15.3 电流的热效应 焦耳定律 课件---- 2025-2026学年物理苏科版九年级下册
2025-10-30
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“电流的热效应 焦耳定律”,通过电烤箱、电热毯等生活实例导入,系统梳理焦耳定律公式、纯电阻与非纯电阻电路区别,搭配基础、综合、创新分层练习,构建从现象到应用的知识支架。
其亮点在于融合生活实例与实验探究,如“探究热量与电流、电阻关系”实验培养科学探究能力,分层练习与易错提示强化科学思维,联系节能、家电使用等实际问题渗透科学态度与责任。学生能深化能量观念,教师可丰富教学资源提升效率。
内容正文:
第十五章 电功和电热
三、电流的热效应 焦耳定律
第1课时 认识焦耳定律
1
1.[2025陕西A卷]用电烤箱烤面包时,烤箱上的电热管会发红发烫,下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是( )
A.电蒸锅 B.洗衣机
C.电风扇 D.电冰箱
返回
A
基础提优题
2
2.[2025无锡月考]如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
基础提优题
两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式实现的
B.U形管中液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩
C.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生热量的多少跟电流大小的关系
D.图甲中装置通电一段时间后,通过左边电阻的电流等于通过右边电阻的电流
基础提优题
【点拨】容器中气体的内能增大是通过热传递的方式实现的,故A错误,符合题意;电流通过导体产生的热量不能直接显示出来,容器中气体会由于热胀冷缩而使U形管中液面出现高度差,由此反映出产生热量的多少,故B正确,不符合题意;
基础提优题
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【答案】 A
图乙中,右侧容器中的电阻与容器外面电阻并联,再与左侧容器中的电阻串联,通过两个容器中的电阻的电流不同,而电阻大小和通电时间相同,因此是用来探究电流通过导体产生热量的多少跟电流大小的关系的,故C正确,不符合题意;图甲所示电路为串联电路,通过两电阻的电流相同,故D正确,不符合题意。故选A。
基础提优题
3. 汽车尾部的挡风玻璃上有一种电加热除雾装置,它由5根阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成,其简化结构如图所示。该装置接在12 V的汽车电池上工作1 min产生的热量为( )
A.3 600 J
B.72 J
C.60 J
D.720 J
基础提优题
【答案】 A
返回
基础提优题
4.[2025宝鸡陈仓区模拟]甲、乙两电热丝的阻值之比为4∶3,通过甲、乙电热丝的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.2∶3 D.3∶2
基础提优题
【答案】 A
返回
基础提优题
5.[2025泸州]“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。
基础提优题
下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
基础提优题
【点拨】由图可知,EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的,根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流相等,可知通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关(本题中温度、材料相同)。由图可知,三段铝片长度均为L,但宽度不同(即横截面积不同),根据“在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大”可知,三段铝片的电阻关系为RGH<REF<RFG;
基础提优题
返回
根据欧姆定律可得,加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为UGH<UEF<UFG,故BC错误;根据焦耳定律Q=I2Rt(I、t相同),电阻越大,产生的热量越多,因为RGH<REF<RFG,所以FG段电阻最大,相同条件下产生热量最多,用FG段去切割塑料泡沫,效果最好,故D错误。故选A。
【答案】 A
基础提优题
6.小德同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6 V,电阻丝R1=5 Ω,R2=15 Ω,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S1接通触点________时,“电饭锅”的功率更大;将R2接入电路工作3 min产生
的热量是________J。
a
432
基础提优题
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基础提优题
7.[2025连云港]如表是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XXX牌电暖器
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 1100 W
基础提优题
(1)正常工作时的电流。
(2)正常工作时内部电热丝的电阻。
基础提优题
