内容正文:
18.4 焦耳定律
一、选择题
1.下列情况中,属于防止电热危害的是( )
A.用电熨斗熨烫衣服 B.用电饭锅煮饭
C.冬天用电暖气取暖 D.电脑机箱内有小风扇
2.同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min,它们产生的热量( )
A.一样多 B.电灯最多
C.电扇最多 D.电烙铁最多
3.如图是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置,下列说法正确的是( )
A.可通过U形管中液面高度差来计算产热多少
B.通过该装置所反应的实验现象得知,当电流和通电时间一定时,电阻越大,产热越多
C.该实验装置不仅可以探究导体产热的多少与电流的关系,还可以探究导体产热的多少与通电时间的关系
D.若R3损坏而将其换成更大的电阻,依然可以完成实验且两个U形管差异更明显
4.小市同学在科学课上表演了一个小魔术,用如图所示形状的金属片点燃火柴,他将此金属片接在学生电源上(如图所示),则将火柴放在哪个位置最容易被点燃( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.都一样
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.电阻和串联接入电路中,闭合开关后两端电压之比为3∶2。关于二者产生热量的说法正确的是( )
A.两电阻产生热量相同 B.没有通电时间,无法比较产生热量多少
C.两电阻产生热量之比为2∶3 D.两电阻产生热量之比为3∶2
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.如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线,不良商家为了降低成本,将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根,导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,劣质导线的电阻 (选填“较大”或“较小”),若在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线产生的热量 (选填“较多”或“较少”)。
10.某款额定电压为220V,额定电流为4A的吸尘器,正常工作时的额定功率为 W,它正常工作时电动机线电阻为2Ω。则通电100s线圈中产生的热量为 J。
11.如图所示电路,R1=6Ω,R2=4Ω,开关闭合后,通过R1的电流为2A,则R2通电1min产生的热量是 J。
12.两个电热器的电阻之比是3:2,如果通过的电流相同,在相同的时间里产生的热量之比是 ;两电阻值相同的电热器,若通过的电流之比为1:2,在相同时间里产生的热量之比是 。
13.如图所示,电源电压不变,先闭合开关,电流表示数为0.4A,再闭合开关,电流表示数为0.6A,则 ,若电阻,通电1min电阻产生的热量为 J。
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,两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
(1)实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 (填序号);
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)图中U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的 不同;
(3)如果乙装置中电阻R3发生了断路,保证电源电压和通电时间相同,与电阻R3常工作时相比较,则左侧U形中液面的高度差将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用上面图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释。
四、综合题
15.如图所示,R1=50Ω,R2=25Ω,并联接在电源上,电流表示数为0.2A。求:
(1)R1的电功率;
(2)通电1min,电阻R2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。
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