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    7．由于今年冬天较往年寒冷，很多老师的办公桌上放置了电热桌垫（如图）．好奇的小东同学看到后，很想知道它的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，电功率在安全用电规定的30W～80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）．
    （1）小东根据刚刚学习过的电热器知识，画出了电热桌垫甲、乙两种电路，并说都符合设计要求，请你简要分析说明哪一个电路符合要求？
    （2）该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
    （3）当电热桌垫处于低温档时，在1分钟内产生的热量是多少焦？

    分析 （1）图甲中，当开关S首先在bc位置，只有R2工作，当S在cd位置时，两电阻并联，求出两种情况下的功率，与安全用电规定的功率比较即可
    图乙中，当开关都闭合时，只有R2工作，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，分别求出两种情况下的功率，与安全用电规定的功率比较即可；
    （2）当两电阻并联时，电路电阻最小，消耗的功率最大，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电功率的大小；
    （3）由图得出当电热桌垫处于低温档时电路电功率，根据公式Q=W=Pt求出产生的热量．

    解答 解：（1）图甲中，当开关S首先在bc位置，只有R2工作，此时电路功率P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（12V）^{2}}{4Ω}$=36W；在安全功率范围内；
    当开关S在cd位置时，两电阻并联，功率P2并=P′+P″=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6Ω}$+$\frac{（12V）^{2}}{4Ω}$=24W+36W=60W；在安全功率范围内；所以甲电路图合理；
    图乙中，当开关都闭合时，只有R2工作，此时电路功率P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（12V）^{2}}{4Ω}$=36W；在安全功率范围内；
    当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得：
    R串=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω，
    此时电功率P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$=$\frac{（12V）^{2}}{10Ω}$=14.4W＜30W，
    即功率过低，超出安全功率范围；所以电路图不合理；
    （2）当两电阻并联时，电路电阻最小，消耗的功率最大，P大=P2并=60W；
    （3）有甲图可知：当电热桌垫处于低温档时，只有R2工作，
    则在1分钟内产生的热量Q=W=P1t=36W×60s=2160J．
    答：（1）甲电路开关闭合后的功率不超出安全功率的范围，所以合理；
    乙电路中当两电阻都闭合时，功率超出安全功率的范围，所以不合理；
    （2）该电热桌垫消耗的最大功率是60W；
    （3）当电热桌垫处于低温档时，在1分钟内产生的热量是2160J．

    点评 本题考查电功率、热量等的计算，关键是开关断开与闭合时电路连接情况的分析．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    17．一薄壁水壶放在水平桌面上，水壶高20cm，底面积30cm2，壶的容积1.2L，壶自身质量0.6kg．求注满水后，水对壶底的压强和压力，壶对桌面的压强和压力？（g=10N/kg）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．小强在探究“平面镜成像的特点”实验时，取两支蜡烛A和B，点燃玻璃板前的
    蜡烛A，用眼睛进行观察．如图，在此实验中：
    （1）对这两支蜡烛的要求是完全相同；
    （2）用玻璃板代替平面镜的好处是便于确定像的位置；
    （3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板放有点燃（选填“点燃”或“未点燃”）蜡烛的一侧观察；
    （4）实验时，用B替代点燃蜡烛A的像，若观察到两者完全重合，可以说明像和物体的大小相等，这种研究问题的方法称为等效法法；（选填“控制变量法”或“等效法”）
    （5）小强将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时，蜡烛A的像将逐渐向靠近（选填“靠近”或“远离”）玻璃板的方向移动，像的大小将不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （6）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上不能（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A 的烛焰的像，这说明平面镜成的是虚像．（选填“实”或“虚”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，一个带有阀门，体积为2dm3的空心铝球在水中处于漂浮状态，已知露出水面的体积是总体积的$\frac{3}{5}$，求：
    （1）处于漂浮状态的空心铝球所受到的浮力．
    （2）打开阀门向铝球内注入适量的水，然后关闭阀门，使铝球完全浸没在水中并处于悬浮状态，需要向球内注入多少水？（ρ铝≈2.7×103kg/m3）

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    2．下面是小明“探究物体漂浮在液面的条件”的实验步骤，其顺序是打乱的．
    A．测出试管和沙子的重力；
    B．把适量的沙子放入试管；
    C．向量筒里注入适量的水，记下液面到达的刻度；
    D．把装沙子的试管放在量筒的水里，使试管能竖直地浮在水里，记下液面到达的刻度．
    E．比较装沙子的试管所受重力和浮力的大小；
    F．计算出装沙子的试管排开的水的体积，求出受到的浮力．
    如按合理的顺序重新排列，则合理的顺序应该是CBDAFE．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．商店常用图示台秤称量货物的质量，有关称量的说法正确的是（　　） 
    A．货物的质量等于砝码的质量
    B．若砝码磨损了，称量的结果比货物实际质量大
    C．若秤盘下粘了一块泥，称量的结果比货物实际质量小
    D．若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量的结果比货物实际质量大

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    19．小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉的电功率为1200W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    16．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103 Pa．如图所示装置，横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M．用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.8×103Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0×103Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB：OA=1：3，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦．则（　　）
    A．物体M的质量为54kgB．物体M的密度为0.54×103kg/m3
    C．动滑轮的质量为1kgD．力F的大小为32N

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图，两个相同容器都盛满水，甲中有一个体积为50cm3．密度为0.5×103kg/m3的木块漂浮在水面．下列有关说法正确的是   （　　）
    A．木块漂浮时浮力等于自身重力并有$\frac{1}{3}$体积露出水面
    B．木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变
    C．取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等
    D．木块底部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等

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