海南省儋州市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷
展开 这是一份海南省儋州市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试卷,共10页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 尘土飞扬B. 落叶纷飞C. 细雨绵绵D. 桂花飘香
2.如图所示,儋州峨蔓火山海岸有很多用风力发电的大风车,下列实验能解释风力发电原理的是( )
A.
B.
C.
D.
3.在物理学的发展过程中,下列物理学家都做出了杰出的贡献,其中发现了电磁感应现象的是( )
A. 安培B. 欧姆C. 法拉第D. 奥斯特
4.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇B. 电饭锅C. 电视机D. 洗衣机
5.下列做法中,符合安全用电的要求的是( )
A. 未断开电源更换灯泡B. 家庭电路中安装空气开关
C. 发现有人触电,立即用手把人拉开D. 电线起火立即用水扑灭
6.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 导体两端电压为零,其电阻为零B. 电路两端有电压,电路中就一定有电流
C. 电压使自由电荷发生定向移动形成电流D. 电路中的电流变大,电阻一定变小
7.如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都正常发光,则两灯泡一定具有相同的( )
A. 额定电流B. 额定电压C. 额定功率D. 电阻值
8.在家庭电路中,若保险丝被烧断,则可能的原因是( )
A. 开关中的两个线头相碰B. 插头中的两个线头相碰
C. 电路中出现断路D. 户外输电线绝缘皮损坏
9.有两个小灯泡L1和L2,分别标有“110V、40W”和“110V、60W”字样,若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 两灯都正常发光时,通过L1的电流大
B. 串联后,接在220V的电源上,它们都能正常工作
C. 串联后,接在110V的电源上,L2消耗的功率大
D. 并联后,接在110V的电源上,L2消耗的功率大
10.小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路(其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定).其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共7小题,共28分。
11.2024年12月16日,长征五号B遥六运载火箭在我省文昌航天发射场成功发射,该火箭使用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的______大;汽车发动机用水做冷却剂,主要是利用了水的______大的性质。
12.我国家庭电路的电压为______V.手机通话时的电流约为300mA=______A.
13.在宾馆里,房卡是用来“取电”的,房卡插入槽中后,房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作,房卡相当于电路中的______,房间内电灯和电视机之间的连接方式是______联。
14.有一个标有“”的小灯泡,计算得到它的灯丝电阻是______Ω;但用欧姆表(测量电阻的仪表)测得的结果是2.5Ω.关于这个差异,最合理的解释是:金属的电阻受______影响。
15.灯泡L的额定电压为6V,小星通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图,由图可知当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是______A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为3V,则此时小灯泡消耗的实际功率为______W。
16.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,则电压表V1的示数为______ V,R1两端的电压为______ V。
17.某电源正负极的符号看不清了,小宇在该电源上接入螺线管,在螺线管一端放置一个能自由转动的小磁针(黑色端是N极),闭合开关S后,小磁针指向如图所示,则A为电源的______极(选填“正”或“负”);这一方案利用了电流的周围存在______的原理。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
18.如图所示,请将开关和灯泡正确连入家庭电路。
四、实验探究题:本大题共2小题,共16分。
19.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小海用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)小海将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱,这种常用的实验方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图A所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图B所示的情景,比较图A和B,可知______图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越______(选填“大”或“小”),磁性越强。
(3)比较图C中甲和乙得出的结论是:当通过线圈的电流相等时,线圈匝数越多,磁性越______。
20.实验小组同学用伏安法测电阻,电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应______;
(2)电路连接完整后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到______(选填“最左”或“最右”)端;
(3)某次实验中电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为0.4A,则被测电阻Rx=______Ω;
(4)完成上述探究后,小海想测另一个不知阻值的定值电阻Rx,在没有电流表只有电压表的情况下,用一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和原有实验器材,利用图丙电路图测出Rx。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S1,把开关S2接到a,把滑动变阻器的滑片移动到某一个位置,记下电压表示数U1;
②闭合开关S1,把开关S2接到b,保持滑动变阻器的位置不变,记下电压表示数U2;
③Rx阻值的表达式:Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
五、计算题:本大题共3小题,共24分。
21.用箭头标出图中的磁感线的方向。
22.为了应对寒冷的冬天,某学校积极创造条件为学生供应开水。用锅炉将600kg的水从20∘C加热到100∘C,燃烧了22.4kg的煤,取c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),q煤=3×107J/kg,求:
(1)锅炉内的水吸收的热量;
(2)此锅炉的效率;
(3)小海从开水房打了3kg的开水(100∘C),为了便于使用,他将打来的开水和质量为2kg、温度为20∘C的冷水混合,若不计热量的损失,则两者混合后最终的水温是多少 ∘C?
