内容正文:
16电流的热效应、焦耳定律(经典常考题)
一.电流的热效应(共5小题)
1.(2023•福建)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
2.(2023•赤峰)下列是生活中常见的物理现象,其中理解正确的是( )
A.家庭电路保险丝熔断,一定是电路发生了短路
B.正在发光的灯泡变暗了,是因为它的实际功率变小了
C.冰箱工作时,外壳两侧很热,这是电流的热效应引起的
D.因为考点屏蔽了手机信号,所以考场内不存在电磁波
3.(2023•兰州)阅读短文,回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金,因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点,在LED照明灯具中得到广泛应用。
首先,镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量,使得灯具安装更方便;其次,镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性,并且镁合金具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗一定的腐蚀和磨损;最后,镁合金具有良好的导热性能,可用作LED照明灯具的散热器,保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象,从而延长灯具的使用寿命。此外,镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
(1)由于电流的 (选填“热”或“磁”)效应,LED灯具在使用时会出现发热现象。
(2)镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 。
4.(2023•齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电1min这段线路便会损耗 J的电能。
5.(2023•四川)某兴趣小组在制作多挡位电热器的过程中,利用如图所示的电路进行模拟调试。已知电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~3A,电压表所选量程为0~15V,滑动变阻器R2规格为“50Ω,1A”,R3=40Ω。若闭合开关S、S1,断开开关S2,电压表的示数为12V;若闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表的示数为1.2A。
(1)电热器是利用电流热效应来工作的,请列举3~5个利用了电流热效应工作的常用电器。
(2)R1的阻值是多少?
(3)在确保电路安全的前提下,电路能消耗的最大电功率是多少?
二.探究影响电流通过导体时产生热量的因素(共3小题)
6.(2023•沈阳)如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器A和B中密封着等质量的空气,U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端,通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系,来研究电流通过导体产生的热量与 的关系;
(2)实验中如果单独观察R1或R2所在装置,会发现随着通电时间的增加,U形管中液面的高度差增大,这表明:在电阻和电流不变时,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越 。
7.(2023•北京)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
(1)该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同。
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,实验结论是: 。
8.(2023•枣庄)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用 组合,并将它们 接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下, 。
(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
三.焦耳定律(共8小题)
9.(2023•辽宁)小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示电路,将电阻丝R3和 (填“R1”或