初中物理-焦耳定律课时训练
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初三焦耳定律练习题及答案一、选择题1. 电阻的单位是:A. 度B. 萨C. 欧姆D. 伏特2. 一根电阻为100欧姆的导线通过电流为2A的电路,求电路中的电压是多少伏特?A. 10伏特B. 100伏特C. 200伏特D. 400伏特3. 一台电视机的电压是220伏特,电流为0.5A,求此电视机的功率是多少瓦特?A. 220瓦特B. 110瓦特C. 44瓦特D. 11瓦特4. 一根电阻为20欧姆的导线通过电流为5A的电路,求此电路中的功率是多少瓦特?A. 4瓦特B. 20瓦特C. 100瓦特D. 500瓦特5. 电视机正常工作时所需要的电压和电流分别为220伏特和2A,求电视机的功率是多少瓦特?A. 440瓦特B. 440伏特C. 110瓦特D. 110伏特二、填空题1. 施加在电流为3A的电阻上的电压为12伏特,求此电阻的阻值是多少欧姆?答:4欧姆2. 对于电路中的电阻来说,电压越大,则通过电流越( 1 )。
答:大3. 电阻为10欧姆的导线通过电流为0.5A的电路,求此电路中的电压是( 2 )伏特。
答:5伏特4. 对于电路中的电阻来说,电流越大,则通过电压越( 3 )。
答:大5. 一根电阻为40欧姆的导线通过电压为240伏特的电路,求此电路中的电流是( 4 )A。
答:6A三、解答题1. 一根电阻为60欧姆的导线通过电压为120伏特的电路,请计算此电路中的电流大小。
答:电流大小为2A。
解题过程:根据焦耳定律,可以得到如下公式:功率 = 电压 ×电流已知功率和电压分别为P = 120伏特,V = 60欧姆因此,可以整理得到:电流 = 功率 / 电压代入已知值,得到:电流 = 120伏特 / 60欧姆电流 = 2A2. 一特斯拉(T)是一个国际单位,表示磁感应强度,定义为1m²中通过的1A电流所产生的磁场。
求一特斯拉等于多少高斯(G)?答:1T = 10,000G解题过程:根据题意,1T表示通过1m²中的1A电流所产生的磁场。
九年级物理:18.4焦耳定律课时同步练习题姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题1 . 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()A.电烙铁产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多C.电视机产生的热量最多D.三个用电器产生的热量一样多2 . 如图所示,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,由甲地向乙地输电,两条输电线总电阻为10Ω,甲地电源的电压为220V不变,下列说法正确的是A.乙地用户用电器上的电压仍为220VB.若出现触电事故,应迅速直接用手拉开触电人员C.在100s的时间内,输电线上产生的热量为4.84×105JD.当乙地用户消耗的总功率增大时,相同时间内输电线上产生的热量增多3 . 在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量多,则A.甲的电阻一定比乙的电阻大B.甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大C.甲两端的电压一定比乙两端的电压大D.通过甲的电流一定比通过乙的电流大4 . “220V100W”的电烙铁与“220V100W”的电风扇正常工作时,下列说法正确的是A.相同时间内,电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多B.相同时间内,电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多C.通过电烙铁的电流比电风扇的电流大D.电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能快5 . 小明在教室里上课,但从校外的建筑工地上却传来施工的噪声,为了减弱噪声,以下方法可行的是()A.用棉团塞住耳朵B.将教室的门窗打开C.将教室的门窗关闭D.请老师讲课时声音更大一些6 . 如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是A.a B.b C.c D.三个相同7 . 如图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.B.C.D.二、多选题8 . 下列说法中正确的是()A.用电器功率越大,消耗的电能就越多B.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反C.通电时间相同时,功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关三、填空题9 . 某家庭电能表如图所示,现在的示数是__________ kW•h.若该家庭单独让空调工作1min,空调消耗的电能为8.64×104J时,则电能表转盘转了__________转,空调的电功率是__________W.10 . 电热器是利用电流的_________来加热的设备。
