内容正文:
第十八章电功率 第4节 焦耳定律同步练习
夯实基础
知识点 ① 电流的热效应
1. 下列用电器利用电流热效应工作的是 ( )
A.电风扇 B.电视机
C.吸尘器 D.电饭锅
2.【教材P99~100演示】.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取5 Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)如甲图所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,若实验准确无误,通电一段时间后,图中 (填“左”或“右”)侧液面高度差较大。
(3)如乙图所示的装置是为了探究电流产生热量与电流(填“电流”或“电阻”)大小的关系,若实验准确无误,则闭合开关后,会发现 (填“左”或“右”)侧液面的高度差更大。
(4)该实验采取的探究方法:一是 ;二是 。
知识点 ② 焦耳定律
3.计算电流通过用电器产生的热量,下面
公式可以选用的是 ( )
A. UIt B. I²Rt
c. URt D.前面三个都可以
4.家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5 A,则电热丝正常工作时的电阻为 Ω, 工作10 min 产生的 热 量为 J。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远 (填“大于”或“小于”)电热丝电阻的缘故。
知识点 ③ 电热的利用和防止
5.在炎热的夏天,电视机连续使用较长时间后,要断电一会儿,但如果长期停止使用,隔一 段 时 间 要 通 电 一 次。前者 是 为了 ,后者是为了 。
易错点 非纯电阻电路中电功和电热公式的选用
6.某电动机接在电压为220 V的电路中工作时,通过的电流为4 A。如果电动机线圈电阻为 4 Ω,则每 分 钟 消 耗 的 电 能为 J,产生的热量为 J。
提升能力
一、选择题
7.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接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是 ( )
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据 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.三个用电器产生的热量相等
8.两个电阻并联,电阻之比是2:1,则相同时间内产生的热量之比为 ( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 4:1
二、填空题
9用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10 min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来接在原来的电路中,则烧开同样一壶水的时间是 min。(不计热量损失)
10.如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5V,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻 R 和小灯泡L 的电流与电压关系图象,则小灯泡正常发光时的电流为 A;通电10 s,定值电阻R 产生的热量为 J。
三、简答题
11.“珍爱生命,注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电,由于家中插线板(如图)的导线长度不够,小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线,打算把两段导线连接起来,从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线,小鑫看到后告诉爸爸,导线连接处往往比别处更容易发热,加速老化。甚至引起火灾,存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么?
答:
12 . 如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“12 V 12 W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S₁,断开S₂,灯泡L正常发光;闭合开关S₁、S₂,电流表示数为 1.5 A,则电源电压为 V;闭合开关S₁,断开 S₂,通电30s定值电阻R 产生的热量是 J。
13. 如图是某电热锅内部简化电路图,电源电压恒为220 V,R₁、R₂是电热丝,R₁的阻值为55 Ω。开关S、S₁同时闭合时是高温挡;只闭合开关S时是低温挡,低温挡功率为440 W。试求:
(1)低温挡工作时的电流是多少?
(2)R₂的阻值是多少?
(3)高温挡工作5 min,消耗的电能是多少?
第十八章电功率 第4节 焦耳定律同步练习答案
夯实基础
知识点 ① 电流的热效应
2. 下列用电器利用电流热效应工作的是 (D)
A.电风扇 B.电视机
C.吸尘器 D.电饭锅
2.【教材P99~100演示】.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取5 Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)实验中通过观察U形管中 液面高度差 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)如甲图所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 的关系,若实验准确无误,通电一段时间后,图中 右 (填“左”或“右”)侧液面高度差较大。
(3)如乙图所示的装置是为了探究电流产生热量与电流(填“电流”或“电阻”)大小的关系,若实验准确无误,则闭合开关后,会发现 左 (填“左”或“右”)侧液面的高度差更大。
(4)该实验采取的探究方法:一是控制变量法 ;二是转换法。
知识点 ② 焦耳定律
3.计算电流通过用电器产生的热量,下面
公式可以选用的是 (B)
A. UIt B. I²Rt
c. URt D.前面三个都可以
4.家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5 A,则电热丝正常工作时的电阻为 44 Ω, 工作10 min 产生的 热 量为 6.6×10⁵ J。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远 小于 (填“大于”或“小于”)电热丝电阻的缘故。
知识点 ③ 电热的利用和防止
5.在炎热的夏天,电视机连续使用较长时间后,要断电一会儿,但如果长期停止使用,隔一 段 时 间 要 通 电 一 次。前者 是 为了 避免电热造成危害 ,后者是为了 利用电热驱潮 。
易错点 非纯电阻电路中电功和电热公式的选用
6.某电动机接在电压为220 V的电路中工作时,通过的电流为4 A。如果电动机线圈电阻为 4 Ω,则每 分 钟 消 耗 的 电 能为 52 800 J,产生的热量为 3 840 J。
提升能力
一、选择题
7.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接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是 (C)
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据 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.三个用电器产生的热量相等
8.两个电阻并联,电阻之比是2:1,则相同时间内产生的热量之比为 (B) A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 4:1
二、填空题
9用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10 min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来接在原来的电路中,则烧开同样一壶水的时间是 2.5 min。(不计热量损失)
10.如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5V,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻 R 和小灯泡L 的电流与电压关系图象,则小灯泡正常发光时的电流为 0.2 A;通电10 s,定值电阻R 产生的热量为 2 J。
三、简答题
11.“珍爱生命,注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电,由于家中插线板(如图)的导线长度不够,小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线,打算把两段导线连接起来,从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线,小鑫看到后告诉爸爸,导线连接处往往比别处更容易发热,加速老化。甚至引起火灾,存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么?
答:导线连接处由于导体有效横截面积小、电阻大,连接处与其两边导线串联,通过电流和通电时间相同,根据 可知,连接处产生热量多,更容易发热,加速老化,甚至引发火灾。
12 . 如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“12 V 12 W”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S₁,断开S₂,灯泡L正常发光;闭合开关S₁、S₂,电流表示数为 1.5 A,则电源电压为 36 V;闭合开关S₁,断开 S₂,通电30s定值电阻R 产生的热量是 720 J。
14. 如图是某电热锅内部简化电路图,电源电压恒为220 V,R₁、R₂是电热丝,R₁的阻值为55 Ω。开关S、S₁同时闭合时是高温挡;只闭合开关S时是低温挡,低温挡功率为440 W。试求:
(1)低温挡工作时的电流是多少?
(2)R₂的阻值是多少?
(3)高温挡工作5 min,消耗的电能是多少?
解:(1)只闭合开关 S时是低温挡,电路中只有 R₂,低温挡功率为440 W,根据 P=UI可知,低温挡工作时的电流: 2A。
(2)根据 可知,R₂的阻值:
(3)R₁的电功率: 电路的总功率即高温挡的功率:P=P低+P₁=440 W+880 W=1 320 W;高温挡工作5m in,消耗的电能:W= Pt=1320 W×5×60s=3.96×10⁵J。
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