中考物理分类汇编电功电功率焦耳定律Word文档下载推荐.doc
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请根据以上信息解答下列问题:
(1)将开关s与a、b相连时,____
发光(选填“红灯”或“绿灯”),此时电饭煲处于状态(选填“加热”或“保温”)
(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P1;
处于保温状态时,R的电功率为P2,P1:
P2=400:
1.请计算电阻R1的阻值。
(3)如果在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上,要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体,请设计出1种方案,并用简要的文字说明(也可配合作图说明)
19.(2018•烟台)常温常压下,一台标有“220V2000W“的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20℃的水烧开,需要的时间是 168s [假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×
103J/(kg•℃)]。
【分析】在1个标准大气压下水的沸点为100℃,又知道水的初温、质量、比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,不计热损失,根据W=Q吸=Pt求出需要的加热时间。
【解答】解:
在1个标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×
103J/(kg•℃)×
1kg×
(100℃﹣20℃)=3.36×
105J,
不计热损失,由W=Q吸=Pt可得,需要的加热时间:
t′====168s。
故答案为:
168s。
【点评】本题考查了吸热公式、电功公式的应用,关键是知道在1个标准大气压下水的沸点为100℃。
25.(2018•烟台)小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时连接了如图甲所示的电路
(1)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,经检查有一根导线连接错误,请你在电路中将连接错误的导线上打“×
”,并补测出正确的连线。
(2)正确连接电路后,滑片P移动到某一位置时,电压表和电流表示数如图乙所示小灯泡此时的电功率是多少?
(3)小明根据记录的多组数据绘制出小灯泡的I﹣U图象(图丙),分析评估时,小明对自己的实验产生了困惑,他认为:
由欧姆定律I=知,I与U之间的变化关系是正比函数,所以其图象理论上应该是过原点的一条直线,请你帮助他解除困惑。
【分析】
(1)伏安法测灯泡电功率,电流表应串联在电路中,电压表与灯泡并联;
据此分析电路图,找出错误,并改正;
(2)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(3)根据灯丝电阻随温度升高而增大的特点进行分析。
(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,灯泡连接错误,将灯泡左端接线柱与开关的右接线柱连线断开,改接为灯泡左接线柱与电压表负接线柱相连即可,电路图如图所示;
;
(2)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,
由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A,
则小灯泡的额定电功率P=UI=2.5V×
0.36A=0.9W;
(3)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以通过灯泡的电流与电压不成正比。
(1)如上图;
(2)小灯泡此时的电功率是0.9W;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题是测定小灯泡电功率实验,考查了电表的读数、电功率的计算、电路故障的分析、灯丝电阻与温度的关系,考查全面。
14.(2018•淄博)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,灯泡L发光,电压表有示数:
再闭合开关S2,电路中出现的情况是( )
A.电压表的示数变小 B.电路的总电阻不变
C.灯泡L的亮度不变 D.电路的总功率变大
(1)开关S1闭合后,为串联电路,电阻R与灯泡L串联;
开关S2闭合,灯泡L被短路,只有电阻R接入电路;
(2)根据电路结构及并联电路特点、欧姆定律及功率公式分析答题,做出选择。
ABC、只闭合开关S1,为串联电路,电阻R与灯泡L串联;
电压表测量的是R两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电压表示数要小于电源电压;
开关S2闭合时,灯泡被短路,灯泡不发光,电路中只有R,总电阻减小;
电压表测量的是电源电压,故电压表示数变大;
故ABC错误;
D、开关S2闭合后电路总电阻R总变小,电流变大,电阻R两端的电压变大,根据P=UI可知电路的总功率变大,故D正确。
故选:
D。
【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题,分析清楚电路结构、掌握串联电路的特点、掌握功率公式是正确解题的关键。
19.(2018•淄博)在“探究物质的吸热能力”实验中,把质量均为0.5kg的水和食用油分别装入两个相同的容器内,用相同的电加热器给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示。
不考虑实验中的热损失,加热2min食用油吸收的热量是 4.2×
104 J,电加热器的实际功率是 350 W.【c水=4.2×
103J/(kg•℃)】
(1)由题知食用油和水质量相同,升高的温度相同时水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍。
