题目内容

4．小明发明了一种电热课椅，这种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图所示．坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω．闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）． 
（1）当S2打到A端时，脚踏处于高温档．
（2）当脚踏处于中温档时，该电热课椅消耗的功率是多少？此时在1天内消耗的电能为多少度（若1天工作6小时）？

分析 （1）分析S2打到A端时电路中的总电阻，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其功率的大小关系，然后得出答案；
（2）电热丝R1的阻值大于R2的阻值，当R2与R3串联时，脚踏处于中温档，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出总功率，利用P=$\frac{W}{t}$求出1天内消耗的电能．

解答 解：（1）当S2打到A端时，电路为R3的简单电路，电路中的总电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路的总功率最大，脚踏处于高温档；
（2）因电热丝R1的阻值大于R2的阻值，
所以，当S2打到B端时，R2与R3串联，脚踏处于中温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当脚踏处于中温档时该电热课椅消耗的功率：
P中=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{（220V）^{2}}{150Ω+400Ω}$=88W=0.088kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，此时在1天内消耗的电能：
W=P中t=0.088kW×6h=0.528kW•h=0.528度．
答：（1）高温；
（2）当脚踏处于中温档时，该电热课椅消耗的功率是88W，此时在1天内消耗的电能为0.528度．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式的应用，分清该电热课椅处于不同状态时电路的连接方式是关键．

练习册系列答案
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14．在一次测量额定电压2.5V小灯泡额定功率的实验中，电源由三节新干电池串联组成．聪明而粗心的小马连接了如图所示的电路．
（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为4.5V．
（2）同组的小智发现只要改动一根导线的连接，就能测量小灯泡的额定功率．请在要改动的那根导线上打“×”，并画出正确的连接．
（3）正确连接后，闭合开关，发现小灯泡始终不亮，电压表示数总为零，移动滑片P，电流表指针有变化．该电路故障可能是灯短路（或电压表短路）．
（4）排除故障之后，进行实验，测得数据如下：
实验次数12345678
发光情况更明亮明亮亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V3.02.52.11.71.30.90.50.1
电流I/A0.300.280.260.240.210.190.160.05
分析实验数据可知：
①小灯泡额定功率为0.7W；
②7、8两次实验为什么灯泡熄灭？灯的实际功率过小．
15．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．

（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω．当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，继电器的磁性将增大（均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）图甲中警铃的接线柱C应B与接线柱相连．
（3）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．答：当温度t≥80℃时警铃报警．
12．小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源电压6V保持不变，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样如图1是测定灯泡的额定功率的电路．

（1）完成图1电路元件实物的连接．（注意导线不能交叉）
（2）小明按图连接电路并闭合开关后，发现灯泡亮，电流表有示数，但电压表无示数，则故障的原因可能是D；
A．滑动变阻器断路   B．电压表与灯接触不良  C．滑动变阻器短路   D．小灯泡短路
（3）在排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图2，则灯泡的额定功率是1.14瓦．
（4）若实验时，上述电路中仅电压表上标有“15V”的接线柱已损坏，且暂无条件修复．在不更换器材的情况下为了能继续完成实验，你的方法是将电压表并联在变阻器的两端，当电压表示数为2.2V时，记下电流表示数；
（5）整理器材时发现滑动变阻器接入电路的下端电阻丝比上部金属杆热，原因是滑动变阻器接入电路的下端电阻丝电阻较大，而上部金属杆的电阻几乎为0．
19．下列说法正确的是（　　）
A．核电站内的核反应堆是可控制的氢核聚变
B．遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C．秋天的早晨花草上出现露珠，这是液化现象
D．通过技术改进，热机效率可达 100%
9．下面几种测量方法中不可行的是（　　）
A．用量筒“量”出实心铁珠的质量B．用量筒“量”出0.5kg的煤油
C．用天平“称”出一张纸的厚度D．用天平“称”出酸奶瓶的容积
16．一温度计刻度均匀但示数不准，在一个标准大气压下，将它放入沸水中示数为98℃；放入冰水混合物中，示数为2℃；把该温度计悬挂在教室的墙壁上，其示数为26℃．教室的实际温度是（　　）
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15．天然气是一种清洁能源．天然气的热值为7.1×107J/m3，它表示的意思是1m3天然气完全燃烧时所释放出的热量是7.1×107J．
16．在国际单位制中，电流的单位是（　　）
A．欧姆（?）B．伏特（V）C．焦耳（J）D．安培（A）

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