【正文】 5℃ 功率 加熱狀態(tài)電熱絲的功率： 1 000W 保溫狀態(tài)電熱絲的功率： 250W 安全指標(biāo) 絕緣電阻不小于 1MΩ 請(qǐng)解答下列問題： （ 1）保溫狀態(tài)下，開關(guān) S1和 S2開關(guān)狀態(tài)如何？并說明理由． （ 2）電熱絲 R2的阻值多大？ （ 3）當(dāng)環(huán)境溫度是 20℃ 時(shí)，熔化 1kg的 PVC塑料需要吸收 106J熱量，此時(shí)塑料熱熔器的效率為 85%，某次熔接需要熔化 170g的 PVC，在塑料熱熔器正常工作情況下需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間？ 【分析】 （ 1）根據(jù)公式 P= 可知，電阻越大，電功率越小，當(dāng)開 S1閉合、 S2斷 開時(shí)， R2和 R3加熱電阻串聯(lián)； （ 2）當(dāng)加熱時(shí)， R2短路、 R3發(fā)熱，此時(shí)處于加熱狀態(tài)，根據(jù) P= 求出 R3的電阻，再根據(jù)P= 求出保溫時(shí)的總電阻，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出加熱電阻 R2的阻值； （ 3）已知熔化 1kgPVC塑料需要吸收的熱量，由熱熔器的效率為 85%求出熔化 170gPVC需要的熱量，再根據(jù) Q=W=Pt求出正常情況下的加熱時(shí)間． 【解答】 解： （ 1）電源電壓不變，由 P= 可知， P最小，則 R最大，兩電阻串聯(lián)，故開關(guān) S1閉合、 S2斷開； （ 2）開關(guān) S S2均閉合時(shí)，電熱絲只有 R3工作，熱熔器處于加熱 狀態(tài)， 由題知加熱狀態(tài)電熱絲的功率： 1000W， 由 P= 可得 R3的阻值： R3= = = ， 開關(guān) S1閉合、 S2斷開時(shí)， R2與 R3串聯(lián)，熱熔器處于保溫狀態(tài)，保溫狀態(tài)電熱絲的功率： 250W， 則 R2與 R3的阻值之和： R23= = = ， 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以， R2=R23﹣ R3= ﹣ = ； （ 3）因熔化 1kg的 PVC塑料需要吸收 106J熱量， 所以，熔化 170g的 PVC需要的熱量： Q= 170g= 105J， 由 η= 100%可得消耗的電能： W= = =2 105J， 由公式 P= 變形可得需要的加熱時(shí)間： t= = =200s． 故答案為：（ 1）保溫時(shí)， S1閉合， S2斷開；當(dāng) S1閉合 S2斷開時(shí)，電阻 R R3串聯(lián)，發(fā)熱的總電阻最大，根據(jù) P= 可知，此時(shí)發(fā)熱功率最小，即為保溫狀態(tài)； （ 2）加熱電阻 R2的阻值為 ； （ 3）塑料熱熔器正常工作情況下需要加熱 200s． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了電阻的串聯(lián)和電功率公式、電熱公式以及效率的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是分析電路圖得出熱熔器加熱和保溫狀態(tài)時(shí)開關(guān)的閉合、斷開情況． 。 湖北省黃岡市浠水縣 20202020 學(xué)年九年級(jí)（上）期末物理試卷 一、選擇題（每題 3分，共 27分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將答案填在答題卡內(nèi)） 1．如圖所示機(jī)器工作時(shí)應(yīng)用電流熱效應(yīng)的是（ ） A． 電熱水壺 B． 電風(fēng)扇 C． 刷卡機(jī) D． 太陽(yáng)能玩具車 2．關(guān)于安全用電，下列說法中正確的是（ ） A．使用有金屬外殼的家用電器時(shí)，應(yīng)將其外殼接在零線上 B．發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)迅速用手拉觸電人的手脫離電源 C．長(zhǎng)期使用大功率電器時(shí)，為了避免燒保險(xiǎn)絲，可以用銅絲代替保險(xiǎn)絲 D．