内容正文:
第十六章 电流做功与电功率
第四节 科学探究:电流的热效应
第1课时 认识焦耳定律
1. 电流通过导体时 电 能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
2. 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 正比 ,跟导体的电阻成 正比 ,跟通电时间成 正比 。这一规律被称为焦耳定律。
电
内
正比
正
比
正比
1. (2022·长春)下列家用电器中利用电热工作的是( C )
A. 电风扇 B. 洗衣机
C. 电饭锅 D. 吸油烟机
2. (2022·三门峡灵宝期末)将规格都是“220V
100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电热毯分别接入220V电路中正常工作,通电时间相同,下列说法中错误的是( A )
A. 它们产生的热量相同
B. 它们消耗的电能相同
C. 它们的工作电流相同
D. 它们的实际功率相同
C
A
3. 小金利用如图装置来研究电热跟哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为R甲>R乙,下列说法正确的是( A )
A. 该实验用到的物理方法有转换法、控制变量法
B. 如果用水来做实验,可以在更短的时间内达到明显的实验效果
C. 甲、乙中的电阻丝通电时间相同,所以甲、乙中的煤油吸收的热量相同
D. 通电后,乙瓶中的温度计液面升高得快
A
4. (2022·西宁城西期末)一台电熨斗,正常工作时,通过它的电阻丝的电流是2A,电阻丝的电阻是110Ω,通电1min可以产生 2.64×104 J的热量,消耗 2.64×104 J的电能。
5. (2021·无锡)小华家电热毯内的电阻丝断了,爸爸将两个断头接上后想继续使用,被小华阻止了,原因是 电阻丝接头处发热多 。接头处与电阻丝其他部分是串联的,通过它们的电流大小是 相等 的,但是电阻丝接头处的电阻较大,长时间使用会导致 电热毯被烧焦 。
2.64×104
2.64×104
电阻丝接头处发热多
相等
电热毯被烧焦
6. 某电热器上标有“220V 1500W”的字样,把它接在220V的电路中,则该电热器正常工作时:
(1) 通过电热器的电流是多少?(结果保留一位小数)
解:(1) I===A≈6.8A
(2) 电热器的电阻是多少?(结果保留一位小数)
解:(2) R===Ω≈32.3Ω
(3) 电热器在30min内产生多少焦耳的热量?
解:(3) Q=I2Rt=×Ω×30×60s=2.7×106J
7. 如图所示将两根电热丝R1和R2串联在电路中,若R1=10R2,会先被点燃的是( B )
A. 在R2上的火柴 B. 在R1上的火柴
C. 同时点燃 D. 都有可能
8. 有2A的电流通过一电阻器,在一定时间内产生一定的热量,如果电流增加到4A,在相同的时间内产生的热量是前者的( C )
A. B. C. 4倍 D. 2倍
B
C
9. 将一个阻值为R的电阻接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q。若要使它产生的热量为2Q,下列办法中可行的是( A )
A. 电压变为原来2倍,通电时间变为原来
B. 电阻变为原来2倍,通电时间变为原来
C. 电阻变为原来,通电时间变为原来2倍
D. 电压变为原来,电阻变为原来2倍
A
10. (2021·连云港)某电热器接入220V的电路中正常工作时,其电热丝的阻值为110Ω,则通过该电热丝的电流为 2 A,10s内该电热丝会产生 4400 J的热量。
11. 甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通过的电流之比为2∶1,通电时间之比为1∶2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为 5∶2 。
12. (2021·兰州)在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中,采用了如图甲、乙所示的电路。
2
4400
5∶2
(1) 为了在短时间内达到明显的实验效果,两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 煤油 (选填“水”或“煤油”),实验中通过观察 两支温度计示数的变化 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2) 如图甲所示,两烧瓶中装有阻值不同的电热丝,可以探究电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系。
煤油
两支温度计示数的
变化
电阻
(3) 如图乙所示,两烧瓶中装有阻值相同的电热丝,闭合开关,调节滑动变阻器,使两电流表示数 不同 (选填“相同”或“不同”),可以探究电流通过导体产生的热量与 电流 的关系。
不同
电流
13. 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,10min可产生6.6×105J的热量。求:
(1) 这台电烘箱的电功率。
解:(1) 1100W
(2) 电阻丝工作时的电阻。
解:(2) 44Ω
14. 阻值为R的电