内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.在如图所示的电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电脑 B.电风扇
C.电饭煲 D.洗衣机
2.电炉通电以后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么热,原因是( )
A.通过电炉丝的电流大 B.通过导线的电流大
C.导线的电阻小,发热功率小 D.电炉丝的电阻小,发热功率大
3.“220V,100W”的电热杯和“110V,100W”的电风扇各自在额定电压下正常工作相同的时间,有关它们消耗的电能和产生的热量以下说法正确的是( )
A.电热杯和电风扇产生的热量一样多 B.电风扇消耗的电能少
C.电热杯和电风扇消耗的电能一样多 D.电热杯把电能的一小部分转化为内能
4.如图所示是“探究在通电时间一定时,电流产生热量与哪些因素有关"的实验装置。下列关于此实验的一些描述,正确的是( )
A.在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系
B.在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系
C.在甲图中,闭合开关一段时间后a容器连接的U型管液面高度差更明显
D.在乙图中,可得到结论:相同时间内,电流越大,容器内空气吸收热量越少
5.下列连接方法中,闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是( )
A. B.
C. D.
6.有两条电阻丝,它们的电阻之比是2∶1,把它们串联接入电压为U的电路中,则在相等的时间里,它们放出的热量之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
7.甲图是小灯泡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0.7A
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2.4J
8.图甲所示电路中,电源电压不变,滑动变阻器R1的规格为“20Ω1A”,R2是定值电阻,电压表量程为0∼15V。闭合开关S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.电源电压为10V
C.R2的阻值为10Ω
D.滑动变阻器的滑片在中点时,通电90s,电流通过变阻器R1产生的热量为400J
二、填空题
9.一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应串联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变),该电阻通电20s产生的热量是 J。
10.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V,线圈电阻为2Ω,线圈中电流为10A。这台电动机正常工作100s产生的热量为 J,电流做的功为 J。
11.如图所示,电源电压不变,先闭合开关S1,电流表示数为0.1A,再闭合开关S2,电流表示数增加到0.3A,则R1、R2两端电压之比为 ,R1、R2电阻值之比为 ,若电阻R1=10Ω,通电1min电阻R2产生的热量为 J。
12.如图所示,这是一款电热饮水机的简化电路图,它具有加热和保温两个挡位。R1、R2均为加热电阻丝,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为66W,则R1的阻值为 Ω;开关S接b时,电路中的电流为 A;该饮水机在保温挡正常工作100s,R2产生的热量为 J。
13.如图甲所示,电源电压为恒定不变,滑动变阻器最大阻值是闭合开关,滑动变阻器的图象如图乙所示,则 ;当滑片滑至最右端时,通电电流通过产生的热量是 。
三、实验探究题
14.如图是探究“电流通过导体产热多少跟什么因素有关”的装置,瓶中装有质量、初温相等的空气。
(1)实验中电流产生热量的多少是通过观察U形管两侧液面高度差反映出来的,这种研究物理问题的方法叫 ;
(2)若要探究电热与电阻的关系应选用图 (选填“甲”或“乙”),通过该图可得出结论:当电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越 ;
(3)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 的大小的关系,电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等,为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大,R3应选用 (从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻);
(4)图乙中,若接通电路一段时间后,右侧U形管的液面高度差明显变大,而左侧U形管的液面高度差没有变化,后发现是由于电路故障引起的,则故障可能是 。
A.R1电阻丝短路 B.R1电阻丝断路 C.R2电阻丝断路 D.R3电阻丝短路
四、综合题
15.如图所示的电路,电源电压恒为15V,.当开关均闭合后,求:
(1)电流表的示数。
(2)通电10s,电阻产生的热量。
16.如图所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。闭合开关S,将开关S1拨至2,滑片P移至a端,灯泡L正常发光。
(1)求灯泡L正常发光时的电流;
(2)滑片P移至b端,开关S1拨至1,求定值电阻R工作10min产生的热量;
(3)接着将开关S1拨回2,电流表示数为0.24A,求此时灯泡L的电功率。
17.小雯买了一款可以通过USB接口连到电脑上的电热杯垫,如图甲所示,电热杯垫有加热和保温两挡功能。杯垫内部简化电路图如图乙所示,、为加热电阻,USB接口的输出电压为5V,的阻值为10Ω,加热功率为7.5W。求:
(1)电热杯垫保温时电路中的电流;
(2)保温30min产生的热量;
(3)电阻的阻值。
参考答案
1.C
2.C
3.C
4.A
5.C
6.B
7.C
8.D
9.60
10.2×104;2.2×105
11.1︰1;2︰1;12
12.44;0.3;6204
13.;
14.转化法;甲;多;电流;2Ω;A
15.(1)0.8A
(2)30J
16.(1)0.5A;
(2)240J;
(3)0.288W
17.(1)0.5A;(2)4500J;(3)5Ω
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