内容正文:
18.4焦耳定律同步训练
一、选择题
1.已知一台直流电动机两端的电压为9V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为,则在1内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )
A.120J;120J B.1080J;120J
C.1080J;1080J D.900J;120J
2.规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的水,并用不同的加热器加热,不计热损失,得到如图所示的水温与加热时间的关系图像,下列说法正确的是( )
A.甲乙两容器中水每分钟吸收相同热量
B.甲乙两容器中的加热器的内能是通过热传递的方式来增加的
C.将甲乙两容器中水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2︰3
D.加热相同时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3︰4
3.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧U的大。下列说法错误的是( )
A.U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少
B.通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C.右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
4.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,小郡同学采用了如图甲、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( )
A.U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
B.图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C.图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于
D.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
5.如图为家用除螨仪,具有“拍、杀、吸、烘”四大功能,其内置强力拍打器,用每分钟几千次的频率模拟人工拍打被褥的动作,将被褥里的脏物拍打出来,被高速旋转的刷头刷入,通讨强大吸力吸入到积尘盒中,再通过紫外线模拟太阳光线,照射破坏微生物机体细胞,使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。若除螨仪功率为400W,下列说法正确的是( )
A.除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是因为脏物受到惯性的作用
B.除螨仪能将脏物吸入积尘盒,是利用了“流体流速大,压强小”这一原理
C.紫外线不仅能够杀菌,还具有显著的热效应
D.该除螨仪在1min内产生的热量为24000J
6.两个定值电阻、并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则,产生的热量之比为
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
7.为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小姚设计了如图所示的实验电路。甲、乙、丙三个烧瓶中分别装有电阻丝R甲、R乙和R丙(R甲=R丙<R乙)和规格相同的温度计。他闭合开关S,用电阻丝给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况。小姚对他的实验进行了如下分析,其中不正确的是( )
A.烧瓶中温度计示数的变化情况可以反映电阻丝放热的多少
B.比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电流大小有关
C.比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电阻大小有关
D.若摘掉烧瓶甲、乙所在支路,可以研究电热的多少与电流大小的关系
8.在如图所示的电路中,电源电压为U,合金丝的电阻为R,通电时间为t,电路产生的总热量为Q。如果想要在t时间内,电路产生的总热量变为2Q,则下列方法中可行的是( )
A.将合金丝对折后接入该电路
B.将合金丝均匀拉长至原来的2倍后再接入电路
C.在原来合金丝的两端再并一根相同的合金丝
D.在原来的电路中再串一根相同的合金丝
二、填空题
9.贵州“村BA”比赛过程中,运动员将篮球抛向空中,篮球不会立即停下,这是因为篮球具有 ;中场休息时,后勤人员用电热水器给运动员准备的温水,电热水器的工作原理是电流的 。
10.有三个用电器,其中一个是“220V 60W”的电风扇,一个是“220V 60W”的白炽灯,另一个是“220V 60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间, 产生的热量最多,三个用电器消耗的电能 。(相同/不同)
11.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验”装置。实验中,将两段电阻丝组成串联电路,目的使 和通电时间保持相同;实验后小明取出装置中的电阻,发现两段电阻长度和材料均相同, (选填“A”或“B”)容器中电阻的横截面积较大。
12.你注意观察过汽车后挡风玻璃上有一些“横条纹”吗?它是一种电加热装置,可用于除雾除霜。某汽车的电加热装置是由10条阻值均为20Ω的电阻丝并联而成,该装置与12V的汽车电池接通工作5min,通过每条电阻丝的电流为 A,产生的总热量为 J。
13.如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,3s内产生的热量为 J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以 (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
三、实验探究题
14.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 (填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多;
(2)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关系,R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1︰Q2= 。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 (选填“相等”或“不相等”),所以R2与R3的阻值 (选填“一定”或“不一定”)相同。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)。
四、综合题
15.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,R2=20Ω。闭合开关后,电压表的示数为2V,求:
(1)电流表的示数;
(2)电源电压;
(3)整个电路在20s内产生的热量。
16.甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备,原理如图甲所示。电源由三节新干电池串联组成(电源电压为4.5V),是标有“”字样的滑动变阻器,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。求:
(1)当的阻值是5Ω时,通过的电流是0.3A,电阻在100s内产生的热量;
(2)当的阻值是5Ω,污染指数为50时,电路中的电流;
(3)显示器由0~3V的电压表改装而成,移动滑片位置,使的两端电压为3V时最大显示污染指数是250,此时电路消耗的总功率。
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