四焦耳定律要求:1.知道电能可以转化为内能。
2.通过实验探究,知道焦耳定律。
第一关电流的热效应过关武器1.电流通过导体时电流要转化成热能,这个现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律:电流通过导体产生热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成反比,跟通电时间成正比。
Q=I2Rt练习巩固1.电流通过电灯,电灯会发热;电流通过电褥子,电褥子会发热;通电时间长了导线会发热。
这些现象都是把______转化为_____,这种现象叫做_________。
据此现象人们制成了___________。
2.图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,B中金属丝的电阻比A的大。
①实验时,想把两段金属丝串联接入电路。
请你用笔画线作导线,帮他完成电路。
②这样连接的目的是_____________________________。
③实验过程中可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数,这表明_____________________________。
④实验中是通过观察到烧瓶中温度计的示数来比较的,这种研究方法称为。
3.为什么电暖气工作时,暖气很快就热得烫手,而与其相连的导线却不怎么热?答:电暖气工作时,电暖气与导线是串联的,通过它们的电流。
根据焦耳定律,在电流和通电时间相同情况下,电流通过导体产生的热量跟电阻成。
电暖气的电阻比导线,因此产生的热量多,所以电暖气比导线热。
4.一个电饭锅发热体的电阻为50Ω,当它接在家庭电路中,通过的电流为3.5A,那么电饭锅工作10min产生多少热量?5.一个电烙铁的电阻为484欧,通电5min,放出580800J的热量,通过它的电流多大?第二关电热的利用和防止过关武器1.电热的应用:制作电热器、利用电热除潮;2.电热的危害:引起绝缘皮老化,造成短路,引起火灾,还可以造成用电线漏电。
练习巩固1.有些家用电器使用时间长了,温度过高会影响其使用寿命,我们可以采取在机器上的办法给机器散热。
18.4焦耳定律课时练习一、填空题1.某日光灯接在照明电路中正常工作时,其电流是0.13A,若通电10min,有_______J 的电能转化成了内能和________能。
2.小明家里的电饭锅铭牌上标有“220V1100W”的字样,正常工作时电流为_______A,电阻为Ω,正常工作30min消耗的电能为_______kW·h。
3.一台电炉通电后电炉丝热得发红,与电炉丝连接的导线却不怎么热,这台电炉的额定电压为220V,额定功率为1100W,与电炉丝连接的导线的电阻为0.1Ω,电炉正常工作10min,通过导线的电流为__________A,导线上产生的热量是________J。
4.电流通过电烙铁,电能转化为________能,电流通过电风扇,电能转化为________能,给蓄电池充电,电能转化为________能.5.甲、乙两个电热器在相同的电压下产生相同的热量,甲的通电时间是乙的2倍,那么甲电热器电阻是乙的________倍,甲电热器的功率是乙的_____倍.6.电热既有有利的一面,也有不利的一面.家里的________、________、________都是利用电热的例子,而电视机后盖有很多孔,就是为了________;电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了________.7.在如图所示电路中,定值电阻R的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,则该电路电源电压为_____V。
1min内电路消耗的电能为______J,1min内电流通过电动机产生的热量为____J。
8.如图所示是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与_______的关系”的实验装置。
若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min 内产生的热量是_______J。
9.如图所示是研究“电流产生热量与什么因素有关”的实验装置。
焦耳定律练习知识点:1、焦耳定律(1)焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)焦耳定律公式Rt I Q 2=,其中I ,R ,t 均用国际单位,则Q 的单位才是J 。
(3)焦耳定律公式可根据电功的公式和欧姆定律公式推导出来:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所做的功全部用来产生热量,那么电流产生的热量Q 就等于电流所做的功W ,即UIt W Q ==再根据欧姆定律IR U =,就得到Rt I Q 2=。
(4)电热的利用:电热器是利用电来加热的设备。
电热器的主要组成部分是发热体。
发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
(5)防止电热的危害:在电动机、电视机等电器中,电热会造成危害,要考虑散热。