23.如图是某电热水壶及其电路简图,R1、R2为发热电阻。开关S0接通后,温控开关S自动与触点a、b接通,电热水壶进入加热状态;当电热水壶内水温达到100∘C时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,电热水壶进入保温状态。已知电源电压为220V,电阻R2=200Ω,电热水壶的加热功率P=1210W,R1、R2的电阻不受温度影响。求:
(1)保温状态时电路中的电流;
(2)电阻R1的阻值;
(3)若该热水壶正常加热时其电源线的阻值为0.04Ω,则电源线消耗的功率为多少瓦?
(4)电热水壶工作时会发出大量的热,而其电源线却不怎么发热,请分析其原因。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:尘土飞扬、落叶纷飞、细雨绵绵都是物体的机械运动,桂花飘香是扩散现象,能说明分子不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这种无规则运动叫作分子的热运动。
本题考查分子热运动,属于基础题。
2.【答案】A
【解析】解:由题意可知,风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁感线,从而产生电流,与发电机原理相同。
A.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生电流,是发电机原理,故A正确;
B.该装置是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故B错误;
C.图中有电源,是电动机工作原理,故C错误;
D.电磁铁通电有磁性,说明电流的周围存在磁场,故D错误。
故选:A。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象。
电磁部分包括三部分内容:磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动,掌握电动机、发电机、电磁铁、扬声器、话筒、电磁起重机等工作原理。
3.【答案】C
【解析】解:A、安培发现了安培定则;
B、欧姆发现了欧姆定律;
C、法拉第发现了电磁感应现象;
D、奥斯特发现了电流的磁效应;
故选:C。
要解答此题需掌握,在物理学发展的历史上做出了重要贡献的科学家。
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
4.【答案】B
【解析】解:
电风扇、洗衣机主要是把电能转化为机械能;电视机主要是把电能转化为声能和光能;
只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.
故选B.
要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能.
本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,是一道基础题.
5.【答案】B
【解析】解:A、在未断开电源开关的情况下更换灯泡容易发生触电事故,故A不符合安全用电原则;
B、为防止因为干路电流过大引起火灾,家庭电路中必须安装保险丝或空气开关,故B符合安全用电原则;
C、发现有人触电,不能用手把人拉开,立即关闭电源再救人,故C不符合安全用电原则;
D、电线起火立即关闭电源再救火,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
(1)更换灯泡时,应先断开开关;
(2)根据保险丝或空气开关的作用分析;
(3)有人触电,不能用手把人拉开;
(4)生活用水是导体。
本题考查了安全用电的常识,属于基础知识,在日常生活中一定要养成安全用电的习惯。
6.【答案】C
【解析】解:AD.导体的电阻是导体本身的一种特性,电阻大小与自身材料、长度、横截面积还有温度有关,与导体两端电压无关、通过导体的电流无关,故AD错误;
B.电路中产生持续电流的条件:有电源提供电源、电路是闭合的,故B错误;
C.电压是形成电流的原因,可以使导体中的自由电荷发生定向移动而形成电流,故C正确。
故选:C。
(1)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(2)电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流;
(3)电压的作用是使电路形成电流。
本题考查了电阻的特点、电流与电压间的关系、电压的作用等,属于基础性题目,难度不大。
7.【答案】A
【解析】解:
根据电路图可知,两灯泡串联;由串联电路的电流规律可知,通过两灯的实际电流相等;因灯泡L1、L2都正常发光,所以两灯的实际电流都等于额定电流,则两灯的额定电流相同,故A正确;
因灯泡L1、L2都正常发光,所以实际功率等于额定功率,但不知道此时两灯实际功率的关系,故不能判断两灯额定功率的关系,由公式P=UI和R=U2P可知,也不能判断其额定电压和电阻的关系,故BCD错误。
