重庆市育才中学2019届九年级上学期半期考试物理试题(解析版)
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重庆市育才中学初2019届(三上)半期考试物理试题
一、选择题
1.下列物理量的估测中,最接近实际的是
A. 手机内锂电池的电压约220V
B. 电视机正常工作时的电功率约100W
C. 一名初中生的人体电阻约1Ω
D. 家用电冰箱正常工作时的电流约5A
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据生活经验可知手机内锂电池的电压约为3.7V,故A错误;
B、电视机正常工作时的电流大约是0.5A,电功率P=UI=220V×0.5A=110W,故B正确;
C、人体的电阻较大,大约几千欧,故C错误;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作时的电流为,故D错误。
故选B。
2.投影仪如图,它的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给它降温。
设计投影仪电路的要求是:带动风扇的电动机先启动后灯泡才可以发光,电动机未启动,灯泡不可以发光。
下图中符合设计要求的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、B图中电动机和灯泡同时启动;D图中先启动灯泡后启动电动机。
符合题意的只有答案C。
3.有关温度、热量、内能的说法,下列说法正确的是
A. 物体温度为0℃时,其内能也为零
B. 物体放出热量,温度不一定降低
C. 热机做功冲程将机械能转化为内能
D. 温度越低,分子无规则运动越剧烈
【答案】B
【解析】
【详解】A、一切物体在任何温度都有内能,所以物体温度为0℃时,其内能不为零,故A错误;
B、物体放出热量,温度不一定降低,比如:水结冰时,放出热量,温度不变,故B正确;
C、热机的做功冲程是将内能转化为机械能,故C错误;
D、分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,故D错误。
故选B。
4.以下是星云同学做的有关电学的笔记,正确的是
A. 小灯泡的亮度是由实际功率来决定
B. 电路中有电压一定可以形成电流
C. 只有正电荷定向移动才能形成电流
D. 电源都是将化学能转化为电能的装置
【答案】A
【解析】
【详解】A、灯泡的亮暗由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,故A正确;
B、电路中产生持续电流的条件:有电源(电路两端有电压),且是一个闭合的电路,如果只有电压,电路是断路,不会形成电流,故B错误;
C、正电荷、负电荷或正负电荷同时定向移动,都能形成电流,故C错误;
D、电源是将其他形成的能转化为电能的装置,故D错误。
故选A。
5.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左滑动电路中的各物理量变化情况是
A. 电流表的示数变大
B. 电压表的示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 电路消耗的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电
流;将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;
由U=IR可知,R2两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
由电压表的示数变大、电流表的示数变小,可知电压表和电流表示数的比值变大,故C错误;
电源电压不变,电流变小,由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查电路的动态分析,需要看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量;弄清改变电阻的方法,利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻。
6.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属箔已张开的验电器金属球,发现验电器的金属箔先闭合,后又张开,以下说法正确的是
A. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,毛皮得到电子
C. 未接触前,金属箔片因带正电荷而张开
D. 接触瞬间产生的电流方向是从胶棒到箔片
【答案】C
【解析】
【详解】A、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
B、毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒得到电子,带负电,毛皮失去电子,带正电,故B错误;
C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器的金属球时,验电器的金属箔先闭合,说明验电器带的是正电荷,发生了中和现象,后又张开,说明负电荷比较多,同种电荷相互排斥,故C正确;
D、橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔先闭合,橡胶棒上的负电荷从橡胶棒转移到箔片,电流的方向和负电荷定向移动的方向相反,故电流的方向是从箔片到橡胶棒,故D错误。
故选C。
7.如图所示,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为相同的电压表(接线柱上标有“﹣”、“3”、“15”),两电压表指针偏转相同:当开关S1闭合、S2断开,若甲,乙两表均为电流表时,R1、R2的电阻之比和甲、乙两表的示数之比分别为
