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浙教版九上专题9 电能
知识点一、电能与电功
1. 电功：电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程。电流所做的功叫电功。
2. 电能电功的单位：电能电功的单位是焦。电能的单位还有千瓦时（kW·h），俗称度。1kW·h=3.6J
3. 电能表：（1）作用：电能表的作用是测量电功，或者说是测量用电器在某一段时间内消耗电能的多少。
（2）读书方法：电能表计数器前后两次读数之差，就是用户在这一段时间内消耗的电能，也就是电流在这段时间内所做的功。
（3）电能表参数含义：
知识点二、电器的电功率
1. 电功率：电流在单位时间内所做的功叫电功率。它是表示电流做功快慢的物理量。
2. 电功率的单位：国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。比瓦大的常用单位有千瓦（kW）。 1kW=1000W
3. 额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器上标明的正常工作的电压值就是额定电压。常用于 额表示。
4. 额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的电功率，用电器上标明的正常工作的功率值就是其 额定功率。
5. 实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小。
6. 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小。
7. 关系：一般情况下它们有这样的关系：
8. 灯泡亮度跟电功率的关系：（1）当=时，=，用电器正常工作，灯泡正常发光。
（2）当＜时，＜，用电器不能正常工作，灯光偏暗。
（3）当＞时，＞，用电器不能正常工作，灯光偏亮，而且容易损坏。
（4）灯泡亮度取决于灯泡的实际功率。
9. 判断灯丝电阻口诀：大（功率）粗短，小细长。（相同）
10. 判断哪个灯亮的口诀：串小（功率）并大。（相同）
知识点三、电功率和电功的计算
1. 电功率的计算：（1）定义式：（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
2. 伏安法测灯泡的功率：（1）原理：
（2）电路图：
（3）滑动变阻器的作用：①保护电路②控制灯泡两端电压。
3. 电功的计算：（1）（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
4. 注意单位：（1）电功：
（2）电功率：
知识点四、常用的电热器
1. 电流的热效应：电流通过导体时，导体的温度会升高，这种现象叫电流的热效应。
2. 电热器：（1）定义：电热器是利用电来加热的设备。
（2）原理：电热器是利用电流的热效应工作的。
（3）组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。（注意：电阻丝是有电阻率大，熔点低的材料制成的，两者不同。）
3. 影响电热的因素：本实验研究的是电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，应用控 制变量法。
结论1：电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。
结论2：电阻和通电时间相同时，电流越大产生的热量越多。
结论3：电阻和电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。
4. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正 比。
5. 电热的计算公式：（1）公式：（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
6. 考点：（1）电动机：一般可以转化成来计算。
（2）发电厂输电问题：发电厂输电问题一般输电功率（）是固定的，则计算输电过程中输 电线消耗的热量：，当输电电压增大时，输电电流变小，根据输电过程中热损耗减小。
重点题型精炼
题型一、电能表和电能
1．如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为125焦
C．电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
2．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（　　）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
3．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表(如图乙)的转盘转6 r用时1 min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（　　）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大功率不能超过2200 W
C．电热水瓶的实际功率是600 W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
4．小凯家电能表上月底的示数为3537.3kW·h，本月底的示数如图所示，则小凯家本月消耗的电能为　 　度。这块电能表允许接入的用电器的最大总功率为　 　W。表盘转过60r，表明用电器消耗的电能为　 　kW·h。
5．某同学家的电子式电能表表盘如图所示，下表是小黄家中用电器正常工作的电功率值。根据提供的信息，回答下列问题。
（1）该同学家所有用电器同时正常工作时电路是否安全：　 　 (选填“是”或“否”)。
（2）该同学用新买的电热水壶烧水，若只让电热水壶工作3min， 观察到电能表指示灯闪烁28次。若电流产生的热量全部被水吸收，则3min内壶中1kg 水的温度升高了　 　 ℃。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ]
用电器 额定功率 数量
照明灯 40W 8盏
彩电 100W 1台
洗衣机 150W 1台
电冰箱 100W 1台
电饭煲 750W 1台
闸刀开关上保险丝的额定电流为10A
题型二、电路分析与计算
6．如图电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”(不考虑灯丝电阻变化)。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，此时I甲=0.5A，当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙=2.4V，下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为6V
B．电阻R的阻值为18Ω
C．两个电路的总电流之比5：2
D．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W
