2023年初中物理自主招生講義62（師生版）

初中物理自主招生講練621．電流的熱效應(yīng)【知識點的認識】一、電流的熱效應(yīng)：（1）定義：當(dāng)電流通過電阻時，電流作功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)（2）影響因素：與通電的時間、電流、電阻有關(guān)，通過導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體的電阻越大，通電時間越長，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多；（3）公式：Q＝I2Rt（普遍適用）Q＝W＝UIT（只適用于電熱器）式中：I﹣通過導(dǎo)體的電流，單位是安培（A）；R﹣﹣導(dǎo)體的電阻，單位是歐姆；t﹣﹣電流通過導(dǎo)體的時間，單位是秒（S）；Q﹣﹣電流在電阻上產(chǎn)生的熱量，單位是焦（J）．二、電流的化學(xué)效應(yīng)：（2）定義：電流通過導(dǎo)電的液體會使液體發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生新的物質(zhì)．電流的這種效果叫做電流的化學(xué)效應(yīng)．（2）原理：主要是電流中的帶電粒子（電子或離子）參與而使得物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化．化學(xué)變化中往往是這個物質(zhì)得到了電子，那個物質(zhì)失去了電子而產(chǎn)生了的變化．最典型的就是氧化還原反應(yīng)．而電流的作用使得某些原來需要更加苛刻的條件才發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生了，并使某些反應(yīng)過程可逆了（比如說電鍍、電極化）．三、電流的磁效應(yīng)．任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)．給繞在軟鐵心周圍的導(dǎo)體通電，軟鐵心就產(chǎn)生磁性，這種現(xiàn)象就是電流的磁效應(yīng)．如電鈴、蜂鳴器、電磁揚聲器等都是利用電流的磁效應(yīng)制成的．【命題方向】第一類常考題：電流的熱效應(yīng)如圖所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．B．C．D．電飯鍋筆記本電腦電風(fēng)扇電視機分析：電流流過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)，發(fā)生電流的熱效應(yīng)時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；分析各用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化方向、根據(jù)用電器的工作原理逐一分析做出選擇．解：A、電飯鍋工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)工作的，故A正確；B、電腦主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，故B錯誤；C、電風(fēng)扇工作時電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，利用了通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而工作的，故C錯誤；D、電視機工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，故D錯誤．故選：A．點評：本題主要考查學(xué)生對：電流的熱效應(yīng)，知道電流熱效應(yīng)的概念及利用電流熱效應(yīng)工作的用電器能量轉(zhuǎn)化的方向，是正確解題的關(guān)鍵．第二類常考題：電流的磁效應(yīng)如圖所示的四個圖的裝置可以用來演示物理現(xiàn)象，則下列表述正確的是（）A．圖甲可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．圖乙可用來演示磁場對電流的作用C．圖丙可用來演示電流的磁效應(yīng)D．圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系分析：本題考查電磁感應(yīng)、電流的磁效應(yīng)，可根據(jù)實驗裝置及實驗的現(xiàn)象進行判斷．解：A、甲圖中開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒內(nèi)通以電流，則導(dǎo)體在磁場力的作用下發(fā)生運動，故演示的為磁場對電流的作用，故A錯誤；B、乙圖中導(dǎo)體棒ab在磁場中做切割磁感線運動時，電流表中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故演示的為電磁感應(yīng)，故B錯誤；C、放在小磁針上方的導(dǎo)線中有電流通過時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生了磁場，即演示了電流的磁效應(yīng)，故C正確；D、通電后串聯(lián)的兩繞有線圈的鐵釘都可吸引小鐵釘，但左邊吸引的個數(shù)要多，說明通電螺線管的磁極強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)，故D錯誤；故選C．點評：物理為實驗學(xué)科，很多知識來自于實驗，故應(yīng)注意對實驗學(xué)習(xí)的重視，掌握好實驗的原理及現(xiàn)象．【解題方法點撥】要熟悉相關(guān)知識，了解各電流效應(yīng)所對應(yīng)的應(yīng)用．一．電流的熱效應(yīng)（共4小題）1．下列用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電暖氣 B．計算器 C．電視機 D．筆記本電腦2．如圖所示的用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．計算器 B．電風(fēng)扇 C．電暖氣 D．電視機3．假設(shè)導(dǎo)體沒有電阻，當(dāng)用電器通電時，下列說法正確的是（）A．白熾燈仍然能發(fā)光 B．電動機仍然能轉(zhuǎn)動 C．電飯鍋仍然能煮飯 D．電熨斗仍然能熨衣服4．圖為一種電磁爐的原理示意圖，它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，磁化鐵磁性材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無數(shù)小的感應(yīng)電流（渦流）而產(chǎn)生熱量；同時，被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱，從而使鍋體自身發(fā)熱達到加熱食物的目的。