(3)在额定电压下工作10 min产生的热量。
【解】在额定电压下工作10 min产生的热量:Q=W=Pt=1 100 W×10×60 s=6.6×105 J。
返回
基础提优题
8.小德在网上买了两个纯电阻“热得快”R1、R2,规格参数如图。他将两个“热得快”的导线插头拆开,改装后串联起来,接到家庭电路中,并把R1、R2分别放入相同的甲、乙容器中,两容器中装有质量、初温都相同的水。
综合应用题
当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A.甲容器中水的温度上升得快
B.乙容器中水的温度上升得快
C.甲、乙容器中水的温度上升得一样快
D.条件不足,无法判断
综合应用题
返回
【答案】 A
综合应用题
9. 一只电炉接在220 V的电路上时,用10 min可以把一壶水烧开,那么接在110 V的电路上时,同样把初温相同的这壶水烧开所需要时间是( )
A.10 min B.20 min C.30 min D.40 min
综合应用题
返回
【答案】 D
综合应用题
10.如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压U为50 V且保持不变,电路中的电流是2 A,质量为10 kg的重物m在电动机带动下以0.8 m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(g取10 N/kg)( )
A.18 Ω B.8 Ω
C.5 Ω D.2 Ω
综合应用题
综合应用题
返回
【答案】 C
综合应用题
11. 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,每个容器中均放入同种材料绕成的导电线圈,
综合应用题
其电阻R1=R3,R2=R4,R2=1.5R1,若同时通电,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.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.丙、丁、乙、甲 D.甲、乙、丁、丙
综合应用题
综合应用题
返回
【答案】 C
综合应用题
12. 学习电学知识后,小荣把裸铜线分别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________;若想让电火花更亮些,方法是__________________________,主要原理是_________。
电阻较大
增大电源电压(答案合理即可)
Q=I2Rt
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综合应用题
13.某兴趣小组利用图中装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:
综合应用题
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA=10 Ω) B烧瓶(RB=20 Ω)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
①将阻值为10 Ω和20 Ω的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图示连接电路。
综合应用题
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的示数为I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为2I,当通电时间与步骤②相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4,实验数据如表。
综合应用题
(1)本实验通过设计串联电路来探究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同?____________________。
【点拨】串联电路各处电流相等,A、B两个盛满煤油的烧瓶中电阻的阻值不同,本实验通过设计串联电路来探究电阻对电流产生热量的影响,可以控制电流和通电时间相同。
电流和通电时间
综合应用题
(2)小德认为:只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系:_________。
Δh3>Δh2
综合应用题
【点拨】当通过A、B烧瓶中电阻的电流相同且为I时,使阻值变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化Δh2可得吸收热量的变化;由小烧瓶中电阻两次实验的数据可知,电阻相同,使通过的电流变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化Δh3可得吸收热量的变化;电流和电阻都是变为原来的2倍,根据Q=I2Rt可得出Δh3>Δh2,则可得“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”。
返回
综合应用题
14. 在学习了电加热器后,老师在课堂上用如图甲所示的烧水壶探究“影响加热效率大小的因素”实验。小德同学提出了“烧水壶的加热效率可能与水的质量有关”的问题。他和同组同学找
来烧水壶,在老师的帮助
下展开了如下探究(实验在
标准大气压下进行)。
创新拓展题
(1)在相同的环境条件下,使用相同的加热功率,先后将初温________而质量________的水加热至沸腾,并将测得的数据记录在下表
中。(均填“相同”或
“不同”)
质量/g 效率/% 质量/g 效率/%
200 61 700 77
300 64 800 ?