7．如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1.5～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.6W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω
8．小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
9．如图所示的电路中，a、b是电表（电压表或电流表）闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 6W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．电表a为电压表，且示数为3V B．电表b为电流表，且示数为1A
C．电路的总功率为6W D．在1min内电路消耗的电能为270J
10．如图甲所示，电源电压保持不变，m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（　　）
①R2的阻值为4Ω
②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像
③滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是12W
④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是20J
A．①③ B．①② C．②③ D．②④
11．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大
B．电源电压为12V
C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W
D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J
12．如图甲所示，电源电压一定，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，灯泡的U-I图像如图乙所示。当电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为　 　W，滑动变阻器的最大值为　 　Ω。
13．如图所示有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化。若防雾膜的额定功率为20W正常工作10min消耗的电能
是　 　J。如图乙所示，给防雾膜电路连接了一个滑动变阻器R，使电热丝的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用，则R的最大阻值为 　 　Ω。
题型三、小灯泡额定功率测定
14．某同学探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关时，设计了如图所示的两种电路。下列有关该实验的说法正确的是（　　）
①实验中灯L1和L2的规格要不同
②研究电功率跟电压关系时，应选用乙电路
③甲实验中可以看到电流表示数大的小灯泡发光更亮
④通过实验研究可以得出用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④
15．小科打算用伏安法测小灯泡(标有”2.5V”字样)的电阻和额定功率，他用电压恒为3V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表等实验器材进行实验。
（1）小科连接了图甲所示的实验电路，通过改变滑动变阻器阻值，进行了多次测量。实验数据如表所示，分析发现，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，这是因为　 　。
实验次数 第一次 第二次 第三次
电压表示数/V 1 2 2.4
电流表示数/A 0.06 0.1 0.11
小灯泡电阻/Ω 16.7 20 21.8
（2）在测量小灯泡的额定功率时，小科发现器材中的电流表损坏了。经过仔细思考，小科利用一个定值电阻R0设计并连接了如图乙所示的电路，继续开展实验。其操作步骤为：
①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数U1=2.5V，此时小灯泡正常工作。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，读出此时电压表的示数为U2。则小灯泡的额定功率为　 　(用U1、U2、R0表示)
16．在”测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω)，电流表(0~0.6A、0~3A)，电压表(0~3V、0~15V)，开关和导线若干，另有标有：“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整；
（2）本实验选择的滑动变阻器是　 　(填”R1”或”R2”)；
（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能
17．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉；
（2）小金闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　；
（3）小金继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像，根据图像信息，小灯泡的额定功率是　 　W。
18．某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡　 　（选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝　 　（用I1、I2和R0表示）。
19．小宁做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表（0～0.6安）、电压表（0～3伏）、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：
⑴连接电路前，滑片P应该放置于滑动变阻器的最　 　端（选填“左”或“右”）。
⑵正确连接电路后，小宁进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压关系的曲线，如图乙所示。
⑶小宁利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。
①图乙中阴影部分面积的大小可以表示滑动变阻器两端电压为2.5伏时的电功率，请在图丙中涂出该灯泡额定功率对应的阴影面积　 　。
②分析图像可知，该实验的电源电压为　 　伏特。
20．在”测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
[实验器材]干电池3节，小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω)，滑动变阻器(40Ω1A)，电流表，电压表，开关，导线若干(所有器材均完好)
