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    16．在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器．  图甲所示是他设计的电热水器的工作电路图，R1和R2是两根电热丝．他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）．可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．例如图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将l、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通．当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以分别实现低温，中温1，中温2，高温四档加热功率．具体功率如下表所示：
    温度档位高温中温2中温1低温
    加热功率/W1100440

    求：
    （1）R2的大小
    （2）低温档的功率
    （3）小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好，经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现当时电源电压为220V．请简单解释产生这种偏差的原因．

    分析 （1）由图根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当旋钮在A位置时两电阻串联，电路消耗的功率最小；B位置时1、2两点接通，只有R2连入电路，此时为中温档1；C位置时3、4两点接通时，只有R1连入电路，此时为中温档2；当旋钮在D位置时两电阻并联，电路消耗的功率最大，此时为高温；由中温档1计算的R2阻值；
    （2）根据高温档功率计算两电阻并联的总电阻，根据并联电路的电阻特点计算R1阻值，从而计算低温档功率；
    （3）电热丝的电阻会随温度而变化，分析借助电池组、电压表和电流表测截取电阻丝时的温度和接到家庭电路中电阻电阻丝的温度之间的关系，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断电功率变小的原因．

    解答 解：（1）由电路图根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：
    当旋钮在A位置时两电阻串联，电路消耗的功率最小；
    当旋钮在B位置时1、2两点接通，只有R2连入电路，此时为中温档1；
    当旋钮在C位置时3、4两点接通时，只有R1连入电路，此时为中温档2；
    当旋钮在D位置时两电阻并联，电路消耗的功率最大，此时为高温．
    由表格中温档1功率P1=440W，
    所以R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
    （2）由表格中高温档功率P高=1100W，
    所以两电阻并联的总电阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
    由并联电路特点有：$\frac{1}{44Ω}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{110Ω}$，
    解得R1=$\frac{220}{3}$Ω，
    所以低温档功率：P低=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{\frac{220}{3}Ω+110Ω}$=264W；
    （3）电热丝的电阻会随温度而变化．
    在借助电池组、电压表和电流表截取一定阻值的电热丝时，电热丝消耗的功率很小，一定时间内产生的热量很少，故温度低，此时电阻小；
    当电热丝接入家庭电路工作时，消耗的电功率较大，一定时间内产生的热量多，温度升高显著，电阻变大明显；
    由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时消耗的电功率比测得的电阻计算的电功率要小一些．
    答：
    （1）R2的大小为110Ω；
    （2）低温档的功率为264W；
    （3）电热丝的电阻会随温度而变化．

    点评 本题考查了电功率公式和热平衡方程的应用，关键是公式及其变形式的灵活运用，难点是选择档位变化时电路的判断和读懂题意、联系题目的信息进行相关计算．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时，下列说法中错误的是（　　）
    A．电流表示数变小B．电压表示数不变C．灯泡的亮度不变D．电路总功率变大

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    7．某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图1所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是O～15Ω．

    （1）他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法分两步进行：
    ①保持电阻不变，探究电流与电压的关系；②保持电压不变，探究电流与电阻的关系．
    （2）实验中，电流表的量程应选0～0.6A，电压表的量程应选0～3V；某次实验中，若电流表的示数是0.3A，电压表的示数是l.5V，请在图中分别画出两表指针的位置．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    4．下列事例中，哪一项没有利用大气压（　　）
    A．塑料挂衣钩紧贴在光滑墙上，就可挂衣服
    B．利用针管吸药液
    C．活塞式抽水机把水抽到高处
    D．水在连通器内静止时液面总相平

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．某同学想把量程为0～10N的弹簧测力计改为密度秤．他的操作如下：
    ①先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将指针调到零刻度线处；
    ②在塑料杯中装满水，弹簧测力计的指针指在如图甲所示的位置；
    ③将塑料杯中的水倒尽，再在塑料杯中装满待测液体，弹簧测力计的指针指在如图乙所示的位置．
    则杯中水的质量为0.5kg，小桶的容积是500cm3，待测液体的密度为0.8×103kg/m3，如果待测液体的密度为1.4×103kg/m3则应该标在7N处，他设计的密度秤的量程为0～2.0×103kg/m3．（g取10N/kg）

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    1．某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω．
    （1）电动机的工作原理是什么？
    （2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？
    （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，他得到如下数据
    物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热的时间t/min
    水10.1102
    20.2104
    煤油30.1101
    40.2102
    （1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关．
    （2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不相等，吸收热量的多少与物质种类有关．
    （3）由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间长短．在初中物理探究活动中常用到这种转换方法．请列举出一例：比较电流做功多少实验．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．关于力和运动的说法正确的是（　　）
    A．物体若只受一个力的作用，其运动状态一定改变
    B．没有力作用在物体上物体会慢慢停下来
    C．平衡力作用下物体一定处于静止状态
    D．只要有力作用在物体上物体一定运动

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    6．如图甲所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置．

    （1）将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变（变化/不变）；
    （2）剪断悬线OA，观察小球下落的方向；
    （3）从以上实验现象分析可得出：重力方向是竖直向下的．
    （4）建筑工人在盖房子时如图乙所示，可以用图乙所示的水平仪R来检查所砌的墙面是否水平，当AB中空气泡在AB中间位置时，表示墙面水平．若空气泡在A端，则表示A端的墙面高（选填“高”或“低”）．

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