故选:A。
先判断灯泡的连接方式,因两灯均正常发光,所以两灯的实际电流等于额定电流,实际功率等于额定功率,但实际功率的关系未知,其额定功率并不能判断。
本题考查串联电路的电流规律以及对额定电流、额定功率的理解,注意灯泡L1、L2都正常发光,并没有说它们的亮度相同,故不能判断它们实际功率的关系。
8.【答案】B
【解析】解:A、开关中的两个线头相碰,电路正常工作,不会使保险丝熔断,故A错误;
B、插头中的两个线头相碰,将其插入电路中时,相当于将火线和零线直接连在一起,会造成电路短路,从而造成电流过大,引起家庭电路中保险丝熔断,故B正确;
C、电路中出现断路不会有电流通过,不会使保险丝被烧断,故C错误;
D、户外输电线绝缘皮破损,不会引起家庭电路中的电流过大,不会引起家庭电路中保险丝熔断,故D错误。
故选:B。
家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起的,而产生电流过大的原因有两个:一是发生了短路,另一个是用电器总功率过大。
本题考查了保险丝熔断的原因和电流过大的原因,属于基础题目。
9.【答案】D
【解析】解:
A.正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等,根据I=PU可知,L1的额定功率小于L2的额定功率,则I1P2实,故C错误;
D.两灯泡并联接在110V电源上时,两灯泡两端的电压均为110V,两灯泡的实际功率和额定功率相等,所以L2消耗的功率大,故D正确.
故选D.
(1)两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI比较两灯泡电流的大小关系;
(2)根据P=UI=U2R比较两灯泡的电阻关系,根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系,然后判断两灯泡是否正常发光;
(3)两灯泡串联在110V的电路中时,通过它们的电流相等,根据P=UI=I2R可知它们的实际功率关系;
(4)两灯泡并联接在110V电源上时,它们两端的电压相等,根据额定电压下灯泡正常发光可知它们的实际功率关系,然后得出答案.
本题考查了电功率公式和串联特点的灵活应用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等.
10.【答案】D
【解析】解:A、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测电源电压,示数不变,故A不符合题意;
B、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测定值电阻电压,身高越高,滑动变阻器接入电路中的电阻越大、电路中的总电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流越小、定值电阻两端的电压越小,故B不符合题意;
C、由电路图可知:电压表串联在电路中,电路中无电流,电压表测电源的电压,示数不变,故C不符合题意;
D、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器的电压,身高越高,滑动变阻器接入电路中的电阻越大、电路中的总电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流越小、定值电阻两端的电压越小,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知滑动变阻器两端的电压越大即电压表示数越大,故D符合题意。
故选:D。
先识别电路,然后根据身高的变化,判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化,再根据欧姆定律判断电压表示数的变化。
明确电压表的测量对象是解题的基础,熟练应用欧姆定律、串联分压原理来分析电路中电流、电压的变化是解题的关键。
11.【答案】热值 比热容
【解析】解:(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)汽车发动机用水做冷却剂,这是利用了水比热容大的性质,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
故答案为:热值;比热容。
(1)热值是燃料的一种特性;在完全燃烧相同质量的不同燃料时,热值越大的燃料燃烧释放出的热量越多;
(2)水的比热容大,在同等情况下可吸收更多的热量。
本题考查水的比热容较大的应用、燃料的热值等知识,属于基础题。
12.【答案】220;0.3
【解析】解:我国家庭电路的电压为220V;
因为1A=1000mA,所以300mA=300×10−3A=0.3A.
故答案为:220;0.3.
了解家庭电路的电压,知道电流的单位换算关系:1A=1000mA,可做出解答.
了解常见的电压值,会对电流的单位进行换算,是顺利解答的关键.