2、要点点拨(1)电功与电流产生热量的关系:在推导焦耳定律的过程中,我们知道:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,那么电流产生的热量就等于电流所做的功。
例如,在给蓄电池充电时,电流通过蓄电池引起化学反应,电流做的功大部分转化成化学能,又因为任何导体有电流通过时导体都要发热,所以也有一部分电能转化为内能,故蓄电池充电时,电流产生的热量并不等于电功。
总之,只有当电能全部转化为内能时,电流产生的热量才等于电流所做的功。
(2)怎样理解和运用焦耳定律?焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律,实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。
焦耳定律的公式是Rt I Q 2=。
如果利用欧姆定律U/R I =,可将Rt I Q 2=变换为UIt Q =或t R U Q ⋅=2的形式,要注意的是,欧姆定律只对纯电阻电路才成立,故UIt Q =和t RU Q ⋅=2只适用于像电炉、电烙铁、电灯等可以看作纯电阻性用电器的电路。
焦耳定律的运用中,当讨论导体产生的热量与电阻的关系时,对不同形式的三个公式,即Rt I Q 2=,t RU Q ⋅=2,UIt Q =,选用哪一个更简便,这要针对问题的条件做具体的分析与选择。
初中物理焦耳定律知识点及练习一、焦耳定律1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
2、公式:Q=I2Rt二、练习1、(2013)电阻R1和R2分别标有规格“100kΩ 0.25W”和“10k Ω 0.5W”,将它们串联起来后,总电阻等效电阻和允许消耗的最大电功率分别为()A. 10kΩ 10kΩ 0.75WB. 10kΩ 10kΩ 0.25WC. 20kΩ 10kΩ 0.5WD. 20kΩ 10kΩ 0.75W正确答案是:D. 20kΩ 10kΩ 0.75W。
2、(多选)(2013)如图所示,是某品牌电热水壶的简化电路图,电热水壶装满初温为20℃的水,当通电时对水加热,将水烧开至沸腾(该地区大气压为一个标准大气压),它的简化电路图如下,其中S为温控开关,当水的温度达到98℃时自动断开电路,R1为发热电阻,R2为进水管防干烧电阻。
关于该电热水壶的有关说法正确的是()A.该电热水壶使用三孔插座是为了防止漏电时发生触电事故。
B.若加热至水沸腾需要5min,则该电热水壶的加热功率为1100W。
C.在加热过程中,通过电热水壶防干烧电阻R2的电流始终为0.5A。
D.电热水壶的电热丝R1使用的是超导材料。
正确答案是:AB。
3、(多选)(2013)小芳家有一台电饭锅,饭锅上装有一个温控开关(双金属片),如图所示。
不烧饭时,双金属片在中间位置;饭烧好后,由于热量会使双金属片分离断开电源。
请根据以上信息回答下列问题:(1)电饭锅的工作原理是利用了电流的________效应。
(2)电饭锅在保温状态时,电阻R消耗的功率是484W,发热元件R′消耗的功率是多少?正确答案是:(1)热效应。
(2)解:由题意可知,当饭烧好后,双金属片断开,电饭锅只有发热元件工作,此时电路的总电阻:R总本文P保U2本文484W本文220V)2本文100Ω;则发热元件的功率为:P发本文R总U2本文100Ω本文220V)2本文484W。
人教版物理九年级全一册《18.4焦耳定律》课时作业一、单选题1.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为A.720J、720J B.720J、120JC.720J、600J D.600J、120J2.某电路中白炽灯工作一段时间后,用手靠近灯头,感觉温度很高,而与它相连的导线却不热,这是因为()A.导线散热比灯丝快B.导线绝缘皮隔热C.通过导线电流比灯丝小D.导线电阻比灯丝小3.甲乙两电阻串联在电路中,闭合开关后,发现甲产生的焦耳热比乙产生的焦耳热多,则以下说法错误的是()A.通过甲的电流大B.加在甲两端的电压大C.通过两电阻的电流一样大D.甲的电阻比乙的电阻大4.下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是()A.电视机B.电热水器C.抽油烟机D.电冰箱5.家用洗衣机的主要部件是电动机,若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,每分钟产生的热量为960J,则下列说法中不正确...的是()A.电动机的功率为440W B.电动机线圈的电阻为110ΩC.电动机的发热功率为16W D.电动机被卡住不转动时,电功率为12100W 6.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。