[实验方案]将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否短路C．观察电流表和电压表的示数
（2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为　 　 W；
（3） [实验反思]小金认为，电压表选用0~15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。
[实验改进]于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0~15V量程，电压表V2选用0~3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。
实验次数 小灯泡两端电压(V) 变阻器两端电压(V) 电流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率　 　(选填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。
带着这一疑问，继续探究……
题型四、焦耳定律
21．小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关滑片在B端时，灯泡的亮度最大
B．实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率
C．电流表和电压表读数的比值始终保持不变
D．该实验多次测量的目的是寻找普遍规律
22．如图是小明研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验，他在两个相同的烧瓶中均装满相同质量的煤油。已知甲、乙烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲＜R乙，学生电源电压大小可调。则下列分析正确的是（　　）
A．甲烧瓶的玻璃管内液面上升比乙快
B．该电路可以控制R甲、R乙两端电压相同
C．实验中选用煤油是因为它的比热大，实验效果明显
D．该装置可研究电流产生的热量与电流、电阻的关系
23．关于下列四个实验的说法，正确的是（　　）
A．甲：敲击膝盖下的韧带，小腿不自觉抬起，说明反射弧完整
B．乙：燃烧结束时，气球变大，天平不平衡，说明质量守恒定律不成立
C．丙：通电后，a管液面上升的高度小于b，说明电热大小和电流有关
D．丁：给气球充气时，气球上的黑点距离在不断变大，说明宇宙在膨胀
24．下列各图都是课本上的实验示意图，关于各实验的解释正确的是（　　）
A．甲图所示的实验中，两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流、通电时间相同
B．乙图实验可以说明：物体的动能大小与高度有关。在其它条件相同时，高度越高，物体的动能越大
C．丙图所示实验中，若弹簧测力计沿斜面拉动物体匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于物体受到的摩擦力
D．丁图所示实验可以说明做功可以改变物体的内能，气体对外做功时，管内气体内能增大
25．小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（　　）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
26．某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关：
猜想A：与电流大小有关； 猜想B：与电阻大小有关；猜想C：与通电时间长短有关于是他想用如图1和图2所示的实验装置进行探究
（1）图1实验烧瓶中装的煤油是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）小金同学设计并连接了如图2所示的电路，则他是为了探究猜想：　 　（填字母即可）
（3）通过焦耳定律的学习，小金知道：图中　 　装置（填“甲”、“乙”、“丙”）U形管两边液面高度差最小。
27．用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录__________。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度△t（△t可反映电热的多少），整理△t、I2的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出△t与I2的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：　 　。
28．科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。
（1）除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 　 　。
（2）实验中通过 　 　（选填“加热时间”或“玻璃管内液面的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）分析图乙，可得出的结论是 　 　。
（4）小明经过调查发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小明建议用空气代替煤油进行实验，装置如图丙。你是否赞同小明的建议并说明理由 　 　。
题型五、电热器与热能
29．1964年人类制造了世界上第一座用湖浪发电的航标灯，利用海水上下起伏带动发电机发电。如图是航标灯气室结构示意图，其工作原理为：当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开；吸进空气；当海水上升时，K2关闭，海水向上推动活塞压缩空气，使气室内气压增大到一定值时，K1被推开，气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，使航标灯发光。
（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室。这一过程类似于汽油机的
　 　冲程；
（2）已知阀门K1的面积为4×10-3m2，若海水上升使气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为　 　牛；
（3）若航标灯的光源功率为10瓦，则其正常工作24小时，至少需要消耗电能　 　焦。
30．冬季，汽车后风窗玻璃(如图甲)上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况，为保障行车安全，后风窗玻璃可以安装加热除霜电路。图乙是小科设计的加热除霜电路，它由 控制电路和受控电路组成。控制电路中S接”手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点D、E接触，受控电路中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。当S接”自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。已知电路中U1=6V，U2=12V，R0=150Ω，R2=0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。电热丝R2所产生的热量能完全被玻璃吸收(R1产生的热量不计)，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为0.8×103J/(kg·℃)。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
