内容正文:
18.4焦耳定律
考点训练
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第十八章 电功率
下列用电器利用电流的热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电视机 C.吸尘器 D.电饭锅
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2
【点拨】
电风扇、吸尘器工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的;电视机工作时主要把电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应工作的;电饭锅工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
【答案】D
中国的青年博士曹原已实现石墨烯在室温下超导的重大突破。如果用这种常温下的超导材料制成输电线,由于没有电流的________效应而产生的能量损失,能极大提高输电效率。
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热
【点拨】
超导体的电阻为零,电流通过时不会发热,因此没有电流的热效应。
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如图所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,电阻分别为R1=20 Ω,R2=4 Ω,在它们表面涂上厚度一样的蜡,现闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到( )
A.R1上的蜡熔化得快
B.R2上的蜡熔化得快
C.R1、R2上的蜡熔化得一样快
D.无法比较
【点拨】
图中两个电阻串联,通过两个电阻的电流、通电时间相同,由焦耳定律可知,电阻越大,产生的热量越多,R1的电阻大于R2的电阻,则R1产生的热量较多,R1上的蜡熔化得快。
【答案】A
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甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.2∶1 B.6∶1 C.1∶2 D.1∶6
【点拨】
由题意可知,R甲∶R乙=2∶3,I甲∶I乙=3∶1,则相同时间内产生的热量之比Q甲Q乙===。
【答案】B
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【2023·云南】如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线,不良商家为了降低成本,将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根,导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,劣质导线的电阻________(填“较大”或“较小”),若
在通有相同电流的情况下,相同时间内
劣质导线产生的热量________(填“较
多”或“较少”)。
较大
较多
【点拨】
长度、材料不变,多芯铜导线的根数减少,导线横截面积减小,电阻变大,由公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,劣制导线产生的热量多,安全隐患大。
【2023·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。
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【点拨】
图中R1、R2串联,总电阻R=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω,电路中的电流I===0.1 A,100 s电阻R1产生的热量Q=I2R1t=(0.1 A)2×10 Ω×100 s=10 J。
【2023·烟台】如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为________Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2∶3,
则电阻R的阻值为________Ω,
电阻R在10 s内产生的热量为
________J。
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30
【点拨】
灯泡的电阻RL== =6 Ω;闭合开关S1时,只有灯泡L接入电路,灯泡L正常发光,则电源电压U=UL=6 V,灯泡正常发光时的电流IL== =1 A,有IA=IL=1 A;
再闭合开关S2,灯泡L与电阻R并联接入电路,电流表测干路电流IA′,由前后两次电流表的示数之比为2∶3知,=,则干路电流IA′=IA=×1 A=1.5 A,通过电阻R的电流IR=IA′-IL=1.5 A-1 A=0.5 A,电阻R的阻值R== =12 Ω;电阻R在10 s内产生的热量Q=IR2Rt=(0.5 A)2×12 Ω×10 s=30 J。
【2023·梧州】下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A.家里使用电热水壶烧水
B.利用电视机后盖的小孔散热
C.家里使用电饭锅煮饭
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
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【点拨】
家里使用电热水壶烧水、电饭锅煮饭、电熨斗熨衣服都是利用电流的热效应工作的。
【答案】B
【2023·宜昌期中】某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,电烤箱的电阻丝________(填“能”或“不能”)采用超导材料。
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不能
【点拨】
超导体的电阻为零,电流通过时不会发热,故电烤箱的电阻丝不能采用超导材料。
【2023·西宁】铭牌上均标有“220 V 100 W”的电视机和电热毯都正常工作1 h,则_________产生的热量较多。
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电热毯
【点易错】
不要误认为用电器消耗的电能相同,产生的电热就相同。电视机和电热毯功率相同,工作时间相同,由公式W=Pt知它们消耗的电能相同,但电热毯将消耗的电能全部转化为内能,而电视机消耗的