广东省2020-2022三年中考物理真题分类汇编09电能和电功、电功率
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一、单选题
1.(2020·广东深圳·统考中考真题)电子拉力计的简化原理如图。滑动变阻器的滑片P与弹簧上端固定在一起,同方向升降。在弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧伸长量越大。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路中的电阻随拉力增大而增大
B.电流表的示数随拉力增大而增大
C.电压表的示数随拉力增大而增大
D.定值电阻R0消耗的电功率随拉力增大而减小
2.(2021·广东·统考中考真题)如图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭合,①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光,灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大,亮度较亮 B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同 D.电功率较大,亮度较暗
二、多选题
3.(2022·广东深圳·统考中考真题)某爱心团队去养老院送电暖气,电暖气有低、中、高三挡,已知R1=55Ω,R2=44Ω,以下说法正确的是( )
A.使用“低温档”只需要闭合S2
B.使用“高温档”要闭合S1、S2
C.闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5:4
D.中温档正常工作1分钟,产生的热量为6.6×104J
三、填空题
4.(2022·广东深圳·统考中考真题)如图甲乙丙,读数分别为
(1)长度为___________cm;
(2)温度计读数___________;
(3)电能表示数为___________。
四、实验题
5.(2021·广东广州·统考中考真题)小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况,连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。
测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
数字电压表V1示数U1/V
2.88
2.97
3.04
3.10
3.15
数字电压表V2示数U2/V
0.15
0.26
0.72
1.30
1.98
(1)请根据实物图,在图虚线框中画出电路图______(用V1、V2表示数字电压表V1和V2)
(2)求:电流为0.10A时,小灯泡的阻值______。
(3)求:电流为0.30A时,LED的功率______;LED在此状态下持续工作100s消耗的电能______。
(4)小明利用两节干电池(约3V)和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED,为保护被测LED,设计了如图所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过LED的电流是否能达到0.3A?______,理由是______。
6.(2020·广东深圳·统考中考真题)学习电学知识后,小明做了一系列相关实验来巩固学习成果。
(1)“探究并联电路的电流规律”的实验。
①连接如图甲所示电路时,还剩一根导线没连接,请你用笔画线代替导线,将电路实物图补充完整,要求电流表测L1的电流;
______
②小明分别测量图乙中A、B、C三点的电流,数据如下:
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联
0.2
0.3
图丙是电流表在C点时的示数,则IC为_____A;
③接下来他选用规格_____(选填“相同”或“不同”)的小灯泡,再次测量各点电流,这样操作的目的是_____。
(2)“测小灯泡额定功率”的实验
小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,却发现电流表损坏了,他又找来一个滑动变阻器R1(最大阻值为R1),设计了如图丁所示的电路,连接电路进行实验。
①小明移动滑片P0到b0端,闭合开关S,接下来操作步骤的合理顺序是_____(用字母表示)。
A.移动滑片P到a端;
B.保持滑片P0位置不动;
C.调节滑片P0使电压表的示数为U额;
D.移动滑片P到b端,记录此时电压表的示数为U;
②小灯泡的额定功率P额=_____(请用题中符号U额、U、R1表示)。
7.(2020·广东·统考中考真题)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想:台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小,为此他设计了如图甲所示的电路进行探究,已知电源电压为4V并保持不变,电压表(0~3V)2个,电流表(0~0.6A), 滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
(1)电路中a是______表,b是______表;
(2)实验中,小灯泡正常发光时电流表的示数为______A;
(3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的由功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像如图乙所示,由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率______;
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的,在确保电路中各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从______W至______W。
8.(2022·广东深圳·统考中考真题)小明需要测量小灯泡的额定功率,灯泡铭牌是“3.8V,1.15W”。