400 67 900 72
500 69 1 000 70
600 74 1 100 67
相同
不同
创新拓展题
(2)上述实验中小德使用的水的初温为44 ℃,当将800 g水加热至沸腾时水所吸收的热量为_____________,加热过程中插座(如图乙)显示功率值为800 W,加热时间为5 min,则消耗的电能为________,此次加热过程中烧水壶的效率为________。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
188 160 J
2.4×105 J
78.4%
创新拓展题
创新拓展题
(3)分析数据可知,在其他条件相同时,随着被加热水的质量的增加,烧水壶效率的变化情况是______________。
(4)依据上述实验结论,若要在上述相同条件下,想要得到1.6 kg的开水以供饮用,你认为最节能的加热方式是_____________________。
先变大后变小
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将水平均分为两次加热
创新拓展题
第十五章 电功和电热
三、电流的热效应 焦耳定律
第2课时 焦耳定律的应用
44
1.下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A.给电热水袋充电
B.用电熨斗熨衣服
C.用电烙铁焊接电子零件
D.电脑使用微型风扇散热
返回
D
基础提优题
45
返回
C
基础提优题
3.如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时,两端的电压为220 V。在预热状态时,通过
它的电流较小;在加热状态时,通过它的
电流较大,则下列选项中正确的是( )
A.闭合开关S,此时小灯泡熄灭,处于预热状态
B.断开开关S,此时小灯泡发光,处于加热状态
C.闭合开关S,此时小灯泡发光,处于预热状态
D.闭合开关S,此时小灯泡熄灭,处于加热状态
返回
D
基础提优题
4.[2025宿迁宿豫区一模]如图所示的电路中,电源电压恒定,R1∶R2=1∶2。开关S闭合后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2;R1、R2的电功率分别为P1、P2;相同时间内通过R1、R2的电流做的功分别为W1、W2;相同时间内电流通过R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是( )
A.I1∶I2=1∶2 B.P1∶P2=1∶4
C.Q1∶Q2=4∶1 D.W1∶W2=2∶1
基础提优题
基础提优题
由P=UI可得,R1与R2的电功率之比为P1∶P2=UI1∶UI2=I1∶I2=2∶1,故B错误;在相同时间内,根据Q=W=UIt可得,电流做功之比和产生的热量之比:Q1∶Q2=W1∶W2=UI1t∶UI2t=I1∶I2=2∶1,故C错误、D正确。故选D。
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【答案】 D
基础提优题
5.发热鞋是一种改进后的鞋,它是通过新技术改进传统产品的一种新发明,如图甲所示的可发热皮鞋,它是利用电流的热效应来工作的。小荣查看了说明书发现:该发热皮鞋由8 V电源供电,发热部分
由R1和R2组成,电阻R1=6 Ω、R2=2 Ω。
基础提优题
调温挡有高温、低温两挡,其简化电路图如图乙所示。当只闭合开关S1时,为________(填“高温”或“低温”)挡;在高温挡工作2 min产生的热量为________J。
低温
3 840
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基础提优题
6.如图所示,小德在课前展示了一个小实验:他用石蜡将几根牙签粘在一段细铁丝上,支撑起来。把几个插有铁钉和五角硬币的柠檬串联起来,接在细铁丝的两端。大约3 min后,发现石蜡变软,牙签逐渐开始从细铁丝上掉落下来。请你根据所学的知识解释以上现象。
基础提优题
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【解】硬币、铁钉和细铁丝都是导体,小德把插有铁钉和五角硬币的柠檬串联起来,组成水果电池,接在铁丝两端后,构成闭合电路,电路中产生电流,根据Q=I2Rt可知,通电的铁丝会产生热量,使铁丝的温度升高,当铁丝的温度高于石蜡的温度时,两者间存在温度差,会发生热传递,石蜡吸收热量,温度升高,开始熔化,熔化后的石蜡变软,牙签在重力作用下就会掉落。
基础提优题
7. [2025淄博期末]图甲是一种家用电暖器,有“低温”“中温”“高温”三挡,铭牌如表所示(“高温”挡功率缺失),图乙为其简化的电路原理图,只闭合开关S、S1为“低温”挡,S是自我保护开关,当电暖器倒了时,S会自动断开,保证安全。求:
基础提优题
额定电压 220 V
