2018年九年级物理全册 第16章 第四节 科学探究 电流的热效应练习 (新版)沪科版
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第四节科学探究:电流的热效应知识点1 电流的热效应1.下列各组用电器中,不全是利用电热工作的是( )A.电饭锅、电烙铁、电热毯B.电炉、电热水器、恒温箱、孵卵器C.电熨斗、电烤箱D.电焊机、电暖器、电视机2.一台“220 V 60 W”的电风扇、一盏“36 V 60 W”的白炽灯和一只“110 V 60 W”的电热器各自在额定电压下工作,比较它们在相同通电时间内产生的热量( )A.电风扇最多B.电热器最多C.白炽灯最多D.三者一样多知识点2 电流产生热量的影响因素3.如图16-4-1所示是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。
下列说法正确的是( )图16-4-1A.在图甲中,探究的是电流产生的热量与电阻的关系B.在图乙中,探究的是电流产生的热量与电阻的关系C.在图甲中,闭合开关一段时间后,A瓶中温度计的示数更高D.图乙只能用来探究电流产生的热量与电流大小的关系4.小明和小红想利用如图16-4-2所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,A烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,B烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
温度计显示煤油的温度。
图16-4-2(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该________。
(2)小红问小明:“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油呢?”对于这个问题,小明与其他同学给出了下列四种解释,你认为合理的是( )A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容(3)实验中,小明和小红发现A烧瓶中温度计的示数升高得慢。
这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越________,产生的热量越少。
知识点3 焦耳定律5.一阻值为60 Ω的电热丝接在电源上,通过它的电流为2 A,通电1 min产生的热量为________。
第十六章第四节科学探究:电流的热效应一、单选题1.下面的说法中不正确的是()A. 标有“220V 40W”字样的电烙铁,正常工作25h,耗电1kWB. 标有“36V 60W”字样的灯泡,只有接在36V的电压下,灯泡才能正常发光C. 两盏25W的电灯正常工作10h,耗电0.5kW•hD. 1000W的电炉累计正常工作50h,耗电50度2.电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线去不怎么热,原因是()A. 铜导线有绝缘层B. 铜导线比电炉丝传热快C. 铜导线的电阻比电炉丝小得多 D. 流过铜导线的电流比电炉丝的小的多3.一度电可以供一盏“220V 100W”的灯大约工作几小时()A. 0.01hB. 0.45hC. 2.2hD. 10h4.如图所示的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过A、B两个U形管内的液面相比较()A. A管中的液面较高B. B管中的液面较高C. A管和B管的液面一样高 D. A管中的液面先升高后又降低5.电热水器是生活中常见的加热水的电器,下表是某电热水器的部分参数.张凯将该电热水器中盛满的初温为20℃的水加热至50℃用于洗澡,则这个过程中水吸收的热量为[已知c水=4.2×107J/(kg•℃)],ρ=1.0×103kg/m3]()水A. 8.4×106JB. 7.56×106JC. 8.4×103JD. 7.56×103J6.如图所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.下列说法正确的是()A. 电压表测量的是电阻R1两端的电压B. 当变阻器R2的滑片P向左移动时,电压表的示数变小C. 为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10ΩD. 当变阻器R2接入电路中的阻值是5Ω时,通电1min电阻R1产生的热量是9.6J7.将两根电阻丝R1、R2串联接入电路中,R1:R2=2:3,通过一段时间后,R1、R2产生的热量之比为()A. 3:2B. 2:3 C. 4:9 D. 9:48.如图所示,甲乙两个瓶中的电阻丝R1、R2分别为5Ω、10Ω,两瓶内装有初温相同的等量的煤油,将R1、R2串联并通电一段时间,读出甲乙两支温度计的读数.这是探究()A. 电热与电流的关系B. 电热与电阻的关系C. 电热与通电时间的关系 D. 电热与电压的关系9.如图研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列说法不正确的是()A. 甲、乙都采用控制变量法B. 甲通电一段时间后,右侧容器内空气吸收热量较多C. 乙通电一段时间后,两个U形管中液面的高度差相等D. 乙是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系10.将甲、乙两电阻丝接入同一电路中,甲电阻丝比乙电阻丝放出的热量多,则()A. 通过甲的电流比乙的电流大 B. 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大C. 甲电阻丝阻值比乙电阻丝大 D. 甲电阻丝消耗的电能比乙电阻丝多二、多选题11.如上图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析错误的是()A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法B. 甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系D. 乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大12.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是()A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法B. 甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验时为了研究电流产生的热量与电流的关系D. 乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小三、填空题13.一段导体两端的电压是24V时,通过的电流是0.5A,则导体的电阻是________Ω,这段导体消耗的电功率是________ W,通电10s产生的热量是________ J.14.把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为________J.连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况.若接触不良,电流通过时产生的热量会更多.容易引起火灾.因为相比接触良好时连接处的电阻________(选填“更大”或“更小”)四、计算题15.小强就爱买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电.已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3.求:①这壶水吸收的热量;②电热水壶的热效率;③在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率.