内容正文:
第4节 焦耳定律
第十八章 电功率
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练基础
练提升
目 录
练素养
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练基础
知识点1 电流的热效应
1. 下列用电器中,利用电流的热效应工作的是 ( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电热毯
D
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2. 规格均为“220 V 40 W”的电灯、电风扇、电烙铁,都正常工作5 min,产生的热量 ( )
A. 电灯最多 B. 电烙铁最多
C. 电风扇最多 D. 一样多
B
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3.(教材P99素材改编)“探究电流产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置如图所示。
知识点2 电流产生的热量跟哪些因素有关
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(1)如图甲所示,两个相同的透明容器中密封着质量相等且初温相同的空气,当电阻丝通电发热后,容器中的空气受热膨胀,通过___________________来反映产生热量的多少。
(2)用图甲装置可以探究电流产生的热量与________的关系,实验现象是________边的液面高度差较大。
(3)如图乙所示,右边的容器外并联了一个阻值相同的电阻丝,这是为了使两个容器中的________不同。观察图乙所示现象可以初步得出结论:___________
___________________________________________________________。
U形管中液面高度差
电阻
右
电流
时间相同时,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
电阻和通电
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4. 【新情境·生活实践】将电能输送给几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的________效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5 Ω,输送电流为100 A,每输电1 min,这段线路便会损耗________J的电能。
知识点3 焦耳定律
热
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5. (江苏无锡中考改编)超市常用的塑料袋封口夹电路原理图如图所示,电源电压为5 V,电热丝R的阻值为1 Ω。闭合开关S,3 s内电热丝产生的热量为______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。
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增大
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6. 如图所示,电源电压恒定,定值电阻R1=20 Ω,R2=10 Ω,
闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.9 A和0.6 A。求:
(1)通过R1的电流;
解:由题图可知,R1、R2并联,A1测量干路电流,A2测量通过R2的电流,即I=0.9 A,I2=0.6 A,通过R1的电流I1=I-I2=0.9 A-0.6 A=0.3 A。
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(2)通电10 s,R2产生的热量。
解:通电10 s,R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.6 A)2×10 Ω×10 s=36 J。
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7. (唐山路南期末)下列实例,属于防止电流热效应产生危害的是 ( )
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B. 家里使用电热水壶烧水
C. 用电熨斗熨衣服
D. 电脑温度过高时,用微型风扇及时散热
D
知识点4 电热的利用和防止
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8. 某电动机正常工作时,两端的电压为220 V,通过线圈的电流为10 A,若此线圈的电阻为2 Ω,那么这台电动机工作1 min消耗的电能是__________J,产生的热量是________J。
1.32×105
易错点 非纯电阻电路中电热的计算
1.2×104
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9. (衡水桃城期末)两根电热丝的阻值相等,把这两根电热丝串联起来使用时,烧开一壶水需要20 min;如果把它们并联起来使用,烧开同样一壶水需要的时间是 ( )
A. 5 min B. 10 min C. 20 min D. 40 min
A
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10. 两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S,经过相同的时间,R1、R2产生的热量之比为 ( )
A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶9 D. 9∶1
B
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11. 【新实验·开放性试题】学习电学知识后,小芳把裸铜线在两个削尖的铅笔芯上绕几圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9 V的电源,接触点出现了明亮的电火花,这是因为铅笔尖接触处的_________;若让电火花更亮些,方法是________________(写出一种)。
电阻较大
增大电源
电压
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12. 如图所示,电源电压为3 V,R1=R2=5 Ω,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数将________(选填“变大”或“变小”);当S1闭合,S2断开时,通电10 s,电流通过R1产生的热量是________J。
变大
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13. 实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计。
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(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不得交叉。
如图所示
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(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R存在故障,则电阻丝R________(选填“短路”或“断路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察_______________________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
断路
温度计示数的变化
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(3)改变电路中电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。同学们猜想:当电阻和通电时间一定时,Q与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断该猜想是否正确的方法:________________________________________________________________________________________________。
将测得的Q与I的数据描点画出Q-I图像,若Q-I图像为一
条过原点的直线,则Q与I成正比,否则不成正比
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(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻______(选填“串”或“并”)联进行实验。
【拓展】根据本实验得出的结论,请思考电炉工作时,电热丝热得发红,而与电热丝连接的导线却几乎不发热的原因:__________________________________________________________________________________________________________________
_________________。
B
串
电热丝与导线是串联的,电炉工作时,通过它
们的电流和通电时间相等,但电热丝的电阻比导线的电阻大得多,所以电热丝产生的热量远多于导线
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