（1）开关S接”手动”。
①电磁铁A通电时具有磁性，A的上端是 ▲ 极。
②将玻璃从-5℃加热至45℃，玻璃吸收的热量和需要加热的时间分别为多少？
（2）开关S接”自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了0.03W，则15℃时热敏电阻R1的阻值为多少？
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成的，如图丙所示。在电压U2不变的情况下，为增大电热丝R2的加热功率，请从银浆线的粗细、条数等方面，提出一种改进措施：　 　。
31．如图甲所示某种智能型电饭锅，有加热、保温、断电的功能。内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”、“2”、“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
（1）据图乙可知，温控开关S与触点　 　（选填“1”、“2”或“3”）接触时，电饭锅处于保温状态。
（2）电阻R2＝　 　Ω。
（3）此次煮饭产生的总热量如果用来烧水，其中80%热量被水吸收，则能将初温是20℃的多少质量的水烧开？（在一个标准大气压下，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），计算结果保留1位小数。）
32．豆芽发芽需要适宜的温度和湿度，市场上出现的豆芽机一般有在气温不同时自动加温和喷水的功能。具体功能如表：小鹿根据要求设计了图乙所示电路图，电路由控制电路和工作电路组成。
工作电路：工作电路电压U=220伏，加温电阻121欧姆、喷水水泵功率为80瓦。
控制电路：电源电压U0=6伏，定值电阻Ro=100欧，热敏电阻Rt放在外壳空气中，其阻值随温度的变化关系见图丙，设定两个电磁铁线圈a和线圈b分别在气温为15℃和30℃时恰好吸住衔铁a和衔铁b。工作电路中，定时开关1控制喷水模式①(每1小时喷水一次)，定时开关2控制喷水模式②(每半小时喷水一次)，两种模式每次喷水持续10分钟。衔铁、线圈、开关和导线的电阻均忽略不计。
气温(运行模式) 加温装置 喷水装置
<15℃(冬季模式) 加温 喷水模式①
15℃-30℃(常规模式) —— 喷水模式
≥30℃(夏季模式) 不加温 喷水模式②
（1）请在表中补充豆芽机在常规模式运行时加温装置和喷水装置的工作情况　 　、喷水模式　 　。
（2）计算30℃时控制电路中的电流。
（3）计算冬季模式时，工作电路工作一天消耗的电能为多少？
33．能源问题是当今世界的主题之一，空气能热水器已广泛进入我们的生活，其工作原理如图甲所示，氟介质从室外空气吸热汽化进入压缩机，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入水箱冷凝器中液化放热，实现给水箱中的水加热。随后回到室外开始下一个循环。氟介质在水箱中释放的热量来自于两部分：一是氟介质在空气中吸收的热量，二是压缩机压缩气体时电能转化得到的内能，所以它比普通的电热水器更高效节能。通常我们用“能效比”（即制热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器，它的部分技术参数如表。
每秒制热量Q/J 3000 电热规格U/V 220
每秒消耗电能W/J 750 水箱容积V/L 200
（1）空气能热水器比普通的电热水器节能的原因是　 　。
（2）这款空气能热水器正常工作时的能效比为　 　，若不考虑热量损失，将一箱15℃的冷水加热到55℃，吸收的热量为　 　J，消耗的电能为 　J。
（3）图乙是压缩机气缸结构示意图，压缩机活塞上下移动一次扫过的体积为800cm3，工作时，活塞压缩氟介质的压强约为2.5x105Pa，活塞压缩一次氟介质做的功为　 　J。
34．如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电2.64×104J。求该电饭锅保温功率Р保温；
（2）电阻R2的阻值；
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
35．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡 　
频率 50Hz
（1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
答案
1．D
【解析】A.电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A错误；
B.小白家10月份消耗的电能为：5713.4kW·h-5588.4kW·h=125kW·h，故B错误；
C.根据“10（20）A”可知，该电能表工作时的电流不应超过标定电流20A，故C错误；
D.根据“1600imp（kW h）”可知，该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h，故D正确。 故选D。
2．D
【解析】A.该同学上月消耗的电能为：5637.8kW·h-5546.7kW·h=91.1kW·h，故A错误；
B.根据数据可知，通过电能表的最大电流为20A，则用电器的总功率最大为：P=UI=220V×20a=4400W，故B错误；
C.指示灯闪烁的次数越多，说明消耗的电能越大，故C错误；
D.消耗的电能：；
则电器的总功率为：，故D正确。 故选D。
3．C
【解析】A.电能表应该接再空气开关的前面，故A错误；
B.根据乙图可知，电能表允许通过的最大电流为20A，则承载的最大功率：P=UI=220V×20A=4400W，故B错误；
C.电热水瓶消耗的电能：；
它的实际功率：，故C正确；
D.若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，那么二者不相互影响，为并联，故D错误。故选C。
4．150；4400；0.1
【解析】小凯家本月消耗的电能W=3687.3kW·h-3537.3kW·h=150kW·h=150度。电能表允许接入的用电器最大总功率P=UI=220V×20A=4400W。表盘转过60r，用电器消耗的电能W==0.1kW·h。
5．（1）是（2）15
【解析】(1)根据电能表的铭牌数据可知家庭电路中允许的最大功率为P大=UI=220Vx10A=2200W，
小明家的所有用电器同时正常工作时，总功率P总=8x40W+100W+150W+100W+750W=1420W(2)电水壶工作3min消耗的电能有：
6．C
【解析】A.，所以U=UL= I甲 ·RL= 0.5A ·12 Ω =6V；
B.