下列关于“接触电阻”的判断正确的是()A.接触电阻较大,是因为搭接处的接触面积较大B.接触电阻较大,是因为搭接处的接触面积较小C.接触电阻较小,是因为搭接处的接触面积较大D.接触电阻较小,是因为搭接处的接触面积较小7.下列家用电器中不属于电热器的是()A.电炒锅B.电熨斗C.电冰箱D.电暖箱8.通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不太热,这是因为()A.电炉丝有电流的热效应,而铜导线中没有电流的热效应B.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多C.通过电炉丝的电流大,而通过铜导线的电流小D.电炉丝容易导电,铜导线不容易导电9.如图所示,将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,将多个阻值相同的电阻R 以不同的连接方式接入电路中,通电一段时间后体积变化最大的气球是()A.a B.b C.c D.三个相同10.在如图所示的电路中,闭合开关S,电源电压恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表V2的示数为4V。
九年级物理下册课时作业(人教版)第十八章电功率第4节焦耳定律1. 下列用电器中,利用电流的热效应工作的是()A. 电暖气B. 计算器C. 电视机D. 笔记本电脑2. 下列事例中,能防止电热造成危害的是()A. 收音机、电视机的机壳上开有许多小孔B. 高空飞行员所穿衣服里的电热保暖装置C. 用于烘干物体的电烘箱D. 大型爆破工程中常常用电热装置引爆炸药3. 一台“220 V60 W”的电风扇、一盏“36 V60 W”的白炽灯和一只“110 V60 W”的电加热器各自在额定电压下工作,比较它们通电时间相同时产生的热量()A. 电风扇最多B. 电加热器最多C. 白炽灯最多D. 三者一样多4. 如图为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,下列说法正确的是()A. 闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同B. 先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C. 闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面差比左边U形管内的液面差大D. 先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右边容器中电阻丝的电流变小5. 如图所示,物理课上李老师给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。
这是因为()A. 电炉丝的电阻比导线的电阻小B. 电流通过导线时没有产生热效应C. 导线中的电流比电炉丝中的电流小D. 导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小6. 某导体的电阻是100 Ω,当其两端的电压为100 V 时,1 min 产生的热量为( )A. 100 JB. 6000 JC. 600 JD. 3.6×105 J7. 两个电阻R 1=20 Ω和R 2=30 Ω串联在电路中,经过一段相同时间,它们产生的热量之比Q 1∶Q 2为( )A. 1∶1B. 3∶2C. 2∶3D. 4∶98. 阻值分别为10 Ω、15 Ω的两根电阻丝R 1、R 2,把它们按如图所示的连接方式连接成电路,先后接入同一电源,则在相等时间内放出热量最少的是( )A BC D9. 通过一根电阻丝的电流为2 A ,通电1 min 产生了2.4×104 J 的热量,它的电阻是( )A. 66 ΩB. 6600 ΩC. 100 ΩD. 220 Ω10. 当一幢楼里的用电器全部工作时,电路中消耗的电功率是P ,串联在干路的保险丝每分钟产生的热量是Q ,若只有部分用电器工作时,电路中消耗的电功率变成,这时保险丝每分钟产生的热量是( ) A. 4Q B. 2Q C. Q D. 2Q 11. 某同学用同种材料制成a 、b 两种电热丝,a 的横截面积是b 的两倍,b 的长度是a 的两倍,把两个电热丝接在家庭电路中,烧开同一壶水,两次所用的时间( )A. t a =41t bB. t a =2t bC. t a =21t b D. t a =t b 12. 如图,灯L 标有“4 V 2 W ”,R =20 Ω,闭合开关S 时,灯L 正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表示数为 A ,通电1 min 电路中产生的热量为 J 。
人教版九年级全一册 18.4 焦耳定律一课一练一、单选题1.以下四个用电器中,利用电流热效应工作的用电器是()A.电风扇B.空调C.电视机D.电水壶2.电蚊拍灭蚊时,蚊子碰到金属网形成闭合电路,蚊子往往会被烧毁。
下列说法不合理的是()A.蚊子是可以导电的B.电蚊拍电压降低烧毁效果变差C.蚊子烧毁是因为电流的热效应D.烧毁时可能没有电流通过蚊子3.下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电冰箱B.电视机C.电饭煲D.电风扇4.人类进入电气化时代的重要标志是大规模使用电能。
电能无法从自然界直接获取,它通常通过发电机由其他形式的能转化而来,最终通过各种用电器转化为其他形式的能。
电能的生产、输送和利用,极大地促进了经济社会发展和人类文明的进步。
