内容正文:
27 焦耳定律计算
知识点讲解与点拨
1.焦耳定律
(1)电流通过导体时电能转化为内能,这个现象叫做电流的热效应。
(2)焦耳定律:电流产生热量与电流、电阻、通电时间的关系:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(3)公式:Q=I2Rt
纯电阻电路,电能全部转化为内能(Q=W),除了用Q=I2Rt计算电热外,下列公式Q=W =UIt = =Pt都可计算电热(也是消耗的电能);非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量(例如:电动机)。求Q时只能用Q=I2Rt。
专题训练
一、单选题
1.如图,已知三个电阻阻值均为,电路两端电压恒为6V。下列说法正确的有( )
A.该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与通电时间的关系
B.相同时间内产生的热量是的2倍
C.若将拆除,流过的电流将增大
D.若将拆除,5s电流通过产生的热量是18J
2.如图所示的电路中,在相同时间内产生热量最多的电路连接是( )
A.闭合S1、S2,断开S3
B.闭合 S2,断开S1、S3
C.闭合 S2、S3,断开S1
D.闭合 S1、S3,断开S2
3.已知电热毯甲的规格为“220V,100W”,电热毯乙的规格为“270V,80W”,电风扇丙的规格为“220V,80W”。下列说法正确的是( )
A.甲和乙正常工作相同时间消耗的电能相同
B.乙和丙正常工作相同时间产生的电热相同
C.乙和丙正常工作时消耗电能的速度相同
D.三个用电器正常工作下的电流相同
4.甲、乙电热丝,串联接在电压为U的电源上,相同时间内电流通过两电阻丝所产生的热量之比为2∶3;若将它们并联接在电压为2U的电源上,相同时间内电流通过两电阻丝产生的热量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2 C.4∶9 D.9∶4
5.电吹风机是家里必备的小家电。小月家里的电吹风机的简化电路如图所示,其中电热丝的电阻为55Ω。将它插入家里的两孔插座后,它既能吹冷风,又能吹热风。在吹冷风时,电路中的电流为0.1A。下列关于电吹风机工作时的说法,不正确的是( )
A.只闭合开关S1时,电吹风机吹冷风
B.电吹风机吹热风时,电路的总电流是4A
C.电动机的电功率为22W
D.吹热风时,电热丝在100s内产生8.8×104 J热量
6.某款电热杯有高、中、低三档,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温档
C.只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量为600J
D.加热100g水,水温由25°C升高到35°C,水吸收的热量为420J
7.图所示的是某型号电暖气的简化电路图,其中、为加热电阻丝,,。该电暖气工作时分高、中、低三挡,其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1980W
中温挡
1100W
低温挡
880W
A.使用“低温挡”正常工作,只需要闭合S2
B.电暖气在“中温挡”正常工作时,接入电路的电阻丝阻值为55Ω
C.电暖气在“高温挡”正常工作5分钟,电路产生的热量为
D.闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4
8.在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V6W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻R0=10Ω。当S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,则下列说法不正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电流表的示数为0.6A
C.灯泡的额定电流为1A
D.当S闭合、S1断开,且滑片P移动到最右端,通电1min电路产生的总热量为72J
9.在测量小灯泡电功率的实验中,电路如下图甲所示,电源电压恒为4V,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,实验得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗
B.小灯泡的额定功率为0.5W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω
D.当小灯泡消耗的功率为0.2W时,通电1min,滑动变阻器R产生的热量是36J
10.善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,自制了具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给奶奶。他在网上购买了电压为的电源,两个阻值相同的加热电阻片,若干导线和开关,自制加热坐垫内部电路原理图和主要参数如图和表所示,以下说法正确的是( )
额定电压
低温发热功率
高温发热功率
A.当只闭合时是高温挡
B.每个加热电阻片的阻值是
C.在低温挡工作发热体产生的热量是
D.实