1两端的电压时，A与电压表的负接线柱相连；小凡保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，则会造成电流从负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，故不能测出L2两端电压；
（3）只做了一次实验，没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论具有偶然性，不能得出普遍性规律，应换用不同规格的小灯泡进行多次实验；
（4）闭合开关前，她发现电流表指针如图丙，即电流表指针不在零刻度线，故出现此现象的原因是电流表使用前没有调零。
故答案为：（1）断开；（2）不能；电压表的正负接线柱接反了；（3）实验次数太少，结论不具有普遍性；换用不同规格的小灯泡进行多次实验；（4）电流表使用前没有调零。
19．【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；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，故闭合开关前应该检查滑动变阻器滑片是否在阻值最大处；
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数，说明电路为通路，灯泡也没有短路（若灯泡短路则电压表无示数），则可能是由于此时滑动变阻器的阻值太大，通过灯泡的电流太小，造成灯泡实际功率太小，所以接下来应移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选C；
（4）灯在额定电压下正常发光，因此闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；
（5）由（1）可知，电压表选用小量程；继续移动滑片，电压表示数如图2所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，如果要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右移，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.26A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（6）研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度；
（7）在探究电流与电压的关系实验中，应保持电阻阻值不变，而灯丝电阻随温度变化而变化，不是一定值，故该实验的器材不能探究电流与电压的关系。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器滑片是否在阻值最大处；（3）C；（4）2.5V；（5）右；0.65；（6）灯泡的亮度；（7）灯丝电阻随温度变化而变化。
五、综合应用题（第20题6分，第21题10分，共16分）
20．【解答】解：（1）燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过机器做功，把内能转化为机械能，然合带动发电机发电，使机械能转化为电能。
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种可再生能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比可以节约能源。
（3）η＝可求出η＝＝30%。
故答案为：（1）内能、机械能 （2）可再生、节约能源、（3）30%。
21．【解答】解：（1）当闭合开关S2，断开开关S1时，只有R接入电路，电路的电阻最大，由P＝可知电功率较小，处于保温状态；当闭合开关S2和S1时，R1和R均接入电路，电路的电阻最小，因为并联电路的总电阻小于任意一个电热丝的电阻，由P＝可知电功率较大，处于加热状态；所以煮茶器内部的电路图如图所示：
（2）由Q吸＝cm（t﹣t0）得1kg水从20℃加热至55℃吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（55℃﹣20℃）＝1.47×105J，
煮茶器将1kg水从20℃加热至55℃消耗的电能为：
W＝kW•h＝0.055kW•h＝1.98×105J，
煮茶器的加热效率为：
η＝≈74.2%；
（3）“保温”挡的功率为220W，由P＝可得：
＝220W，
解得R＝220Ω，
煮茶器在加热1kg水时消耗的电能为1.98×105J，用时为3min，此时R1和R两根电热丝均工作，因为两电阻丝此时为并联，由W＝UIt＝t得电阻丝R1和R消耗的电能分别为：
……①
＝＝39600J……②
因为W＝W1+WR＝1.98×105J……③
联立①②③解得R1＝55Ω。
答：（1）煮茶器内部的电路图见解析；
（2）煮茶器的加热效率为74.2%；
（3）煮茶器内部两根电热丝的阻值分别为55Ω，220Ω。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.2
1.6
3.8
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.5
0.26
2
0.24
3
2.8
0.28