(河北专版)中考物理考点复习 浮力(含答案)

第12讲浮力
本讲内容是初中物理的难点，但在河北省中考中的要求较低．考查的知识主要涉及：浮力的方向，浮力大小的决定因素，浮力的测量，阿基米德原理的应用及实验设计，浮力的应用，题型多以实验出现．预计2016年中考会以实验探究题出现，考查利用浮力知识测量物体的密度．考点考点1考点2
浮力
定义方向施力物体称重法测浮力产生原因影响因素说明
定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它________的力，这个力叫做浮力_______________________
先在空气中用弹簧测力计测出______________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F 拉，则物体所受的浮力为F 浮=G-F 拉
浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力____________，这就是浮力产生的原因
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的________有关，跟液体的________有关
①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F 向上=0，故物体不受浮力作用；②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑
考点内容浮沉条件阿基米德原理
年份
20132015题号333333
题型探究题探究题探究题
分值236
考查内容根据沉浮条件判断状态利用浮力测密度利用浮力测密度
阿基米德原理
探究阿基米德原理
探究过程
先用弹簧测力计测量出____和____的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出__________
分析
物体受到的浮力为F 浮=__________，排开水所受的重力_______.对比两
归纳
实验
结论
内容
表达式
适用
条件
者的大小，得出实验结论
浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力
浸在液体中的物体受到的的浮力________，浮力的大小_________它排
开的液体所受的重力
F
浮
=________m
排
g=._______.G
排
表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积
适用于物体受到液体或气体的浮力
【提示】当物体浸没在液体里，此时V
排
＝V
物
；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V
排
＜V
物．
物体的沉浮条件
浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系．如下：
上浮下沉漂浮悬浮沉底
F
浮______
G
物
ρ
液 _____
F
浮______
G
物
ρ
液 _____
F
浮______
G
物
ρ
液 _____
F
浮______
G
物
ρ
液 _____
F
浮
+F
支
=G
物
ρ
液 _____ρ
物
ρ
物
ρ
物
ρ
物
ρ
物
物体处于动态，受到的是非平衡力物体处于静止状态，受平衡力
浮力的应用
轮船原理物体的密度大于液体的密度，制成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力
排水量轮船载重的大小用_______表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________
潜水艇
气球和
飞艇
密度计
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力
_________，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________
靠充入密度_____________空气的气体来工作的
原理
特点
命题点1阿基米德原理
(2015·东营)一艘船重为8.0×10N，当船漂浮在水面上时，船排开水的重力
4
根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液
体密度的仪器
浸入液体的体积越小，说明液体的密度越______
为________N ，此时船排开水的体积为________ m (g ＝10 N/kg ，ρ3水＝1.0×10 kg/m )．33
31．(2015·北京)某热气球充气后体积为3000 m ，则该热气球所受的浮力为3________N ．(g 取10 N/kg ，空气的密度取1.29 kg/m )
32．(2015·益阳)体积均为200 cm 的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示，已知木块重为1.8N ，合金块重为6N ，则木块受到的浮力为________N ，合金块受到的浮力为________N ．(g 取10 N/kg)
－433．(2015·上海)水深2 m 处水的压强为________帕；重为10 N 、体积为5×10 m 的石块浸没在水中受到的浮力大小为________N ，它受到重力与浮力的合力大小为________N.
