内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.在如图所示的各种家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电风扇
C.电饭锅 D.抽油烟机
2.将规格都是“220V 180W”的一台电视机、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电视机产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.三者产生的热量一样多 D.电热毯产生的热量最多
3.取口香糖锡纸,剪成如图所示形状,将带锡一面两端的M、N两点分别接触电池正、负两极,其中AB和CD段等长。发现锡纸条很快开始冒烟、着火,下列分析正确的是( )
A.AB段的电流比CD段的小 B.正常情况下,较细的AB段会先冒烟
C.AB段和CD段的电压相等 D.因电池电压很低,故此实验无危险性
4.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C.图甲中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1∶2
D.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
5.已知一电动机的内阻(转子线圈的电阻)为R,两端电压为U时,电动机正常转动,此时通过电动机的电流为I,电动机的电功率为P,当工作时间为t,电动机内阻因为电热产生的热量可以表示为( )
A.UIt B.I2Rt C.t D.Pt
6.如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,电动机线圈的电阻为2Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,则下列说法正确的是( )
A.通过电动机的电流为3A B.电动机两端的电压为4V
C.电动机1min产生的热量为120J D.电动机1min消耗的电能为240J
7.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法错误的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L此时的电阻为4Ω
B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为84J
8.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数1的关系图象如图乙所示,下列正确的是( )
A.电源电压为8V
B.的阻值为40Ω
C.当滑片P移至中点时,电路消耗的总功率为3.6W
D.滑片P在b端时,通电10s后上产生的热量是4J
二、填空题
9.用如图所示的装置(R1=R2=R3=5Ω)可探究电流产生热量与 (选填“电流”或“电阻”)的关系,若通过R2的电流为1A,通电1min,电阻R1产生的热量为 J。
10.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开开关,电压表示数为9V,则电源电压为 V,的阻值为 Ω,1min产生的热量是 J。
11.如图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,开关S和S1闭合后,为使电阻R1、R2组成串联电路,甲、乙两表应均为 (填“电流表”或“电压表”),此时甲、乙两电表的示数之比为3︰2,则R1和R2的电阻之比为 ;若R1电阻为3Ω,通电1min,R1产生的热量为 J。
12.某电动玩具警车的内部等效电路如题图,阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为2A,则警灯两端的电压是 V;2min内电动机线圈产生的热量是 J。
13.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,、是电热丝,,。开关S接“2”时,通电5min,电流通过产生的热量为 J。
三、实验探究题
14.小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题;
(1)实验中,通过观察U形管中液面 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与 的关系;
(3)若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω, (选填“仍能”或“不能”)达到更换前的实验效果;
(4)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大,容易引发火灾。则图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象。
四、计算题
15.如图所示电路,电阻R的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表示数为1.2A。请计算:
(1)电源电压U;
(2)通电5分钟,电流通过电阻产生的热量。
16.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示..求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量.
17.图甲是一款电煮壶,为了保留药膳的营养,可以把被加热的药膳放到炖盅里加热.图乙是其简化电路图,R1、R2均为发热电阻,且R1=R2.电煮壶有加热和保温两个档.加热档的功率为1000W.求:
(1)电煮壶保温档的功率
(2)炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃,药膳吸收的热量.[c药膳=4×103J/kg•℃)]
(3)若不计热量损失,壶中的水和药膳总共吸收6×105J的热量,用加热档加热需要的时间.
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