C.当两表均为电流表时，I=0.5A+=；两表均为电压表时，I=，故比值为25：6；
D.故答案为：C
7．B
【解析】A.当滑动变阻器为零时，此时电流表示数最大，，但此时电压表超过其量程，故最大电流为电压表示数3v时的电流大小=0.3A
B.当滑动变阻器位于最大阻值时，此时定值电阻电压最小，即，故电压范围为1.5v~3V
C.当滑动变阻器阻值与定值电阻相等时，此时滑动变阻器功率最大，故不可能达到0.6w
D.当电压表示数为3v时，此时R=，所以其范围为15 Ω ~20 Ω 故答案为：B
8．C
【解析】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，故D正确不合题意。故选C。
9．D
【解析】（1）通过灯泡的铭牌数据可知，
L1正常发光的电流为：，
L2正常发光的电流为：，
已知标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 6W”的灯泡L2发光较暗，故两灯的连接方式为并联，且电源电压等于灯泡L1正常发光时的电压，为3V。
故电表b为电压表，测量电源电压，示数为3V，电表a为电流表，测量L2的电流，
根据铭牌数据，由欧姆定律可知，L2的电阻为：，
此时电流表的示数为：。
故A、B错误；
此时电路总电流：I=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A，
电路总功率为：P总=UI=3V×1.5A=4.5W，
在1min内电路消耗的电能为：W总=Pt=4.5W×1×60s=270J。故C错误，D正确。故选D。
10．A
【解析】由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。
滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，则ab段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，bc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，故②错误；
由图乙可知，当的电流In=0.5A时，电压表V2的示数U2=2V，
电阻，故①正确；
当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，
由图乙可知，电路中的电流In=0.5A，两电压表的示数分别为U1=8V，U2=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压U=U1+U2+InR=8V+2V+0.5A×R------①
当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，
由图乙可知，电路中的电流Im=1A，两电压表的示数分别为U1′=U2′=4V，
则电源的电压U=U1′+U2′+ImR=4V+4V+1A×R---------②
由①②可得：R=4Ω，U=12V，
滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率P=UIm=12V×1A=12W，故③正确；
滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能WR=URInt=In2Rt=（0.5A）2×4Ω×5s=5J，故④错误。
那么正确的是①③。故选A。
11．C
【解析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知断电路中的电流变大，根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小，故A错误；
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象可知最大和最小电流分别为I最小=0.2A；I最大=0.6A，
由及串联电路的电压规律可得：
U=I最小（R1+R2）=0.2A×（R1+60Ω） ①；
U=I最大R1=0.6A×R1 ②，
解①②得：R1=30Ω，U=18V，故B错误；
C.P1最小=I最小2R1=（0.2A）2×30Ω=1.2W；P1最大=I最大2R1=（0.6A）2×30Ω=10.8W；
所以，R1的电功率变化范围是1.2～10.8W，故C正确；
D.R1产生的热量Q1=I最大2R1t=（0.6A）2×30Ω×120s=1296J，故D错误。故选C。
12．8；11
【解析】由题图乙可知，电流为1A时，灯泡正常发光，其额定电压为8V，则其额定功率为P=UI=8V×1A=8W。滑片在最左端时，灯泡两端电压等于电源电压，故电源电压U0=U=8V。滑片在最右端时，电路电流最小，为0.5A；此时灯泡两端电压为2.5V，则此时滑动变阻器两端电压为8V-2.5V=5.5V；滑动变阻器的最大阻值Rmax==11Ω。
13．1.2×104；2420
【解析】W=Pt=20wx10x60s=1.2 ×104 J；
当滑动变阻器阻值最大时，通过的电流最小，即电热膜最小功率为P最小=20WX25%=5W
又因为 所以此时I=，
即
14．A
【解析】①在科学探究中，选择的器材要具有代表性，不能具有特殊性，否则可能得到错误的结论，因此实验中L1和L2的规格应该不同，故①正确；
②研究电功率与电压的关系时，必须控制通过灯泡的电流相等而改变电压，即可以通过串联的方式控制电流相同，故②正确；