13.【答案】开关 并
【解析】解:房卡插入槽中后,房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作,说明房卡对房间内的电路起到控制作用,在电路中相当于开关;
电灯和电视机可以独立工作,互不影响,它们是并联的。
故答案为:开关;并。
电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成;
串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
本题考查了电路的组成,串、并联电路的辨别,属于基础题。
14.【答案】8.3;温度
【解析】【分析】
由电灯的标示由欧姆定律即可求出电阻;由于对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,所以根据影响电阻大小的因素即可分析。
本题考查欧姆定律在实际中的应用和温度对导体电阻的影响,知道对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
【解答】
由欧姆定律可得:R=UI=Ω。
温度影响导体的电阻,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。因为小灯泡在工作时,钨丝温度升高,电阻变大,所以伏安法测电阻会受温度的影响;而欧姆表是直接测量电阻的仪表,不受其它因素的影响;所以测量的电阻会有差异。
故答案为:8.3;温度。
15.【答案】0.6;1.5
【解析】【分析】
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据图象读出灯泡正常发光时通过的电流;
(2)根据图象读出灯泡两端的电压为3V时通过的电流,根据P=UI求出此时小灯泡消耗的实际功率。
本题考查了电功率的计算,关键是根据图象读出电压对应的电流,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
【解答】
(1)灯泡正常发光时的电压为6V,由图象可知通过灯丝的电流为0.6A;
(2)当灯泡两端的电压U=3V时,通过灯泡的电流I=0.5A,
则此时灯泡消耗的电功率P=UI=3V×0.5A=1.5W。
故答案为:0.6;1.5。
16.【答案】6 4.8
【解析】解:由图甲所示电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端电压;
串联电路总电压大于部分电路电压,由图乙所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0∼15V,示数为6V,即电源电压U=6V;电压表V2的量程为0∼3V,示数为1.2V;
则R2两端电压U2=1.2V,根据串联电路的电压规律可知,R1两端电压U1=U−U2=6V−1.2V=4.8V。
故答案为:6;4.8。
由图甲所示电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端电压;
根据串联电路的电压的特点分析两个电压表的量程,读出其示数,然后求出两电阻两端电压。
本题考查了电压表的读数、串联电路的电压规律,属于基础题。
17.【答案】负 磁场
【解析】解:磁场对放入其中的磁体产生磁力作用,小磁针静止时N极指向跟该点的磁场方向相同,可以判断通电螺线管周围的磁感线从右端出发回到左端,可以判断通电螺线管的右端是N极,左端是S极,根据安培定则可以判断电流从通电螺线管的左端进入,从右端流出,可以判断电源A端是负极,B端是正极;电流的周围存在磁场。
故答案为:负;磁场。
电流的周围存在磁场;小磁针在磁场中受到磁力作用,小磁针静止时N极指向跟该点的磁场方向相同,根据这个特点判断通电螺线管的磁极,知道通电螺线管的磁极,根据安培定则判断电流方向,从而判断电源的正负极。
知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一个方向,都可以根据磁感线特点和安培定则判断另外几个的方向。
18.【答案】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全,如图所示:
【解析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
19.【答案】转换法 A 大 强
【解析】解:
(1)电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强;此实验运用的是转换法;
(2)由图可知,A和B吸引的大头针数目不同,A中滑动变阻器的阻值大,电流小,由此可知,在匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强;
(3)当通过线圈的电流相等时,甲的匝数多,吸引的铁钉数目多,说明线圈匝数越多,磁性越强。
故答案为:(1)转换法;(2)A;大;(3)强。
(1)电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的;
(2)(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验,实验中应用了转换法,利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱;同时应用了控制变量法,要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系,需要控制另一个量。
