内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.随着人们生活水平的不断提高,越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电饼铛 C.电冰箱 D.电脑
2.将两根发热电阻丝串联起来接在电路中,如图所示,若,经过足够长的时间,则先被点燃的火柴是( )
A.火柴甲 B.火柴乙 C.同时点燃 D.无法确定
3.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧U的大。下列说法错误的是( )
A.U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B.通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C.右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
4.在我们生活中有很多简单的物品可以制作神奇又有趣的物理小实验。取口香糖的锡纸,剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.AB段两端电压比CD段两端电压小 B.通过AB段的电流比CD段的电流大
C.AB段的电阻值比CD段的电阻值小 D.AB段产生热量比CD段产生热量多
5.已知一台直流电动机两端的电压为9V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为,则在1内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )
A.120J;120J B.1080J;120J
C.1080J;1080J D.900J;120J
6.两个定值电阻、并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则,产生的热量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
7.如图所示,电源电压恒定不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知( )
A.电源电压为3V B.R1的阻值为
C.电路消耗的最小功率为0.8W D.滑片P在b端时,10s内R1产生的热量为4J
8.如图所示的是某型号电暖气的简化电路图,其中R1、R2为加热电阻丝,R1=55Ω,R2=44Ω。该电暖气工作时分高温、中温、低温三挡。下列说法中正确的是( )
A.若要使电暖气在“低温挡”工作,只需要闭合开关S2
B.电暖气在“中温挡”正常工作时功率为880W
C.电暖气在“高温挡”正常工作5min,电路产生的热量为5.94×105J
D.闭合开关S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4
二、填空题
9.如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如图乙所示,电源电压为3V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的 效应工作的,通电2min产生的热量为 J;若使用时总把塑料烫坏,改进的措施是 (答一种即可)。
10.标有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙,若将这两个灯泡串联在220V的电源上,则 灯泡更亮一些(选填“甲”或“乙”);某导体的电阻是10Ω,通过3A的电流时,5s产生的热量是 J。
11.如图所示的电路中,电源电压不变,,。断开开关S时,电流表的示数为0.3A,则闭合开关S,通电1min,产生的热量为 J。
12.如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为 J,该小风扇的有用功率是 W,工作效率约为 %(保留小数点后一位)。
13.如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,的阻值分别为110Ω、220Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高温、中温、低温三个挡位的转换,若开关S的触点b接触点c,此时电热器处于 挡,若在高温挡正常工作1min产生的热量是 J。
三、实验探究题
14.如图,在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少.下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是 .
A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.探究电功大小影响因素时,通过灯泡亮度表示电流做功多少
(2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”).
(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 .水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数变化量”或“加热时间”).
四、计算题
15.如图所示,定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 6W"字样,闭合开关S后,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡正常发光时通过的电流是多少;
(2)定值电阻R通电1min产生的热量是多少。
16.如甲图所示电路,电源电压为24V且保持不变,小灯泡的额定电压为24V。小灯泡发光时的图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率是多大?
(2)当开关、都闭合时,电流表的示数为0.6A,电阻的阻值是多大?
(3)当开关、都断开时,小灯泡的实际功率为3.6W,求电阻在1min内产生的热量。
17. 如图所示,图甲是一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图乙,电源电压为220V,电热丝R1=55Ω、R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡;开关S接3、4时处于速热挡。求:
(1)挂烫机慢热过程中,电路中的电流;
(2)挂烫机慢热工作10秒,电热丝产生的热量;
(3)挂烫机速热过程中的总电功率。
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