③甲中两个灯泡并联，那么它们两端的电压相等。根据P=UI可知，电流示数越大，则灯泡的实际功率越大，那么灯泡越亮，故③正确；
④根据图片可知，实验只能定性的得到电功率的大小与电流和电压有关，而不能定量的得到它们之间的关系，故④错误。那么正确的是①②③。故选A。
15．（1）灯丝电阻会随温度的变化而变化（2）
【解析】(2)①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，U1为小灯泡额定电压；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，电压表测定值电阻和小灯泡两端电压，则通过电路的电流I=，小灯泡的额定功率P=U1I=
16．（1）（2）R1（3）B
【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择的量程为0～3V。灯泡的电阻约为8Ω，所以小灯泡的额定电流约为：，因此电流表选择的量程为0～0.6A。电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：；
（2）电源电压恒为4.5V，当灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
即；
解得：R=6.4Ω；
故选R1。
（3）图乙中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；
图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；故选B。
17．（1）（2）向右移动滑片P，使电压表示数为2.5V（3）0.5
【解析】（1）滑动变阻器的连接方式应一上一下连接，如连A，当滑动变阻器滑片向左移动时，其阻值变小，不符合题意，故应将B端与开关右端相连；根据欧姆定律，可以得出灯泡正常发光时的电流约为0.25A，故电流表应选择0~0.6A的量程，连接方式见答案
（2）从乙图可以读出此时的电压为2.2V，灯泡的额定电压为2.5V，若她想测量小灯泡的额定功率，则需要将灯泡两端的电压调至2.5V，故应向右移动滑片P，使电压表示数为2.5V
（3）根据丙图可以看出当电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，根据P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
18．（1）不发光（2）0.75（3）
【解析】（1）根据图2可知，电压表的示数等于电源电压，电流表的示数几乎为零。根据图1可知，当灯泡发生断路时，电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此电流表的示数几乎为零。在串联电路中，电压与电阻成正比，因此电压表的示数接近电源电压。综上所述，此时灯泡不发光。
（2）根据图3可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（3）①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；
此时两个电阻串联，根据U总=I总R总得到： U总=I1×（Rx+R0） ①；
②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
此时只有R0自己工作，根据U总=I总R总得到： U总=I2R0 ②；
①②联立解得： 。
19．右；；6
【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应该放在阻值最大处，由图甲可知，滑动变阻器的左下接线柱接入电路，所以闭合开关前，滑片P应该放置于滑动变阻器的最右端；
(3)①由图丙可知，当小灯泡电压为额定电压4.5V时通过小灯泡的电流为0.5A，而灯泡的额定功率P=UI =4.5Vx0.5A=2.25W，该灯泡额定功率对应的阴影面积的横坐标为4.5V，纵坐标为0.5A。
②由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路的电压特点可知，小灯泡与滑动变阻器两端的电压之和始终等于电源电压，由图丙可知，当通过小灯泡和滑动变阻器的电流相等时，小灯泡与滑动变阻器两端的电压之和始终等于6V，所以电源电压为6V。
20．（1）C（2）1.064（3）偏小
【解析】（1）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。那么闭合开关后，通过灯泡的电流很小，则灯泡亮度很弱，几乎不亮，此时电流表和电压表都会有示数，因此通过它们有无示数，可以判断灯泡不亮的原因，故选C。
（2）根据图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.28A，则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.064W。
（3）根据表格数据可知，当变阻器电压为0.7V时，灯泡的实际电压为3.4V，那么灯泡的的实际功率：P=UI=3.4V×0.26A=0.884W；
当灯泡电压为3.8V时，灯泡的额定功率为：P'=U'I'=3.8V×0.3A=1.14W；
比较可知，计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
21．D
【解析】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压。
