人教版九年级物理上期期末计算与简答题专项Word格式文档下载.docx

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Q吸＝cm（t−t0）＝4.2×

103J/（kg⋅℃）×

100kg×

（100℃−50℃）＝2.1×

107J，

（2）燃气燃烧放出的热量为：

Q放＝

＝3×

瓶内燃气的热值为：

q＝

＝4×

107J/kg

，

该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺了混二甲醚。

2．太阳能是一种廉价的清洁能源，从有关资料获悉，在地面晴天时垂直于阳光表面接受到的太阳热辐射为1.2×

103J/（m2·

s）。

有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射50%用来升高水温。

若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.0m2，水箱容量160L。

（c水=4.2×

℃），ρ水=1.0×

103J/m3）求：

（1）这台太阳能热水器装满水时，晴天太阳直射5h，水箱内的水温升高多少℃？

（保留到整数位）

（2）用燃气灶加热同样多的水，升高相同的温度，若燃气灶的效率为40%，天然气热值是4.5×

107J/m3，则需要完全燃烧多少天然气？

（1）32℃

（2）1.2m3

（1）太阳能热水器5h接收的太阳辐射能为

Q＝1.2×

s）×

2.0m2×

5×

3600s＝4.32×

水吸收的热量为Q吸＝Qη＝4.32×

107J×

50%＝2.16×

107J；

水箱内水的质量：

m＝ρV＝1×

103kg/m3×

160×

10-3m3＝160kg，

∵Q吸＝cmΔt，∴水箱中160kg水的温度能升高的温度

Δt＝

32℃

（2）由题知，燃气灶的效率为40%，

＝5.4×

∵Q放＝Vq，∴需要完全燃烧天然气的质量：

V＝

＝1.2m3。

二、电热

3．容量为5kg的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为2000W，保温功率为121W。

简化电路图如图乙所示，S是保温和加热的自动转换开关，在1个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为20℃的水烧开。

求：

[水的比热容为4.2×

℃）]

（1）水吸收的热量；

（2）加热时间（不计热量损失）；

（3）电阻R2的阻值。

（1）1.68×

106J

（2）840s（3）24.2Ω

（1）在1个标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：

；

（2）不计热损失时，消耗的电能为：

由

可得，加热时间：

（3）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R2的简单电路，电阻较小，功率较大，电热水壶处于加热状态；

可得，电阻R2的阻值：

。

4．现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱如图所示的玻璃容器内装有50L水，内置一根“220V100W”的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26℃~28℃之间（温度棒的水温低于26℃时开始工作，水温达到28℃时自动断开）。

（1）求水族箱中水的质量；

（ρ水=1.0×

103kg/m3）

（2）在某次温控中，温控棒正常工作了87.5min，求该次温控棒的温控效率；

（3）若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8V，求此时温控棒的工作电流。

（温控棒阻值不变）

（1）根据

计算水族箱中水的质量为：

（2）根据题意知，水温升高了2℃，则水吸收的热量为：

温控棒正常工作了87.5min，消耗的电能为：

温控棒的温控效率为：

（3）根据

计算温控棒的电阻为：

家庭电路的实际电压仅为217.8V时，此时温控棒的工作电流为：

5．图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0~0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，R1为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。

甲乙丙

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻为多大？

（结果保留一位小数）

（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？

[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水＝4.2×

（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m时，探测电路中的电流多大？

（1）32.3Ω

（2）2800s（3）0.15A

（1）因为电加热时，P=1500W，U=220V，所以由

得：

（2）水吸收的热量为：

又因为

，所以

（3）由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω，则探测电路中的电流为

6．图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。

图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。

有关参数如下表.不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：

（1）开关置于2时，电路中的电流是多大？

（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？

（3）R2的电阻是多大？

（1）10A

（2）1.8×

105J（3）60.5Ω.