额定功率 “低温”挡 550 W
“中温”挡 1 100 W
“高温”挡
基础提优题
(1)“低温”挡正常工作时电路的电阻。
基础提优题
(2)“高温”挡正常工作时的电流。
基础提优题
基础提优题
(3)“高温”挡正常工作20 min产生的热量。
【解】“高温”挡正常工作20 min产生的热量Q=P高t=
1 650 W×20×60 s=1.98×106 J。
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基础提优题
8. 家用电器使用常识上介绍,电视机持续长时间工作要停机10~20 min散热,如果长时间(如几十天)不用则每隔几天要通电10~20 min驱潮。对于以上做法,下列分析正确的是( )
A.前者是利用电热,后者是防止电热
B.前者是防止电热,后者是利用电热
C.二者都是利用电热
D.二者都是防止电热
综合应用题
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【答案】 B
【点拨】电视机持续长时间工作要停机10~20 min散热,是为了防止电热产生危害;定期给电视机通电驱潮,属于利用电热。故ACD错误,B正确。
综合应用题
9.如图是一种电热水器中发热体的铭牌。
下面的表述中错误的是( )
A.电热水器在额定电压工作时产生的电热为1 000 W
B.电热水器在额定电压工作时产生的电热功率为
1 000 W
C.电热水器的热效应是电流通过发热体的电阻时产生的
D.电热水器正常工作20 min,电流做的功是1.2×106 J
综合应用题
【点拨】由电热水器发热体铭牌可知,其额定电压是220 V,额定功率是1 000 W;电热水器在额定电压下的电热功率是1 000 W,它产生的电热还与工作时间有关,故A错误,B正确;电流经过电阻时电阻发热,这是电流的热效应,电热水器的工作原理是电流的热效应,故C正确;电热水器正常工作t=20 min=
1 200 s,电流做功W=Pt=1 000 W×1 200 s=1.2×
106 J,故D正确。故选A。
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【答案】 A
综合应用题
10.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,R1=48.4 Ω,R2=96.8 Ω,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1 min,电熨斗产生的热量
为________ J。
低温
9×104
综合应用题
综合应用题
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综合应用题
11.[2025南通校级一模]空气炸锅利用热空气流加热食物,其优点是可以用很少的油或者不用油烹饪食物。电路原理如图所示,其中加热管的电阻R=48.4 Ω,电风扇的功率为100 W,通过温控开关
控制加热管的间断工作加热,
保证箱内温度维持为预设温度。
综合应用题
(1)空气炸锅通过电流的________效应加热食物;在制作蛋挞时,若加热管工作时放出热量的90%被蛋挞液吸收,则加热管正常工作1 min,可使0.5 kg蛋挞液的温度升高________℃[c蛋挞液取3×103 J/(kg·℃)]。
热
36
综合应用题
综合应用题
(2)若家中让空气炸锅单独工作10 min,使标有
1200 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁180次,则空气炸锅消耗_______J的电能,加热管工作时间为_______min。
5.4×105
8
综合应用题
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综合应用题
12. 课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱,其电路如图所示。已知电源电压恒为220 V,R0是阻值为55 Ω的电热丝,温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
综合应用题
(1)闭合开关S后,求电路中的电流;
综合应用题
(2)求通电100 s后电热丝R0产生的热量;
【解】通电100 s后电热丝R0产生的热量
Q=I2R0t=(4 A)2×55 Ω×100 s=8.8×104 J;
综合应用题
(3)老师提醒,电热箱内温度太高,无法孵化鸡蛋,应使电热箱内的电功率降至P0,小组成员想出了两种方法改进电路:
方法一:在图中A点处串联接入一根电热丝RA;
方法二:在图中B点处串联接入一根电热丝RB。
综合应用题
老师发现这两种改进方法中电热箱内的电功率都为P0,小组成员在这两种改进电路中,用电压表测量新接入的电热丝两端的电压,测量结果为U1和U2,U1>U2,