命题点2物体的浮沉条件
(2015·重庆)如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．经研
究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示．现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A ．先下沉然后上浮
B ．浮力变小，一直下沉
C ．先上浮然后下沉
D ．浮力变大，一直上浮
【点拨】由于烧杯里盛有6 ℃的水，小球在水中恰好悬浮．则小球的密度与水的密度相等；由图像可知：4 ℃的水的密度最大，6 ℃的水的密度比0 ℃时水的密度大；所以当水的温度从6 ℃降到4 ℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、向上运动；当水的温度从4 ℃降到0 ℃时，因水热缩冷胀，水的密度减小，最后小于小球的密度，使物体下沉、向下运动．
－334．(2015·来宾)把体积为2×10m 、重为12N 的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取10 N/kg)( )
A ．漂浮，F 浮＝20 N
B ．漂浮，F 浮＝12 N
C ．沉底，F 浮＝20 N
D ．沉底，F 浮＝12 N
5．(2015·郴州)如图所示，a 、b 是两种物质质量与体积的关系图像，分别用a 、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中．松手稳定后( )
A ．乙漂浮，乙受到的浮力小
B ．甲漂浮，甲受到的浮力大
C ．乙下沉，甲受到的浮力大
D ．甲下沉，乙受到的浮力大
6．(2015·滨州)测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)．图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断( )
A ．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B ．密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C ．乙烧杯中液体的密度较大
D ．丙烧杯中液体的密度较大
命题点探究浮力的大小
探究浮力的大小及利用浮力测量密度是河北中考的热点考点．通常考查以下几个方面：(1)设计实验方案；(2)量筒、弹簧测力计的读数；(3)阿基米德原理的应用；(4)影响浮力大小的因素；(5)归纳实验结论或利用浮力测量密度．
(2015·重庆A 卷)小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如
下器材：分度值为0.1 N 的弹簧测力计，底面积为5 cm 、高度为6 cm 的实心圆柱体铜块，
相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等．
2(1)小冉进行了如图所示的实验：A 步骤所示弹簧测力计的示数为________N ；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B 、C 、D 、E 、F 所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在下表中：
实验步骤弹簧测力计示数/N
B 2.6
C 2.5
D 2.4
E 2.4
F 2.3
(2)在实验步骤B 中铜块所受浮力F 浮＝________N.
(3)分析实验步骤A 、B 、C 、D ，可以说明浮力大小跟________________有关；分析实验步骤A 、E 、F ，可以说明浮力大小跟____________有关．
3(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是________kg/m (结果保留一位小数)，
还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是________Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________(填“增大”或“减小”)．
(5)小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出)，烧杯底部受到水的压强增加了________Pa.(已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm)
此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，同
′进而求出所加水的深度是解决此题时考查了有关浮力和压强公式的应用，在(5)中求出V
排
的关键．
(6)芳芳同学又从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量．也就是说浮力的大小与液体的多少有关．庄子的说法有道理吗？她从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关．她先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)．再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态(如图乙)．然后____________________________________________(填操作)，发现木块仍然漂浮．经分析可知，木块两次受到的浮力都为________牛．从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关．
一、选择题
1．(2015·常德)“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到的海水的( )
A．压强减小，浮力不变 B．压强减小，浮力增大
C．压强减小，浮力减小 D．压强增大，浮力不变
2．(2015·长沙)水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液面刚好相平，如图所示，下列说法正确的是( )
A．两物体受到的浮力相等
B．两容器底部所受液体压强相等
C．两物体的质量相等
D．乙容器中物体密度较大
3．(2015·深圳)如图所示，将边长10 cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4 cm，g取10 N/kg，则( )
A ．木块受到的浮力为4 N
B ．使木块完全浸没需要4 N 向下的力3
C ．木块的密度是0.4 g/cm 3
D ．木块底部受到水向上的压强为10 Pa
4．(2015·衡阳)在下图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中．图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图像．若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为( )
A ．2.8×10kg/m
B ．2.3×10kg/m 3333
C ．0.6×10kg/m
D ．3.2×10kg/m 5．(2015·张家界)一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的是( )A ．浮力变小，船体上浮一些B ．浮力变大，船体下沉一些C ．浮力不变，船体下沉一些D ．浮力不变，船体上浮一些
6．(2015·眉山)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160 g 煤油溢出；将33其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g 水溢出，已知煤油的密度是0.8×10kg/m ，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )
33A ．下沉，1.1×10 kg/m 33B ．漂浮，0.85×10 kg/m 33C ．悬浮，1.0×10 kg/m 33
D ．漂浮，0.90×10 kg/m 7．(多选)(2015·齐齐哈尔)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是338 N ．把实心小球浸没在密度为0.8×10 kg/m 的油中，弹簧测力计的示数是6 N ，下列说法正确的是( )
A ．小球受到的浮力是2 N
B ．小球的质量是0.8 kg
－43C ．小球的体积是2.5×10 m 33