如图为远距离输电示意图,I为输电电流,r为输电线总电阻,U为用户端的电压,则因输电线发热而损耗的电能为(t为通电时间)()A.I2rt B.2U trC.UIt D.UIt+I2rt5.下列属于利用电热的是()A.电热水器装有发热管B.电脑机箱内有小风扇C.电动机外壳有许多散热片D.电视机的后盖有很多孔6.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
下列说法正确的是()A.图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系B.图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的C.观察图乙中的实验现象,可知d容器中电阻丝的阻值较大D.图乙实验中,通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路7.电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热,这是因为()A.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大B.铜导线的电阻小,因而产生的热量少,而电炉丝电阻大,产生的热量多C.铜导线有绝缘层,所以不怎么热D.铜导线比电炉传热快,所以不容易热8.图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。
课时训练(十七) 焦耳定律
(限时:50分钟)
一、填空题
1.[黔南] 1840年,英国物理学家最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系;从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为能。
2.如图K17-1所示是林红同学探究焦耳定律的实验装置,已知R1<R2,闭合开关后,两段电阻丝两端的电压U1U2,电流通过两段电阻产生的热量Q1Q2。
(均选填“>”“<”或“=”)
图K17-1
3.[辽阳]如图K17-2所示实验装置,可用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与的关系。
将装置接在电压为3 V的电源上,通电2 min,电流通过电阻R2产生的热量为J。
图K17-2
4.[重庆]如图K17-3所示,电源电压恒为6 V,R1=30 Ω,只闭合开关S1时,电流表示数为A;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5 A,则通电1 min电阻R2产生的热量为J。
图K17-3
5.如图K17-4所示的电路中,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为1∶3,在相同的时间内电流通过R1、R2产生的热量之比为。
图K17-4
6.如图K17-5所示是两定值电阻R A和R B中的电流与其两端电压的关系,若将两电阻并联在电压为2 V的电路中,干路上电流为A,通电相同时间,R A、R B产生的热量之比Q A∶Q B= 。
图K17-5
7.[成都]如图K17-6所示的电热水壶上标有“220 V1800 W”,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻。
在额定电压下,烧开一壶水用时3 min 20 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。
图K17-6
8.[威海]标有“220 V2000 W”的即热式电热水龙头,其加热电阻丝的阻值是Ω;在额定电压下工作21 s,若不计热量损失,能够使kg的水从15 ℃上升到35 ℃。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
9.[枣庄]如图K17-7所示是某种电热器的电路图,电源电压220 V,R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温挡工作时的电功率是W,在高温挡工作1 min产生的热量是J。
图K17-7
二、选择题
10.[钦州]电炉工作时,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线多,所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热,其原因是( )
A.电炉丝的电阻较大
B.电炉丝与导线是并联的
C.电炉丝的横截面积大
D.通过电炉丝的电流较大
11.[深圳]图K17-8为“探究焦耳定律”的实验装置。
两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。
下列说法正确的是( )
图K17-8
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
12.如图K17-9所示,林红同学将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是( )
图K17-9
A.a
B.b
C.c
D.三个相同
13.[自贡]计算电流通过电风扇产生的热量,下列公式选用正确的是 ( )
t
A.UIt
