题目内容

14．图甲是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其中R是阻值恒定的热水袋发热体电阻．该热水袋的性能指标如图丙所示．

（1）为了更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，即在图乙中A（选填A或B）位置再加一个温控开关，确保只要其中一个断开，电热水袋就不再工作．
（2）热水袋内所充水的体积为多少？
（3）如果电压不正常只有200V，发热体的实际功率多大（指示灯可忽略）？
（4）在200V的电压下加热6分钟，温控开关未断开，发热体消耗了多少电能？

分析 （1）两开关串联时，相互影响，必须都闭合电路才能工作，并联时，互不影响，闭合任何一个都能使电路工作；
（2）知道袋内充水的质量，根据密度公式求出充水的体积；
（3）知道额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出发热体的电阻，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电压只有200V时发热体的实际功率；
（4）根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出在200V的电压下加热6分钟发热体消耗的电能．

解答 解：（1）因为电热水袋里使用双重温控开关，也就是说只有这两个开关都闭合时，电热袋才可以工作，否则不工作，故图中A位置再加一个温控开关；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，热水袋内所充水的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1×10-3m3；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，发热体的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{500W}$=96.8Ω，
电压只有200V时，发热体的实际功率：
P实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{96.8Ω}$≈413.2W；
（4）在200V的电压下，加热6分钟发热体消耗的电能：
W=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$t=$\frac{（200V）^{2}}{96.8Ω}$×6×60s≈1.49×105J．
答：（1）A；
（2）热水袋内所充水的体积为1×10-3m3；
（3）如果电压不正常只有200V，发热体的实际功率约为413.2W；
（4）在200V的电压下加热6分钟，温控开关未断开，发热体消耗了1.49×105J的电能．

点评 本题由电热水袋入手考查相关的物理知识，熟练应用电功率公式、密度公式、电功公式是关键，同时要注意从表格中得出相关的信息．

练习册系列答案
相关题目
4．下面是小明和同学完成的一系列实验探究：

（1）在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针．
①通电后小磁针的指向如图1所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．
②小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关．
（2）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验．
①他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过吸起大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是C．
A、认识电压时，我们可以用水压来类比
B、用光线来描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D、用斜面小车研究阻力对物体运动的影响
②连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图2甲所示的情景：接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景，比较图甲和乙，可知通过电磁铁的电流越大（选填“大”或“小”）磁性越强．
（3）小明制作了如图3的电动机模型，其中线圈abcd位于磁场中
①通电后，cd段导线的电流方向由c到d（选填“由c到d”、“由d到c”）．
②cd段导线受磁场力的方向如图所示，ab段导线受磁场力的方向应该向上（选填“上”、“下”）．
③线圈转动时把电能转化为机械能．
（4）小明和小红想利用如图4所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，温度计显示煤油的温度．
①这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等．
②实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
5．下列物态变化，属于升华的是（　　）
A．夏天打开冰柜看到白雾B．冰箱断电后冰块变成水
C．太阳出来后雾散了D．衣柜中的樟球变小
2．小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是倒V形或倒U形，这引起了她的好奇心．
提出问题：物体能承受的压力与哪些因素有关？
猜想与假设：
猜想一：物体能承受的压力与物体的形状有关．
猜想二：②物体能承受的压力与物体的材料有关
猜想三：…
于是小芳利用如图所示的装置，选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒，对猜想一进行实验探究．
实验步骤：
（一）选取长、宽、厚和材料相同的纸条若干．
（二）将一张纸条折成V形，放在装置上，在纸条两端距中点（支点）相同距离处，各挂一相同的火柴盒子．在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒，直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数．
（三）将纸条分别折成U型、圆弧型，重复步骤（二）．
（四）更换纸条，将以上实验再做两次．
物体形状
火柴根数
实验次数		V形U形圆弧形
1463675
2433263
3453583
请回答以下问题：
（1）补充步骤一内容：长、宽、厚和材料相同．
（2）小芳是如何判断实验中的物体所承受的压力不同？纸条被压弯时火柴盒内火柴棒的根数．
（3）分析实验数据，可以得出的结论是：圆弧形承受的压力最大（或物体承受的压力与形状有关）（写出一条即可）
（4）如果要验证猜想②，应该如何操作？将长度、宽度、厚度都相同，而材料不同的纸条折成相同的形状，放在装置上，在纸条两端距中点（支点）相同距离处，各挂一相同的火柴盒子．在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒，直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数．
9．如图所示，小菲同学要测量额定电压为2.5V小灯泡的功率：

（1）连接的不完整实物电路如图（甲）所示，请用画线代替导线，完成实物电路的连接；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一切现象的原因可能是灯泡处断路．
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.75W，观察图丙所示的I-U图象不是直线的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
19．下列关于能量转化的叙述中错误的是（　　）
A．呼吸作用是人体将化学能转变为内能
B．电灯是把电能转变为光能
C．核电站是将核能转变成电能
D．水利发电是将机械能转化为内能
6．下列说法中，属于通过做功改变物体内能的是（　　）
A．饮料中放入冰块，温度降低B．发烧时，用湿毛巾敷在额头降温
C．人晒太阳时，会感到很暖和D．不断弯折铁丝，铁丝的温度升高
3．三个试管中分别装甲、乙、丙固体，在相同的加热条件下，甲、乙、丙的温度随时间的变化如图所示，则下列判断中正确的是（　　）
A．甲和乙可能是同种物质，因为甲、乙的熔点相同
B．晶体熔化过程中，温度保持不变，内能也保持不变
C．甲的质量比乙的质量大
D．若乙和丙的质量相同，则乙固体的比热容大于丙固体的比热容
4．国庆节期间，舅舅开车来接小明到武汉玩．小汽车上高速公路不久，就看见了一个路牌，如图所示，此路牌表示，意义是距离仙桃的路程是50km，小明向后看到一辆同向行驶大货车好像在向后退他选择参照物是小汽车，到了仙桃，小明看表计算了这段路程所用时间恰好为50min，则小汽车在这段路程上的平均速度为60km/h．

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