20.【答案】断开 最右 5 U1U2−U1R0
【解析】解:
(1)为防止电路连接过程出现错误,连接电路时开关应断开;
(2)为防止电流过大而损坏电路,闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值处,即应将滑动变阻器的滑片调到最右端;
(3)电压表的示数如图乙所示,接量程为0∼3V,分度值为0.1V,读数为2V,电流表的示数为0.4A,则被测电阻为:
Rx=UxIx=2V0.4A=5Ω;
(4)闭合开关S1,滑动变阻器、Rx与R0串联,把开关S2接到a,此时电压表测Rx两端电压为U1;为得到R0两端电压,保持滑动变阻器滑片位置不动,把开关S2接到b端,此时电压表测出Rx与R0的总电压U2,根据串联电路电流、电压的规律可得:
U1Rx=U2−U1R0;
Rx阻值的表达式为:Rx=U1U2−U1R0。
故答案为:
(1)断开;
(2)最右;
(3)5;
(4)U1U2−U1R0。
(1)为防止电路连接过程出现错误,连接电路时开关应断开;
(2)为防止电流过大而损坏电路,闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值处;
(3)根据欧姆定律可以求得电阻阻值;
(4)闭合开关S1,滑动变阻器、Rx与R0串联,把开关S2接到a,此时电压表测Rx两端电压为U1;为得到R0两端电压,保持滑动变阻器滑片位置不动,把开关S2接到b端,此时电压表测出Rx与R0的总电压U2,根据串联电路电流、电压的规律可得Rx阻值的表达式。
本题考查电路的连接,电路故障分析,欧姆定律的应用,滑动变阻器的应用。
21.【答案】解:左边的磁体的右端为N极,右边的磁体的左端为S极,所以磁感线的方向是向右的。
答案如下图所示:
【解析】在磁体的周围磁感线是从磁体的N极出发回到S极。可以根据图示的磁体的NS极,确定磁感线的方向。
根据磁体的SN极,可以确定磁感线的方向,反过来也可以利用磁感线的方向来确定磁体的NS极。
22.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸水=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×600kg×(100∘C−20∘C)=2.016×108J;
(2)煤完全燃烧放出热量:
Q放煤=m煤q煤=22.4kg×3×107J/kg=6.72×108J;
煤炉的效率:
η=Q吸水Q放煤=2.016×108J6.72×108J×100%=30%;
(3)由题知,m热水=3kg,m冷水=2kg,热水初温t0热水=100∘C,冷水初温t0冷水=20∘C,c热水=c热水,
不计热量的损失,Q吸=Q放,
即c冷水m冷水(t−t0冷水)=c热水m热水(t0热水−t),
m冷水(t−t0冷水)=m热水(t0热水−t),
2kg×(t−20∘C)=3kg×(100∘C−t)
解得最终的水温:
t=68∘C。
答:(1)锅炉内的水吸收的热量为2.016×108J;
(2)此锅炉的效率为30%;
(3)两者混合后最终的水温是68∘C。
【解析】(1)知道锅炉内水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)知道燃烧煤的质量、热值,利用Q放=mq计算煤完全燃烧放出的热量;锅炉的效率等于水吸收的热量与煤完全燃烧放出热量的比值;
(3)不计热量的损失,Q吸=Q放,即c冷水m冷水(t−t0冷水)=c热水m热水(t0热水−t),据此计算最终的水温。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、热平衡方程的应用,第三问要细心,易错题!
23.【答案】解:(1)由题意和电路图可知,开关与触点a、b接通时,R1与R2并联,电热水壶处于加热挡状态;
开关自动与a、b断开,并与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电热水壶处于保温挡状态,
保温状态时,通过R2的电流为:I2=UR2=220V200Ω=1.1A;
(2)R2的功率为:P2=U2R2=(220V)2200Ω=242W;
加热挡时,R1消耗的电功率为:P1=P−P2=1210W−242W=968W;
由P=U2R可知,电阻R1的阻值为:R1=U2P1=(220V)2968W=50Ω;
(3)由P=UI可知,热水壶正常加热时的电流:I=PU=1210W220V=5.5A,
根据串联电路电流特点可知,通过电热水壶和电源线的电流相等,
则电源线消耗的功率:P线=I2R线=(5.5A)2×0.04Ω=1.21W;
(4)通过电热水壶和电源线的电流相等,而电源线的电阻远小于电热水壶的电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电热水壶产生的热量远大于电源线产生的热量,所以电热水壶工作时会发出大量的热,而其电源线却不怎么发热。
答:(1)保温状态时电路中的电流为1.1A;
(2)电阻R1的阻值为50Ω;
(3)电源线消耗的功率为1.21W;
(4)通过电热水壶和电源线的电流相等,而电源线的电阻远小于电热水壶的电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电热水壶产生的热量远大于电源线产生的热量,所以电热水壶工作时会发出大量的热,而其电源线却不怎么发热。
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