题目

如图所示是某电热器的工作原理图，R1、R2是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳．它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求．其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④，右边缘是一金属板，可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左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通．如旋到图中位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通． （1）如果请你为这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的地线接到插头的 _________ （选填“G”、“L”或“N”）脚．正常情况下，火线和零线之间的电压为 _________ V． （2）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾．该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的_________． （3）如果 R1=R2，旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W，求R1和R2的阻值． （4）当旋钮开关旋到位置T时，通电1min产生的热量是多少？ （5）某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线，才符合既适用又经济的原则？

题型：计算题难度：中档来源：专项题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解：（1）G，220； （2）A； （3）如旋到图中位置S时，可判断R1被短路， R1=R2= = =48.4Ω． （4）当旋钮开关旋到位置T时，R1与 R2串联，通电1min产生的热量是：           Q= t= ×60s=3.0×104J． （5）电热器工作时的最大电流：I= = ≈4.55A          由表可知，应选横截面积为1mm2的导线．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图所示是某电热器的工作原理图，R1、R2是发热电阻，虚线框为电”旨在考查同学们对 焦耳定律及计算公式、 电路的连接、 电功率的计算公式的变形、 安全用电、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。

• 焦耳定律及计算公式
• 电路的连接
• 电功率的计算公式的变形
• 安全用电

考点名称：焦耳定律及计算公式

焦耳的定律及公式：
焦耳定律或焦耳－冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时，俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳－冷次定律”。
采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q（热量）、I（电流）、R（电阻）、t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。

与欧姆定律的关系：
根据欧姆定律：
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为：

关于焦耳定律的历史：
关于导体中通过的电流与所产生的热量之间的定律。1840年由詹姆斯·普雷斯科特·焦耳提出。定律揭示了电流通过导线时所产生的热量和导线的电阻与电流平方的乘积成比例，即
H＝0.24IRt
式中H 为产生的总热量，单位为卡；I 为电流，单位为安；R 为电阻,单位为欧；t为时间，单位为秒；0.24为由实验定出的比例常量。
焦耳是通过实验测定发现这个定律的。但是从理论上也不难理解，当电流的大小不变，产生的热量全部来源于电荷通过导体失去的势能。电荷的数量为It，失去的势能为W，W＝RIt。因此,在单位时间中转变为热的电能为RI（焦），或者说在导体上消耗的电功率P为
P＝RI（瓦）
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用：
在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。
焦耳定律在并联电路中的运用：
在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=(U^2/R)×t，当U定时，R越大则Q越小。
需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UItq=I^2×Rt =(U^2/R)×t。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRq（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
在热力学中指，气体的内能只是温度的函数，与体积无关。即内能对体积的偏导数为零。

考点名称：电路的连接

电路连接的类型：

①按电路图连接实物图;