2023年浙江省科學(xué)中考第一輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)：第十八單元　電流熱效應(yīng)和電功率的測(cè)量

第十八單元電流熱效應(yīng)和電功率的測(cè)量1．下列用電器工作時(shí)，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是()第1題圖A．電風(fēng)扇 B．電水壺C．電視機(jī) D．微波爐2．[2022·安徽]如圖所示，電源電壓保持3V不變，電阻R1＝10Ω、R2＝20Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，則通電100s，電阻R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)___J。第2題圖3．[2021·杭州三區(qū)一模]電爐絲正常工作時(shí)，導(dǎo)線和電爐絲通過(guò)的電流相同，但電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為探究其原因，小樂(lè)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R1＞R2。第3題圖(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，燒瓶中應(yīng)加入等量的(選填“水”或“煤油”)；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)(選填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)示數(shù)的變化”)來(lái)反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。(3)實(shí)驗(yàn)表明：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。則“電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”的原因是。4．[溫州中考]小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，車牌識(shí)別成功相當(dāng)于圖中開(kāi)關(guān)S閉合。已知該電路電源電壓為6V，指示燈L工作時(shí)的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω，線圈阻值不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)后，線圈吸住鐵柱時(shí)，指示燈的功率為W。第4題圖5．[2021·杭州江干區(qū)一模]在測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)小燈泡的電阻約為10Ω，電源為2節(jié)新干電池(每節(jié)1.5V)串聯(lián)。第5題圖(1)圖甲是未連接好的電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路(注意電流表電壓表左側(cè)均為負(fù)接線柱)。(2)正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將；若閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)為2V，小金應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，同時(shí)眼睛注視，使小燈泡正常發(fā)光。(3)正常發(fā)光時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，由此可得出小燈泡的額定功率是W。6．[2022·杭州校級(jí)模擬]如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖。R1、R2為電熱絲，其中R2＝242Ω，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。第6題圖(1)電熱絲是利用電流的效應(yīng)工作的。分析可知，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電熨斗處于擋(選填“高溫”或“低溫”)。(2)電熨斗處于低溫?fù)鯐r(shí)，正常工作功率為100W。求：R1的電阻是多大？通電3min產(chǎn)生的熱量是多少？7．[2022·揚(yáng)州]如圖甲所示，將阻值為R0＝5Ω，R1＝10Ω，R2＝15Ω的3段電阻絲分別浸沒(méi)在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中(煤油已省略)，可以通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖乙所示連接電路，將S置于1，通電1min，A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高t1和t2，R1的功率為P1，則t1____t2(選填“>”“<”或“＝”，下同)。斷開(kāi)S，待煤油溫度降到初溫，將S置于2，通電1min，A溫度計(jì)示數(shù)升高t3，R2的功率為P2，則t1____t3，P1____P2。第7題圖8．[2022·杭州西湖區(qū)二模]在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，使用如圖甲所示的電路，其中電源電壓保持6V不變，小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω)。第8題圖(1)為能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究，下列四種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____(填字母)。A．“10Ω0.2A”的滑動(dòng)變阻器B．“10Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器C．“20Ω0.2A”的滑動(dòng)變阻器D．“20Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器(2)電路連接完成后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因：。(3)排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片至某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示；此時(shí)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____(選填“A”或“B”)端移動(dòng)。(4)多次測(cè)量，得出通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示。