【正文】 ②加熱器內(nèi)部電路如上圖。（2）①浮塊上升至虛線位置時排開水的體積為110﹣3m3；②30；理由是當(dāng)浮塊對準(zhǔn)磁控開關(guān)時才能通電，因而水位上升時也要保持浮塊位置不變，則浮塊此時必須是浸沒的，即浮塊的體積等于排開水的體積。42．（2019?淮安）如圖是一款家庭常用的電熱水壺，．該電熱水壺的額定電壓為220V，額定功率為1000W．[g取10N/kg，103J/（kg?℃）]（1）求電熱水壺的額定電流（保留一位小數(shù)）；（2）求電熱水壺靜止放在水平桌面上對桌面的壓強(qiáng)；（3）用此電熱水壺將1kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，沸騰水至少吸收多少熱量？（4）電熱水壺正常工作時，若不考慮熱量損失，將壺中質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水加熱到100℃需要多長時間?！敬鸢浮浚?）；（2）電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)為300Pa；（3）水吸收的熱量為336000J；（4）將壺中質(zhì)量為lkg、初溫為20℃的水加熱到100℃需要336s?！窘馕觥浚?）由P＝UI可得，電熱水壺的額定電流：I＝＝≈；（2）電熱水壺對桌面的壓力：F＝G＝mg＝10N/kg＝6N，電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)：p＝＝＝300Pa；（3）水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝103J/（kg?℃）1kg（100℃﹣20℃）＝336000J；（4）已知不考慮熱量損失，所以消耗的電能W＝Q＝336000J，由P＝可得，需要的加熱時間：t＝＝＝336s。答：（1）；（2）電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)為300Pa；（3）水吸收的熱量為336000J；（4）將壺中質(zhì)量為lkg、初溫為20℃的水加熱到100℃需要336s。43．（2019?連云港）中國95后的天才科學(xué)家曹原，在2018年3月5日，成功實現(xiàn)了石墨烯的“超導(dǎo)電實驗”，破解了困擾全球物理學(xué)界107年的難題，為超導(dǎo)研究打開了一扇新的大門，可能成為常溫超導(dǎo)體研究的里程碑，超導(dǎo)應(yīng)用即將走進(jìn)我們的生活。現(xiàn)有一個小型水電站，如圖所示，發(fā)電機(jī)提供的電壓U＝250V，保持恒定，通過輸電線向較遠(yuǎn)處用戶輸電，輸電線的總電阻R0＝．閉合開關(guān)S，若發(fā)電機(jī)提供給電路的總功率P＝50kW，求：（1）通過輸電線的電流和輸電線上損耗的熱功率P0；（2）用戶得到的功率P1和輸電效率η；（3）若將輸電線改為超導(dǎo)輸電線，在保證用戶得到以上功率不變的情況下（此時可在用電器前端加一調(diào)壓裝置，以保證用電器能正常工作），與原來相比，每天節(jié)省的電能可供一個額定功率P2＝1kW的電飯煲正常工作多少天？（假設(shè)電飯煲每天工作2小時）【答案】（1）通過輸電線的電流和輸電線上損耗的熱功率為6kW；（2）用戶得到的功率為44kW、輸電效率為88%；（3）與原來相比，每天節(jié)省的電能可供一個額定功率P2＝1kW的電飯煲正常工作72天。【解析】（1）由題知，發(fā)電機(jī)提供的電壓U＝250V，提供給電路的總功率P＝50kW，根據(jù)P＝UI得，通過輸電線的電流：I＝＝＝200A，輸電線上損耗的熱功率：P0＝I2R0＝（200A）2＝6000W＝6kW；（2）損耗的熱功率為：P0＝6kW；用戶得到的功率為：P1＝P﹣P0＝50kW﹣6kW＝44kW，則輸電效率：η＝100%＝100%＝88%；（3）節(jié)省的電功率等于損耗的熱功率，則每天節(jié)省的電能：W0＝P0t1（其中t1＝24h），設(shè)這些電能可供該電飯煲正常工作N天，則電飯煲消耗的電能：W2＝P2t2N （其中t2＝2h），根據(jù)能量關(guān)系可得W0＝W2，即：P0t1＝P2t2N，代入數(shù)據(jù)可得：6kW24h＝1kW2hN，解得N＝72天。答：（1）通過輸電線的電流和輸電線上損耗的熱功率為6kW；（2）用戶得到的功率為44kW、輸電效率為88%；（3）與原來相比，每天節(jié)省的電能可供一個額定功率P2＝1kW的電飯煲正常工作72天。44．（2019?宿遷）某電器廠設(shè)計了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋，該火鍋產(chǎn)品銘牌和電路圖如圖所示：額定電壓220V額定功率高溫檔中溫檔低溫檔880W440W220W（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接a時，該電火鍋選用　低溫　檔工作（選填“高溫”、“中溫“或“低溫”）。（2）當(dāng)電火鍋使用中溫檔正常工作時，電路中電流是多大？接入電路的電熱絲的阻值是多少？（3）用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，電流做了多少功？若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能使1kg初溫為20℃的水升高多少℃（c水＝103J/（kg?℃））？【答案】（1）低溫；（2）當(dāng)電火鍋使用中溫檔正常工作時，電路中電流是2A；接入電路的電熱絲的阻值是110Ω；（3）用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，105J的功；若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能使1kg初溫為20℃的水升高80℃。