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第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
目 录
01
基础过关
02
能力提升
01
基础过关
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1.把标有“220 V 200 W”字样的电风扇、电视机、电烙铁分别接入同一家庭电路中,正常工作相同的时间,产热最多的是( )
A.电风扇 B.电视机
C.电烙铁 D.一样多
C
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第4节 焦耳定律
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2.如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为3V
B.滑动变阻器的阻值变化范围为0~10Ω
C.滑动变阻器阻值最大时,通电10s,R1产生的热量为8J
D.滑动变阻器滑片在中点时,电路的总功率为1.8W
D
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3.生活中我们发现:电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关,老师设计了如图甲、乙两组实验装置:将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外,五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。
(1)实验中通过观察U形管中____________变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫________。
液面高度
转换法
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(2)____(选填“甲”或“乙”)装置可探究电流产生的热量与_____的关系。
(3)其中____装置能够解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”。
(4)乙装置通电一段时______(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。
(5)如果乙装置中e发生断路,则左侧容器中电阻丝c的发热功率将________
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲
电阻
甲
左瓶
变小
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(6)让乙装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟_______的关系,一段时间后电阻丝产生的热量______(选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多。
电阻
左瓶
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(7)如果研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线接在______两个接线柱之间即可。
(8)当家庭电路中的导线连接处接触不良,有时会产生高温,容易引发火灾,图_____(选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象。
BD
甲
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第4节 焦耳定律
02
能力提升
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4.学习电学知识后,小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔尖接触处的______________;若让电火花更亮些,方法是____________,原理是____________。
(第4题图)
电阻变大
增大电压
焦耳定律
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第4节 焦耳定律
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5.如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的_____效应实现高温封口,3s内产生的热量为_____J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
(第5题图)
热
75
增大
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6.有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。R1=88Ω,R2=22Ω。
(1)如何控制开关S1和S2,使热水器处于高温挡?
解:(1)由P= 可知,电阻越小,功率越大;
当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,R1和R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,功率最大,热水器处于高温挡;
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(2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量;
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(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
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解:由P=可知,当断开开关S1,并将S2拨至位置b时,R1和R2串联接入电路,热水器处于低温挡;
此时热水器正常工作5min电热丝产生的热量Q=t=×5×60s=1.32×105J,
解:由P=可知,只闭合开关S1时,电路为R1的基本电路,热水器处于中温挡;
此时电路的功率P中===550W。
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