D ．小球的密度是3.2×10 g/cm 8．(多选)(2015·盘锦)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A 、B 两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．则( )
3333
A ．小球A 的质量小于小球
B 的质量B ．甲液体的密度小于乙液体的密度
C ．在甲液体中小球A 对容器底的压力小于小球B 对容器底的压力
D ．小球A 在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量二、填空题
9．(2015·南充)一艘轮船的排水量是5 000 t ，当它满载在长江内河航行时，排开水3的体积是________m ，一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行：指潜水艇浸没)到海洋时，潜水艇受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”)．
10．(2015·盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150g ，体积为1.6×10－43 m 的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为________N ．松手后苹果将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最后静止时，苹果受到的浮力是________N ．(g 取10 N/kg)
11．(2015·毕节)如图所示，把一个边长为10cm 的正方体木块放入水中，静止时，木3
块有的体积浸入水中，此时木块受到的浮力是
________N ，木块下面受到水的压强是
5
________Pa ，木块的密度是________kg/m.(g 取10 N/kg)
312．(2015·平凉)如图所示是世界上最大的豪华渡轮之一“海洋魅力”号，长361 m ，
宽66m ，排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30m ，可以搭载6320名游客，则满载时3船底受到的海水压强约为________帕(ρ海水＝1000kg/m )，船受到的浮力约为________N(g ＝10 N/kg)．当客人下船后，船受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”)．
三、实验探究题
13．(2015·鄂州)如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
(1)如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为________．(2)图中________两个步骤是为了测量浮力的大小．
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据实验次数
物重G/N
物体浸没水中测
桶与排出水
空桶重G 0/N
浮力F 浮/N
排开水重G 排/N
力计示数F/N
123
1.2
2.02.4
0.71.51.7
总重G 1/N 1.11.0
0.60.60.6
0.50.50.7
0.50.40.7
①请你将该表格第三行数据补充完整．②小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中G 1的数据改为1.1N ，G 排的数据改为0.5N ．请你对他的做法进行评估：____________________________________；如果是你，对这种情况采用的做法是：____________________．
14．(2015·重庆B 卷)某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做了如图所示的实验，将同一物体A 逐渐浸入到密度为ρ0的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论：
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越________；分析比较实验序号_______可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度________(填“有关”或“无关”)．
(2)由实验可知A 物体的重力为________N ，A 物体浸没在液体中时所受的浮力是________N.
(3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B 物体的密度，她具体操作如下：①取边长为a 的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有2
高度露出液面，如图甲所示，则木块浸入液体中的深度是________，木块底部所受液体的5
压强是________(以上两空均用相关的物理量表示)．
②将B 物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h 1，如图乙．
③用体积可忽略不计的细线将物体B 系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h 2，如图丙．
④则B 物体的密度ρB ＝________(用相关的物理量表示)．实验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学的操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处________________________．
四、计算题
215．(2015·枣庄)在水平桌面上放置一个底面积为100 cm ，质量为400 g 的圆筒，筒2内装有16 cm 深的某种液体．弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40 cm ，高为8 cm 的金属柱，当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时，弹簧测力计的示数F 与金
属柱浸入液体深度h 的关系如图所示．(圆筒厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，g ＝10N/kg)求：
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多少？
(2)圆筒内所装液体的密度是多少？
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，圆筒对桌面的压强是多少？
参考答案
考点解读
考点1向上竖直向上液体或气体物体重力G 不同体积密度
考点2物体空小桶排开水和小桶的总重G 物－F 拉G 排＝G －G 桶等于等于G 排ρ液V 排g
考点3＞＜＝＝＞＜＞＝＜
考点4空心排水量质量不变自身的重力小于漂浮大各个击破
例18.0×1048例2C
题组训练 1.3.87×104 2.1.82 3.19 600 4.9 5.1 4.B 5.A 6.D 实验突破
向上
例(1)2.7(2)0.1(3)排开液体的体积液体的密度(4)1.3×10200增大(5)减小420
拓展训练(6)他向烧杯内再加入一些水(或从烧杯内倒出一些水) 2.5整合集训
31．A 2.B 3.B 4.A 5.D 6.D 7.ABC 8.ABC 9.5×10变大10.1.6上浮3591.511.66000.6×1012.3×10 2.25×10变小
13.(1)DABC(或ADBC)(2)AB (3)①1.3②没有实事求是的科学态度，做法不正确分析原因，重新实验
2
a －h 1533
14.(1)大甲、丙、丁无关(2)62(3)①a ρ0ga ④ρ
刻度尺测量
55h 2－h 1
时读数有误差
15.(1)由图像可知，金属块的重力G ＝10N ，它有一半体积浸在液体中时，弹簧测力计的读数为F ＝6 N ，金属块受到的浮力F 浮＝G －F ＝10 N －6 N ＝4 N ．(2)金属块的体积V ＝40－43－43cm×8 cm＝3.2×10 m ，当金属块一半体积浸在液体中时，V 排＝1.6×10 m ，由阿基米－4333德原理F 浮＝ρ液gV 排可得，ρ液＝F 浮/gV 排＝4N/(10N/kg×1.6×10m )＝2.5×10kg/m .(3)33－63容器里液体的质量m 液＝ρ液V ＝2.5×10kg/m ×100×16×10m ＝4kg ，杯子和液体的总重G 总＝m 总g ＝(0.4＋4)kg×10N/kg＝44N ，当金属块有一半的体积浸入液体中时，圆筒对－42桌面的压力F ＝G 总＋F 浮＝44N ＋4N ＝48N ，圆筒对桌面的压强p ＝F/S ＝48N/(100×10m )＝4 800 Pa.