B.U2
U
C.I2Rt
D.前面三个都可以
14.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.64×104 J的热量,则它的电阻是( )
A.66 Ω
B.6600 Ω
C.110 Ω
D.220 Ω
15.如图K17-10所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。
闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )
A B
C D
图K17-10
16.某电热器有两根电阻丝,在同一电源上,要烧开同一壶水,只用第一根电阻丝时,需要6 min。
只用第二根电阻丝时需要12 min。
若把两根电阻丝并联起来仍接在原电源上,烧开这一壶水,则需要( )
A.18 min
B.9 min
C.4 min
D.2.4 min
17.如图K17-11所示,电阻R1、R2的大小关系是R2=2R1,当开关S断开和闭合时,在相同的时间内,电流通过R1产生的热量之比为( )
图K17-11
A.1∶3
B.1∶9
C.3∶1
D.9∶1
三、计算题
18.[江西]如图K17-12所示是某型号的爆米花机的电路图,该爆米花机具有制作和保温功能。
只闭合开关S1时,R1加热,电动机搅拌,开始制作爆米花;只闭合开关S2时,R2保温,防止爆米花变凉;爆米花机的铭牌如下表所示。
[c玉米=1.2×103J/(kg·℃)]
(1)将100 g、20 ℃的玉米加热到300 ℃成为爆米花时,求玉米粒需要吸收的热量。
(2)电阻R1发热,把100 g、20 ℃的玉米粒加热成为爆米花,需要用时5 min,求R1的加热效率。
(3)求保温电阻R2的阻值。
图K17-12
额定电压220 V
加热功率200 W
保温功率22 W
电动机功率40 W
四、实验探究题
19.[河北]用如图K17-13甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。
相同烧瓶内装满了煤油。
图K17-13
(1)烧瓶中装入的煤油是(选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)请根据实物图甲,在图乙所示的虚线框内画出对应的电路图。
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应,通过R1的电流通过R2的电流。
(4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。
说明。
(5)小红用如图丙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。
经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。
根据焦耳定律可知,图丁中能正确反映h-I关系的是。
[拓展] (6)用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗?回答: 。
请用实例说明原因: 。
参考答案1耳内
2.< <
3.电阻24
4.0.2108
5.1∶2
6.0.62∶1
7.小3.6×104
8.24.20.5
[解析] 加热电阻丝的阻值R=U2
U =(220V)
2
2000W
=24.2 Ω。
在额定电压下工作21 s消耗的电能W=Pt=2000 W×21 s=4.2×104J;
若不计热量损失,则Q吸=W=4.2×104 J,由Q吸=cmΔt可得,加热水的质量m水=
U
吸
U
水
ΔU
=
4.2×104J
4.2×103J/(kg·℃)×(35℃−15℃)
=0.5 kg。
9.22003.96×105
10.A11.D12.C13.C14.C15.D 16.C[解析] t1=6 min,t2=12 min,
烧开同一壶水,则Q水吸=Q1放=Q2放=Q并放,即
Q水吸=U2
U1t1=U2
U2
t2=U2
U
并
t3;
代入数据,得R1∶R2=t1∶t2=6 min∶12 min=1∶2,t1∶t3=R1∶R并,R并=U1U2
U1+U2=2
3
R1,则t3=
U
并
U1
·t1=2
3
×6 min=4 min。
17.B
18.解:(1)由题意可知,玉米粒吸收的热量为
Q=c玉米m(t-t0)=1.2×103J/(kg·℃)×0.1 kg×(300 ℃-20 ℃)=3.36×104 J。
(2)由题意可知,加热5 min消耗的电能为W=P加t'=200 W×5×60 s=6×104 J,
加热的效率为η=U
U =3.36×104J
6×104J
=56%。
(3)由电路图可知,保温时电路中只有电阻R2,所以电阻R2的阻值为R2=U2
U
保=(220V)
2
22W
=2200 Ω。
19.(1)绝缘体
(2)如图所示
(3)相等小于
(4)在电阻和通电时间相同的条件下,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多
(5)A
(6)不能因为用Q=UIt计算出来的是电路产生的总功,而总功除了用电器产生的热量,另外一部分可能转化为其他能量,例如电风扇电路产生的总功一部分转化为电热,一部分转化为机械能。