A. 4:1 4:5
B. 1:4 1:5
C. 4:1 5:4
D. 1:4 5:1
【答案】A
【解析】
【详解】当开S1、S2闭合,甲乙两表为电压表时,两个电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量电阻R2两端的电压,两电压表指针偏转相同,电压表甲的示数是电压表乙示数的5倍,即U=5U2,电阻R1和R2两端的电压之比:,串联电路中各处的电流相等,电阻R1和R2阻值之比:
,当开关S1闭合、S2断开,甲乙均为电流表,两个电阻并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙测量干路中的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,甲、乙两表的示数之比。
故选A。
8.如图所示,灯L规格为“6V 3W",滑动变阻器最大阻值为36Ω,电源电压和灯泡的电阻保持不变。
当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到端点A时,整个电路的电功率为P1,电流表示数为I1;当开关S1断开,S2闭合时,整个电路的电功率为P1’电流表示数为I2,此时灯L正常发光,已知P1:P1’=3:5,下列说法正确的是
A. 两次电流表示数之比为I1:I2=9:25
B. R1的值为12Ω
C. 电源电压为12V
D. 电路的最小功率为4.5W
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到端点A时,变阻器连入的阻值最大,电阻R1和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,整个电路的电功率P1=UI1,当开关S1断开,S2闭合时,电阻R1和灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,此时灯泡正常发光,通过电路的电流等于灯泡的额定电流,,灯泡的电阻,整个电路的电功率P1’=UI2,,两次电流表示数之比为I1:I2=3:5,故A错误;
电源电压不变,根据欧姆定律得到,,R1=24Ω,故B错误;
电源电压U=I2(R1+R L)=0.5A×(24Ω+12Ω)=18V,故C错误;
当两个开关都断开时,电阻、灯泡和滑动变阻器串联接入电路,且滑动变阻器处于阻值最大处,电路的总电阻最大,根据可知电路的总功率最小,最小功率
,故D正确。
故选D。
二、填空作图题
9.双福天气越来越冷,很多同学用热水袋取暖,这是通过________的方式改变物体的内能;德国物理学家欧姆总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他,人们将他的名字命名为的_______单位。
【答案】(1). 热传递(2). 电阻
【解析】
【详解】改变内能的方式包括做功和热传递,用热水袋取暖,属于热量的转移,通过热传递改变物体的内能;德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比;电阻的单位是欧姆,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
10.用煤气灶烧水,燃烧0.1kg的煤气,可以使10kg的水从20℃升高到70℃,则水吸收的热量为
___________J,燃气灶烧水的效率为___________[水的比热容为4.2x103J/(kg.℃),煤气的热值为
4.2x107J/kg]
【答案】(1). 2.1×106J(2). 50%
【解析】
【详解】水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J,
0.1kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.1kg×4.2×107J/kg=4.2×106J,
燃气灶烧水的效率:。
11.如雪同学观察到家里的电能表如图,当地家里只有电热水器工作时,这个电能表2min内指示灯闪烁了160次,说明该电热水器这段时间内消耗的电能为___________ J,电热水器的功率为___________ W。
【答案】(1). 1.8×105(2). 1500
【解析】
【详解】该电热水器这段时间内消耗的电能
,电热水器的功率。
【点睛】本题考查了消耗电能和电功率的计算;关键是对电能表参数的物理意义的正确理解,3200imp/kW•h 表示电路每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200imp,
12.如图甲的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从端点a移动到端点b,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙,则R1的阻值为______Ω,整个过程中R2的最大电功率为_________W。
【答案】(1). 20(2). 4.05
【解析】
【详解】由图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,从图乙中可知当电流为0.2A 时,电流是最小值,变阻器的滑片处于最大阻值处,此时变阻器的电功率P2=2.8W,变阻器的最大阻值,当电流为0.5A时,变阻器的电功率为 4.0W,变阻器连入电路的电阻
,根据欧姆定律可得,①,,
②,由①②得到R1=20Ω,U=18V,滑动变阻器消耗的功率
,当时,变阻器消耗的电功率最大,此
时电路中的电流为:,滑动变阻器的最大功率为:P大=I2R2=(0.45A)2×20Ω=4.05W。