电压表示数
电流表示数
3.0V
0.32A
3.8V
0.4A
4.5V
(1)小明连接电路后,发现灯泡不亮,下列哪种方法可以一次性解析多项问题( )
A.检查电源 B.检查导线连接
C.检查电流表和电压表的示数 D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度
(2)实验过程中,小明发现小灯泡较暗,如果要让小灯泡正常发光,他应将滑动变阻器向___________(左或右)滑动;
(3)如图乙所示,当电压表示数为4.5V时,电流表示数为___________A;
(4)从上表可以求出,当灯泡正常发光时电阻为___________Ω;
(5)通过计算,判断出这只小灯泡铭牌上的参数___________(合格,不合格);在这个实验中,可能会观察到小灯泡出现的现象是___________(一点即可)
五、计算题
9.(2020·广东广州·统考中考真题)如图所示,小灯泡L的额定电压为3.8V,定值电阻R阻值为20Ω,闭合开关,流过R的电流为0.1A,流过L的电流为0.2A。求
(1)此时L的电阻;
(2)L的实际功率;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能。
10.(2020·广东·统考中考真题)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示,求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流;
(3) R2的阻值。
11.(2021·广东深圳·统考中考真题)某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求:
(1)通过R1的电流;( )
(2)R1消耗的电功率; ( )
(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。
①你认为应按照图______ (选填“乙"或“丙”)进行改装;
②闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。( )
12.(2021·广东·统考中考真题)如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时,R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
13.(2022·广东深圳·统考中考真题)小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路:电源电压调为12V,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求:当所测温度达到或超过37.3℃时,系统报警。
(1)计算R0;
(2)38℃时电流约为多少?
(3)36℃到40℃的过程中,电路最大总功率。
14.(2022·广东·统考中考真题)某电热取暖器的简化电路如图所示,R1、R2为发热电阻。取暖器工作时,通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W,R1=55Ω。求:
(1)取暖器工作时通过R1的电流;
(2)取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量;
(3)R2的阻值。
六、综合题
15.(2022·广东·统考中考真题)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数(kW⋅h)
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更___________;
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是___________。当D为70%时,充电电流为___________A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为___________元;
(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1:t2=2:3,则测试全过程的充电总时长为___________min。
16.(2021·广东·统考中考真题)(1)如图甲中木块的长度为______cm;在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图乙所示,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图内所示,所测物体的质量为_____g;
(2)蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路,如图所示,现将该导体竖直向上快速移动(沿图示箭头方向),电路中______(选填“有”或“无”)感应电流产生;
(3)小明家的电能表月初示数如图所示,月底示数为941.4kW·h,若用电价格为0.7元/度,则小明家该月电费为______元;
(4)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图______是水沸腾前的情况,沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中______(多选,选填字母)
A.气泡遇冷收缩 B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小 D.气泡内水蒸气遇冷液化
17.(2022·广东深圳·统考中考真题)(1)小明检测到家庭最大电流为5A,要买一个电热水壶,一个为“220V,1000W”,一个为“220V,1500W”,小明选了1000W的,请根据计算说出为什么不选1500W的?___________
(2)电热水壶的电线很短,因此电阻___________产生热量___________,更加安全;
(3)小明把一个电热水壶插进插座,打开开关,突然家里的用电器都不工作了,请写出可能的两个原因:①___________;②___________;
