如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。由此请你回答：

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(1) 在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为（填写表达式）。

(2) 在电动机转动时，电流所做的功电流在电路中产生的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3) 小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过后知识给以解释。

【考点】

焦耳定律的计算公式及其应用;

【答案】

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解答题普通

1. 用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。

图中电路包括调试电路和实验电路，R₁和R₂是阻值都为20欧的电热丝，R₂放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R₂在调试过程中不发热。实验步骤如下：

①用数字温度计测量并记录装有R₂的保温容器内煤油的温度。

②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器。直至电流表示数为0.2安。

③将开关S拨至“2”，使R₂工作50秒，断开开关S，测量并记录____。

④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度△t（△t可反映电热的多少），整理△t、I²的数据如图丙。

(1) 将步骤③补充完整。

(2) 在图丙中画出△t与I²的关系图像。

(3) 小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R₁不变，将R₂更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：。

解答题困难

2. 科学小组的同学从微薄上看到了一则“电池锡纸取火”的视频：操作者将一张口香糖包装锡纸用剪刀修剪，形成中间狭窄的条形，并将锡纸接在两节5号电池的正负极（如图所示），过一会儿，锡纸竟然燃烧起来。请结合你所学的知识对“电池锡纸可取火”的现象进行科学解释。

解答题普通

夏天天气很热，小明做作业时书桌上的小台扇一直开着，做完作业后，小明在关闭小台扇时，不经意间碰到风扇的后部，发现那里很烫．小明想：难道是风扇转动时的摩擦导致的吗？小明用手轻轻拨了拨风扇叶片，感觉阻力很小，转动时应该不至于产生这么多的热量．这时，小明突然想到：电流流过一切导体都会发热，难道是这个原因？于是他找到了风扇的铭牌（如图所示）．请你尝试计算：

(1) 该台扇正常工作时的电流为 A．

(2) 该台扇正常工作1小时，耗电 kW•h．

(3) 已知该台扇电动机的线圈电阻为1Ω，请计算其正常工作1小时，电动机的线圈产生的热量为多少？（列式计算）

解答题普通