(课标通用)安徽省2019年中考物理总复习 素养全练21 电热与安全试题 - 副本.docx

(5)小红用如图3示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据焦耳定律可知,图4中能正确反映h-I关系的是 。

【拓展】用Q=IRt可以算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗?请用实例说明原因

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。

答案:(1)绝缘体 (2)见解析图 (3)相等 小于

(4)在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多 (5)A

【拓展】不能。含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转化为内能,W=UIt>Q。

解析:(1)烧瓶中装入的煤油是绝缘体。

(2)原实物图中,R与R1并联后与R2串联,根据实物电路,画出对应的电路图,如图所示。

(3)探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻相等,即选用的两电阻丝R1与

R2的阻值应相等,根据并联电路电流的规律,通过R1的电流小于通过R2的电流。

(4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多。

(5)小红用图3所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻与通电时间相同,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据转换法,煤油吸热越多,膨胀程度越大,液柱升高的越多,且膨胀程度与吸热多少成正比,根据焦耳定律可知,Q=IRt①,Rt为常数,且Rt>0,故由数学知识①式为Q关于I的抛物线,且开口向上,图4中能正确反映h-I关系的是A。

【拓展】用Q=IRt可以算电流通过任何用电器产生的热量,而W=UIt是计算电功的普遍适用的公式,Q=W的条件是:纯电阻电路,即不含有电动机等的电路(将电能全部转化为内能的电路)。如含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转化为内能,W=UIt>Q。W=UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。

21.(2018·甘肃兰州中考)探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”,他们选用了以下实验器材:两个完全相同的烧瓶,烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油,相同的温度计A和B、阻值分别为R1、R2的电阻丝(R1

2

2

t1,温度计B的示数为t2,发现t1

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(1)实验中是通过观察 来反映电流产生热量的多少。

(2)请指出实验过程中存在的问题: 。

(3)实验改进后得出的结论是: 。?导学号97404049?

答案:(1)温度计示数的变化 (2)没有控制烧瓶中的液体的质量和种类是相同的 (3)电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关;电阻越大,产生热量越多

解析:(1)实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少;

(2)实验中采用的是控制变量法,应控制烧瓶中的液体的质量和种类是相同的;

(3)实验改进后得出的结论是:电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关;电阻越大,产生热量越多。

22.(2018·内蒙古呼和浩特中考)一个彩色灯泡上标有“36 V 7.2 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)求:

(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;

(2)若接在220 V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行。 答案:(1)0.2 A 180 Ω (2)7个

解析:(1)由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL=??=

额

??额

7.2W

=0.2A,由I=??可得灯丝电阻:RL=??=36V

L

????额

36V

0.2A

=180Ω;

(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小

灯泡的个数:n=220V36V

≈6.11≈7个。

23.(2018·广东深圳中考)在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R0的最大阻值为100 Ω,用于加热的电阻丝R1的阻值为55 Ω。求闭合开关S后:

(1)电路中的最小电流(结果保留1位小数);

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(2)电热丝的最大加热功率;

(3)在最大加热功率下,用时100 s可以将1 kg常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×10 J/(kg·℃)] 答案:(1)1.4 A (2)880 W (3)35.2 ℃

解析:(1)当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,此时滑片P处于b端,电路的总电阻:

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R总=R0+R1=100Ω+55Ω=155Ω。

由欧姆定律可得,电路中的最小电流:

??Imin=??=155Ω≈1.4A;

总

220V

(2)当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电热丝的加热功率最大,此时滑片P处于a端,则最大

??2

加热功率:Pmax=??1

=

(220V)55Ω

2

=880W;

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(3)最大加热功率下,100s内产生的热量:Q=W=Pmaxt=880W×100s=8.8×10J,不考虑热量损失,牛奶吸收的热量:Q吸=Q=8.8×10J。

由Q吸=cmΔt可得,牛奶升高的温度:Δt=????=

??吸

8.8×104J

2.5×103J/(kg·℃)×1kg

4

=35.2℃。

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