内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 平板电视 D. 笔记本电脑
2.电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
3.一个“220V 300 W"的电热杯,一个“220 V 300W”的煮蛋器,一台“220V 300 W"的小型洗衣机,分别接在220V的电压下,则相同时间内它们产生的热量( )
A.小型洗衣机最少 B.电热杯最少
C.煮蛋器最少 D.一样多
4.小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状,其中AB和CD段等长。他戴好防护手套,将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极(如图乙),锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的关于AB和CD段分析正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图将两电阻丝R1、R2串联起来,若R1> R2,将两个相同的火柴同时放在电阻丝上,则通电后先被点燃的火柴是( )
A.R1上的火柴 B.R2上的火柴 C.同时点燃 D.无法确定
6.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,电热丝的材料和横截面积相同,下列说法不正确的是( )
A.甲图装置通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B.通过液面高度差来反映热量的多少,运用了类比法
C.甲、乙装置中U型管不属于连通器
D.乙图装置中左右两个透明容器中电阻相同时间产生热量之比为
7.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U-I图像,结合图中信息可知( )
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
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
8.某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热,以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示,R1、R2均为加热电阻,R1>R2,S为智能开关,可根据实际需要选择不同电阻接入电路。某段工作过程,加热功率随环境温度变化如图乙所示(横轴t表示环境温度)。下列说法中正确的是( )
A.环境温度为5℃时,电热毯电功率为44W
B.环境温度为35℃时,开关S连接接线柱2和3
C.开关S连接接线柱1和2时,工作1h消耗的电能为0.1kW•h
D.开关S连接接线柱2和3时,电路总电阻为484Ω
二、填空题
9.塑料袋封口夹的电路图如图所示,它利用电流的 效应实现高温封口,已知电源电压恒为6V,电热丝R为1Ω,闭合开关S,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”)R的阻值。
10.某台直流电动机正常工作5min消耗电能6×103J,线圈电阻为0.2Ω,通过线圈的电流为2A,则这一过程线圈产生的热量是 J,电动机输出的机械能是 J。
11.如图所示,电源电压为9V且保持不变,闭合开关S时,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.6A,通电10s,产生的热量为 J。
12.如图所示电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω。当开关S1和S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 V。当开关S2断开,S1、S3闭合时,通电1min,电阻R2产生的热量为 。
13.某电熨斗有“低温”、“高温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,,,S为旋转式开关。当旋转触片接触到触点1和2时,电熨斗为 挡位。当电熨斗处于高温挡位时,通电1min,电熨斗产生的热量为 J。
三、实验探究题
14.小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电阻丝,电阻丝的阻值分别为和。在C容器的外部有一根的电阻丝和透明容器内的电阻丝并联。
(1)小亮利用图甲所示的电路进行实验,他所探究的问题是: ;
(2)该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映 ;
(3)若用图乙的装置替换图甲中 (选填“A”或“B”)密封容器进行实验,可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联电阻,作用是 。
四、综合题
15.如图所示,电源电压不变,电阻R1为30Ω,电流表示数为0.2A。闭合开关S后,电流表示数变为0.5A。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S后,电阻R2的电功率。
(3)闭合开关后,通电1min,整个电路产生的热量是多少?
16.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2.5A”。当闭合全部开关时,电流表A1的示数为1A;当只闭合开关S时,电压表V的示数为7.5V。求:
(1)当闭合全部开关时,1min内R1产生的热量是多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
17.图甲是某品牌家庭用电热养生壶,图乙是其简化电路图。电热养生壶有加热、保温两挡,R1、R2均为发热电阻,根据铭牌信息可知:额定电压为220V,加热挡功率为1000W,保温挡功率为110W。用该养生壶加热3min,将0.6kg的水温度升高了50℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)保温挡工作时的电流;
(2)R2的阻值;
(3)此次养生壶的加热效率。
参考答案
1.B
2.D
3.A
4.A
5.A
6.B
7.D
8.D
9.热;108;增大
10.240;5.76×103
11.24
12.12;288
13.低温;90000
14.电流通过导体产生的热量与电阻的关系;电阻丝产生的热量多少;B;使图乙装置替换图甲装置后,通过左右两个透明容器中的的电阻丝时的电流不同
15.(1);(2);(3)
16.(1)600J;(2)15Ω
17.(1)0.5A;(2)391.6Ω;(3)70%
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