《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册沪科版》

12.「2025江西南昌期末」如图甲、乙所示为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的电路,在烧瓶内安装一根电阻丝,该实验通过比较(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)来判断电阻丝产生热量的多少,这种研究方法是。
(2)为了使实验现象更加明显,烧瓶内的液体应选用(选填“水”或“煤油”);三个烧瓶内装入液体的质量应(选填“相等”或“不相等”)。
(3)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小,重复上述操作,得到的数据如表所示。
|实验次数|电流I/A|通电时间t/s|电阻R/Ω|温度的升高量Δt/℃|
|----|----|----|----|----|
|1|0.3|30|10|2|
|2|0.6|30|10|7|
由此得出结论:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择乙图中的(选填“B”或“C”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶中的电阻(选填“串联”或“并联”)进行实验。

答案： （1）温度计示数的变化量 转换法 （2）煤油 相等 （3）多 （4）C 串联

13.「2025海南海口期末」如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V,$R_{1}$、$R_{2}$均是发热电阻,其中$R_{2}=385Ω$。养生壶正常工作时,开关置于“1”为加热挡,电路中电流为4A;开关置于“2”为保温挡。求:
(1)当开关置于“1”时,$R_{1}$的阻值及$R_{1}$的电功率。
(2)当开关置于保温挡时,养生壶2min消耗的电能。
(3)将壶内528g的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。[$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)$]
(4)在第(3)问中,养生壶正常工作,若电热丝产生的热量80%被水吸收,则该过程需要的时间。

答案： （1）由图乙可知,当开关置于“1”时,电路为R₁的简单电路,养生壶处于加热挡。根据欧姆定律可得,R₁的阻值$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{220\ \text{V}}{4\ \text{A}}=55\ \Omega$。R₁的电功率$P=UI_{1}=220\ \text{V}×4\ \text{A}=880\ \text{W}$。（2）当开关置于保温挡,即开关置于“2”时,R₁与R₂串联。根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,电路中的电流$I_{2}=\frac{U}{R_{1}+R_{2}}=\frac{220\ \text{V}}{55\ \Omega+385\ \Omega}=0.5\ \text{A}$。养生壶2min消耗的电能$W=UI_{2}t=220\ \text{V}×0.5\ \text{A}×2×60\ \text{s}=1.32×10^{4}\ \text{J}$。（3）水吸收的热量为$Q_{\text{吸}}=c_{\text{水}}m\Delta t=4.2×10^{3}\ \text{J/(kg·}{\hspace{0pt}}^{\circ }\text{C)}×0.528\ \text{kg}×(100\ {\hspace{0pt}}^{\circ }\text{C}-20\ {\hspace{0pt}}^{\circ }\text{C})=177408\ \text{J}$。（4）由题意可得,加热过程中电热丝产生的热量$Q=\frac{Q_{\text{吸}}}{80\%}=\frac{177408\ \text{J}}{80\%}=221760\ \text{J}$。由Q=W=Pt可得,养生壶的工作时间$t'=\frac{Q}{P}=\frac{221760\ \text{J}}{880\ \text{W}}=252\ \text{s}$。