13.北京时间2018年1月19日2时7分,中国在西晶卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星,如图所示,火箭是利用自身携带的燃料与氧化剂燃烧时产生的热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进整个装置,火箭发射升空时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,卫星经过3个多小时的飞行后顺利进入预定轨道,自此,北斗三号基本系绕星座部署将圆满完成,请找出一个与以上情景有关的物理信息并指出相应的物理知识,不得与示例重复
示例:物理信息:火箭发射升空
物理知识:力可以改变物体运动状态
作答:物理信息:__________________________________
物理知识:__________________________________
【答案】(1). 大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出(2). 水池中的水先汽化后液化
【解析】
【详解】物理信息:大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;
物理知识:高温的火焰喷射到水池里时,水吸热发生剧烈的汽化,产生大量的水蒸气,水蒸气在升腾的过程中遇冷,温度降低,发生液化,凝结成无数的小水滴,形成“白气”;水池中水先汽化后液化。
14.在如图所示的虑线框中标出,开关闭合后电流的方向(用箭头表示)
【答案】
【解析】
【详解】电压表在电路中视为断路,所以先将两个电压表去掉,开关闭合后,电流从电源的正极出发、经过灯泡L1、灯泡L2回到电源的负极,灯泡L1和L2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压,虚线框中电流方向从上向下,如图所示:
15.如图所示,当S闭合后要使R1,R2并联,请在甲乙两表中填上合适的电表符号
【答案】
【解析】
【详解】当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,电路中有两条电流路径,甲表和电阻R2串联,所以甲表是电流表,乙表如果是电流表,会使电源短路,所以乙表是电压表,如图所示:
【点睛】解答本题的关键是明白电压表和电流表的连接方式,电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中。
三、实验探究
16.于凡同学用如图甲所示的菜置进行探究冰熔化和水沸腾时的规律,烧杯中盛有适量的水,试管中放有适量的小碎冰
(1)实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少,这种方法叫做_____________法;
(2)如图乙所示是实验中某时刻的温度计示数,读数是_________℃;
(3)如图丙是冰的熔化图像,冰在熔化过程中持续的时间为_________min,子凡同学发现冰熔化前后AB段和CD段的倾斜程度不同,原因是__________________________;
(4)冰全部熔化成水后继续加热,一段时间后,烧杯中的水已沸腾,此时温度计示数维持100℃不变(外界气压为一个标准大气压),则试管中的水_________(选填“沸腾“不沸腾”),理由是___________________。
【答案】(1). 转换(2). 18(3). 10(4). 冰的比热容比水的比热容小(5). 不沸腾(6). 水达到了沸点,但不能继续吸收热量
【解析】
【详解】(1)实验中,相同的时间加热器放出的热量相同,加热时间越长,液体吸收的热量越多,记录加热时间,是为了反映液体吸收热量的多少,这种方法叫作转换法;
(2)由图乙可知,此温度计10℃之间分为5个小格,每个小格是2℃,温度计的分度值为2℃,液柱在0℃以上18℃的位置,所以温度计的示数为18℃;
(3)晶体熔化时温度不变,因此熔化时间为:t=15min-5min=10min;由图象可以看出,升高相同的温度,冰比水用的时间短,Q冰<Q水,冰和水在的质量相等,根据Q=cmΔt可知冰的比热容比水的比热容小;冰熔化前后AB段和CD段的倾斜程度不同的原因是冰的比热容比水的比热容小;
(4)试管内外温度均为100℃,没有温度差,虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,不满足沸腾的条件,故试管里的水不会沸腾。
【点睛】本题考查熔化和沸腾,需要知道晶体熔化过程中吸收热量,温度不变;水沸腾的条件:达到沸点,不断吸热。
17.林轩同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电阻关系的实验,提供的器材有学生电源,电流表、电压
表、滑动变阻器“20Ω 1A",定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω,25Ω各一只),开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向A端移动电路中电流变小
____________ ;
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_____________ (选填“A"或"B")端。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数几乎为零,电流表有示数,电路故障原因可能是
_____________;
(4)排除故障,正确连接电路后,按要求操作,刚闭合开关就看到电压表和电流表如图乙所示,很快就计算出电源电压为___________V;