3第19讲焦耳定律
本讲内容在中考中命题多以生活中的用电器为背景，主要考查：电流的热效应，有时还与热学知识、效率的知识综合考查，题型多为填空题．近三年在河北省中考中的具体情况如下表：考点考点1
考点内容电流热效应
年份2013
题号2526
题型填空题填空题
探究电流的热效应
实验探究探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系
实验装置
探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
分值11
考查内容纯电阻的焦耳定律焦耳定律
探究方法_________法、___________法
设计方法
通过液面高度的变化判断电阻产生热量的多少电阻串联的目的是控制
_______和
将等大的电阻串联，然后再将第三个电阻
________相同
结论补充
在电流、通电时间相同的情况下，电阻越____，产生的热量越多
与其中一个并联，目的是改变通过_______的大小
在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越_____，产生的热量越多
若该试验用温度计和液体来做实验，应选煤油，因为煤油的________较小；两烧瓶中煤油的和________要相同；通过观察温度计的_______来判断电热的多少
【提示】电流通过用电器，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应．电流的热
效应是电流的普遍现象．
焦耳定律
内容电流通过导体产生的热量跟_______成正比，跟______成正比，跟_____成正比
222基本公式Q=I Rt （普遍适用）
导出公式
Q=W=Pt=UIt=U
/Rt=I Rt （纯电阻使用）电热的利用和防止
1．电热的利用——电热器原理组成优点
电流的___效应主要结构：发热体清洁卫生，没有环境污染效率__________
可以方便地控制和调节温度
示例
危害
防止
电饭煲、电烙铁、电烤箱烧坏用电器
加速绝缘材料的老化造成输送电能过程中电能损失安装______________
安装散热片安装_____________
【提示】保险丝利用电热将自身烧断，从而保护电路中的导线不被烧坏，这里
利用了“逆向思维”．
命题点1焦耳定律的理解与应用
(2015·石家庄长安区模拟)一台线圈电阻为0.3Ω的电动机，接在12 V 的电
源上时，通过电动机的电流为0.5 A ，在2 min 内电流产生的热量是________J ，转化成的机械能为________J.
电学计算要分清纯电阻用电器和非纯电阻用电器的计算，纯电阻用电器Q ＝W ，非纯电阻用电器Q<W ，电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电2能．此时热量计算只能使用Q ＝I Rt.
2.电热危害及防止
1．(2015·宿迁)电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为( )
A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B ．导线的绝缘皮隔热
C ．导线散热比电阻丝快
D ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少
2．(2015·无锡)某物理兴趣小组想利用如图所示的装置比较铝和某种合金材料的导电性能．
(1)他们应该选用____________和长度都相同的铝丝和合金丝．
(2)在两个相同烧瓶分别装入等质量的煤油．接通电路后，他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢，这说明________丝的导电性能较强．
3．(2015·成都)如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置．已知R 甲＝5Ω，R 乙＝10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝________联在电路．若电路中的电流为0.3 A ，则甲电阻丝在1 min 内产生的热量为________J.