（1）由图乙知道，当开关置于2时，电路中只有电阻R1；

当开关置于3时，R1、R2并联；

由电阻的并联规律知道，并联的总电阻小于其中任一电阻，所以当开关置于2时电路中电阻较大，由P=U2/R知道，此时电路消耗的功率较小，即此时放出的是温水；

功率是P温水=2200W，由P=UI知道，此时电路中的电流是：

I温水=P温水/U=2200W/220V=10A；

（2）由P=UI知道，水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是：

W=P热t=3000W×

60s=1.8×

105J；

（3）由图知道，加热状态下，电阻R1、R2并联，由于电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，所以，此时R2消耗的电功率是：

P2=P热-P温=3000-2200W=800W，

由P=U2/R知道，R2的电阻是：

R2=U2/P2=（220V）2/800W=60.5Ω。

三、欧姆定律和电功率

7．如图所示，灯L标有“6V3W”字样，R1=12Ω，R2=8Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端时，电流表的示数变化了0.2A，试求：

（1）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？

（2）电源电压是多少？

（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b端时，电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少？

（1）0.5A12Ω

（2）6V（3）7.5W

（1）由P＝UI得灯泡的额定电流：

IL＝

＝0.5A；

由I＝

RL＝

＝12Ω；

（2）当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器滑片P在a端时，只有灯泡连入，Ia＝

，滑片P在b端时，滑动变阻器与灯泡串联，Ib＝

，由于电流表的示数变化了0.2A，则Ia−Ib＝0.2A，即：

−

＝0.2A，所以，

＝0.2A，解得：

U＝6V。

（3）当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器R2的滑片P到b端时，R1与R2并联，则I1＝

＝0.5A，I2＝

＝0.75A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：

电流表示数为I＝I1+I2＝0.5A+0.75A＝1.25A；

则功率为P＝UI＝6V×

1.25A＝7.5W。

8．如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U—I图像；

当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U—I图像，如图乙所示。

（1）求定值电阻R0的阻值；

（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；

（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率。

（1）10Ω

（2）5Ω（3）5.25W

（1）由图像可知：

当U0=2V时，I0=0.2A，所以R0的阻值为：

（2）串联时，电流相等，分析图像可知：

当电流为0.4A时，满足条件，此时UL=2V，IL=0.4A

此时灯的电阻为：

得，当R0消耗的电功率为4.9W时，电压为：

因为R0与RL并联，电压相等，且灯正常发光，由图像可知此时IL额=0.75A，则灯的额定功率为：

9．如图甲所示的电路，电流表的量程为0~0.6A、电压表的量程为0~3V。

滑动变阻器R的最大阻值是20Ω。

L是额定电流为0.5A的小灯泡。

图乙为小灯泡的电流随电压变化的图象。

闭合开关S，适当调节滑动变阻器的滑片。

当灯泡正常发光时，电压表示数为2V。

（1）灯泡正常发光时的电阻；

（2）在电路安全的情况下，电路消耗的最大总功率；

（3）在电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围。

（1）5Ω

（2）2.25W（3）4Ω~7.5Ω

【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）灯泡正常发光时的电流IL＝0.5A，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：

U＝UL+UR＝2.5V+2V＝4.5V，由I＝

可得，灯泡正常发光时的电阻：

＝

＝5Ω，

（2）因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0.6A，所以，电路中的最大电流I＝0.5A，此时电路消耗的总功率最大，则P大＝UI＝4.5V×

0.5A＝2.25W；

（3）当可通过电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R小＝

＝4Ω，当电压表的示数U′R＝3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压：

U′L＝U−U′R＝4.5V−3V＝1.5V，由图乙可知，此时电路中的电流I′＝0.4A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

R大＝

＝7.5Ω，所以，在电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω∼7.5Ω。

10．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，电源电压不变。

当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.5A；

S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为1.5A。

（1）电源电压为多少？

（2）R2的阻值为多少？

（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？

（1）

（2）15

（3）10V

【解