（1）使用電磁爐加熱食物時，不產(chǎn)生明火，無煙塵、無廢氣、清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識（只寫名稱，不寫內(nèi)容）。（2）在使用電磁爐時，鍋和爐之間熱量的傳遞方向是。A.從鍋到爐B.從爐到鍋（3）電磁爐加熱食物的過程中，消耗能轉(zhuǎn)化為。2．焦耳定律【知識點的認識】（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律．（2）公式：Q＝I2Rt，公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆（Ω），通過的時間t的單位要用秒（s）這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）．（3）變形公式：Q＝t，Q＝UIt．【解題方法點撥】（1）在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即W＝Q；在非純電阻電路中，電能大部分轉(zhuǎn)化為其他能，已小部分轉(zhuǎn)化為熱能，電功大于電熱，W＝Q+W其他．（2）探究電熱與哪些因素有關(guān)：①怎樣用轉(zhuǎn)換法體現(xiàn)電熱：用溫度計升高的度數(shù)；用細管內(nèi)液柱升高的高度；用氣球膨脹的大小．②怎樣用控制變量法研究與電阻的關(guān)系：串聯(lián)時控制電流和通電時間一定，并聯(lián)時控制電壓與通電時間一定．【命題方向】本知識點主要考查焦耳定律的應(yīng)用，考察的形式主要是選擇題、填空題．第一類?？碱}：如圖所示，是研究電流熱效應(yīng)的部分實驗電路，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值．比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量Q甲、Q乙的大小，下面關(guān)系中正確的是（）A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙分析：兩電阻絲串聯(lián)，流過它們的電流I相等，通電時間t相等，由U＝IR判斷它們間的電壓關(guān)系，由Q＝I2Rt判斷它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系．解：由于兩電阻絲串聯(lián)，流過它們的電流I相等，通電時間t相等，由題意知：R甲＜R乙，由U＝IR知：U甲＜U乙；由Q＝I2Rt知：Q甲＜Q乙；故選C．點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點，歐姆定律，焦耳定律，熟練掌握基礎(chǔ)知識是正確解題的關(guān)鍵．第二類?？碱}：關(guān)于電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，以下說法正確的是（）A．根據(jù)Q＝I2Rt可知，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多B．根據(jù)Q＝t可知，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少C．根據(jù)Q＝UIt可知，相同時間內(nèi)，電流產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān)D．根據(jù)Q＝I2Rt可知，在電流一定時，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多分析：焦耳定律的定義式是Q＝I2Rt，導(dǎo)出式有Q＝t和Q＝UIt，如果不是純電阻電路，只能用定義式來算，如果是純電阻電路，關(guān)鍵是看控制什么因素一定，決定用哪個公式來計算，如電流一定時用Q＝I2Rt，電壓一定時用Q＝t解：A、沒有說明控制電流一定，故缺少條件，結(jié)論不一定正確；B、沒有說明控制電壓一定，故缺少條件，結(jié)論不一定正確；C、此公式是導(dǎo)出式，只能說明電熱在數(shù)值上等于電流、電壓、時間的乘積，與電阻是否有關(guān)要看定義式，故結(jié)論不正確；D、電流、時間一定時，電熱與電阻成正比，故結(jié)論正確．故選D．判斷電熱的多少，一要判斷是否純電阻電路，決定導(dǎo)出式是否可用，如果非純電阻，只能用Q＝I2Rt，如果是純電阻，Q＝I2Rt和Q＝t都適用；二要找出U不變還是I不變，如果U不變，用Q＝t，如果I不變，用Q＝I2Rt．二．焦耳定律（共7小題）5．電烙鐵通電一段時間后變得很燙，而連接電烙鐵的導(dǎo)線卻沒有明顯發(fā)熱，這是主要是因為（）A．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 B．導(dǎo)線散熱比電烙鐵快 C．通過導(dǎo)線的電流小于通過電烙鐵的電流 D．導(dǎo)線的電阻遠小于電烙鐵電熱絲的電阻6．小潔家購買了一臺電飯鍋，在使用時聞到橡膠的焦糊味，用手摸其電源線發(fā)現(xiàn)很熱，而其它用電器仍正常工作，請你用所學(xué)的物理知識幫小潔分析一下，發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是（）A．電壓太高 B．電源線太粗 C．電源線太細 D．電源線太短（多選）7．小輝想探究電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)。他連接了如圖所示的電路進行實驗，其中兩個完全相同的燒瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相等、初溫均為25℃的煤油，阻值為5Ω和10Ω的電阻絲R1、R2．閉合開關(guān)一段時間后，記錄此時兩個溫度計的示數(shù)。根據(jù)上述實驗，下列說法中正確的是（）A．此實驗探究的是熱量與電阻的關(guān)系 B．此實驗探究的是熱量與電流的關(guān)系 C．此實驗探究的是熱量與時間的關(guān)系 D．此實驗中用溫度計示數(shù)變化的大小反映產(chǎn)生熱量的多少（多選）8．為了研究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”，小秋設(shè)計如圖實驗：先在一塊電路板上插上四根相同的竹筷，然后在相對的兩根竹筷間分別連上阻值不同的電阻絲AB和CD（RAB＜RCD），最后和開關(guān)、蓄電池組成一電路。實驗時，小秋將一塊長方體泡沫塊水平放在兩根電阻絲上，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)擱在CD上的泡沫塊先被切斷。下列說法正確的是（）A．本實驗研究的是電熱Q與電流I的關(guān)系 B．實驗中兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量是QAB＞QCD C．將泡沫塊換成薄石蠟塊也可以完成該實驗 D．本實驗研究的是電熱Q與電阻R的關(guān)系9．如圖所示，甲、乙兩個完全相同的玻璃瓶內(nèi)有阻值分別為R甲、R乙的電阻絲，瓶中插入溫度計a、b。