(5)若实验中保证电压表的示数为2.5V不变,断开开关,保持滑片位置不动,然后将定值电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____________(选填“左”“右”)移动;再用25Ω的电阻进行实验时,发现无论如何移动滑动变阻器都无法完成实验,若仍要保证电压表的示数为2.5V不变,可以采取调节电源电压的方法,为完成实验则调节的电源电压最大不超过_____________V。
(6)林轩根据实验数据作出了如图的图象,其中符合电流与电阻关系的是__________;(选填“a”或"b”)
(7)实验过程中要不断重新拆接导线和换定值电阻,操作麻烦,聪明的林轩同学需到只要把定值电阻换成
_________ (填一个电路元件名称)即可解决问题
【答案】(1). (2). A(3). 电阻R短路(4). 5
(5). 左(6). 4.5(7). b(8). 电阻箱
【解析】
【详解】(1)滑片P向A端移动电路中电流变小,说明电路中电阻变大,根据电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大,应接B接线柱,如图所示:
(2)闭合开关前,为了保护电路,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即A端;
(3)连接好电路,闭合开关后,电流表有示数,说明电路为通路,电压表示数几乎为0,则电路故障原因可能是电阻R短路;
(4)闭合开关时,滑动变阻器的阻值最大,为20Ω;由图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针的位置在0.2A的位置,电流表的示数为0.2A;电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,指针的位置在1V的位置,电压表的示数为1V;所以电源电压U=U R+IR滑=1V+0.2A×20Ω=5V;
(5)定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω,因为串联电路电压与电阻成正比,所以电阻两端电压会增大;要保持电压不变,滑动变阻器的电阻需要变小,应向左端移动滑片;用25Ω的电阻进行实验时,若要保证定值电阻的电压不变,设电源电压最大为U总,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:U滑=U总-U V,根据分压原理,,,式子左边为一定值,故右边也为一定值,当
定值电阻取最大值,变阻器连入电路中电阻也应最大为20Ω,,U总=4.5V;为完成实验则调
节的电源电压最大不超过4.5V;
(6)在电压不变时,电流成电阻成反比,由数学知识,其中符合电流与电阻关系的是b;
(7)因为电阻箱改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻大小,所以实验中为了避免操作麻烦,可以把
定值电阻换成电阻箱。
18.如图所示,是浩灵同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路图,已知电源电压为6V,小灯泡正
常发光时的电压为2.5V,有三种规格的滑动变阻器,分别是甲“40Ω 1A”、乙“50Ω 0.2A”、丙“60Ω 0.4A”
(1)连接电路时开关应_________,正确连接电路后,且操作正确,闭合开关S后,小灯泡不发光,那么接下来恰
当的实验操作应该是_________(选填序号):
A. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况
B. 检查电路是否短路,替换同一规格的小灯泡
C. 检查电路是否断路,替换同一规格的小灯泡
(2)浩灵同学在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡电阻变化△R2,则
△R1______△R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)实验结束后,得到了表一的数据,昊灵将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻,
这种数据处理方式是_________ (选填“合理”或“不合理”)的, 理由是_________;最终可知小灯泡正常
发光时的电阻为_________Ω(除不尽的保留一位小数);
(4)由表一中的数据可知选择的滑动变阻器为_________ (选填“甲”、“乙"或“丙”);
(5)实验结束后,昊灵进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图甲,如果将该小灯泡单独与
一个阻值为10Ω的定值电阻串联后接入电压为3V的电源两端,如图乙所示,此时R0的功率是_________W。
【答案】(1). 断开(2). A(3). 大于(4). 不合理(5). 灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值(6). 8.3(7). 丙(8). 0.4
【解析】
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,从表中可知电流表示数为0.12A,通过灯泡电流太小,灯泡实际功率太小,灯泡不发光,应移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,观察灯泡是否发光;故A正确;
(2)当滑动变阻器的电阻变小时(总电阻也会变小),其分得的电压变小,根据串联电路电压的规律得到灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流增大,灯泡的功率增大、灯丝温度升高,则灯泡电阻变大,根据欧姆定律可知,电源电压U不变,电流变大,总电阻变小,根据R=R滑+R灯可知,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即△R1>△R2;