分析圖像可知：該小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為_(kāi)___W。燈絲電阻受溫度的影響情況是。9．在某次綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明利用蓄電池(電壓為24V)、電壓表(量程為0～15V)、校準(zhǔn)電阻R0、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為100Ω)等器材，設(shè)計(jì)了一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的方案(如圖甲所示)。選配合適的校準(zhǔn)電阻值，能夠使油箱裝滿汽油，滑動(dòng)變阻器的觸片在某一端時(shí)，油量表示數(shù)為最大值(即電壓表示數(shù)達(dá)到最大值)表示油箱中的汽油裝滿，滑動(dòng)變阻器的觸片在另一端時(shí)，油量表示數(shù)為零(即電壓表示數(shù)為零)。第9題圖(1)校準(zhǔn)電阻除了可以校準(zhǔn)表盤，還有什么作用？校準(zhǔn)電阻的阻值為多少？(2)整個(gè)電路消耗的電功率的變化范圍是多少？(3)另一個(gè)小組的小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，請(qǐng)你從能耗的角度說(shuō)說(shuō)這種方案的優(yōu)點(diǎn)。第十八單元電流熱效應(yīng)和電功率的測(cè)量1．下列用電器工作時(shí)，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是(B)第1題圖A．電風(fēng)扇 B．電水壺C．電視機(jī) D．微波爐2．[2022·安徽]如圖所示，電源電壓保持3V不變，電阻R1＝10Ω、R2＝20Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，則通電100s，電阻R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_10__J。第2題圖3．[2021·杭州三區(qū)一模]電爐絲正常工作時(shí)，導(dǎo)線和電爐絲通過(guò)的電流相同，但電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為探究其原因，小樂(lè)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R1＞R2。第3題圖(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，燒瓶中應(yīng)加入等量的__煤油__(選填“水”或“煤油”)；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)__溫度計(jì)示數(shù)的變化__(選填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)示數(shù)的變化”)來(lái)反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。(3)實(shí)驗(yàn)表明：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。則“電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”的原因是__電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，電流和通電時(shí)間相等，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，而電爐絲的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的電阻(合理即可)__?！敬鸢浮?1)如答圖所示。第3(1)題答圖【解析】(2)煤油的比熱容小于水的比熱容，在電阻產(chǎn)生相同熱量的情況下，煤油溫度升得更高，體積增大得更大，現(xiàn)象更加明顯，便于觀察；溫度計(jì)示數(shù)的變化越明顯，說(shuō)明電阻絲產(chǎn)生的熱量越多。4．[溫州中考]小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，車牌識(shí)別成功相當(dāng)于圖中開(kāi)關(guān)S閉合。已知該電路電源電壓為6V，指示燈L工作時(shí)的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω，線圈阻值不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)后，線圈吸住鐵柱時(shí)，指示燈的功率為_(kāi)_0.8__W。第4題圖【解析】滑動(dòng)變阻器和指示燈串聯(lián)，電路的總電流I總＝eq\f(U總,R總)＝eq\f(6V,5Ω＋10Ω)＝0.4A，此時(shí)指示燈的功率PL＝Ieq\o\al(2,總)RL＝(0.4A)2×5Ω＝0.8W。5．[2021·杭州江干區(qū)一模]在測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)小燈泡的電阻約為10Ω，電源為2節(jié)新干電池(每節(jié)1.5V)串聯(lián)。第5題圖(1)圖甲是未連接好的電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路(注意電流表電壓表左側(cè)均為負(fù)接線柱)。(2)正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將__滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處__；若閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)為2V，小金應(yīng)向__左__(選填“左”或“右”)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，同時(shí)眼睛注視__電壓表__，使小燈泡正常發(fā)光。(3)正常發(fā)光時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，由此可得出小燈泡的額定功率是__0.75__W?！敬鸢浮?1)如答圖所示。第5(1)題答圖6．[2022·杭州校級(jí)模擬]如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖。R1、R2為電熱絲，其中R2＝242Ω，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。第6題圖(1)電熱絲是利用電流的__熱__效應(yīng)工作的。分析可知，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電熨斗處于__高溫__擋(選填“高溫”或“低溫”)。