根据吸热公式Q=c吸m△t判断两物质的比热容之间的关系,从而得出食用油的比热容,然后利用Q=cm△t可求得加热2min食用油吸收的热量;
(2)不考虑实验中的热损失W=Q,利用P=可求得电加热器的实际功率。
用两个相同的电热器给质量相同的物质食用油和水加热,由图象可知,水温度升高到60℃需要4min,食用油温度升高到60℃需要2min。
因为物质吸收的热量和时间成正比,
所以,质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:
Q水吸=2Q油吸。
由Q吸=cm△t得:
c=,
则c水=2c油。
又因为c水=4.2×
103J/(kg•℃),
所以c油=c水=2.1×
加热2min食用油升高了60℃﹣20℃=40℃,
Q油吸=c油m油△t=2.1×
0.5kg×
40℃=4.2×
104J;
不考虑实验中的热损失W=Q=4.2×
电加热器的实际功率P===350W。
4.2×
104;
350。
【点评】本题考查热量的计算和实际功率的计算,能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题。
17.(2018•枣庄)如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个档位的转换,电热器在低温工作时的电功率是 2200 W,在高温档工作1min产生的热量是 3.96×
105 J。
(1)根据P=,当电阻最大时,电功率最小,为低温档,分析此时电路的连接,根据P=求出电热器在低温工作时的电功率;
(2)当两电阻并联时,旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小,由并联电阻的规律求出并联电阻,
根据Q高=t求出在高温档工作1min产生的热量。
根据P=,当电阻最大时,电功率最小,旋转扇形开关S接触c,即只有R2连入电路时为低温档,
P小===2200W
当两电阻并联时,旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小,
R并===,
在高温档工作1min产生的热量是:
Q高=t=×
60s=3.96×
105J。
6600;
3.96×
105。
【点评】本题并联电路的规律及电功率、电功率的计算,关键是低温档和高温档电路的连接。
2.(2018·
潍坊)最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是( )
A.欧姆B.焦耳C.奥斯特D.法拉第
解析:
英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出Q=I2Rt;
为了纪念他做出的贡献,人们将他的名字命名为热量(能量)的单位,故选B。
21.(2018·
潍坊)要测量一个额定电压为3.8V小灯泡的功率,小灯泡工作时的电阻约为10Ω.现有电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10Ω1A“、“50Ω0.5A”和500Ω0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干,电源(8V)一个
(1)为完成实验,应该选取规格为 的滑动变阻器;
(2)选出合适的滑动变阻器后,将实验器材连成如图所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动,观察到的现象是 (多选);
A.小灯泡变亮,电压表示数变大
B.电流表示数为零,小灯泡不亮
C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电压表示数接近8V,且示数不变
(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该导线打上“×
”号;
并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上;
(4)线路改正后,移动滑片,记录多组电流和电压U,并在坐标纸上做出1﹣U关系图象,如图所示。
由图可知小灯泡的额定功率为 W;
当小灯泡两端电压为3V时,灯泡电阻为 Ω。
(1)已知电源电压为8V且保持不变,实验中小灯泡额定电压为3.8V,电路中电流,I===0.38A,故变阻器分得的电压为U滑=8V﹣3.8V=4.2V,变阻器电压为小灯泡的倍,小灯泡电阻为10Ω时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻R滑大=×
10Ω≈11Ω,有三种规格滑动变阻器应选用“50Ω0.5A”的变阻器;
(2)由实物图可知,电压表串联在电路中,相当于开路,故电流表示数为零,小灯泡不亮,电压表测量电源的电压,示数为电源电压8V,故选BD;
(3)原电路中,电流表与小灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,改正后如下所示:
(4)由图象可知:
正常工作电灯的额定电压为3.8V,通过灯泡的电流为0.3A,此时灯泡的电功率P=UI=3.8V×
0.3A=1.14W,当小灯泡两端电压为3V时,灯泡的电流,I′=0.25A,电阻为R===12Ω;
答案:
(1)“50Ω0.5A”
(2)BD(3)如上图(4)1.1412
24.(2018·
潍坊)如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。
已知电热水袋加热效率为80%,水的比热容c=4.2×
103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×
103kg/m3.将袋内20℃的水加热到自动断电,求:
(1)袋内水吸收的热量
(2)需要的加热时间
额定电压
额定加热功率
220V
400W
袋内充水
自动断电温度
1.0L
60℃
解:
(1)由ρ=可得袋内水的质量:
m=ρ水V=1.0×
103kg/m3×
1.0×
103=1kg,
袋内水吸收的热量:
Q=cm(t﹣t0)=4.2×
103J
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- 中考 物理 分类 汇编 电功率 焦耳 定律