【解析】（1）由圖知，當(dāng)S1斷開，S2接a端，R1和R2串聯(lián)，此時電路的總電阻最大，由P＝可知，此時總功率最小，則該電火鍋選用低溫檔工作；（2）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接b時，電阻R2單獨(dú)接入電路，為中溫檔，此時電路中的電流：I中溫＝＝＝2A，由歐姆定律可得，接入電路的電熱絲的阻值：R2＝＝＝110Ω；（3）用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，電流做的功：W＝P高溫t＝880W760s＝369600J＝105J，因電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則Q吸＝cm△t可得水升高的溫度：△t＝＝＝＝88℃，因為在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，且水的初溫為20℃，所以只能使水升高80℃。45．（2019?泰州）如圖為某型號電動機(jī)的銘牌，求：**牌電動機(jī)型號JT﹣44額定電壓220V額定功率44W線圈電阻100Ω制造商：****（1）此電動機(jī)的額定電流。（2）此電動機(jī)正常工作10min所消耗的電能和由此轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）。（2）104J；104J?！窘馕觥浚?）由P＝UI可得，電動機(jī)的額定電流：I額＝＝＝；（2）此電動機(jī)正常工作10min所消耗的電能：W電＝P額t＝44W600s＝104J，這臺電動機(jī)10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝（）2100Ω600s＝2400J；轉(zhuǎn)化的機(jī)械能：W機(jī)＝W電﹣Q＝104J﹣2400J＝104J；答：（1）。（2）104J；104J。46．（2019?鹽城）新型電飯鍋在煮飯時采用“高溫”和“低溫”兩種方式交替加熱，其內(nèi)部電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲，S1是溫度自動控制開關(guān)，高、低溫檔的額定功率見下表。煮飯時，閉合開關(guān)S，?h，求：（1）煮飯時通過R1的電流。（2）電熱絲R2的電阻。（3）30min內(nèi)R2消耗的電能。額定電壓220V額定功率低溫檔440W高溫檔1100W【答案】（1）通過R1的電流為2A；（2）；（3）?h。【解析】（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，此時電阻較大（大于并聯(lián)時的總電阻），由P＝可知電飯鍋的功率較小，處于低溫檔，由P＝UI可知，通過R1的電流：I1＝＝＝2A；（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)S、S1時，R1與R2并聯(lián)，此時電阻較小，電飯鍋的功率較大，處于高溫檔，因電路中總功率等于各用電器功率之和，所以，R2的電功率：P2＝P高溫﹣P低溫＝1100W﹣440W＝660W，由P＝可得，電熱絲R2的電阻：R2＝＝≈；（3）由題知，該電飯鍋在煮飯時采用“高溫”和“低溫”兩種方式交替加熱，電飯鍋處于低溫檔和高溫檔R1均工作，由P＝可得，R1消耗的電能：W1＝P低溫t＝44010﹣3kWh＝?h，則該過程中R2消耗的電能：W2＝W﹣W1＝?h﹣?h＝?h。答：（1）通過R1的電流為2A；（2）；（3）?h。五．綜合能力題47．（2019?泰州）在“測量小燈泡的功率”實驗中。（1）按照圖甲正確連好電路，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，兩表指針均有轉(zhuǎn)，造成該現(xiàn)象的原因不可能的是　A　。A．小燈泡斷路B．小燈泡兩端電壓太小C．滑動變阻器阻值太大D．電源電壓太?。?）移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為　　V時，小燈泡正常工作。，則小燈泡的額定功率為　　W。（3）據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I﹣U關(guān)系圖象如圖乙（坐標(biāo)軸上的數(shù)值已被擦除），分析圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時，小燈泡的電阻　減小　（增大/減小/不變）。（4）當(dāng)小燈泡兩端電壓為2V時，其實際功率在以下哪個范圍內(nèi)：　B　A．P實≤＜P實＜≤P實＜D．P實≥【答案】（1）A；（2）；；（3）減小；（4）B?！窘馕觥緼．小燈泡斷路，電流表無示數(shù)，指針沒有偏轉(zhuǎn)，不符合題意；BD．小燈泡兩端電壓太小或電源電壓太小，燈不發(fā)光，但兩表均有示數(shù)，符合題意C．滑動變阻器阻值太大，電路中的電流過小，燈不發(fā)光，但兩表均有示數(shù)，符合題意，故選A；（2）移動滑片，小燈泡正常工作。，則小燈泡的額定功率為：P＝UI＝＝；（3）據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I﹣U關(guān)系圖象如圖乙，小燈泡正常工作。，燈的電壓不能超過為的額定電壓的五分之一，即燈的實際電壓不能超過3V，結(jié)合圖知，如下所示：由歐姆定律燈的電阻為：RL＝＝≈，由圖知，當(dāng)電壓為1V時，由歐姆定律，電阻為5Ω，故當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時，小燈泡的電阻減?。