【文章內(nèi)容簡介】 =4 103J/(kg ℃) 答案 :(1) (2)100Ω (3)4 103J/(kg ℃) Q 16 000 Jm t kg (40 20 )?? ? ?吸℃ ℃【 備選例題 】 (2022 濱州中考 )有一只電熱水壺 ,其銘牌上標有“ 220V 1210W” 的字樣 ,不考慮溫度對電阻的影響 ,水的比熱容為 103J/(kg℃),g 取 10N/kg。求 : (1)它正常工作時通過電阻絲的電流有多大 ? (2)它正常工作時電阻絲的電阻有多大 ? (3)當實際電壓為 200V時 ,該電熱水壺的效率為 80%,在一標準大氣壓下將壺內(nèi) 1kg的水由 20℃ 加熱至沸騰 ,需要加熱多少分鐘 ? 【 規(guī)范解答 】 (1)電熱水壺正常工作時的電流 : (2)電熱水壺正常工作時的電阻 : P 1 210 WI AU 220 V? ? ? 。U 220 VR 40I A? ? ? ?。(3)在 1標準大氣壓下水的沸點是 100℃, 則水吸收的熱量 : Q吸 =cm(tt0)= 103J/(kg ℃) 1kg (100℃ 20℃ )= 105J, 當電壓為 200V時 ,電熱水壺的實際功率 : 2 2U 200 VP 1 000 WR 40? ? ??實實 （ ） ，消耗的電能 : = 105J, 實際加熱時間 : t= =420 s=7 min。 答案 :(1) (2)40Ω (3)7min QW ??吸53 .3 6 1 0 J8 0 %??5W 4 .2 1 0 JP 1 0 0 0 W??實【 知識拓展 】 電流的三大效應(yīng) (1)電流的熱效應(yīng)。 ①定義 :電流通過導(dǎo)體時 ,導(dǎo)體會發(fā)熱的現(xiàn)象。在此現(xiàn)象中 ,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 ②應(yīng)用 :制成電熱器 ,如電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、電水壺、電暖器、電熱毯等。 (2)電流的磁效應(yīng)。 ①定義 :通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象 ,即“電生磁”。 ②應(yīng)用 :電磁鐵、電磁起重機、電磁繼電器、電鈴等。 (3)電流的化學(xué)效應(yīng)。 ①定義 :電流通過導(dǎo)電的液體 (如酸、堿、鹽的水溶液 )會使液體發(fā)生化學(xué)變化 ,產(chǎn)生新物質(zhì)的現(xiàn)象。 ②應(yīng)用 :電解、電鍍、蓄電池充電等。 考點 4 電學(xué)計算中比值和極值問題 : 串、并聯(lián)電路中的比例關(guān)系 : 【 方法點撥 】 利用上述比例關(guān)系式進行計算時 ,首先要根據(jù)電路的連接方式 (是串聯(lián)或并聯(lián) ),或根據(jù)題意確定是電路中的電阻相等、電流相等 ,還是電壓相等 ,然后根據(jù)所求物理量和已知物理量選用正確的關(guān)系式求解。 : (1)產(chǎn)生原因 :電路中電阻的變化往往會引起電流和電功率發(fā)生變化。 (2)發(fā)生極值變化常見的兩種情況 : ① 滑動變阻器滑片的移動引起電路中電流和電功率的變化。如圖甲 ,當滑片 P移動到最左端時電路的總電阻最小 ,電路中電流和總功率都最大 ,當滑片 P移動到最右端時總電阻最大 ,電路中電流和總功率都最小。 ② 開關(guān)的斷開和閉合引起的電路中電流和電功率的變化。如圖乙 ,三個開關(guān)都閉合時電路總電阻最小 ,電路中總電流和總功率都最大 。只閉合 S1時電路總電阻最大 ,電路中電流和總功率都最小。 (3)電學(xué)極值問題的常見表現(xiàn)形式 : ① 對特定條件下電路中電流、電壓允許的最大值、最小值的求解。 ②求滑動變阻器允許接入電路的阻值變化范圍。 ③求解電路中可能出現(xiàn)的最大、最小電功率值。 【 典例 7】 (2022 重慶中考 B)如圖甲為一個超聲波加濕器 ,如圖乙為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為 12V,定值電阻 R0的阻值為 30Ω,電流表的量程為 0～ 200mA,電壓表的量程為 0～ 9V。濕敏電阻 R的阻值隨濕度 RH變化的關(guān)系圖象如圖丙所示 ,其阻值最大為 120Ω(圖中未畫出 )。則在電路安全工作的前提下 ,計算可得出 ( ) 世紀金榜導(dǎo)學(xué)號 59944215 80mA 90% 【 精講精析 】 選 C。本題考查歐姆定律和電功率的計 算等知識。由于電壓表使用的是 0～ 9V量程 ,為保證電 壓表不被損壞 ,則濕敏電阻兩端電壓不得超過 9V,依據(jù) 串聯(lián)分壓的原理可以計算出濕敏電阻連入電路的最大 阻值為 90Ω, 由丙可知該裝置能監(jiān)測濕度最大值為 80%,D項錯誤 。