（1）利用此裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時，在兩瓶中加入質(zhì)量、初溫都相同的煤油。閉合開關(guān)一段時間，可以通過比較，判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。此方案是探究和時間相同時，電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與大小的關(guān)系。（2）在甲、乙兩瓶內(nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體，且電阻絲的阻值R甲R乙時（選填“＞”、“＜”或“＝”），可以比較不同物質(zhì)的吸熱能力。閉合開關(guān)一段時間，可以通過比較，判斷甲、乙兩瓶內(nèi)液體的比熱容。10．如圖，甲、乙兩透明密閉容器中都有一段電阻絲，內(nèi)有質(zhì)量相等的空氣，U形管中液面高度的變化可以反映密閉容器中空氣溫度的變化。（1）為研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，將此裝置兩端接到電源，通電一段時間后，電流在容器中產(chǎn)生的熱量較多；（2）若在原電路中再串聯(lián)一個滑動變阻器，當(dāng)通電相同的時間時，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。11．某同學(xué)組裝了如圖所示的實驗裝置來研究電流的熱效應(yīng)，其中甲、乙為兩個完全相同的密閉容器，a、b、c為每根阻值均為5Ω的電阻絲。（1）該同學(xué)設(shè)計此實驗裝置的目的主要是探究下列哪一種關(guān)系。A．電阻產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系B．電阻產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系C．電阻產(chǎn)生的熱量與通過該電阻的電流的關(guān)系（2）a、b兩根電阻絲在相等的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為Qa：Qb＝。（3）若將C電阻絲換成10Ω的電阻絲。則此時a、b兩根電阻絲在相等的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為Q'a：Q'b＝。（4）若接通電路后U形管內(nèi)A內(nèi)的液面高度差明顯變大，而U形管B的液面高度差沒有變化，則出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是（可多選）。A．a(chǎn)電阻絲斷路B．b電阻絲斷路C．c電阻絲斷路D．c電阻絲短路。3．焦耳定律的計算及其應(yīng)用【知識點的認識】（1）公式：Q＝I2Rt．Q表示電熱，單位是焦耳J；I表示電流，單位是安培A；R表示電阻，單位是歐姆Ω；t表示時間，單位是秒s．（2）推導(dǎo)式：Q＝t和Q＝UIt．（僅適用于純電阻電路）（3）電熱與電能的關(guān)系：純電阻電路時Q＝W；非純電阻電路時Q＜W．【解題方法點撥】（1）電熱與電功的關(guān)系：應(yīng)用公式電功電功率焦耳定律適用范圍基本公式W＝UItP＝UIQ＝I2Rt普遍適用導(dǎo)出公式W＝t＝I2RtP＝＝I2RQ＝t＝UIt純電阻電路W＝Q（2）公式Q＝I2Rt是電流產(chǎn)生熱效應(yīng)的公式，與W＝UIt不能通用．W＝UIt是電流做功的計算公式，如果電流做功時，只有熱效應(yīng)，則兩公式是等效的；如果電流做功時，同時有其他能量轉(zhuǎn)化，像電動機工作時，電能既轉(zhuǎn)化為熱能，也轉(zhuǎn)化為動能，則Q＝I2Rt只是轉(zhuǎn)化為電熱的部分，W＝UIt則是總的電功．只有對純電阻電路才有W＝Q，對非純電阻電路Q＜W．【命題方向】第一類?？碱}：焦耳定律的簡單運用李同學(xué)自制了一個簡易“電熱驅(qū)蚊器”，它的發(fā)熱元件是一個阻值為1.0×104Ω的電阻，將這個電熱驅(qū)蚊器接在電源的兩端，當(dāng)電源兩端電壓為220V時，100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為484J．分析：電熱驅(qū)蚊器為純電阻的電熱器，可以利用焦耳定律Q＝I2Rt＝t求電熱驅(qū)蚊器100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量．解：Q＝I2Rt＝t＝×100s＝484J．故答案為：484．點評：本題考查了焦耳定律的應(yīng)用，焦耳定律Q＝I2Rt適用于任何用電器求電流產(chǎn)生的熱量，Q＝t只適用于純電阻用電器（電熱器）求電流產(chǎn)生的熱量．第二類?？碱}：綜合應(yīng)用題熔絲在電路中起保護作用，電流過大時，能自動切斷電路．下表是一段熔絲的數(shù)據(jù)長度L橫截面積S電阻R密度ρ比熱容C熔點t5cm2mm20.2Ω11×103kg/m31.3×103J/（kg?℃）327℃（1）請計算當(dāng)電路中電流達20A時，在0.5s內(nèi)該熔絲溫度將升高多少度？（設(shè)電阻的變化和散熱不計）（2）銅的熔點為1083℃，試說明為什么不能用銅絲代替熔絲．分析：（1）電流通過導(dǎo)體時，由于電流的熱效應(yīng)，導(dǎo)體要發(fā)熱；根據(jù)焦耳定律，產(chǎn)生的熱量可以用Q＝I2Rt來計算；再根據(jù)熱量計算公式Q＝cm△t的變形公式△t＝，計算熔絲升高的溫度．（2）保險絲是由電阻大、熔點低的材料制作的，當(dāng)電路中電流過大時，保險絲由于溫度過高熔斷，從而起到保護電路的作用．解：（1）①根據(jù)焦耳定律，熔絲產(chǎn)生的熱量是：Q＝I2Rt＝（20A）2×0.2Ω×0.5s＝40J②根據(jù)熱量公式Q＝cm△t變形得答：當(dāng)電路中電流達20A時，在0.5s內(nèi)該熔絲溫度將升高28℃．（2）保險絲的作用是當(dāng)電路中的電流過大時，能自動切斷電路，它是利用了電流的熱效應(yīng)來工作的，故要用電阻率大、熔點低的合金制成．保險絲千萬不能用銅絲代替，因為電流過大時，銅絲的熔點高，不易熔斷，起不到保護電路的作用．答：因為電流過大時，銅絲的熔點高，不易熔斷，起不到保護電路的作用，所以不能用銅絲代替熔絲．點評：（1）熔絲的質(zhì)量的計算是容易出錯的地方，要把它看成圓柱體，用m＝ρV＝ρSL計算，注意長度L和面積S的單位；（2）考查了熔絲的作用和制作材料的特點，現(xiàn)在的家庭使用空氣開關(guān)來代替熔絲，使用更方便．三．焦耳定律的計算及其應(yīng)用（共13小題）12．在某電壓下用兩個不同的電熱絲燒開水，不計熱量損失，單獨用第一個燒，用時t1，單獨用第二個燒同樣的水，用時t2。如果把兩電熱絲并聯(lián)使用，接在相同電壓下一起燒同樣的水，所用時間為（）A． B． C．t1+t2 D．|t1﹣t2|13．甲、乙兩個電熱器的電阻之比為5：4，通過的電流之比為2：1，通電時間之比為1：4，則電流通過甲、乙兩個電熱器產(chǎn)生的熱量之比為（）A．5：4 B．5：8 C．