内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.如图所示四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.排风扇 B.电热水壶
C.平板电脑 D.电动玩具车
2.小明同学发现,生活中经常有插头、插座烧坏(如图所示),而完整的电线却很少有烧坏的情况发生。对此现象分析正确的是( )
A.此处比电线完整的地方电流要大 B.此处电阻较大,相等时间内发热更多
C.此处电阻较小,功率较大 D.此处热量不易散失
3.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量多,则以下关于甲、乙电热丝对应的物理量大小判断正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图,甲、乙是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。下列分析正确的是( )
A.通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少,利用了等效替代法
B.甲实验通电一段时间后,右侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为2∶1
5.把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作.该电路工作10s定值电阻产生的热量是( )
A.60J B.36J C.30J D.6J
6.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2 C.4∶9 D.9∶4
7. 将灯泡L 和定值电阻R 以图甲的方式连在 6V 的电源上,图乙是L 和R 的U-I 图象,结合图中信息可知 ( )
A.灯泡L 的电阻随着电流的增大而减小 B.定值电阻R 的阻值为 5Ω
C.灯泡L 的实际功率为 1.6W D.通过定值电阻R 的电流 10s 产生的热量为 16J
8.如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡标有“4V 1.6W”字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V;闭合开关,保证各元件不损坏,下列选项正确的是( )
A.移动滑动变阻器滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为4.8W
C.滑动变阻器两端电压变化范围为9~10V
D.当滑动变阻器滑片P置于b端时,滑动变阻器通电1min产生的热量为140J
二、填空题
9.小阳在家用电热水壶烧开水,水烧开后从插座上拔下电热水壶导线的插头时发现插头发烫,插座的插孔发黑并有一股焦煳味,而电热水壶的导线不怎么热。小阳分析可能是电热水壶导线的插头与插座连接处的电阻太 (选填“大”或“小”),导致插头与插座连接处的 变大造成的。由于存在安全隐患,小阳和爸爸一起更换了新的标准插座。
10.一台电动机正常工作时两端的电压是380V,线圈电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,这台电动机正常工作10s消耗的电能为 J,产生的热量为 J。
11.小龙用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3V,电阻丝R1=10Ω,R2=20Ω,两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内等量的空气被加热,他观察到 (选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。电路通电1min,R2产生的热量为 J。
12.如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I—U图象,已知小灯泡的额定电压是2V,小灯泡的额定电功率是 W;若将图中的R和L串联接在5V的电源上工作10s,则定值电阻R产生的热量是 J。
13.如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为 Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为 Ω,电阻R在10s内产生的热量为 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.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。
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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