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率,请从下图中选择一组___________。
A. B. C.
(5)实验:将1L水加热至沸腾,探究电热水壶的效率。求:设计实验方案并写出效率表达式。
物理量
方法(应说明测量道具、物理量)
结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ
水的比热容c
热水壶额定功率P
___________
η=___________
18.(2022·广东广州·统考中考真题)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U,通过M的电流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求t1时M的电功率;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω,若通过M的电流为200A。持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
参考答案:
1.B
【详解】由电路图可知,定值电阻R0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.当拉力增大时,滑片上移,AP部分电阻丝的长度减小,则接入电路中的电阻减小,故A错误;
B.当拉力增大时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故B正确;
C.当拉力增大时,变阻器接入电路中的电阻减小,由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压减小,即电压表的示数减小,故C错误;
D.当拉力增大时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的电流增大,由P=I2R可知,定值电阻R0消耗的电功率增大,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,它们的电阻分别为
R1阻值大于R2阻值,只闭合S1,灯泡L1、L串联,只闭合S2,灯泡L2、L串联,两种接法对比,L2、L串联时,总电阻小,电流大,L功率较大,更亮,故A符合题意。
故选A。
3.BD
【详解】AB.根据可知,当电压一定时,R越大,P越小,为低温挡,R越小,P越大,为高温挡。由电路图可知,S1、S2同时闭合时,R1、R2并联,电阻最小,功率最大,为高温挡;由于R1>R2,所以只闭合S1时,电阻最大,功率最小,为低温挡;只闭合S2时,为中温挡。故A错误,B正确;
C.当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为
故C错误;
D.中温挡正常工作,R2接入电路,1分钟产生的热量为
故D正确。
故选BD。
4. 2.65 29℃
【详解】(1)[1]如图,刻度尺的分度值为0.1cm,读数时要估读到分度值的下一位,读数为2.65cm。
(2)[2]如图,温度计的分度值为1℃,液柱的上表面在0℃以上,读数为29℃。
(3)[3]如图,电能表的示数由几位整数和一位小数组成,最后一位是小数,示数为。
5. 1.5 0.945 94.5 不能 此时的电源电压约为3V,小于电流达到0.3A时的电压。
【详解】(1)[1]小灯泡和LED串联,电流表测电路的电流,电压表V1和V2分别测LED和灯泡的电压,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)[2]由表中数据可知,当电流为0.10A时,小灯泡的电压为0.15V,由欧姆定律,灯泡的阻值
(3)[3]当电流为0.30A时,LED的电压为3.15V,功率
[4]LED在此状态下持续工作100s消耗的电能
(4)[5]若将LED连入电路中,则LED与灯泡串联。根据表中数据,若通过LED的电流能达到0.3A,由串联电路电流的规律,通过灯泡的电流为0.3A,由上表数据知,则灯泡的电压为1.98V,LED的电压为3.15V,由串联电路电压的规律,电源电压为
故通过LED的电流不能达到0.3A,理由是此时的电源电压约为3V,小于电流达到0.3A时的电压。
6. 0.48 不同 避免偶然性,寻找普遍规律 ACBD
【详解】(1)①[1]电流表测L1的电流,则电流表与L1串联在支路中;如图所示:
②[2]由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A。
③[3]实验中为了获得普遍的规律,避免偶然性的发生,应选用不同规格小灯泡多次实验。
(2)①[4]额定电压为U额的小灯泡的额定功率,应使小灯泡正常发光,所以应先移动R1的滑片到最左端,此时电压表测量的是灯泡两端的电压,然后移动滑动变阻器R0的滑片,使电压表的示数为U额;然后将R1的滑片到最右端,读出电压表的示数U,根据串联电路的电压规律可知,R1两端的电压为
U1=U﹣U额
则通过滑动变阻器R1的电流即灯泡的额定电流为
I额=
所以实验的合理顺序是ACBD。
②[5]小灯泡的额定功率
P额=U额I额=U额=
7. 电流 电压 0.5 先变大后变小 0.2 1.8
【详解】(1)[1]电路中表a与滑动变阻器串联,则a是电流表。
[2]表b与滑动变阻器并联,则b是电压表。
(2)[3]根据可知,小灯泡正常发光时电流
