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赢在周末14 焦耳定律
2020-2021学年九年级物理上册周末精练(教科版)
【知识小结】
1.电能转化为内能的现象叫做电流的 效应。
【答案】热
2.在探究“电流的热效应与什么因素有关”的实验中:
(1)在实验中通过观察插入的带有红色液柱的细玻璃管,来判断镍铬合金丝产生热量的多少,采用的实验方法是 法。当红色液柱升高得越高时,反映了电阻放出的热量越 (选填“多”、“少”)。
(2)在探究电阻大小对电流热效应的影响时,我们将阻值 (选填“相同”、“不同”)的两个电阻 联入电路中,采用的实验方法是 法。
(3)要探究电流大小对电流热效应的影响时,可以将同一电阻在 (选填“相同”、“不同”)电压下进行实验,观察在 (选填“相同”、“不同”)时间内产生热量的多少。
【答案】(1)转换 多(2)不同 串联 控制变量 (3)不同 相同
3.焦耳定律的内容是:电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟导体的 成正比,跟通电的时间成 比。数学表达式为 。
【答案】平方 电阻 正 Q=I2Rt
4.电流的热效应有很多用途,但是也会造成导线的绝缘外皮迅速老化,甚至烧坏。
【周末精练】
1.(2020福建5)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇
B.电视机
C.电热水壶
D.电冰箱
【答案】C
【解析】A.电风扇将电能转化为机械能,A错。
B.电视机将电能转化为光能和声能等,B错。
C.电热水壶将电能转化为内能,C正确。
D.电冰箱将内部内能向外转移,D错。选A。
2.(2020巴中25)(改编.上周纠错) 如图所示是用来测量电能的仪表,此时的读数是_____ kW·h。当电路中只有一个电饭煲接入时,正常工作6min,发现此电能表的表盘转过了250 转,则这个电饭煲的额定功率是 W。在用电高峰时,只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作,测得在4min内电能表的转盘恰好转135圈。此时该电热水壶的实际功
率 W,实际电压 V。(假设电水壶电阻不变)。
【答案】931.6 1000 810 198
【解析】电能表的示数盘上末位的数字表示小数值,所以此时的读数为931.6kW.h。此电能表的表盘转过了250 转,电路消耗的电能为W1= ×3.6×106J=3.6×105J, 这个电饭煲的额定功率是P1= = = 1000W。
规格为“220V 1000W”的电热水壶的电阻为R= = =48.4Ω,电能表的转盘转135圈电路消耗的电能为W2= ×3.6×106J=1.944×105J,此时电热水壶的功率为:
P2= = =810W,实际电压为U实= = =198V。
3.(2020北京26)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为R1和R2的电阻丝(R1<R2)。
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关;
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用______来反映。
【答案】(1)电阻 (2)温度计示数的变化量
【解析】(1)该实验中两段电阻丝串联,通过电阻丝的电流、通电时间相同,电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
(2)在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中,利用转换法,将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。
4. (2020龙东26)(改编)如图,灯L标有“4V 2W”,R=20Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表示数为 A,通电1min电阻R产生的热量为 J。
【答案】(1) 0.7 (2)48
【解析】由图可知:R与L并联,电流表测干路电流。因为此时灯泡正常发光,所以电源电压U=UR=UL=4V。灯L标有“4V 2W”,则通过灯泡的电流为IL= = = 0.5A;通过R的电流为IR= = =0.2A;电流表示数:I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A。通电1min电阻R产生的热量:QR=IR2Rt= (0.2A)2×20Ω×60s=48J。
5.(2020成都22) 小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3V,电阻丝R1=10Ω,R2=20Ω,两