1：5 D．5：114．如今大城市普遍存在著停車難的問題，圖甲是集存車、綠化、景觀、防盜、戶外廣告等多功能為一體的“路邊空中綠化存車亭”；存車時只需40s就可以把車子“鎖上天”。圖乙為“路邊空中綠化存車亭”的工作原理圖，其中A為存車架，O為桿OB的轉(zhuǎn)動軸，桿的B端固定懸掛泊車裝置，BC為牽引OB桿轉(zhuǎn)動的鋼絲繩，M為牽引鋼絲繩的電動機。存車時，汽車開到存架上，電動機通過鋼絲繩BC將桿OB拉到一定高度固定；取車時，將OB桿放下使存車架落回地面。請根據(jù)以上信息回答下列問題（忽略O(shè)B的重力和機械各部分的摩擦力）：（1）圖乙中使用了定滑輪，它的作用是。（2）這臺電動機正常工作時兩端的電壓為220V，通過線圈的電流為10A，若此線圈的電阻為3Ω，那么它在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J。15．如圖中表示一方框內(nèi)有兩段相同阻值的電熱絲的熱水器，每段電阻值都是24.2Ω，熱水器內(nèi)盛有初溫和質(zhì)量一定的水，將A、C接到電壓220V的電源上，通電22.4min能把水燒開。若將A、C連接后再將A、B接到電壓220V的電源上，則燒開同樣的水需要min。16．如圖所示，是研究“在相同時間內(nèi)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系”的實驗裝置。若電阻絲R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，通過電路中的電流為0.5A，則甲電阻絲在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J。17．一臺電動機正常時線圈兩端的電壓為220V，線圈的電阻為2Ω，通過線圈的電流為10A．這臺電動機正常工作時，一秒鐘消耗的電能為焦，線圈產(chǎn)生的熱量為焦。18．阻值為100Ω的電阻絲，通過的電流為2A，則通電60s的過程中電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量為J。19．如右圖所示電路，各電阻阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω，R4＝6Ω，在同一段時間內(nèi)放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3和Q4，則＝。20．圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示。求（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流；（3）求R1和R2的阻值分別是多少？21．如圖為小穎同學(xué)設(shè)計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖1中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I＜10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I0＝15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖2，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V。（1）銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？（2）保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量。（3）為使控制電路正常工作，保護電阻R0的阻值至少為多大？若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少？22．一根阻值為10Ω的電阻絲，通電10s，通過該電阻絲的電流為2A，則電流通過該電阻絲產(chǎn)生的熱量為J。23．如圖甲為小穎同學(xué)設(shè)計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖甲中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I＜10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I0＝15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖乙，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V。（1）銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？（2）保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量；（3）為使控制電路正常工作，保護電阻R0的阻值至少為多大？若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少？24．北方的冬天，室外很冷，可交通警察還要長時間站在道路上指揮交通某同學(xué)為交警同志設(shè)計了一種保溫鞋，設(shè)計的電路如圖所示，其中R1為9Ω的發(fā)熱電阻，R2為調(diào)節(jié)電阻，此電路具有加熱擋和保溫擋已知兩種工作狀態(tài)下發(fā)熱電阻的功率之比為9：1，調(diào)節(jié)電阻在保溫狀態(tài)下的功率為2W，求：（1）調(diào)節(jié)電阻的阻值；（2）電源電壓；（3）發(fā)熱電阻在加熱狀態(tài)下，每小時產(chǎn)生的熱量。4．電熱的利用與防止【知識點的認識】（1）電流的效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）電流熱效應(yīng)的實質(zhì)：是電流通過導(dǎo)體時，由電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）電熱器：電流通過導(dǎo)體時將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器。其優(yōu)點是清潔、無污染、熱效率高，且便于控制和調(diào)節(jié)電流。（4）有時人們利用電熱，如電飯鍋、電熨斗等；有時人們防止電熱產(chǎn)生的危害，如散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等?！窘忸}方法點撥】（1）電流有三大效應(yīng)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。（2）任何用電器，只要有電阻存在，電流通過時就會有熱效應(yīng)；電流流過超導(dǎo)體不會有熱效應(yīng)。（3）判斷用電器是否利用電流的熱效應(yīng)工作，最簡單的方法是看用電器的工作目的?！久}方向】會判斷哪些用電器是利用電熱工作；能比較出家用電器中相同時間內(nèi)產(chǎn)生電熱最多的用電器。四．