(2)電熨斗處于低溫?fù)鯐r(shí)，正常工作功率為100W。求：R1的電阻是多大？通電3min產(chǎn)生的熱量是多少？【答案】(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，只有R1工作，此時(shí)為低溫?fù)?，則R1的阻值：R1＝eq\f(U2,P低溫)＝eq\f(（220V）2,100W)＝484Ω，此時(shí)3min產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P低溫t＝100W×180s＝18000J。7．[2022·揚(yáng)州]如圖甲所示，將阻值為R0＝5Ω，R1＝10Ω，R2＝15Ω的3段電阻絲分別浸沒(méi)在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中(煤油已省略)，可以通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖乙所示連接電路，將S置于1，通電1min，A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高t1和t2，R1的功率為P1，則t1__＜__t2(選填“>”“<”或“＝”，下同)。斷開(kāi)S，待煤油溫度降到初溫，將S置于2，通電1min，A溫度計(jì)示數(shù)升高t3，R2的功率為P2，則t1__＞__t3，P1__＞__P2。第7題圖【解析】如圖甲所示，若通電，根據(jù)焦耳定律得產(chǎn)生的熱量，被煤油吸收，使煤油溫度升高。根據(jù)Q吸＝cmΔt得質(zhì)量相同的煤油，升高的溫度不同，吸收的熱量不同，所以可以通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖乙所示連接電路，將S置于1，R0與R1串聯(lián)，則通過(guò)R0與R1的電流相同，設(shè)電源電壓為U，通電1min，根據(jù)焦耳定律和歐姆定律得，電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0＝(eq\f(U,R0＋R1))2R0t1，電阻R1產(chǎn)生的熱量Q1＝(eq\f(U,R0＋R1))2R1t1，因?yàn)镽0＝5Ω，R1＝10Ω，即R0＜R1，所以Q0＜Q1。再根據(jù)Δt＝eq\f(Q吸,cm)得，A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高t1＜t2R1的功率為P1＝(eq\f(U,R0＋R1))2R1＝eq\f(2U2,45)W①斷開(kāi)S，待煤油溫度降到初溫，將S置于2，通電1min，R0與R2串聯(lián)，則通過(guò)R0與R2的電流相同，根據(jù)焦耳定律和歐姆定律得，電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0′＝(eq\f(U,R0＋R2))2R0t1，因?yàn)镽0＋R1＝5Ω＋10Ω＝15Ω，R0＋R2＝5Ω＋15Ω＝20Ω即R0＋R1＜R0＋R2所以Q0＞Q0′A溫度計(jì)示數(shù)升高t3，則t1＞t3R2的功率為P2＝(eq\f(U,R0＋R2))2R2＝eq\f(3U2,80)W②由①②得P1＞P2。8．[2022·杭州西湖區(qū)二模]在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，使用如圖甲所示的電路，其中電源電壓保持6V不變，小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω)。第8題圖(1)為能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究，下列四種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__D__(填字母)。A．“10Ω0.2A”的滑動(dòng)變阻器B．“10Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器C．“20Ω0.2A”的滑動(dòng)變阻器D．“20Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器(2)電路連接完成后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因：__小燈泡斷路__。(3)排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片至某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示；此時(shí)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__B__(選填“A”或“B”)端移動(dòng)。(4)多次測(cè)量，得出通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示。分析圖像可知：該小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為_(kāi)_0.7__W。燈絲電阻受溫度的影響情況是__溫度越高，燈絲電阻越大__。9．在某次綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明利用蓄電池(電壓為24V)、電壓表(量程為0～15V)、校準(zhǔn)電阻R0、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為100Ω)等器材，設(shè)計(jì)了一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的方案(如圖甲所示)。選配合適的校準(zhǔn)電阻值，能夠使油箱裝滿汽油，滑動(dòng)變阻器的觸片在某一端時(shí)，油量表示數(shù)為最大值(即電壓表示數(shù)達(dá)到最大值)表示油箱中的汽油裝滿，滑動(dòng)變阻器的觸片在另一端時(shí)，油量表示數(shù)為零(即電壓表示數(shù)為零)。第9題圖(1)校準(zhǔn)電阻除了可以校準(zhǔn)表盤，還有什么作用？校準(zhǔn)電阻的阻值為多少？(2)整個(gè)電路消耗的電功率的變化范圍是多少？(3)另一個(gè)小組的小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，請(qǐng)你從能耗的角度說(shuō)說(shuō)這種方案的優(yōu)點(diǎn)。【答案】(1)保護(hù)電路。當(dāng)油箱裝滿油時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片在最下端，連入電路電阻為100Ω，電壓表示數(shù)為15V，根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流I＝eq\f(UR,R)＝eq\f(15V,100Ω)＝0.15A。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，校準(zhǔn)電阻兩端電壓U0＝U－UR＝24V－15V＝9