内容正文:
第2讲 电流的热效应 焦耳定律
基础练
1.[2025扬州一模]下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.空调 B.电风扇 C.电视机 D.电饭锅
2.[2025宿迁三模]小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看做导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧。长度相同的锡箔纸较宽处与较窄处相比较,下列判断正确的是( )
A.较窄处电阻较小 B.较窄处电流较大
C.较窄处电压较大 D.较窄处电功率较小
3.[2025盐城模拟]甲、乙两段实心导体的阻值相等,如图所示将它们串联在电路中通电一段时间后,关于甲、乙导体产生的热量( )
A.甲导体的产热比乙导体多 B.乙导体的产热比甲导体多
C.甲、乙导体产热相等 D.条件不足,无法判断
4.[2025宿迁一模]如图所示的电路中,电源电压恒定,。开关闭合后,通过、的电流分别为、;、的电功率分别为、;相同时间内通过、的电流做的功分别为、;相同时间内、产生的热量分别为、.则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.[2025苏州二模]图甲中,电源电压可调,为半导体元件,为 的定值电阻,的图像如图乙。当电源电压为时,电阻在内产生的热量为_ _ _ _ 。若将两个串联后接入电路中,测得通过电路的电流为,则电路的总功率为_ _ _ _ 。
提升练
6.[2025淮安一模]如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“ ”字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器标有“ ”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,要保证各元件不被损坏,下列选项正确的是( )
A.移动滑动变阻器滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为
C.滑动变阻器两端电压变化范围为
D.当滑动变阻器滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量为
7.[2025苏州]如图甲,两个相同的容器中分别装有液体、,液体的质量大于的质量。用两个电热丝分别对液体、加热,电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体、温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.、为同种物质
B.的比热容小于的比热容
C.相同时间内、吸收的热量相等
D.的电功率大于的电功率
8.[2025南京一模]如图所示,电源电压不变,, 。只闭合,电流表示数为,电压表示数为,则定值电阻为_ _ _ _ ,电源电压为_ _ _ _ 。闭合、、,电流表、示数之比为_ _ _ _ _ _ ,通电电阻产生的热量为_ _ _ _ 。
9.[2025淮安二模]如图所示电路,电源电压不变,是定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电压表示数的最大值为,电流表的示数变化范围为。则
(1) 电源电压为_ _ _ _ ,滑动变阻器的最大阻值为_ _ _ _ ;
(2) 滑动变阻器的滑片置于最右端时,通电滑动变阻器产生的热量为_ _ _ _ ;
(3) 在上述滑片的移动过程中,的电功率变化了_ _ _ _ 。
10.[2024南京]某型号的电饭锅有高温和保温两挡,其测试电路如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位),已知高温挡功率为,保温挡功率为。则:
(1) 保温时电路中的电流是_ _ _ _ A。
(2) _ _ _ _ 。
(3) 高温挡工作消耗的电能可让标有字样的电能表指示灯闪烁_ _ _ _ 次。
(4) 要使高温挡和低温挡的功率均提升,需要对和的阻值做调整,调整后和的阻值之比_ _ _ _ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.[2025扬州一模]在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
通电时间/
温度/
通电时间/
温度/
1
0
17.3
0
17.5
2
1
17.9
1
18.6
3
2
18.4
2
19.7
4
3
18.9
3
20.6
(1) 小明设计了如图装置,在两相同烧瓶内分别装一根电阻丝,并插入一支温度计,是为了探究电热器产生的热量与_ _ _ _ 的关系。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用_ _ _ _ (选填“煤油”或“水”)作为被加热物质。
(2) 为了测温方便准确,小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关,当时,每1分钟测量一次温度,得到的数据如表所示。由此数据可得出的两个结论是:①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 为了探究电流产生的热量与另一因素的关系,小明接下来的操作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
12.[2025泰州一模]如今,许多家庭在坐便器上安装了智能电热马桶盖,如图甲所示,其内部加热电路的简化电路如图乙所示,定值电阻和为电热丝,其中 ,开关可接或,其额定电压为。当它接入家庭电路中正常工作时,有高温、中温、低温三挡可调节。
(1) 当闭合,接时,电路处于_ _ _ _ 挡位;
(2) 当闭合,接时,电路正常工作且总功率为,求的阻值;
(3) 当马桶盖处于低温挡时,正常工作产生的热量是多少?
13.[2025宿迁三模]如图甲所示,是家用电饭煲的原理图,它有加热、保温的功能。、和都是发热电阻,上标有“ ”, , 。加热时,按下温控开关与、接触,当达到一定温度时,温控开关自动跳接到,使电饭煲处于保温状态。
时间:11:00:00
时间:11:36:00
电能:
电能:
(1) 发热电阻电阻为多少 ?
(2) 若电饭煲在加热状态时的加热效率是,则加热状态下能使的水温度升高多少 ?
(3) 电饭煲一直在额定电压下工作,煮饭需依次完成加热和保温两个过程,某次煮饭时,将该电饭煲插在智能插座(如图乙,能显示时间和消耗电能)上正常工作,煮饭前后智能插座显示的信息如表所示,则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少 ?
第2讲 电流的热效应 焦耳定律
基础练
1.D 2.C 3.C 4.D
5.108; 7
[解析]由题知,与串联,电源电压为,由图像知当通过的电流为时,,,
此时两端电压,
满足,
故电路中的电流为;
此情况下,电阻在内产生的热量
。
若将两个串联后接入电路中,电流为,根据图像知,两两端的电压均为,
故总电压,
则电路的总功率。
提升练
6.B
7.B
[解析]由图乙可知,、沸点不同,所以、不是同种物质,故错误;电热丝的阻值大于的阻值,工作电压相同,根据可知的电功率小于的电功率,因为是纯电阻电路,根据可知相同时间产生的热量少于产生的热量,电热丝产生的热量均被液体吸收,所以相同时间内吸收的热量少于吸收的热量,故、错误;相同时间内吸收的热量少于吸收的热量,由图像可知,沸腾前相同时间内升高的温度大于升高的温度,且液体的质量大于的质量,根据可知的比热容小于的比热容,故正确。
8.20; 6; ; 108
9.(1) 6; 50
(2) 30
(3) 3.5
10.(1) 0.1
[解析]保温时的电流。
(2) 2 156
[解析]由电路图可知,开关置于2挡时,电阻被短接,由知此时功率较大,为高温挡,的阻值 ;开关置于1挡时,两电阻串联,电阻较大,由知此时功率较小,为保温挡,此时的总电阻,的阻值 。
(3) 220
[解析]高温挡工作消耗的电能
,
电能表指示灯闪烁的次数
。
(4) 不变
[解析];要使高温挡和低温挡的功率均提升,即高温挡和低温挡的功率分别为,,则,解得,所以调整后和的阻值之比不变。
11.(1) 电阻; 煤油
(2) 在电流和通电时间相同时,电流产生的热量与电阻成正比; 在电阻和电流不变时,电流产生的热量与通电时间成正比
(3) 以其中任一电阻为研究对象,移动变阻器的滑片,改变电路中电流大小,记录改变后的电流值并记下通电时间分别为、和时液体升高的温度
12.(1) 中温
(2)
(3)
13.(1) 发热电阻的阻值 ;
(2) 根据题意可知,加热状态,与并联,加热功率,消耗的电能,则水吸收的热量,
水升高的温度;
(3) 当电饭煲处于保温状态时、串联,此时电路中的总电阻 ,
电饭煲的保温功率,
由表格数据可知,这次煮饭时间
,
消耗的电能
,
设保温状态下的工作时间为,
则有,
即,
解得。
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