唬?）由圖知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2V時，＜I實＜，根據(jù)P＝UI，＜P實＜．選B。六．解答題48．（2020?南通）洗發(fā)后，小麗站在鏡前使用電吹風(fēng)吹頭發(fā)。（1）她發(fā)現(xiàn)鏡面起霧，霧的形成是　液化　現(xiàn)象，該過程要　放出　熱量；擦干鏡子后，小麗看到鏡子中自己等大的　虛　像。（2）電吹風(fēng)簡化電路如圖，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，實現(xiàn)斷開，冷風(fēng)，熱風(fēng)的轉(zhuǎn)換，已知吹冷風(fēng)時的功率為100W，R＝．若家中只有電吹風(fēng)工作，她用冷風(fēng)，熱風(fēng)擋交替使用5min，標(biāo)有“1200imp/KW?h”的電能表指示燈閃爍90次，則電吹風(fēng)消耗　105　J的電能，使用熱風(fēng)擋的時間為　4　min?！敬鸢浮浚?）液化；放出；虛；（2）105；4?！窘馕觥浚?）霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化成小液滴附著在鏡面上，液化放熱；平面鏡成的是正立、等大的虛像。（2）由題圖可知，當(dāng)開關(guān)接在3時，只有電動機(jī)轉(zhuǎn)動，吹冷風(fēng)；當(dāng)開關(guān)接在4時，電熱絲R、電動機(jī)同時工作，吹熱風(fēng)。1200r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，電吹風(fēng)消耗的電能：W＝kW?h＝106J＝105J；由題意，吹熱風(fēng)時的功率P熱＝P冷+PR＝100W+＝100W+＝1100W，消耗的電能：W＝W熱+W冷，即：W＝P熱t(yī)+P冷（560s﹣t），代入數(shù)據(jù)得：105J＝1100Wt+100W（300s﹣t），解得：t＝240s＝4min即：熱風(fēng)檔使用的時間為240s（4min），49．（2020?南京）科技小組為燈暖型浴霸（一種取暖用的電器）設(shè)計了一個可自動控制溫度的裝置。如圖甲所示，控制電路電壓U1恒為12V，繼電器線圈的電阻R0為20Ω，定值電阻R1為40Ω，熱敏電阻R2的阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；工作電路電壓U2恒為220V，安裝兩只標(biāo)有“220V 275W”的燈泡。閉合開關(guān)S，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路斷開。（1）工作電路工作時，A端應(yīng)與　B　（選填“B”或“C”）端相連接。（2）工作電路工作時的總電流為多大？（3）浴室里控制的溫度t0為多高？（4）為使利用R2控制的浴室溫度t0高低可調(diào)，需要對控制電路進(jìn)行改進(jìn)，請在圖丙的虛線框內(nèi)畫出改進(jìn)后的部分電路。添加的器材需說明規(guī)格要求?！敬鸢浮浚?）B；（2）；（3）浴室里控制的溫度t0為38176。C；（4）如上所示；選用的變阻器規(guī)格為：最大電阻大于40Ω，允許通過的最大電流不小于50mA。【解析】（1）當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路斷開，由圖可知工作電路工作時，A端應(yīng)與B端相連接；（2）安裝兩只標(biāo)有“220V 275W”的燈泡，工作時，兩燈并聯(lián)，P＝2PL＝2275W＝550W；工作電路工作時的總電流為：I＝＝＝；（3）當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路斷開，I＝50mA，由歐姆定律，R總＝＝＝240Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，R2＝R總﹣R1﹣R0＝240Ω﹣40Ω﹣20Ω＝180Ω，由圖乙知，控制的溫度t0＝38176。C；（4）因當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路斷開，定值電阻R1為40Ω，由歐姆定律R＝，利用滑動變阻器改變連入電路的電阻，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，從而改變R2的大小，達(dá)到控制的浴室溫度t0高低，可用一個滑動變阻器替換R1，如下所示：根據(jù)已知條件，選用的變阻器規(guī)格為：最大電阻應(yīng)大于40Ω，允許通過的最大電流不小于50mA。50．（2020?淮安）如圖所示為某養(yǎng)生壺的電路原理圖，其中R1和R2，都是發(fā)熱電阻。該壺有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)。該壺銘牌上提供的部分信息如下表所示：養(yǎng)生壺容量2L額定電壓220V保溫功率200W加熱功率R1阻值44歐姆（1）該壺允許裝入水的最大質(zhì)量是多少kg？（水的密度ρ水＝103kg/m3）（2）SS2閉合后，該壺在額定電壓下工作時的發(fā)熱功率是多少W？結(jié)合表格數(shù)據(jù)判斷電路處于哪一種工作狀態(tài)？（3）R2阻值是多少Ω？（4）用該壺加熱2L的水，溫度由50℃升高到100℃，水需要吸收多少J熱量？該壺消耗的電能80%被水吸收，該過程需要消耗多少J電能？（水的比熱容c水＝103J/（kg?℃）【答案】（1）該壺允許裝人水的最大質(zhì)量