U2=165 V,但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能,并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。
综合应用题
方法一更节能。
两种方法的电路简图如下:
综合应用题
在方法一中的电热箱的功率PA箱=P0=IA2(R0+RA);
在方法二中的电热箱的功率PB箱=P0=IB2R0,
因为两次电热箱内的电功率相等,即IA2(R0+RA)=IB2R0,得出IA<IB,由W=UIt可得,方法一更节能。
综合应用题
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综合应用题
13.如图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根电热丝(用 表示)。图中虚线框内是“三刀四挡”滑动式调温开关,“三刀”(即AB、CD、EF三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动,使开关处于“1”“2”“3”“4”挡中的某一挡位上。当开关处于“4”挡时,
电热毯不发热;当开关处于其
他挡时,分别对应“高温”“中温”
“低温”中的某一挡位。
创新拓展题
已知R1=55 Ω,“低温”挡的功率为400 W,下列说法正确的是( )
①电热丝不能用超导体材料来制作
②开关处于“3”时对应“高温”挡,R1与R2并联
③开关处于“2”时对应“中温”挡,电路中的电流为4 A
④开关处于“1”时对应“低温”挡,R1在3 min内可放出4.4×105 J的热量
A.① B.①② C.①③ D.①②④
创新拓展题
创新拓展题
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【答案】 A
创新拓展题
【点拨】由并联电路的电阻规律可知,5根阻值为12 Ω的电阻丝并联的总电阻R==2.4 Ω,电加热除雾装置1 min产生的热量Q=W=t=×1×60 s=
3 600 J。
【点拨】根据题意可知,甲、乙两电热丝阻值之比R甲∶R乙=4∶3,通过两电热丝的电流之比I甲∶I乙=1∶2,则相同时间内产生的热量之比:==,故A正确。故选A。
【点拨】根据图可知,闭合开关S,当开关S1接通触点a时,电阻丝R1接入电路;闭合开关S,当开关S1接通触点b时,电阻丝R2接入电路,电源电压不变,电阻丝R1=5 Ω、R2=15 Ω,根据P=可知,当开关S1接通触点a时,即R1接入电路时,“电饭锅”的功率更大;将R2接入电路工作3 min产生的热量Q=W=t=×3×60 s=432 J。
【解】正常工作时的电流:I===5 A。
正常工作时内部电热丝的电阻:R===44 Ω。
【点拨】R1===60.5 Ω;R2=≈40.3 Ω;R1、R2串联,所以通过它们的电流和通电时间都相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多。因为R1>R2,所以Q1>Q2,即相同时间内甲容器中水吸收的热量多,而两个容器中装有相同质量、初温的水,所以甲容器中水温上升得快。故选A。
【点拨】两次均把同一壶水烧开,说明两次电流做功一样多,设加热电阻阻值为R,则有t1=t2,则t2=t1=×10 min=40 min。
【点拨】电动机的输入功率P总=UI=50 V×2 A=100 W;电动机的输出功率P出=Fv=mgv=10 kg×10 N/kg×
0.8 m/s=80 W;不计摩擦,电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生热量的功率之和,即P总=P出+P热;根据焦耳定律得线圈电阻的发热功率P热==
=I2R,代入数据得100 W=80 W+(2 A)2×R,解得R=5 Ω,故 C正确。
【点易错】电热计算的注意事项:
在计算电热时,若为纯电阻电路,则电能全部转化为内能,此时Q=W,就可以利用Q=I2Rt=W=Pt=UIt=t计算;若为非纯电阻电路,则电能只有一部分转化为内能,此时Q<W,则Q=I2Rt<W=Pt=UIt,则只能利用Q=I2Rt计算电热。
【点拨】左图中,R1与R2串联,根据串联电路特点和Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻大的产生的热量多,因为R2=1.5R1,所以Q2>Q1;右图中,R3与R4并联,根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式Q=t可知,在电压和通电时间相同的情况下,电阻小的产生的热量多,因为R4>R3,所以Q3>Q4;
由串联和并联电路电压特点可知,R2两端的电压小于R4两端的电压,由于R2=R4,由Q=t可知Q4>Q2,综上可知,这四个电阻产生的热量关系是Q3>Q4>Q2>Q1,即四个容器中的水温从高到低的顺序是丙、丁、乙、甲。故选C。
