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6.(2023·安徽节选)为估测一个电热水壶烧水时的电功率,小林在壶中装入质量为1kg的水,接入家庭电路中,通电加热210s,水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。
(1)若电流产生的热量全部被水吸收,请通过计算估测该热水壶的电功率。
(2)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比,偏大还是偏小?简要说明原因。
(1)若电流产生的热量全部被水吸收,请通过计算估测该热水壶的电功率。
(2)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比,偏大还是偏小?简要说明原因。
答案:
6.解:
(1)水吸收的热量$Q_{吸}=cm(t - t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×1kg×(70℃ - 20℃)=2.1×10^{5}J$。若电流产生的热量全部被水吸收,则电热水壶消耗的电能$W = Q_{吸}=2.1×10^{5}J$,电热水壶的电功率$P=\frac{W}{t}=\frac{2.1×10^{5}J}{210s}=1000W$。
(2)加热过程中,由于存在热量的损失,水吸收的热量会小于电热水壶消耗的电能,根据$P=\frac{W}{t}$可知,估测的电功率会小于电热水壶的实际功率。
(1)水吸收的热量$Q_{吸}=cm(t - t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×1kg×(70℃ - 20℃)=2.1×10^{5}J$。若电流产生的热量全部被水吸收,则电热水壶消耗的电能$W = Q_{吸}=2.1×10^{5}J$,电热水壶的电功率$P=\frac{W}{t}=\frac{2.1×10^{5}J}{210s}=1000W$。
(2)加热过程中,由于存在热量的损失,水吸收的热量会小于电热水壶消耗的电能,根据$P=\frac{W}{t}$可知,估测的电功率会小于电热水壶的实际功率。
7.(2024·安徽)如图所示的电路中,电源两端电压U=9V,R₁、R₂、R₃均为定值电阻,其中R₂=45Ω,R₃=30Ω。
(1)当闭合开关S和S₁,断开开关S₂时,求R₃两端的电压U₃。
(2)当开关S、S₁和S₂均闭合时,求电流表的示数I。
(3)当闭合开关S,断开开关S₁和S₂时,电压表示数为6V,求R₁消耗的电功率P。

(1)当闭合开关S和S₁,断开开关S₂时,求R₃两端的电压U₃。
(2)当开关S、S₁和S₂均闭合时,求电流表的示数I。
(3)当闭合开关S,断开开关S₁和S₂时,电压表示数为6V,求R₁消耗的电功率P。
答案:
7.解:
(1)当闭合开关S和$S_{1}$,断开开关$S_{2}$时,电路中只有$R_{3}$工作,$R_{3}$两端的电压$U_{3}=U = 9V$。
(2)当开关S、$S_{1}$和$S_{2}$均闭合时,$R_{1}$被短接,$R_{2}$和$R_{3}$并联接入电路,电流表测量干路电流。通过$R_{2}$的电流$I_{2}=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{9V}{45\Omega}=0.2A$,通过$R_{3}$的电流$I_{3}=\frac{U_{3}'}{R_{3}}=\frac{9V}{30\Omega}=0.3A$,电流表的示数$I = I_{2}+I_{3}=0.2A + 0.3A = 0.5A$。
(3)当闭合开关S,断开开关$S_{1}$和$S_{2}$时,$R_{2}$断路,$R_{1}$和$R_{3}$串联接入电路,电压表测量$R_{3}$两端的电压;$R_{1}$两端的电压$U_{1}=U - U_{3}''=9V - 6V = 3V$,电路中的电流$I'=\frac{U_{3}''}{R_{3}}=\frac{6V}{30\Omega}=0.2A$,$R_{1}$的电功率$P_{1}=U_{1}I'=3V×0.2A = 0.6W$。
(1)当闭合开关S和$S_{1}$,断开开关$S_{2}$时,电路中只有$R_{3}$工作,$R_{3}$两端的电压$U_{3}=U = 9V$。
(2)当开关S、$S_{1}$和$S_{2}$均闭合时,$R_{1}$被短接,$R_{2}$和$R_{3}$并联接入电路,电流表测量干路电流。通过$R_{2}$的电流$I_{2}=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{9V}{45\Omega}=0.2A$,通过$R_{3}$的电流$I_{3}=\frac{U_{3}'}{R_{3}}=\frac{9V}{30\Omega}=0.3A$,电流表的示数$I = I_{2}+I_{3}=0.2A + 0.3A = 0.5A$。
(3)当闭合开关S,断开开关$S_{1}$和$S_{2}$时,$R_{2}$断路,$R_{1}$和$R_{3}$串联接入电路,电压表测量$R_{3}$两端的电压;$R_{1}$两端的电压$U_{1}=U - U_{3}''=9V - 6V = 3V$,电路中的电流$I'=\frac{U_{3}''}{R_{3}}=\frac{6V}{30\Omega}=0.2A$,$R_{1}$的电功率$P_{1}=U_{1}I'=3V×0.2A = 0.6W$。
8.(2021·安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中(

A.电流表示数减小,小灯泡变暗
B.电压表示数增大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值减小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
C
)A.电流表示数减小,小灯泡变暗
B.电压表示数增大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值减小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
答案:
8.C [解析]由题图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$知,电路中电流变大,所以电流表示数变大;灯泡电阻不变,根据$U = IR$知,灯泡两端电压变大,由$P = UI$知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮。由$R=\frac{U}{I}$可知,电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值,所以两表示数比值变小。综上分析知,C正确。
9.(2023·安徽)用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率,电源电压为4.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器进行多次测量,部分实验数据如表所示。第4次测量时,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为
(3)由实验数据可以判断,小灯泡正常发光时的电阻可能为
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
b
(选填“a”或“b”)端。(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器进行多次测量,部分实验数据如表所示。第4次测量时,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为
10.00
Ω,电功率为0.90
W。(3)由实验数据可以判断,小灯泡正常发光时的电阻可能为
②
(选填“①”“②”或“③”)。①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
答案:
9.
(1)b
(2)10.00 0.90
(3)②
[解析]
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即b端。
(2)由题图2知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.30A,则此时小灯泡的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3.0V}{0.30A}=10.00\Omega$,电功率$P = UI = 3V×0.30A = 0.90W$。
(3)由题表中数据可知,当灯泡两端电压为2.0V时,灯丝电阻为8.00Ω,当灯泡两端电压为3.0V时,灯丝电阻为10.00Ω,由于灯丝电阻随温度升高而增大,所以灯泡正常发光时的电阻应介于8.00~10.00Ω之间,故选②。
(1)b
(2)10.00 0.90
(3)②
[解析]
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即b端。
(2)由题图2知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.30A,则此时小灯泡的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3.0V}{0.30A}=10.00\Omega$,电功率$P = UI = 3V×0.30A = 0.90W$。
(3)由题表中数据可知,当灯泡两端电压为2.0V时,灯丝电阻为8.00Ω,当灯泡两端电压为3.0V时,灯丝电阻为10.00Ω,由于灯丝电阻随温度升高而增大,所以灯泡正常发光时的电阻应介于8.00~10.00Ω之间,故选②。
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