内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.电饼铛 B.计算器
C.电视机 D.蓝牙音箱
2.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电熨斗分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电风扇产生的热量最多 B.电视机产生的热量最多
C.电熨斗产生的热量最多 D.三个用电器产生的热量一样多
3.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
4.如图乙所示,将锡纸条的中间剪掉一些,已知ab、bc、cd长度相等,如图甲所示,将锡纸条接在电池两极,很快锡纸条开始冒烟、着火。关于该实验现象的分析错误的是( )
A.ab段的电阻大于bc段的电阻 B.bc段产生的热量大于cd段
C.先冒烟的是ab段 D.ab段的电流小于bc段的电流
5.一根电炉丝烧坏了,切掉了后,仍接在原电源上,在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.5︰6 B.6︰5 C.1︰6 D.6︰1
6.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的图象,结合如图中信息可知( )
A.灯泡L的电阻随着电压的增大而减小 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
7.如图所示的电路,已知电阻R1=4Ω,R2=2Ω。当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过R1与R2的电流之比为2∶1 B.R1与R2两端电压之比为1∶2
C.R1与R2消耗的电功率之比为2∶1 D.R1与R2相同时间内产生的电热之比为1∶2
8.甲图是小灯泡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,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为40Ω
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1.0W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为2.4J
二、填空题
9.如图所示,电源电压不变,灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.7A,则通电10min后R产生的热量为 J。
10.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1=5Ω, 开关S闭合,电压表的示数为3.6V, 电流表的示数如图乙所示,则 R2的阻值为 Ω; 通 电 1min,R1 产生的热量为 J。
11.有一个玩具电风扇线圈电阻为2欧,接在电压为3V不变的电源上,转动时通过线圈的电流为0.2A,则:电风扇转动时,每分钟线圈产生的热量是 J,电风扇转动时的机械功率是 W。
12.电饭锅、电熨斗是利用电流的 效应工作的,如图所示的装置是用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与 的关系。通电1min,R1和R2产生的热量之比为 。
13.如图甲所示,额定电压为2.5V的小灯泡L和定值电阻R串联在电路中,他们的I-U图像如图乙所示,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光,则定值电阻R在1min内产生的热量为 J。
三、实验探究题
14.用如图所示的实验装置,探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”。(实验前“U”形管内液面是相平的)
(1)图甲探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系:图乙探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系;
(2)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻,它的作用是:使通过电阻C、D中的 不相等;
(3)由于电流产生的热量不能直接测量,因此在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的 来显示容器内温度的变化,这里采用了 的研究方法;
(4)通过对比观察图甲, (填“A”或“B”)容器中导体的电阻产生的热量多。由此可知,在电流和通电时间相同时,电阻越 ,导体产生的热量越多。
四、计算题
15.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数为0.6A,求:
(1)R1两端的电压;
(2)R2的阻值;
(3)2min内整个电路产生的热量。
16.如图是某电蒸锅的内部简化电路图,电蒸锅额定电压为220V,R1、R2为发热电阻,R1的阻值为4840,加热挡功率为1200W,用此电蒸锅加热挡对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)保温挡的功率;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电蒸锅的加热效率。
17.如图甲所示,电源电压恒定,闭合S,滑动变阻器R2的电功率P与R2的阻值关系如图乙所示。滑片在某个位置时,电压表示数为3V,滑动变阻器R2的电功率最大。求:
(1)此时通过R2的电流和R2的阻值;
(2)此时电源的总电压;
(3)此时的电路保持通电1min,电路产生的热量是多少?
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