電熱的利用與防止（共2小題）25．將一臺“220V100W”的電風(fēng)扇、一個“220V100W”的充電器、一把“220V100W”的電烙鐵分別接到220V的電源上，在相同的時間內(nèi)，電流通過它們產(chǎn)生的熱量最多的是（）A．電烙鐵 B．充電器 C．電風(fēng)扇 D．一樣多26．李老師做了這樣一個演示實驗：如圖所示，由電源、導(dǎo)線、一段裸導(dǎo)線和一段電阻絲構(gòu)成一個簡單電路，在電阻絲和裸導(dǎo)線上裹上相同的兩張紙，接通電路，觀察到通電的電阻絲使紙片燃燒，而裸導(dǎo)線上裹的紙卻沒有燃燒。請你根據(jù)這個演示提出一個相關(guān)的物理問題？并根據(jù)問題提出一個對應(yīng)的猜想。5．電功與電熱的綜合計算【知識點的認識】題型1：如表所示，是某家庭電熱飲水機說明書的﹣些數(shù)據(jù)，用時13min將1L的水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下從20℃加熱到沸騰．（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃））熱水箱容量1L加熱時功率500W額定電壓220V保溫時功率50W求在這一過程中：（1）電熱飲水機工作時的最大電流；（2）在加熱過程中，電熱飲水機消耗的電能；（3）在加熱過程中，電熱飲水機中水吸收的熱量．分析：（1）加熱時飲水機的電流最大，根據(jù)P＝UI求出其大??；（2）根據(jù)W＝Pt求出在加熱過程中電熱飲水機消耗的電能；（3）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，再根據(jù)Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量．解：（1）加熱時電流最大，根據(jù)P＝UI可得：I＝＝≈2.27A；（2）加熱時間：t＝13min＝13×60s＝780s，在加熱過程中，電熱飲水機消耗的電能：W＝Pt＝500W×780s＝3.9×105J；（3）水的體積：V＝1L＝10﹣3m3，ρ＝可得，水的質(zhì)量：m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝lkg，水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J．答：（1）電熱飲水機工作時的最大電流約為2.27A；（2）在加熱過程中，電熱飲水機消耗的電能為3.9×105J；（3）在加熱過程中，電熱飲水機中水吸收的熱量為3.36×105J．點評：本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到電功率公式、電功公式、密度公式和吸熱公式，關(guān)鍵是從表格中得出相關(guān)信息，計算過程要注意單位的換算．題型2：在一次課外活動中，小華同學(xué)對家里的電磁爐進行了相關(guān)的觀察和研究，并記錄了電磁爐及她家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)，如表所示．（水的比熱容為c＝4.2×103J/（kg?℃）．觀察對象有關(guān)記錄研究活動電磁爐銘牌U額＝220VP額＝1kW①用電磁爐加熱一壺水（水的質(zhì)量m＝2kg，初溫t0＝30℃）②關(guān)閉家里其它用電器．只將該電磁爐接入電路燒水，觀察到電能表表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，最后測得水的溫度t＝50℃電能表銘牌220V10（40）A50Hz2000r/kW?h請你根據(jù)小華同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料，求解在這段時間內(nèi)：（1）水所吸收的熱量；（2）電磁爐的實際功率；（3）電磁爐燒水的效率．分析：（1）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（2）知道只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，利用電能表的參數(shù)“2000r/kW?h”求電磁爐工作5min消耗的電能；知道電磁爐工作5min消耗的電能，利用P＝求電磁爐的功率；（3）電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．解：（1）Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（50℃﹣30℃）＝1.68×105J；（2）電磁爐工作5min消耗的電能：W＝＝×3.6×106J＝2.7×105J；電磁爐的功率：P＝＝＝900W；（3）電磁爐燒水的效率：η＝＝≈62.2%．答：（1）水所吸收的熱量為1.68×105J；（2）電磁爐的實際功率為900W；（3）電磁爐燒水的效率為62.2%．點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活及到了實際功率、額定電壓、額定功率的理解，考查了消耗電能的計算、熱量的計算、電功率的計算，對電能表參數(shù)的理解和運用是本題的關(guān)鍵．五．電功與電熱的綜合計算（共34小題）27．在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5kg的水，把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻。其溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停的攪拌，電動機的功率P為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。若不考慮容器的內(nèi)能變化，水最終的溫度約為（）A．10℃ B．30℃ C．40℃ D．50℃28．用“220V，800W”的電熱壺?zé)Ｈ舨豢紤]能量損失。當(dāng)把它接入110V的電源上時，在32分鐘內(nèi)可將一壺水燒開，若將該壺接在220V電源上時，燒開同樣一壺水所用時間為（）A．8分鐘 B．16分鐘 C．64分鐘 D．128分鐘29．空氣能熱水器的工作原理是：空氣能熱水器在工作時，從空氣中吸收的熱量為Q，消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸，即Q吸＝Q+W．某型號的空氣能熱水器電功率為1400W，工作時消耗的電能W是水吸收熱量Q吸的三分之一。當(dāng)用此熱水器將100kg的水從15℃加熱到55℃時，所用的加熱時間是s。（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃））30．在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量為0.5千克的水，把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻。其溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌，電動機的功率為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。若不考慮容器的內(nèi)能變化，已知水的比熱容4.2×103J/（kg?℃），則在考慮室溫的自動冷卻的情況下，水最終溫度是。31．用“220V800W”的電水壺?zé)?，若不考慮能量損失，當(dāng)接在110V電源上時，用時32min可將一壺水燒開，如果接在220V電源上時，燒開同樣一壺水所用的時間是min。32．在一種塑料工藝品加工制作過程中，需要用98℃的熱水給塑料加熱，稱為水浴加熱法，若容器中盛有1.5kg98℃的水，由于環(huán)境溫度較低，使得熱水由于散熱而每分鐘降低7℃．現(xiàn)用一根電阻為60Ω的電熱絲給水加熱，設(shè)電流產(chǎn)生的熱都被水吸收，則恰能保持98℃的水溫，那么在電阻絲兩端應(yīng)加V的電壓。（水的比熱為4.2×103J/（kg?℃））33．為了緩解用電高峰期電力緊張的矛盾，我國有有些地區(qū)使用了“分時電（能）表”，下列表格是采用分時計費前、后的電費價目表：原電表計費方法分時電表計費方法時間范圍全天高峰期低谷期6：00﹣22：0022：00﹣次日6：00單元（元/度）0.500.550.32小明家每天要用電水壺將質(zhì)量為3kg、初溫為20℃的水燒開。已知氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）．則：這些水被燒開需要吸收的熱量為J；使用分時電表后，小明家把燒水時間安排在用電低谷期。若不計熱量損失，則僅此一項一個月（以30天計）比原來節(jié)省的電費為元。34．一個有加熱和保溫兩種狀態(tài)的微型電熱水器，內(nèi)部簡化電路如圖所示，它由控制電路和工作電路兩部分組成，其中R0為熱敏電阻，它的阻值隨溫度的升高而減小，開關(guān)S0和S都閉合時，電熱水器開始加熱，加熱狀態(tài)時工作電路的功率為1100W。當(dāng)電熱水器中水的溫度達到50℃時，電磁鐵才會把銜鐵吸下，使B、C兩個觸點接通，電熱水器處于保溫狀態(tài)。已知R2＝2156Ω，c水＝4.2×103J/（kg?℃），求：（1）R1的電阻。（2）當(dāng)溫度達到50℃后，通電10min，R2產(chǎn)生的熱量。（3）將2.2kg的水從15℃加熱到45℃，需要通電5min，則電熱水器的加熱效率。35．如圖為某型號電熱水器電路原理圖，虛線框內(nèi)的R、R2為兩個加熱電阻，在電路中可以實現(xiàn)加熱和保溫功能。熱水器加熱電阻R的額定電壓為220V。加熱時，按下溫控開關(guān)S與a、b接觸，此時紅色指示燈亮；當(dāng)達到一定溫度時，溫控開關(guān)S自動跳接到c，使熱水器處于保溫狀態(tài)，此時綠色指示燈亮（綠燈電阻不計）；加熱電阻R在加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時的功率之比為9：1，紅燈標(biāo)有“15V5W”的字樣，熱水器工作時兩燈均正常發(fā)光。求：（1）紅燈正常發(fā)光時的電阻R紅；（2）電阻R1的阻值；（3）當(dāng)熱水器處于加熱狀態(tài)時，將20L水溫度升高50℃用時14min，設(shè)此過程中加熱電阻產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。求加熱電阻R的額定加熱功率和加熱電阻R2的阻值。[已知：c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]36．有一種WSJ﹣60型號電水壺，如圖1是電水壺的電路圖，L1為電源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈，R1、R2、R3為指示燈的保護電阻，其大小為100kΩ左右；R為加熱器，其電阻小于100Ω；S1、S2為壓鍵開關(guān)；ST溫控器是一個雙金屬片溫控開關(guān)，當(dāng)溫度較低時，其處于閉合狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到一定值后，會自動斷開，從而實現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。當(dāng)水壺放在底座上時，就分別壓下壓鍵開關(guān)S1、S2，并接通電路，如果插頭插入插座后，就接通了電源，電源指示燈就亮，反之就斷開。該壺有手動和自動兩種工作狀態(tài)。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到手動擋時，加熱電阻連入，開始加熱，水沸騰以后再將鈕子開關(guān)撥回。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到自動擋時，此時通過ST溫控器將加熱電阻連入，并開始加熱；當(dāng)水沸騰后，ST溫控器的觸點斷開，進入保溫狀態(tài)，保溫指示燈亮；當(dāng)水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進入加熱狀態(tài)。若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計，根據(jù)以上敘述與觀察，請回答以下問題：（1）現(xiàn)將一滿壺25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需時10min，請計算該電水壺的熱效率。水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）。（2）通過分析電水壺的電路，說明為什么處于自動狀態(tài)下，水未沸騰前，保溫指示燈是不亮的？（3）試計算電水壺正常工作時其加熱電阻的阻值是多大？如果指示燈的保護電阻的大小是100kΩ，當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時，試估算電水壺保溫時的功率有多大？由此可以說明什么問題？37．章明在自己家中用一個標(biāo)有220V的電熱水器來燒水，該熱水器正常工作2min時，標(biāo)有“3000imp/（kW?h）”的電能表指示燈閃爍了100次若此熱水器正常工作20min，可將5kg初溫20℃的水加熱到60℃，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），求：（1）電熱水器的電功率；（2）電熱水器的效率。38．圖甲是葉子家某電熱加濕器的原理圖，下表為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2均為發(fā)熱體（不考慮溫度對電阻的影響），R2＝3R1；S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”及“高擋”之間的切換（小功率加熱為低擋，大功率加熱為高擋）。額定電壓（V）220高擋發(fā)熱功率（W）400最大注水量（kg）3（1）求加濕器低擋時的發(fā)熱功率；（2）加濕器中加注最大注水量的冷水，某次加濕器工作時，其“低擋”、“高擋”工作時間分別為10min、20min，請計算：①加濕器在這次工作中消耗的電能是多少？