則 R串 =30Ω+90Ω=120Ω, 電路中的最小 電流為 I= ==100mA,A錯誤 。此時 R0電功 U 1 2 VR 1 2 0? ?率最小 ,為 P0=I2R0=()2 30Ω=,C 正確 。為保 證電流表不被損壞 ,電路的最小電阻為 R= =60Ω, 則濕敏電阻連入電路的最小阻值為 60Ω 30Ω =30Ω, 此時 R與 R0阻值相同 ,R的電功率最大 ,為 PR=I2R =()2 30Ω=,B 錯誤。 U 1 2 VI 0 .2 A?【 典例 8】 (2022 聊城中考 )已知定值電阻 R1∶R 2= 2∶3, 若把它們并聯(lián)在同一電路中 ,通過后 ,它們的電流之比 I1∶I 2=__________。若把它們串聯(lián)在同一電路中 ,通電 1min,R R2產(chǎn)生的熱量之比 Q1∶Q 2=_____。 【 解題關(guān)鍵 】 解答本題應(yīng)抓住以下關(guān)鍵點 : 關(guān)鍵 1:并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比。 關(guān)鍵 2:串聯(lián)電路中產(chǎn)生的熱量之比等于電阻之比。 【 精講精析 】 本題考查并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的電流關(guān) 系 ,焦耳定律。在并聯(lián)電路中 ,因為各支路電壓相等 , 電流之比等于電阻的反比 ,I1∶I 2=R2∶R 1=3∶2 。也可 根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等 ,得出 I1∶I 2= =3∶2 。當它們串聯(lián)在同一電路中時 ,通過的電流相等 , 產(chǎn)生的熱量之比 Q1∶Q 2=I2R1t∶I 2R2t=R1∶R 2=2∶3 。 答案 :3∶2 2∶3 12U U 1 1R R 2 3∶ ＝ ∶【 備選例題 】 (2022 南京中考 )如圖甲所示電路 ,電源電壓不變 ,R1是定值電阻 ,R2是滑動變阻器。閉合開關(guān) ,將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中 ,電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中 ( ) 【 解題關(guān)鍵 】 解答本題抓住以下關(guān)鍵點 : 關(guān)鍵點 1:根據(jù)電源電壓不變列出等式 ,求出電阻 R1的阻值和電源電壓 。 關(guān)鍵點 2:電路中 R1和 R2串聯(lián) ,由圖乙讀出最大、最小電流、滑動變阻器兩端的電壓 。 關(guān)鍵點 3:根據(jù) P=UI求出最大和最小總功率 。再根據(jù)P=I2R1求出定值電阻的最大和最小功率。 【 精講精析 】 選 A。本題主要考查的是學(xué)生對電路連接、電功率計算公式的理解和掌握。由圖甲可知 ,滑片在左端時 ,電壓表被短路 ,示數(shù)為 0,電流為 I左 =,滑片在右端時 ,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓 U滑=,電流為 I右 =,根據(jù)歐姆定律可得 :U=I左 R1 ① U=I右 R1+U滑 ② 兩式聯(lián)立 :I左 R1=I右 R1+U滑 , 解得 R1=5Ω,U=6V, 電路總功率的最小值 : P小 =UI右 =6 V A=,故 A正確 。 電路總功率的最大值 : P大 =UI左 =6V =,故 B錯誤 。 定值電阻電功率的最小值 : P1小 =I右 2R1=()2 5Ω=, 故 C錯誤 。 定值電阻電功率的最大值 : P1大 ＝ I左 2R1=( A)2 5Ω= W, 定值電阻電功率的變化 : ΔP=P 1大 P1小 ==,故 D錯誤。 主題一 測量小燈泡的電功率 【 實驗原理 】 _____。 【 測量器材 】 測電壓 :_______,測電流 :_______。 P=UI 電壓表 電流表 【 實驗關(guān)鍵 】 (1)選量程 :根據(jù)小燈泡的額定電壓、電源電壓 ,確定 電壓表和電流表的 _____。 (2)連電路 :根據(jù)電路圖連接實驗器材。 量程 (3)做實驗 :調(diào)節(jié)滑動變阻器 ,分別使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓、低于額定電壓、等于額定電壓的 ,分別讀出對應(yīng)電壓表和電流表的示數(shù)及三種情況下小燈泡的亮度 ,并記錄在表格里。 (4)得結(jié)論 :計算三種情況下的電功率分析得出結(jié)論。 【 要點探究 】 (1)實驗中滑動變阻器的作用是什么 ? 提示 :① 保護電路 。② 改變小燈泡兩端的電壓。 (2)怎樣選擇電壓表、電流表的量程 ?