命题点2电热器的“多档”问题
(2015·石家庄桥西区模拟)小明家新买了一个电热煎药壶，原本有高中低三档
功率，用了一段时间后发现低温档不能工作，高温档和中温档发热相同．小明翻阅说明书查
到电热煎药壶工作电路如图所示，小明想到造成故障的原因是________________，说明书上还写着“高温档400 W 、中温档200 W 、低温档100 W”的字样，那么小明应该找一个________Ω的电阻丝来修复这个壶，此壶在高温档工作________min 可使1L 、初温为20℃333的药液温度升高到100 ℃.[c 药液＝4.2×10J/(kg·℃)、ρ药液＝1×10 kg/m ，不计热量损失]
多档电功率问题，关键是正确理解和画出高温档和低温档涉及的电路形式．对于家庭电
U 路的电压，一般电压220 V 是不变量，据P ＝可知，功率与电阻成反比，即电路中的电阻
R 越小，实际功率越大是高温档，反之是低温档，若电阻值居中，则对应中温档．常见的形式有：
2a ．高温档：单接电热丝R 1，电功率P ＝U /R 1；低温档：R 1和R 2串联，其中若R 2为电热U 2丝，电功率P ＝，若R 2为外接电阻，电功率P ＝U 1/R 1，其中U 1＜U.R 1＋R 2
b ．高温档：并联电热丝R 1和R 2，电功率P ＝U /R 总；低温档：单接R 1或R 2，电功率P 22＝U /R 1或P ＝U /R 2.
222c ．高温档：并联电热丝R 1和R 2，电功率P ＝U /R 并＝U /R 1＋U /R 2；中温档：单接电热丝222R 1或R 2，电功率P ＝U /R 1或P ＝U /R 2；低温档：R 1和R 2串联，电功率P ＝U /( R 1＋R 2).
4．(2015·河北模拟)某品牌电热饮水机有加热和保温两种工作状态，从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图(其中S 0为温控开关)．当开关S 0断开时，水箱中的水温度________(填“高”或“低”)，饮水机处于________状态．水箱中装满水后，闭合S ，333需要________min 可使水从25 ℃升高到85 ℃.[ρ水＝1×10 kg/m 、c 水＝4.2×10J/(kg·℃)]
热水箱容量额定电压加热时的功率保温时的功率
2 L 220 V 1 200 W 40 W
22
2
5．(2015·河北模拟)某同学家中有个自动电热水瓶，如图和表格是它的电路原理图及参数．A 为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自3动接通电路．已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)．则：
型号电源加热功率保温功率水容量
P21.55·B AD220 V 50 Hz 1 000 W 40 W 1.0 L
(1)电热水瓶放出热量的90%被水吸收，将一瓶1 kg 、20 ℃的水加热到92 ℃时，电热水瓶应正常工作多长时间？
(2)请分析黄灯亮时电热水瓶处于保温状态还是加热状态？(不考虑指示灯对电路的影响)
(3)求发热丝R 1、R 2的阻值．
命题点探究焦耳定律
主要考查控制变量法在实验中的应用，及控制条件的理解，对实验探究过程的理解．
(2015·临沂)如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R
乙
的电阻丝，瓶中插入温度计a 、b.
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油，闭合开关一段时间，可以通过温度计____________情况，判断电阻丝产生热量的多少，此方案是探究________和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与________大小的关系．
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝阻值R 甲________R 乙
时，可以比较不同物质的吸热能力．若温度计a 比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲________c 乙．
焦耳定律采用控制变量法，探究电热与电阻的关系，通电时间和电流不变，改变电阻，通过烧瓶内温度计示数升高的多少，分析产生电热的多少，此处利用了转换法．
(3)小强利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，他们将其中一烧瓶中的煤油换成________(填“质量”或“体积”)相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻的规格________(填“相同”或“不相同”)．水和煤油吸热升温，这是通过________来改变液体内能的．此时通过观察________________(填“温度计示数”或“加热时间长短”)表示吸收热量的多少．
(4)该装置通过温度计示数的变化情况，判断电阻丝产生热量的多少，这是采用了________法．你还可以把电阻丝产生热量的多少转换为________________________等等．
(5)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小强选用煤油而不用水做实验，主要是由于____________________________．
(6)小强用如图1装置也对“电流产生的热量与哪些因素有关”进行了探究，在两个密闭容器中装有质量________(“相等”或“不等”)的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与________的关系，如图2是两密闭容器中的电阻丝，阻值一样，但在其中一容器外并联上一个阻值相同的电阻，此装置研究的是电流产生的热量与________的关系，两个实验都是观察U 型管中液面的________来比较电阻丝产生热量的多少．如果通过图2装置左边容器中5Ω的电流为0.8 A ，则其右边容器中的空气1分钟内最多可从电阻丝吸收________J 的热量(忽略环境影响)．如果通电一段时间，发现其中一个U 形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是________________________．。