内容正文:
第三节 电流的热效应
第十三章 电功和电功率
一、 选择题(每小题8分,共32分)
1. (临沂沂南一模)下列四种家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( D )
D
1
2
3
4
5
6
7
8
2. 正常工作的电取暖器,它的发热管热得发红,而供电的电源线却不热,这主要是因为( D )
A. 电源线散热比发热管快得多
B. 通过电源线的电流小于发热管的电流
C. 电源线的绝缘隔热性能好
D. 电源线的电阻远小于发热管的电阻
D
1
2
3
4
5
6
7
8
3. ★(武威古浪三模)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置,电源电压恒不变,R1、R2为阻值恒定的电热丝且R1∶R2=3∶1,闭合开关S1、断开S2,R1的电功率为P。下列说法正确的是( D )
D
A. 此时可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B. 经过相同时间,R1与R2产生的热量之比为1∶3
C. 若S1、S2均闭合,可以探究电流产生的热量与电
阻大小的关系
D. 若S1、S2均闭合,R1的电功率变为P',则P∶P'=9∶16
1
2
3
4
5
6
7
8
4. 如图(a),规格相同的玻璃杯内装了相同质量的水,将阻值不同的两根电阻丝R1和R2与电源、开关连成电路,忽略散热,得到图(b)所示的水温与加热时间的图线,则下列叙述正确的是( D )
D
A. 两根电阻丝的阻值R1<R2
B. 由图(b)可知:比热容c甲>c乙
C. 加热相同时间,两杯水吸收的热
量相同
D. 甲杯水在2min内吸收的热量与乙杯水
在3min内吸收的热量相同
1
2
3
4
5
6
7
8
二、 填空题(每空8分,共40分)
5. (佛山禅城三模)如图所示的装置,两段阻值不同的电阻丝R1和R2(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与两个相同的气球相连。此装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系,电流产生的热量多少可通过观察 气球膨胀的程度 来判断。电阻使烧瓶内气体内能变大是通过 热传递 的方式来实现的。
电阻
气球膨胀的程度
热传递
1
2
3
4
5
6
7
8
6. ★(六安模拟)如图甲所示,电源电压恒定不变,图乙是滑动变阻器滑片从一端移到另一端过程中电压表和电流表示数变化的图像,当滑片位于中点时,通电1min定值电阻R1产生的热量是 54 J。
第6题
54
1
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4
5
6
7
8
7. 如图所示为定值电阻甲和小灯泡乙的电流和电压的关系图像,若把它们串联在同一电路中,通过小灯泡的电流是0.2A,通电1min电路中产生的总热量是 36 J。
第7题
36
1
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3
4
5
6
7
8
三、 实验题(28分)
8. (教材P119材料改编)小明在学习焦耳定律时,分别设计了如图甲、乙所示的两个电路,其中烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2(R1>R2),电源电压保持不变。请回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
7
8
(1) 图甲采用串联电路,是为了探究电流通过导体产生的热量与 电阻 是否有关。
电
阻
1
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3
4
5
6
7
8
(2) 在两个电路通电时间相同的条件下,比较温度计C和温度计 A 的示数变化,可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。
(3) 在两个电路 通电时间 相同的条件下,温度计 D 的示数变化最大。
A
通电时间
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9. (2024·辽宁)如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5Ω,R2=10Ω.闭合开关,电流表的示数为1.2A.通电120s后,甲中温度计的示数为29℃,求:
(1) R2两端的电压.
(2) R2的电功率.
(1) R2两端的电压U2=I2R2=1.2A×10Ω=12V
(2) R2的电功率P2=U2I2=12V×1.2A=14.4W
第12题
1
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3
4
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9
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12
13
(3) 电流通过R1产生的热量.
(4) 液体的比热容(不计热量损失).
(3) 电流通过R1产生的热量Q=R1t时=(1.2A)2×5Ω
×120s=864J
(4) 不计热量损失,甲容器中液体吸收的热量Q吸=Q=
864J,由Q吸=cm(t-t0)可知,液体的比热容c==
=2.16×103J/(kg·℃)
第12题
1
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3
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6
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11
12
13
13. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其中电阻R1=R3,R2=R4,2R2=3R1,若同时通电,不考虑热量损失,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是 ( )
A. 乙、甲、丙、丁
B. 乙、甲、丁、丙
C. 丙、丁、甲、乙
D. 丙、丁、乙、甲
D
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
$$