此时电流表的示数为0.5A。
(3)[4]由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率先变大后变小。
(4)[5][6]根据欧姆定律可知,灯丝的电阻
当电压表b的示数为3V时,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为
则小灯泡的最小功率
小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的,则小灯泡能承受的最大电流为
即超过了电流表的量程,则电路中的最大电流为0.6A,所以小灯泡的最大功率
小灯泡的电功率变化范围是从0.2W至1.8W。
8. C 左 0.44 9.5 不合格 小灯泡发光较亮,灯丝烧断
【详解】(1)[1] A.检查电源,若电源正常而小灯泡仍然不亮,则不能确定电路中出现的别的问题,故A不符合题意;
B.检查导线连接,若导线没问题而小灯泡仍然不亮,则不能确定别的问题,故B不符合题意;
C.检查电流表和电压表的示数,若电流表和电压表都无示数,则可能是电路中除小灯泡外的某处发生断路;若电流表无示数而电压表有示数,则可能是小灯泡灯丝断了;若电流表有示数而电压表无示数,则可能是小灯泡处发生短路了,所以,通过检查电流表和电压表可以一次性解析多项问题,故C符合题意;
D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度,若灯泡仍然不亮,则有可能是灯泡处短路、断路,或者其他地方发生断路,不能确定多项问题,故D不符合题意。
故选C。
(2)[2]小灯泡较暗,是因为小灯泡两端分配的电压过小,根据串联电路的分压原理可知,此时应将滑动变阻器滑片向左移动,减小滑动变阻器两端的电压,使小灯泡两端电压增大为额定电压,小灯泡即可正常发光。
(3)[3]图乙中,电流表选择了“0~0.6A”量程,一大格0.2A,一小格0.02A,读数为0.44A。
(4)[4]当小灯泡正常发光时,两端电压U=3.8V,电流I=0.4A,则小灯泡的电阻
(5)[5][6]由表中数据可知,小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W>1.15W
这个数值与小灯泡铭牌上的参数不相符,说明小灯泡铭牌上的参数不合格;由于计算得出的电功率大于小灯泡铭牌上的数据,故在这个实验中,可能会观察到小灯泡发光较亮,灯丝烧断。
9.(1) 10Ω;(2) 0.4W;(3) 12J
【详解】(1) 由图可知,闭合开关,小灯泡L与定值电阻R并联,由欧姆定律可得定值电阻R两端的电压
UR=IRR=0.1A20Ω=2V
并联电路电压相等,都等于电源电压,由欧姆定律可得此时L的电阻
RL===10Ω
此时L的电阻10Ω。
(2)由P=UI得L的实际功率
PL=UIL=2V0.2A=0.4W
L的实际功率为0.4W。
(3) 小灯泡L与定值电阻R并联,干路电流
I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A
通电20s,L、R共消耗的电能
W=UIt=2V0.3A20s=12J
答:(1)此时L的电阻为10Ω;
(2)L的实际功率为0.4W;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能为12J。
10.(1)1.452×105J;(2)0.2A;(3) 110Ω
【详解】(1) 由图乙可得,饮水机加热时,加热功率P1 =484 W ,加热时间t1 = 300s,故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时,R1接入电路,此时饮水机处于保温档。由图乙可知,保温功率为P2 =44 W,流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时,R1与R2并联,处于加热档,那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答: (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J;
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流为0.2 A;
(3) R2的阻值为110Ω。
11. 2.5A 550W 乙 6.6×105J
【详解】解:(1)通过R1的电流
(2)R1消耗的电功率
(3)①图乙是两电阻并联,总电阻更小,图丙是两电阻串联,总电阻更大,根据
可得乙图功率更大,符合要求。
②闭合开关S后,通电10min,改装后电烤箱产生的热量
答:(1)通过R1的电流2.5A;
(2)R1消耗的电功率550W;
(3)应按照图乙进行改装,闭合开关S后,通电10min,改装后电烤箱产生的热量6.6×105J。
12.(1)9V;(2)72欧
【详解】解:(1)当滑片P在b端时,只有R0工作,电流最大为
电源电压为
(2)R0的阻值为
当滑片P在a端时,电阻最大,电流最小,此时
总电阻为
滑动变阻器最大电阻为
答:(1)电源电压为9V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
13.(1)800Ω;(2)0.011A;(3)0.144W
【详解】解:(1)如图甲,两个电阻串联,当所测温度达到或超过37.3℃时,系统报警,此时电路中的电流为10mA;由图乙可知, 此时热敏电阻RT的阻值为400Ω;热敏电阻RT两端的电压为
