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.把一个阻值为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,下列措施可实现的是( )
A.接原电路,将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的
B.接原电路,将电阻变为原来的,通电时间变为原来的2倍
C.将电压变为原来的,电阻变为原来的2倍,通电时间不变
D.电阻不变,将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的
6.图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,电源电压恒为2V。下列说法正确的是( )
A.由图甲知小灯泡两端的电压越大,电阻越小
B.开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.5A
C.开关S1、S2都闭合时,电路总功率为1.4W
D.开关S1、S2都闭合时,在1 min内电阻R产生的热量为240 J
7.如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则( )
A.开关S接触2、3触点时,、并联
B.开关S接触3、4触点时,电热丝、串联
C.开关S接触2、3触点时,电流中电流是15A
D.开关S接触3、4触点时,电路总电阻约15Ω
8.如图甲,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V 3W”字样,通过灯泡L的电流I与它两端电压U的关系如图乙所示。闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当灯泡L的功率为1.6W时,则( )
A.小灯泡的电阻为12Ω B.电路的总功率为3.6W
C.滑动变阻器连入电路的阻值为7.5Ω D.1min内滑动变阻器产生的热量为96J
二、填空题
9.春节前,我市市区进行了供电线路改造,改造的内容是把部分导线换成更粗的。在同样条件下,与改造前比较,导线的电阻变 ;电流在导线上产生的热量变 。选填“多”或“少”
10.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V,线圈的电阻为2Ω,通过线圈的电流为5A,这台电动机正常工作时,10秒钟消耗的电能为 J,产生的热量为 J。
11.如图所示,甲、乙两个透明容器中封闭着等量的空气,把装置A、B两端接到电源两端。利用这个装置可以探究电流产生的热量和 的关系, 实验中用U形管内液面的 反映导体产生热量的多少。通电一段时间后,容器 (填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
12.如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它有“低温”和“高温”两个挡位。R1、R2是电热丝,R1=48.4Ω,R2=96.8Ω。当只闭合S1时,电热壶为 挡位,该挡位通电1min,电流产生的热量为 J。
13.图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,得到R2的电功率与通过它的电流的关系,如图乙所示。在此过程中滑动变阻器R2的最大功率为 W。当滑片P在最左端时,1min内电流通过R1产生的热量为 J。
三、实验探究题
14.小明用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。装置中除了R甲>R乙外,其它条件均相同。
(1)实验中将两电阻丝串联是为了控制电阻丝的 相同;
(2)实验中发现甲瓶中煤油升温较高,由此得出在其它条件相同时, ,电流产生的热量越多;
(3)小华提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 (填“相等”“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
四、计算题
15.某台灯内部电路如图所示,输入电压U恒为12V,灯泡L规格为“10V,8W”,调节电阻R使灯泡正常工作。求:
(1)此时电阻R的阻值;
(2)工作1min电阻R产生的热量。
16.如图甲,R1阻值为20Ω,图乙为小灯泡L的U-I图像。闭合开关S、S1,断开S2,电流表示数为0.4 A,再闭合开关S2,电流表示数变为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)若只闭合S,1 min内电阻 R1产生的热量。
17.小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个档位,其简化电路如下图所示。加热时只有R1工作,此时通过R1的电流为4.5A;速热时,两者同时工作,此时通过R2的电流为15.5A。则通过计算回答:
(1)R1的电阻是多少?
(2)速热时的总功率是多少?
(3)速热时,它工作100s产生的热量是多少?
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