用測(cè)電筆辨別火、零 線時(shí)，用筆尖金屬體接觸火線或零線，手指要接觸筆尾金屬體 3．關(guān)于電磁波，下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A．收音機(jī)、電視機(jī)和移動(dòng)電話都是靠電磁波來傳遞信息的 B．跟水波類似，電磁波也有自己的頻率、波長(zhǎng)和波速 C．真空中電磁波的波速約為 30萬(wàn)千米每秒 D．微波爐內(nèi)的微波是一種波長(zhǎng)很長(zhǎng)、頻率很低的電磁波 4．轎車的駕駛位和副駕駛位一般都設(shè)有安全帶提醒電路，若汽車點(diǎn)火開關(guān) S未接通，則電路不工作， S接通后，只要有人坐到其中一個(gè)座位上，座位下對(duì)應(yīng)的動(dòng)合開關(guān) S1或 S2受壓后接通．安全帶指示燈點(diǎn)亮，提醒他系安全帶，系上安全帶后 （即將安全帶的插頭插入聯(lián)結(jié)插座內(nèi)），安裝在插座內(nèi)對(duì)應(yīng)的動(dòng)斷開關(guān) S1′ 或 S2′ 斷開，安全帶指示燈熄滅，圖中的電路設(shè)計(jì)符合要求的是（ ） A． B． C． D． 5．下列說法正確的是（ ） A．一桶水的比熱容比一杯水的比熱容大 B．把﹣ 5℃ 的冰塊放在 0℃ 的冰箱內(nèi)，幾分鐘后，有部分冰會(huì)變成水 C．熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊也具有內(nèi)能 D．用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高，是由于鋸條從木板吸收了熱量 6．對(duì)下列現(xiàn)象的描述不合理的是（ ） A．甲：奧斯特實(shí)驗(yàn)說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng) B．乙 ：閉合開關(guān)后小磁針靜止后會(huì)指向如圖所示的位置 C．丙：利用這個(gè)裝置可以探究 “ 電磁感應(yīng) ” 現(xiàn)象 D．?。弘娏飨嗤?，電磁鐵的磁性隨線圈匝數(shù)增加而增強(qiáng) 7．如圖所示，已知電源電壓為 3V，當(dāng)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為 3V，可能出現(xiàn)的故障是（ ） A．燈 L2斷路 B．燈 L1斷路 C．燈 L2短路 D．開關(guān)接觸不良 8．下列對(duì)生活中的現(xiàn)象解釋正確的是（ ） A．摔碎了的瓷碗很難拼合在一起﹣﹣分子間存在斥力 B．氧氣能夠壓縮裝入鋼瓶﹣﹣分子間有引力 C．房間長(zhǎng)時(shí)間不打掃就會(huì)布滿灰塵﹣﹣分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D．海邊晝夜溫差變化比沙漠中小﹣﹣水的比熱容比沙石的比熱容大 9．某同學(xué)在做 “ 調(diào)節(jié)燈泡亮度 ” 的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示，電源電壓恒為 6V，電流表的量程為 0～ ，電壓表量程 “0 ～ 3V” ，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為 “20Ω 2A” ，燈泡 L標(biāo)有 “3V ” 字樣（忽略燈絲電阻變化）．在實(shí)驗(yàn)中為了保證所有電路元件的安全，下列判斷正確的是（ ） A．該電路中，變阻器 R接入電路的阻值變化范圍為 0～ 20Ω B．該電路消耗的總功率的變化范圍為 W～ W C．該電路中，電流表示數(shù)的變化范圍為 A～ A D．該電路中，電燈消耗功率的變化范圍為 W～ W 二．填空與作圖（ 1013題每空 1分， 14題 2分， 15 題 3分，共 17分） 10．電視片《舌尖上的中國(guó)》展現(xiàn)了豐富的中華美食文化，當(dāng)一盤色香味俱佳的醬排骨端到餐桌時(shí)，醬排骨的美味香飄四溢，這是因?yàn)? ；一塊熱氣騰騰的醬排骨入口，舌尖的溫度也升高了，舌尖的內(nèi)能 （填 “ 增大 ”“ 不變 ” 或 “ 減少 ” ），這是通過 方式改變了舌尖的內(nèi)能． 