内容正文:
物 理
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
C
C
D
C
B
10
C
8题图
C
热效应
内能
C
C
A
C
6×104
低温
1 100
210
热传递
电流的热效应
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
[解析]电流的热效应指电流流过导体时将电能转化为内能。电热水壶工作时将电能主要转化为内能,是利用电流的热效应工作的。故C正确。
如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙都采用了控制变量法
B.甲通电一段时间后,右侧容器内空气吸收热量较多
C.乙通电一段时间后,两个U形管中液面的高度差相等
D.乙是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
[解析]由题图知,甲、乙两次实验中都用到了控制变量法和转换法,故A说法正确;甲实验中两电阻丝串联,通过电阻丝的电流相等,当通电时间相同时,右侧容器内电阻丝的阻值大,由Q=I2Rt知,右侧容器内电阻丝产生的热量多,则右侧容器内空气吸收的热量多,故B说法正确;乙实验中右侧容器内电阻丝与另一电阻丝并联,当左、右容器内电阻丝的电阻和通电时间相同时,右侧容器内
电阻丝的电流小,由Q=I2Rt知,左侧容器内电阻丝产生的热量多,则左侧容器内空气吸收的热量多,左侧U形管中液面的高度差大,故C说法错误;乙实验中右侧容器内电阻丝与另一电阻丝并联,两容器内电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过两容器内电阻丝的电流不同,所以乙是研究电流产生的热量与电流大小的关系,故D说法正确。
焦耳定律
关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是( )
A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据Q= eq \f(U2t,R) 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
[解析]A项中没有控制电流一定,故A错误;B项中没有控制电压一定,故B错误;根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量与电阻有关,故C错误;根据Q=I2Rt可知,在电流、通电时间一定时,电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比,即电阻越大,产生的热量越多,故D正确。
已知某电风扇接在220 V的电压上,其正常工作时的电流为0.1 A,电阻为5 Ω,则电流1 min通过电风扇产生的热量为( )
A.1 320 J
B.5 880 J
C.3 J
D.63 J
[解析]电流1 min通过电风扇产生的热量Q=I2Rt=(0.1 A)2×5 Ω×60 s= 3 J。
已知两个电阻的阻值之比为R1∶R2=9∶1,在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=9∶4,通过两个电阻的电流之比为( )
A.9∶1
B.1∶2
C.1∶6
D.6∶1
[解析]由Q=I2Rt,可得 eq \f(Q1,Q2) = eq \f(I12R1t,I22R2t) = eq \f(9,4) , eq \f(I12,I22) = eq \f(9,4) × eq \f(R2,R1) = eq \f(9,4) × eq \f(1,9) = eq \f(1,4) ,因此 eq \f(I1,I2) = eq \f(1,2) ,故B正确。
(安徽)如图所示,电源电压保持3 V不变,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω。闭合开关S,则通电100 s电阻R1产生的热量为________ J。
6题图
[解析]由图可知,电阻R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻R=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω,电路中的电流:I= eq \f(U,R) = eq \f(3 V,30 Ω) =0.1 A,根据串联电路的电流特点可知,通过R1的电流I1=I=0.1 A;通电100 s电阻R1产生的热量:Q=I12R1t=(0.1 A)2×10 Ω×100 s=10 J。
电热的利用和防止
(山东兰山期末)下列实例中,为了防止电热产生危害的是( )
A.用电熨斗熨衣服
B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C.电视机的机壳上有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵卵机
[解析]电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务的,故A、B、D错误;电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件产生的热量及时散失掉,是为了防止电热产生危害,故C正确。
(河南南阳期末)如图所示,电阻为R的某型号风扇,连接在电压为U的电路上,若通过的电流为I,工作时间为t,则计算电流通过电风扇产生的热量,