【点拨】水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×
103 J/(kg·℃)×800×10-3 kg×(100 ℃-44 ℃)=188 160 J;消耗的电能W=Pt时=800 W×5×60 s=2.4×105 J,热水壶的效率η=×100%=×100%=78.4%。
2.将规格都是“220 V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别单独接入家庭电路中,正常工作相同的时间,以下说法中正确的是( )
A.三个用电器产生的热量相等
B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器均能将电能全部转化为内能
【点拨】由图可知,开关S闭合,电阻R1与R2并联,所以R1与R2两端的电压相等,都等于电源电压U。由I=可得,通过R1与R2的电流之比为I1∶I2=∶=R2∶R1=2∶1,故A错误;
【解】由表格数据知,电暖器“低温”挡正常工作时的电功率P低=550 W,根据题意知,只闭合S、S1时为“低温”挡,由图乙知,此时只有R1工作,由P=知,“低温”挡正常工作时电路的电阻R1===88 Ω。
【解】由图乙知,当S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点知,此时电路中的总电阻最小,由P=知,电路中的总功率最大,电暖器处于“高温”挡;
当S、S2闭合,S1断开时,只有R2工作,此时电暖器处于“中温”挡,由表格数据知,“中温”挡的电功率P中=1 100 W,由于并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和,所以电暖器“高温”挡的电功率P高=P低+
P中=550 W+1 100 W=1 650 W,由P=UI知I高=
==7.5 A。
【点拨】由图可知,当旋转触片接触到触点2和3时,R1、R2并联,此时电路中的总电阻最小,由P=可知,电路中的总功率最大,电熨斗处于高温挡;当旋转触片接触到触点1和2时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电熨斗处于低温挡。
电熨斗高温挡的电功率P高温=P1+P2=+=+=1 500 W,当电熨斗处于高温挡位时,通电1 min,电熨斗产生的热量Q=W=P高温t=
1 500 W×1×60 s=9×104 J。
【点拨】由电路图知,电风扇和定值电阻并联;(1)空气炸锅工作时,通过电流做功,将电能转化为内能,工作原理是电流的热效应;加热管正常工作1 min=60 s消耗的电能W=t=×60 s=6×104 J;根据η=得蛋挞液吸收的热量为Q吸=ηW=90%×6×104 J=5.4×104 J,由Q吸=cmΔt温可得蛋挞液升高的温度:Δt温===36 ℃。
【点拨】1 200 imp/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,电能表指示灯闪烁1 200次,电能表指示灯闪烁180次,空气炸锅消耗的电能为W′==0.15×3.6×106 J=5.4×105 J;电风扇消耗的电能为W1=P电动机t′=100 W×10×60 s=6×104 J,加热管消耗的电能为WR=W′-W1=5.4×105 J-6×104 J=4.8×105 J,根据W=t得加热管的加热时间为t″===480 s=8 min。
【解】闭合开关S后,电路中的电流
I===4 A;
由U=IR可知,两种方法中,R0两端电压U01<U02,因为电源电压保持不变,则RA和RB两端的电压UA>UB,所以UB=U2=165 V,则U02=U-UB=220 V-165 V=55 V,PB箱===55 W。在方法一中,IA====0.25 A,所以R0两端的电压U01=IAR0=0.25 A×55 Ω=13.75 V,由I=可得,RA====825 Ω。
【点拨】①超导体材料没有电阻,电热丝是利用电流的热效应工作的,所以电热丝不能用超导体材料来制作;②③④分析电路可知,开关处于“1”挡时,R1与R2并联,此时总电阻最小,根据P=可知,总功率最大,为“高温”挡;开关处于“3”挡时R1与R2串联,此时总电阻最大,根据P=可知,总功率最小,为“低温”挡,此时电流I低=== A,
则R1在3 min内放出的热量Q=I低2R1t=×55 Ω×3×60 s≈32 727 J,则R1与R2的总电阻R总===121 Ω,则R2阻值R2=R总-R1=121 Ω-55 Ω=66 Ω,开关处于“2”挡时,只有R2工作,则处于“中温”挡,电路中的电流I中==≈3.3 A,即①正确,②③④错误,故A正确,BCD错误。故选A。
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