(3)灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故取平均值没有意义,是不合理的;小灯泡正常发光时的电压为2.5V,从表中得到电流是0.3A,小灯泡正常发光时的电阻;
(4)电源电压为6V,第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压为:
U'=6V-0.5V=5.5V,通过电路的电流是0.12A,则此时变阻器连入电路中的电阻:,乙和丙的最大阻值都大于4.58Ω,表中电流大小会超过0.2A,所以不能选择乙滑动变阻器,应该选择丙滑动变阻器;
(5)由图甲可知,当灯的电压U灯=1.0V,对应的电流I=0.2A时,根据串联电路电流的特点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压U定=IR0=0.2A×10Ω=2V,又根据串联电路电压的特点,灯
和定值电阻的总电压U=U灯+U定=1V+2V=3V刚好为电源电压;所以此时R0的功率P0=U定
×I=2V×0.2A=0.4W。
四、论述计算题
19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.4A,电流表A1的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)5min内电阻R2消耗的电能
【答案】(1)3V;
(2)30Ω;
(3)90J
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过R2的电流:I2=I-I1=0.4A-0.3A=0.1A,并联电路中各支路两端的电压相等,R2两端的电压U2=U=3V,电阻R2的阻值:;
(3)5min内电阻R2消耗的电能W2=U2I2t=3V×0.1A×5×60s=90J。
答:(1)电源电压是3V;
(2)电阻R2的阻值是30Ω;
(3)5min内电阻R2消耗的电能是90J。
20.如图,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω;小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不变,当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A;当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.9A.求:
(1)电源电压是多少;
(2)小灯泡的额定功率是多少;
(3)若电流表量程为0~3A,当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为多少。
【答案】(1)12V;
(2)16.2W
(3)5-40Ω。
【解析】
【详解】(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻的滑片P移到中点时,电阻R1和变阻器R2串联,电流表测量串联电路的电流,电路的总电阻,电源电压
;
(2)当开关S、S
、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,变阻器和灯泡L并联,电流表测量干
1
路中的电流,通过变阻器的电流,根据并联电路电流的规律得到通过灯泡L的电流
,灯泡的电阻,灯泡的额定功率;(3)当开关S、S1、S2都闭合时,变阻器和灯泡L并联,电流表测量干路中的电流,电流表量程为0-3A,电路中最大电流为0.3A,灯泡两端的电压是12V,没有超过灯泡的额定电压18V,不会烧坏灯泡,通过灯泡的电流,通过变阻器的电流,变阻器的最小值
,变阻器的最大值为40Ω,滑动变阻器的取值范围为5-40Ω。
答:(1)电源电压是12V;
(2)小灯泡的额定功率是16.2W
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为5-40Ω。
21.如图甲是一种家用电熨斗,额定电压为220V,其简化电路如图乙,虚线框内为底板加热电路,R0是定值电
阻,R是可变电阻,当滑片在两端点之间滑动时(可以滑动到两个端点),可以调控电熨斗底板的温度。
该电熨斗温度最高时的电功率为484W,电阻R0在温度最高时与温度最低时的电功率之比为4:1,求:
(1)温度最高时,通过电熨斗的电流为多少A;
(2)电熨斗温度最低时,应将R的阻值调为多少Ω;
(3)假定电熨斗每秒钟消耗的电能W跟电熨斗底板温度与环境温度的温度差△t的关系如图丙,如果在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫衬衫,要求熨斗底板温度为220℃,且保持不变,应将R的阻值调为多少Ω。
【答案】(1)2.2A;
(2)100Ω;
(3)10Ω
【解析】
【详解】(1)当R阻值为0时,电熨斗耗电功率最大,温度最高,电路中的电流;(2)定值电阻R0的阻值为:,电阻R0在温度最高时与温度最低时的电功率之比为4:1,根据电功率的公式P=I2R得到,,低温时的电流,低温时的总电阻,R的阻值R=R总-R0=200Ω-100Ω=100Ω;
(3)电熨斗与环境温差是220℃-20℃=200℃,由图象可知电熨斗每秒消耗的电能W=440J;
电熨斗总电阻发热功率,此时电熨斗电阻,R的阻值。
答:(1)温度最高时,通过电熨斗的电流为2.2A;
(2)电熨斗温度最低时,应将R的阻值调为100Ω;
(3)如果在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫衬衫,要求熨斗底板温度为220℃,且保持不变,应将R的阻值调为10Ω。
【点睛】本题考查生活中的物理知识的应用,要学会从实际情景中找出物理模型和采用的物理规律,知道电功率的公式有。