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专题20 电热器 电流的热效应(解析版)
一、单选题
1.超导材料的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下的超导材料.你认为它可作下列哪种用途
A. 自炽灯泡的灯丝 B. 电炉中的电阻丝
C. 保险丝 D. 远距离输电线
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查超导体,超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
利用超导体进行远距离输电,在输电过程中不会由于电流流过导体产生焦耳热而损失电能,可以减少电能的损失,具有很大的优越性。
【解答】
A.超导体电阻为,灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零无法将电能转化为内能,无法产生热量,不符合题意;
B.电炉中的电阻丝的电阻很大,它是利用电流的热效应工作的,超导体电阻为,电阻为零无法将电能转化为内能,无法产生热量,不符合题意;
C.保险丝是在电流过大时产生的热量多,从而自动熔断,电阻为零无法将电能转化为内能,无法产生热量,无法熔断,故C不符合题意;
D.根据焦耳定律,可知,远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输效率,符合题意。
2.将一台“”的电风扇、一个“”的充电器、一把“”的电烙铁分别接在的电源上,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是
A. 电风扇 B. 充电器 C. 电烙铁 D. 一样多
【答案】
【解析】解:电风扇、充电器、电烙铁三个用电器虽然功率一样,但是电风扇主要把电能转化为机械能,发热量较小,充电器将电能转化为化学能在电池里储存起来,发热量很小,只有电烙铁是利用电热,电能全部变成内能,电流通过电烙铁产生热量最多。
故选:。
解答本题要注意区分电热和电功,明白对于不同的电器二者的关系。
本题考查家用电器的作用,在生活中要注意积累,并体会电功和电热的区别。
3.当一个电阻的阻值为时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为。如果要使它产生的热量为 ,下列办法中可行的是
A. 将电压变为原来的倍,通电时间变为原来的一半
B. 将电阻变为原来的倍,通电时间变为原来的一半
C. 将电阻变为原来的一半,通电时间变为原来的倍
D. 将电压变为原来的一半,电阻变为原来的倍
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了判断电阻产生热量的变化,根据题意,应用即可正确解题。
根据焦耳定律分析答题。
【解答】
原电路,
A.将电压变为原来的倍,通电时间变为原来的,由可知,产生的热量变为,故A正确;
B.将电阻变为原来的倍,通电时间变为原来的,由可知,热量变为原来的四分之一,故B错误;
C.将电阻变为原来的,通电时间变为原来的倍,由可知,热量变为原来的倍,故C错误;
D.将电压变为原来的,电阻变为原来的倍,由可知,热量变为原来的,故D错误;
故选A。
4.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,左右两形管内的液面相平,电阻丝的电阻。小亮用图示装置进行实验,下列说法正确的是
A. 通过的电流和通过的电流大小相等
B. 通电后,左管的液面将会比右管的液面低
C. 电阻两端的电压和两端的电压相等
D. 此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关
【答案】
【解析】解:、装置中、并联后再与串联,通过的电流:,通过的电流比通过的电流大,故A错误;
B、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻的电流大于的电流,通电时间相同,由可知,容器中电阻产生的热量多,则左管的液面将会比右管的液面高,故B错误;
C、已知,且通过的电流比通过的电流大,根据可知,电阻两端的电压大于两端的电压,故C错误;
D、此实验中,电阻丝的电阻,通过电阻丝的电流不同,故可在通电时间和电阻相同时,探究电阻丝产生热量跟电流是否有关,故D正确。
故选:。
串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于支路电流之和;
通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律分析判断;
已知通过电阻和的电流大小关系,电阻丝的电阻,根据分析二者电压大小关系;
电阻丝产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,可探究电阻丝产生热量跟电流的关系;
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”实验的理解和掌握,注意控制变量法、转换法的运用。
5.把一个标有“ ”的小灯泡和定值电阻串联后接在电压为的电源上如图所示,小灯泡恰能正常工作。该电路工作定值电阻产生的热量是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】解:由可得,灯泡正常发光时的电流:
;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,
所以,两端的电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,该电路工作定值电阻产生的热量:
。
故选:。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据求出通过小灯泡的电流;
根据串联电路的电压特点求出两端的电压,根据求出该电路工作定值电阻产生的热量。
本题考查了