②如果電阻R1在此次高擋加熱時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉中冷水的溫度升高多少？（計算結(jié)果保留到整數(shù)）（3）一天，葉子斷開家中其它用電器，只接通加濕器在高擋加熱，發(fā)現(xiàn)家中如圖乙所示的電能表的轉(zhuǎn)盤在8min內(nèi)轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn)，求此時電阻R1的實際加熱功率是多少？39．如圖甲所示的多功能養(yǎng)生壺具有精細烹飪、營養(yǎng)量化等功能，圖乙是其簡化電路圖，該養(yǎng)生壺的部分參數(shù)如表所示。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg）（1）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)時，養(yǎng)生壺為高溫擋，并說明判斷依據(jù)；（2）求R1的阻值；（3）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用高溫擋將初溫是12℃的一壺水燒開，若養(yǎng)生壺高溫擋加熱效率為80%，求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。項目參數(shù)額定電壓220V低溫擋功率275W中溫擋功率550W高溫擋功率1100W容積1L40．納米技術(shù)不僅應(yīng)用于高科技，在生產(chǎn)、生活中也得到了廣泛的應(yīng)用，如納米洗衣機、納米服裝等。某中學(xué)納米課題小組的同學(xué)對其應(yīng)用進行了調(diào)查。下面是他們了解到的某一廠家生產(chǎn)的新產(chǎn)品“納米電熱水器”的部分技術(shù)參數(shù)表：型號額定電壓（V）水箱容量（L）頻率（Hz）額定功率（kW）DJW40N22040500.5/1.0/2.2DJW50N22050500.5/1.0/2.2DJW60N22060500.5/1.0/2.2（1）開關(guān)S接哪一擋（“1”、“2”、“3”）時為低溫擋，并說明理由；（2）根據(jù)表中所給的數(shù)據(jù)計算出電阻R1與R2的比值；（3）若型號為DJW50N的電熱水器在高溫擋通電10min（不計熱損耗），求該水箱中水的溫度升高了多少？【c＝4.2×103J/（kg?℃）】（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。41．下面是HG2003家用蒸汽電熨斗的銘牌。使用時水箱中的水滴入被加熱的底板氣室迅速汽化產(chǎn)生向下的蒸汽。額定電壓220V功能汽燙、干燙額定頻率50Hz蒸汽方式滴下式額定功率1000W質(zhì)量1.2kg底板面積150cm2放置方式自立式（1）某師傅在用熨斗干燙衣服時，用了18N向下的力壓熨斗，在此過程中，衣服受到的壓強是多大。（2）用熨斗汽燙時先預(yù)熱，使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開關(guān)自動斷開。已知底板的質(zhì)量為1kg，鐵的比熱是0.46×103J/（kg?℃）。問蒸汽電熨斗預(yù)熱時底板吸收多少熱量。（3）汽燙時，水滴入氣室，由于水升溫汽化帶走熱量。當(dāng)?shù)装鍦囟冉档?90℃時。溫控開關(guān)自動閉合，當(dāng)加熱到220℃時又斷開，如此反復(fù)。若蒸汽電熨斗大體按下圖程序工作，10min燙一件衣服共消耗多少電能。42．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器，采用新型電加熱材料，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱。如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌，求：（1）養(yǎng)生壺正常工作時的電阻；（2）若正常工作時，養(yǎng)生壺加熱效率為91%，將1kg水從20℃加熱到85℃需要多長時間；【c水＝4.2×103J/（kg?℃）】（3）用電高峰期，家中只有液晶電視機和養(yǎng)生壺工作時，養(yǎng)生壺將1kg水從20℃加熱到85℃，實際用時363s，通過電能表測得此過程共耗電3.726×105J，此時養(yǎng)生壺兩端的電壓和通過液晶電視機的電流多大。（設(shè)養(yǎng)生壺的電阻和加熱效率不變）型號CH﹣M16額定電壓220V頻率50Hz額定功率1000W容量1.2L43．如圖所示，一個用電阻絲繞成的線圈浸沒在盛油的量熱器中。量熱器為絕熱容器，不會與外界發(fā)生熱傳遞。線圈的電阻為Rθ，Rθ會隨溫度變化，其變化規(guī)律可以用公式Rθ＝R0（1+αθ）表示，式中R0為0℃時線圈的電阻、θ為線圈溫度、α為電阻的溫度系數(shù)?，F(xiàn)將線圈兩端接入電壓恒定的電源，線圈發(fā)熱使油溫緩慢地上升。已知油的初始溫度為0℃，此時溫度升高的速率為5.0℃/min；持續(xù)一段時間后，油溫上升到30℃，此時溫度升高的速率變?yōu)?.5℃/min。（在溫度變化△θ很小時，△θ的變化要考慮，但可認為Rθ不變。）試求：（1）若電源電壓為220V，0℃時線圈的電阻為96.8Ω，量熱器中油的比熱容為2×103J/（kg?℃），則量熱器中油的質(zhì)量為多少？（2）此線圈電阻的溫度系數(shù)α。44．教學(xué)樓每層設(shè)有電熱水器（如圖1），若該電熱水器的銘牌如圖2所示，請計算把20℃的一箱水燒開至少需要多長時間？[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]45．如圖所示，下面是型號為ZTP88型消毒柜的部分技術(shù)參數(shù)及工作電路圖。產(chǎn)品型號ZIP88額定容積88L食具承載量10kg額定功率584W外型尺寸435×365×865額定電壓220V（1）根據(jù)工作電路，指出開關(guān)S與ab接觸時工作狀態(tài)是（選填“高溫消毒”或“高溫臭氧消毒”），色指示燈亮；（2）已知加熱管的電阻為100Ω，它的熱效率為70%，如果正常工作（高溫臭氧消毒）半小時，且加熱管放出的熱量全部被水吸收，可以使多少千克的水溫度升高30℃？此時臭氧裝置消耗的電能為多少？（指示燈消耗電能忽略不計）。46．某款電熱水龍頭，即開即熱，冷熱兼用，如圖是它的原理電路圖，下表給出了它的部分參數(shù)，R1、R2為電熱絲，通過開關(guān)S1、S2控制對應(yīng)的電路，從而實現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題：額定電壓220V頻率50Hz額定功率溫水2200W熱水3300W①只閉合S1時，放出的水是（選填“冷”“溫”或“熱”）水；②R1的電阻是Ω；③開關(guān)S1、S2同時閉合時，流過R2的電流是A。47．近期某地電價0.6元/度，液化石油氣每罐（內(nèi)裝液化石油氣15kg）100元，木炭5元/kg。液化石油氣的熱值為4.2×107J/kg，木炭的熱值為3.4×107J/kg。