A.当滑片在B端时，变阻器接入的阻值最大，通过灯泡的电流最小，则灯泡亮度最小，故A错误；
B.实验中，调节变阻器的目的是改变灯泡两端的电压，故B错误；
C.电压表测灯泡电压，电流表测灯泡电流，二者示数的比值就是灯泡的电阻。因为灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以二者的比值不断改变，故C错误；
D.该实验多次测量的目的就是寻找电功率和电压的对应关系，故D正确。故选D。
22．D
【解析】根据图片可知，两个电阻丝串联，则通过它们的电流和通电时间相同。根据Q=I2Rt可知，R甲实验中选用煤油，是因为它的比热容小，吸收相同的热量时升温更多，现象更明显，故C错误；
两个电阻大小不同，则该装置探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。故选D。
23．C
【解析】A.用橡皮褪敲击膝盖下位的韧带，小腿先弹起，后感觉被敲打。原因是被敲打的感觉是神经冲动由脊髓的白质传到大脑皮层躯体感觉中枢形成，不能说明反射弧完整，故A错误；
B.燃烧结束后，气球变大，则气球受到的浮力增大，于是锥形瓶对托盘的压力减小，此时天平不平衡，但是质量守恒定律依然成立，故B错误；
C.根据丙图可知，a、b两个电阻丝串联，则通过它们的电流相等。a管内液面升高的更多，说明a电阻丝产生的热量更多，即电热大小与电流大小有关，故C正确；
D.给气球充气时，气球上的黑点距离在不断变大，只能类比宇宙膨胀的原理，但是不能说明宇宙在膨胀，故D错误。故选C。
24．A
【解析】A.甲图所示的实验中，甲、乙两个电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和时间相等，故A正确；
B.在实验中改变小球滚下的高度，是为了使小球到水平面的速度不同，此实验是为了探究动能和物体速度的关系。故B错误；
C.在测量摩擦力时，若沿斜面拉动物体做匀速直线运动，由于重力沿斜面的分力作用，则此时拉力不等于摩擦力，故C错误；
D.在拉动绳子时，克服摩擦做功，使金属管和管内空气的内能增大，温度升高；当金属管内部空气对外做功，将塞子冲出时，内能减少，温度降低，故D错误。故选A。
25．C
【解析】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。故选C。
26．（1）绝缘体（2）A（3）乙
【解析】（1）烧瓶中的煤油不容易导电，属于绝缘体。
（2）在并联电路中，干路电流大于支路电流。在并联电路中，如果一个支路电路变大，那么总电阻变大。
根据图2可知，三个电阻阻值相等，且甲在干路上，而乙和丙都在支路上，因此通过电流甲的电流最大，即通过它们的的电流大小不同，那么实验探究电流产生的热量与电流的关系，即探究猜想A。
（3）电阻乙和5Ω的电阻并联，电阻丙与10Ω的电阻并联，则乙部分的总电阻小于丙部分的总电阻，而串联电路中电压与电阻成正比，因此乙两端的电压肯定小于丙两端的电压。根据可知，通过乙电阻的电流小于通过丙电阻的电流。比较可知，通过乙的电流是最小的。根据Q=I2Rt可知，相同时间内乙产生的热量最少，则U形管两边液面高度差最小。
27．（1）煤油的温度 （2）如图：
（3）不合理。当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值
【解析】（1）实验中，要用煤油升高的温度反映产生热量的多少，因此步骤③的内容为：将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录煤油的温度。
（2）方格纸上已经存在描点，只需在各个描点附近画一条平滑的线将相临的点连接起来即可，如下图所示：
（3）滑动变阻器的阻值不变，如果两个电阻的阻值不同，那么电流表的示数会发生改变，则他的做法不合理，理由是：当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值。
28．（1）秒表、刻度尺（2）玻璃管内液面的变化
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多
（4）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显
【解析】（1）在探究影响电流热效应的因素的实验中，要测量电流的大小，还要测量通电时间和液面上升的高度，因此除了电流表，还需要秒表和刻度尺。
（2）实验中通过玻璃管内液面的变化来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）根据图乙可知，两个电阻丝串联，则通过它们的电流相等。当通电时间相同时，B液面比A液面升高的更多，那么得到结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。
（4）我赞同小明的建议，理由：空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
29．（1）做功（2）2000（3）8.64×105
【解析】（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室，再推动涡轮机转动而发电，此时将气体的内能转化为涡轮机的机械能，与汽油机的做功冲程相似。
（2）关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为：F=pS= 5.0×105Pa × =2000N ；
（3）航标灯消耗的电能：W=Pt=10W×3600s×24=8.64×105J。
