内容正文:
18.4 焦耳定律 同步练习
一、选择题
1.下图是做电学实验时所用电路的一部分,根据图中两表的示数,一定可以测出灯泡( )
A.正常发光时的电阻 B.实际电功率
C.消耗的电能 D.产生的热量
2.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,下列选项不正确的是( )
A.通电后,透明容器中的空气是通过热传递增加内能
B.U形管中液体高度发生变化是因为密封的空气热胀冷缩造成的
C.通电一段时间后,左、右侧容器中R1和R2产生的热量之比是4:1
D.若不改变电路的连接方式将图中R3也放入右侧密闭容器里,加热相同时间,左侧容器中的电阻产生热量多
3.如图甲,将锡纸条的中间剪掉一些,已知ab、bc、cd长度相等,如图乙,将锡纸条接在电池两极,很快锡纸条开始冒烟、着火。下列关于该实验现象的分析,正确的是( )
A.先冒烟的是ab段
B.ab段的电阻小于bc段的电阻
C.bc段产生的热量大于ab段产生的热量
D.通过ab段的电流小于通过bc段的电流
4.图所示的是某型号电暖气的简化电路图,其中、为加热电阻丝,,。该电暖气工作时分高、中、低三挡,其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1980W
中温挡
1100W
低温挡
880W
A.使用“低温挡”正常工作,只需要闭合S2
B.电暖气在“中温挡”正常工作时,接入电路的电阻丝阻值为55Ω
C.电暖气在“高温挡”正常工作5分钟,电路产生的热量为
D.闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4
5.如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时,需要控制相等的量是( )
A.甲和乙的电阻相等
B.通过甲和乙的电流和通电时间相等
C.甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D.甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
6.如图所示,这是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体,当电源电压为4V时,闭合开关,电动机不转动,电流表示数为0.8A;当电源电压为12V时,闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为0.4A,电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体。若忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是( )
A.电动机线圈的电阻是5Ω
B.电动机正常工作时的输出功率是4W
C.电动机正常工作时消耗的电功率是4.8W
D.电动机的机械效率是80%
7.如图所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,电阻分别为R1=2Ω,R2=4Ω,在它们表面涂上厚度一样的蜡。现在闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到( )
A.R1上的蜡熔化得快 B.R2上的蜡熔化得快
C.R1、R2上的蜡熔化得一样快 D.无法比较
8.在图甲所示的电路中,电源电压不变。当滑片P由b移到a的过程中,定值电阻R1两端的电压与滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为 20Ω
B.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
C.电路的最大功率为4.5W
D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流10s产生热量为18J
二、填空题
9.某养鸡场新购进一台电热孵卵器,其电阻为110Ω不变,在额定电压下工作时通过孵卵器的电流是2A,则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J.
10.如图所示,U形管中液面高度的变化反映密闭空气被加热后温度的变化。将两个相同容器中的电阻丝R1,R2串联在电路中,且R1=2R2=40Ω,恒压电源U=6V。闭合开关后, (选填“甲”或“乙”)管中的液面上升得较慢,当滑动变阻器滑片P移至最右端时,在5min内电流通过电阻丝R1产生的热量为 J。
11.三个相同电阻并联在电路中,每个电阻阻值为,电源电压保持不变,将一个电流表接在干路上,如图甲所示,闭合开关后,电流表示数如图乙所示,内电路产生的电热为 J。
12.小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6V,电阻丝R1=5Ω,R2=15Ω,a、b是两个触点。利用开关通断实现“电饭锅”的功率更大时,电路工作3min产生的热量是 J。
13.如图是某电加热器的工作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中,。当开关,闭合时电路电流是 A。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是 J。
三、实验探究题
14.小明和小红想利用如图所示的装置探究“通电导体产生的热量与电阻大小的关系”,三个烧瓶中盛有质量相等、初温相同的煤油,三瓶煤油中都各自浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻为R1,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻为R2,烧瓶C中的金属丝是锰铜合金丝,电阻为R3,温度计显示煤油的温度;
(1)通过这三个电阻R1、R2和R3的电流 (选填“相等”或“不相等”),理由是 ;
(2)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少;
(3)这三个电阻R1、R2和R3阻值应该 ;(选填“相等”或“不相等”)
(4)若R3>R2>R1,闭合开关后,小明和小红发现C烧瓶中温度计的示数升高的最快,B烧瓶中温度计的示数升高的较快,A烧瓶中温度计的示数升高的最慢。这表明:在 和通电时间相同的情况下, 。
四、计算题
15.如图所示的电路中,电源电压不变,已知定值电阻R1=20Ω,R2=40Ω,开关闭合后,电流表A1的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数;
(3)1分钟电路产生的总热量。
16.学校的科技节上,小阳设计了一个可调节的家用烤火炉,其原理如图所示。为滑动变阻器,其上标有“600Ω 5A”字样,为发热电阻丝(忽略温度对电阻的影响)。闭合开关后,当滑片处于a端时,的阻值为100Ω。求:
(1)此时电路中电流;
(2)这种情况下,电路工作1000s,电阻丝产生的热量;
(3)电路安全的前提下,使用过程中滑片P总能从b端滑到a端。若用电阻丝替换,能使的功率最大达880W。则,移动滑片P,当时,电阻丝的功率为多少。
学科网(北京)股份有限公司
$$