电阻R0两端的电压为
R0的阻值为
(2)由图乙可知,38℃时热敏电阻RT的阻值为300Ω;则电路中的电流为
(3)由图乙可知,温度在36℃到40℃的过程中热敏电阻RT的阻值在变小,当温度在40℃时,阻值最小为200Ω;此时电路中的电功率最大为
答:(1)R0的阻值为800Ω;
(2)38℃时电流约为0.011A;
(3)36℃到40℃的过程中,电路最大总功率为0.144W。
14.(1)4A;(2)52800J;(3)110Ω
【详解】解:(1)由电路图知,两个开关都闭合时,两个电阻并联在电路中,电路中的总电阻较小,据 知,电路中的总电功率较大,处于高温挡;S1闭合、S2断开时,电路中只有R1工作,电路中的电阻较大,据 知,电路中的总电功率较小,处于低温挡。此时通过R1的电流
(2)电热取暖器处于低温挡时,功率
P低温=UI1=220V×4A=880W
工作1min产生的热量
Q=P低温t=880W×60s=52800J
(3)高温挡工作,R2消耗的功率
P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W
所以R2的阻值
答:(1)取暖器工作时通过R1的电流为4A;
(2)取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量为52800J;
(3)R2的阻值为110Ω。
15. 大 先变大,后不变 100 50.4 109
【详解】(1)[1]直流充电桩比交流充电桩的电压更高、电流更大,据P=UI知,充电功率会更大。
(2)[2]由图乙知,D由30%到55%时,充电功率变大,D由55%到70%时,充电功率保持不变,所以D从30%增至70%的过程中,充电功率先变大,再保持不变。
[3]由图乙知,D为70%时,充电功率为40kW。由表格数据知,充电电压为400V,据P=UI知,充电电流
(3)[4]由表格数据知,D为70%时,消耗的电能为24.0kW⋅h,充电费用为28.80元。则每度电的费用
充满电时,需要消耗的电能
测试全过程的充电费用为
60kW⋅h×(100%-30%)×1.2元/kW⋅h=50.4元
(4)[5]D从80%增至90%,消耗的电能
由图乙知,这个过程充电功率15kW,用时
那么,D从70%增至80%用时
D从90%增至100%的充电功率与80%增至90%的相同,用时相同,所以整个过程充电时长
t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min
16. 2.70 左 38.6 无 140 乙 AD
【详解】(1)[1]由图可知,刻度值的分度值是0.1cm,物体的长度是2.70cm。
[2]由乙图可知,指针指在了分度盘的右侧,所以应该向左调节平衡螺母使天平平衡。
[3]由丙图可知,所测物体的质量为
(2)[4]当导体棒向上移动时没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
(3)[5]设小明家该月电费为n,则
(4)[6][7]水沸腾前由于气泡上升时,气泡遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷液化,所以气泡的体积逐渐减小,所以乙图是沸腾前的情景,气泡变小的原因是AD。
17. 见详解 小 少 电热水壶内部电路短路 电热水壶功率过大 B 见详解
【详解】(1)[1]“220V,1000W”的电热水壶的额定电流为
“220V,1500W”的电热水壶的额定电流为
因为家庭最大电流为5A,I1<5A,I2>5A,故不选择1500W的电热水壶。
(2)[2]由导体电阻的影响因素可知,导体越短,其电阻越小。
[3]根据焦耳定律可知,在电流和通电时间一定的情况下,导体电阻越小,导体放出的热量越少,电热壶就更加安全。
(3)[4][5]导致家里的用电器都不工作的原因有两个,分别是用电器内部电路短路或用电器功率过大,使得家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸或保险丝烧断。
(4)[6]比较电热水壶和电炉的加热效率,应控制加热功率和被加热水的质量相同,故应选择B图所示电炉。
(5)[7]1L水的体积为
1L水的质量为
用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中,用温度计测量并记录此时的温度为t1,闭合电热水壶开关,用秒表记录加热至沸腾的时间t,用温度计测量并记录沸腾时的温度为t2。
[8]电热水壶放出的热量为
水吸收的热量为
电热水壶的加热效率为
18.(1)2000W;(2)0.2V,20J;(3)
【详解】(1)由图1可知,t1时刻,U=10V,I=200A,则电动机M的电功率
P=UI=10V×200A=2000W
(2)①a导线与电动机串联,由串联电路中的电流处处相等可得,通过导线a的电流与电动机的电流相等,即Ia=200A,则导线a两端的电压
Ua=IRa=200A×0.001Ω=0.2V
②导线a产生的热量
Qa=(Ia)2Rat=(200A)2×0.001Ω×0.5s=20J
(3)则电磁继电器相当于开关,A与B接触时M通电,A与B断开时M断电,因此将电动机M与A、B触点串联接到蓄电池的正负极上,如图所示:
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