30．（1）解：①N；
②玻璃吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=0.8×103J/(kg·℃)×9kg×[45℃-(-5℃)]=3.6×105J
W=Q吸=3.6×105J
由W=得，加热时间t==2000s
（2）解：温度为45℃时，控制电路功率P1=U1I1=6V×0.02A=0.12W
15℃时，控制电路功率P2=P1+△P=0.12W+0.03W=0.15W
15℃时R总==240Ω
R1=R总-R0=240Ω-150Ω=90Ω
（3）其他条件不变时增加银浆线的条数
【解析】（1）①根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则A短为N极。
（3）在电压U2不变的情况下，为增大电热丝R2的加热功率，请从银浆线的粗细、条数等方面，改进措施、其他条件不变时增加银浆线的条数。
31．（1）2
（2）423.5
（3）解：加热Q1＝P加热t＝800W×10×60s＝4.8×105J；
保温Q2＝P保温t＝100W×10×60s＝6×104J；
总热量：Q总＝4.8×105J+6×104J＝5.4×105J，
由η＝ 得Q吸＝ηQ总＝80%×5.4×105J＝4.32×105J
由Q吸＝cmΔt可得，水的质量：
m＝
32．（1）不加热；模式1
（2）30℃时R1=50Ω，R总=R0+R1=50Ω+100Ω=150Ω
I=U/R=6V/150Ω=0.04A
（3）P1=U2/R=(220V)2/121Ω=400瓦；P2=80瓦
t1=24小时，t2=24x（1/6）小时=4小时
W=Pt=0.4千瓦x24小时+0.08千瓦x4小时=9.92千瓦时
【解析】（1）设定两个电磁铁线圈a和线圈b分别在气温为15℃和30℃时恰好吸住衔铁a和衔铁b，故在常规模式运行时，衔铁a和衔铁b均不吸合。衔铁a不吸合时，加温电路断开，加温装置不工作，即不加热状态；衔铁b不吸合时，喷水电路连接定时开关1，所以为喷水模式①。
（2）如图丙所示，当温度为30℃时，热敏电阻R1的阻值是50Ω，根据串联电路计算出总电阻，应用欧姆定律计算电流I。
（3）根据表格可知，冬季模式加温装置工作，一天的工作时间为24小时，喷水模式为①，每1小时喷水一次，每次喷水持续10分，一天的工作时间为24次× 1/6小时=4小时。根据电压U=220V，电阻R=121Ω，计算相应的加热功率，利用W=Pt，算出两个工作装置消耗的电能。
33．（1）空气能热水器的氟介质可以从空气中吸收的热量
（2）4：1；3.36×107；0.84×107（3）200
【解析】（1）根据“氟介质在水箱中释放的热量来自于两部分：一是氟介质在空气中吸收的热量，二是压缩机压缩气体时电能转化得到的内能”可知，空气能热水器比普通的电热水器节能的原因是：空气能热水器的氟介质可以从空气中吸收的热量。
（2）①能效比即制热量与消耗电能的比值，根据表格可知，这款热水器的能效比为：3000J：750J=4：1；
②热水器中水的体积V=200L=0.2m3；
水的质量为：m=ρV=103kg/m3×0.2m3=200kg；
水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×（55℃-15℃）=3.36×107J；
根据能效比的定义得到：Q：W=4：1；
3.36×107J：W=4：1；
解得：W=0.84×107J；
（3）活塞对介质的压力F=pS=p×；
活塞对介质做的功：W=Fs=FL=p××L=pV= 2.5x105Pa ×800×10-6m3=200J。
34．（1）电饭锅处于“保温”状态时的功率为：；
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，
当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，
由可得R1的电阻：，
R1、R2的总电阻为：，
R2的电阻为：R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω；
（3）水吸收的热量为：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（100℃-23℃）=7.1148×105J；
用时700s消耗的电能为：W′=P加热t′=1210W×700s=8.47×105J，
该电饭锅的热效率为：，
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
35．（1）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由 可求“低温”挡正常工作时的电阻是：
R1＝ ＝ ＝88Ω；
答：“低温”挡正常工作时的电阻是88Ω；
（2）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”挡，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流：
I＝ ＝ ＝7.5A，
答：“高温”挡正常工作时的总电流是7.5A；
（3）解：电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cmΔt可得，房间的空气温度升高：
Δt＝ ＝ ＝15℃。
答：可使此房间的空气温度升高15℃。
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