使用上述三種能源，理論上最便宜。為弄清楚這三種能源在家庭日常生活中哪種更經(jīng)濟，小明制定了探究計劃。除上述三種能源外，所需物品如下：燒水鍋（容積20L）、電爐（220V，1500W）、液化石油氣爐、炭爐、溫度計、手表、天平、電子秤。他首先選擇電能探究，探究過程如下：（1）把盛滿水的燒水鍋放在電爐上，測量加熱時間t，用公式W＝Pt算出消耗的電能，再算出所需電費M；（2）用溫度計測量加熱時間內(nèi)水的溫度變化△t，計算的值，則表示；（3）接下來，小明用類似的方法對液化石油氣和木炭分別進行了實驗研究，通過對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：使用電能實際上是最便宜的。請簡要分析理由：48．如圖所示的是某型號電熱水壺銘牌，壺中裝有1.8L溫度為20℃的水，求：（1）將水燒開，水吸收的熱量是多少？（2）若在電熱水壺工作時，標(biāo)有“3000r/kw?h”的電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，電路的實際電壓是多少？49．小明的媽媽為了方便早餐時喝上豆?jié){，買了一臺全自動豆?jié){機，如圖甲所示。圖乙所示為豆?jié){機的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個連接著刀頭的電動機，用來將原料進行粉碎打漿；電熱管負責(zé)對液體加熱煮沸。下表是這個豆?jié){機的主要技術(shù)參數(shù)。型號…﹣…額定電壓220V額定頻率50Hz電機功率180W加熱功率800W容量1000mL小明想探究一下豆?jié){機工作的具體過程以及耗電情況，在某次使用之前，先查看了他家的單相電子電能表，上面注明1600imp/kW?h，之后，他關(guān)閉其他所有家用電器，將浸泡好的適量黃豆和1000cm3的清水放入豆?jié){機的杯體，啟動自動控制鍵，開始用鐘表計時的同時記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù)，豆?jié){機按“①加熱一②預(yù)打漿一③加熱一④打漿一⑤煮漿一⑥防溢延煮”的程序正常工作直至豆?jié){機發(fā)出聲光報警，提示豆?jié){已做好。從啟動自動控制鍵至豆?jié){機發(fā)出聲光報警，整個過程用時20min，電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了320次。其中①、③、⑤三個過程為電熱絲單獨不間斷工作，而②、④為電機單獨間歇工作，此過程中電動機累計工作時間為2min，⑥為電熱絲單獨間歇工作。請回答：（1）②、④兩個過程中，電動機為什么要間歇工作？（2）在豆?jié){機工作的20min內(nèi)，消耗的電能為多少kW?h？（3）在豆?jié){機工作的20min內(nèi)，電熱絲和電機都不工作的時間為多少min？50．隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，許多家庭都住進了高樓大廈，小華家住進新樓后，為了淋浴的方便，購置了一款某型號的電熱水器（其銘牌見下表），安裝在衛(wèi)生間的墻上。小麗在使用過程中發(fā)現(xiàn)：①注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)加熱45min，熱水器上的溫度示數(shù)由20℃上升到45℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），水的密度為1.0×103kg/m3，求此過程中電熱水器的熱效率。②該熱水器在某時間段使用時，30min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2.7×106J，求通過電熱水器的電流和它工作的實際電壓。③防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處理后，使人體承受的電壓不高于20V，保證異常漏電情況下，接觸熱水器的人的安全。如圖所示，若人體的最大電阻為20MΩ，試求防電墻的電阻。51．如圖是常用的電熱水壺，如表中列出了這只電熱水壺部分技術(shù)參數(shù)。根據(jù)表中的參數(shù)求：型號FY﹣TS1010A額定電壓220V頻率50Hz額定功率1500W容量1.0L（1）若電熱水壺正常工作5min能燒開一壺水，電熱水壺?zé)_這壺水所消耗的電能；（2）電熱水壺?zé)_這壺水的過程中，若水所吸收熱量為2.7×105J，該電熱水壺?zé)男省?2．一臺太陽能熱水器儲有90kg的水，若水溫從20℃升到35℃，這些水吸收了J熱量；若讓電熱器1h來產(chǎn)生這樣多的熱量，則電熱器的功率應(yīng)為kW。【水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）】53．飲水機是一種常用的家用電器，其加熱水槽部分工作原理電路圖如下圖所示，其中S是一個溫控開關(guān)，R1為電加熱管，當(dāng)飲水機處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預(yù)定溫度時，S自動切換到另一處于保溫狀態(tài)。請回答下列問題：（1）A、B是兩種不同顏色的指示燈。如果用紅色表示正在對水加熱，黃色表示保溫，請標(biāo)明指示燈的顏色，應(yīng)該是A為色。（2）若飲水機加熱時加熱管的功率為550W，而保溫時加熱管的功率為88W，求電阻R2的阻值（不考慮溫度對阻值的影響，且不計指示燈的阻值）。（3）若加熱水槽儲水1.0kg，將其從初溫20℃加熱到100℃，加熱管的熱效率為90%，試計算出加熱需要多少時間？水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）54．在探究“家用電器”的綜合實踐活動中，小明與同學(xué)一起合作，以家里的電水壺為觀察、研究對象，記錄了如表中的有關(guān)數(shù)據(jù)。觀察對象有關(guān)活動和相關(guān)記錄電水壺銘牌額定電壓：220V額定功率：800W容量：2L電能表銘牌有關(guān)參數(shù)：220V10（40）A50Hz1200r/kW?h電熱壺加熱時的電能表關(guān)閉家中的所有用電器，只將電水壺接入電路，觀察電能表，表盤在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)測量電水壺中水的溫度壺中裝水量：1.5kg通電前溫度：30℃通電2分鐘后溫度：44℃根據(jù)上表中的記錄，請解答下面的問題。（1）求通電2min壺中的水吸收的熱量；（2）求電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值；（3）求2min內(nèi)電水壺消耗的電能和實際功率。55．小聰是班里有名的“物理迷”，他愛觀察，勤思考。一天，媽媽到超市買了一臺家用豆?jié){機，如圖，他仔細觀察了豆?jié){機的構(gòu)造，銘牌和制作豆?jié){的過程，發(fā)現(xiàn)其中用到了許多物理知識。（1）豆?jié){機的機頭主要有一個電熱器（電熱絲）和一個電動機帶動