11．家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了 PTC發(fā)熱材料，它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示． 使用時(shí)發(fā)熱體直接連入家庭電路，當(dāng)發(fā)熱體的溫度為 60℃ 時(shí)，則此時(shí)電功率為 W，如果這只電滅蚊器的平均電功率為 5W，按一天工作 10h計(jì)算，這只家用電滅蚊器一個(gè)月（按 30天計(jì)算）消耗電能 kWh；當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時(shí)，它的電功率會(huì) （最后兩空選填 “ 增大 ” 、 “ 不變 ” 、 “ 減小 ” ）． 12．某物理科技小組設(shè)計(jì)了汽車有害尾氣排放檢測(cè)電路，如甲圖所示， R為氣敏電阻，其阻值隨有害尾氣濃度 β 變化的曲線如圖乙所示， R0為定值電阻，電源電壓恒定不變．當(dāng)有害尾氣濃度 β 增大時(shí)，氣敏電阻 R的阻值將 ，電壓表的示數(shù)將 （選填 “ 變大 ” 、 “ 變小 ” 或 “ 不變 ” ），定值電阻 R0作用是 ． 13．如圖所示為冬天人們常用的一種電熱暖手寶，其內(nèi)部液體通常采用水，這是利用水的 的屬性，使保暖時(shí)間更長(zhǎng)．當(dāng)袋內(nèi) 0℃ 加熱至 60℃ ，需要吸收的熱量為 J． 為了使用時(shí)更加安全，它的內(nèi)部采用了雙重溫控保護(hù)開關(guān)，兩個(gè)溫控開關(guān)應(yīng)是 （選填 “ 串聯(lián) ” 或 “ 并聯(lián) ” ）起來使用的． [c 水 = 103J/（ kg℃ ） ]． 14．如圖所示，小磁針靜止時(shí)，標(biāo)出電源的 “ +” 、 “ ﹣ ” 極及小磁針的 N極． 15．如圖，甲是插線板，請(qǐng)將乙圖的內(nèi)部電路連接完整．要求：在開關(guān)斷開時(shí)插線板上的指示燈不發(fā)光，插孔不能提供工作電壓；在開關(guān)閉合時(shí)指示燈發(fā)光，插孔可提供工作電壓，若指示燈損壞，開關(guān)閉合時(shí)插孔也能提供工作電壓． 三、實(shí)驗(yàn)與探究（每空 1分，共 16分） 16．如圖所示，是研究 “ 做功與內(nèi)能改變的關(guān)系 ” 的實(shí)驗(yàn)，玻璃瓶?jī)?nèi)裝有少量的水，用塞子塞緊，并用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大到一定程度時(shí)，瓶塞就會(huì)跳起來． （ 1）在這一實(shí)驗(yàn)過程中，你應(yīng)當(dāng)注意觀察的是 A、打氣過 程； B、打氣時(shí)瓶?jī)?nèi)水的情況； C、瓶塞跳起的現(xiàn)象； D、瓶塞跳起的瞬間瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象． （ 2）在你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)觀察的一項(xiàng)中，你所觀察到的現(xiàn)象是 ，這一現(xiàn)象所說明的問題是 ． 17．如圖所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的玻璃瓶?jī)?nèi)有阻值分別為 R 甲 、 R 乙 的電阻絲，瓶中插入溫度計(jì) 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(shí)，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(shí)間，可以通過溫度計(jì) 情況，判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少．此方案是探究 和時(shí)間相同時(shí)，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?jī)?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