五、解答题16.家用电器中,连接大功率用电器的导线都比较粗,如果连接大功率用电器的导线太细,很容易因发热而烧坏绝缘皮甚至引起火灾,这是为什么?六、实验探究题17.为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,小明设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.(1)实验中通过________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与________的关系.(3)在装置甲、乙的两次实验中,通过比较相同时间里________两气球的变化情况,可探究电流产生的热量与电流的关系.(4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,用所学知识判断,与________气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生的热量最多.七、综合题18.太阳能是一种理想的绿色能源.小华家最近安装了一台太阳能热水器,如图9其室内进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ出水阀,Ⅲ为调温阀.在水箱接口处有一根进出水管,一根溢流管,一根排气管.给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来完成.请完成下列问题:(1)给水箱上水时I、Ⅱ应处于何种状态?此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是什么?(2)若水箱安装在七楼楼顶上,且距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压至少为多大才能顺利上水.(3)设水箱容积为100升,在一般的光照条件下,一满箱15℃的水到傍晚时,水温可达到65℃,相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量(C水=4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值约4×107J/m3).(4)水箱中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器.若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”,家里当时的实际电压只有200V,要把满箱水温度提高10℃,需加热多少分钟?(g=10N/kg)答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解:A、电烙铁的功率为40W,则通电25h消耗的电能W=Pt=40W×25h=1kW•h;但答案中写成了1kW,故A错误;B、灯泡的额定电压为36V,说明灯泡在36V的电压下能达到额定功率,此时灯泡才能正常发光,故B正确;C、由P=可得,一盏灯消耗的电能W=Pt=0.025kW×10h=0.25kW•h,则两盏灯消耗的电能为2W=2×0.25kW•h=0.5kW•h,故C正确;D、由P=可得,电炉消耗的电能W=Pt=1kW×50h=50kW•h=50度,故D正确;故选C.【分析】由机器铭牌信息可知电器的额定电压及额定功率,则由P=公式变形W=Pt可求得用电器正常工作时的电功,并注意电功的单位.2.【答案】C【解析】【解答】解:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以电流产生的热量:Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故C正确.故选:C.【分析】电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,它们的通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律分析判断.3.【答案】D【解析】【解答】解:已知W=1度=1kW•h,P=100W=0.1kW,由P=,可得,灯正常工作时间t===10h.故选D.【分析】已知灯泡额定功率和消耗的电能,利用公式t=得到正常工作时间.4.【答案】B【解析】【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等;由Q=I2Rt可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积膨胀,右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高,故ACD错误,B正确。
第四节科学探究:电流的热效应01 知识管理1.电流的热效应概念:电流通过导体时电能转化为________能的现象叫做电流的热效应.影响因素:电流通过导体产生的热量跟________、________和________有关.科学方法:(1)本实验中采用的方法有________法和转换法;(2)转换法:实验中通过________________来显示电流产生的热量.2.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟____________成正比,跟导体的________成正比,跟________成正比.公式:焦耳定律可以用公式表示:Q=________说明:焦耳定律适用于所用电路.两种电路:(1)纯电阻电路:电能全部转化为内能.消耗的电能等于内能(即电热),W=Q.(2)非纯电阻电路:电能部分转化为内能,如电动机工作时:电能→机械能+内能,W>Q.其中W=UIt,Q=I2Rt.02 基础题1.(潍坊中考)下列图中所示的家用电器,利用电流热效应工作的是()A.电暖气 B.洗衣机 C.电风扇 D.电视2.(自贡中考)将规格都是“220 V100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()A.三个用电器产生的热量相同B.电风扇产生的热量最多C.电烙铁产生的热量最多D.电视机产生的热量最多3.(南宁中考)在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置.这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与()A.导体的电阻的关系B.通过导体的电流的关系C.导体的长度的关系D.通电时间的关系4.(青岛中考)甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通过的电流之比为2∶1,通电时间之比为1∶2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为()A.5∶2 B.5∶4 C.2∶5 D.10∶15.(泸州中考)粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水加热至沸腾.若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中,通电到将水加热至沸腾.所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定,不计一切热损失).下列判断正确的是()A.相等 B.增加 C.减少 D.无法确定6.(镇江中考)家用电水杯利用了电流的________效应.某型号电水杯铭牌标有“220 V400 W”,它正常工作时,发热元件的阻值为________Ω.正常工作5分钟,电水杯消耗的电能是________J.7.(济宁中考)某导体电阻为10 Ω,通电5 min产生的热量是1 200 J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是________J.03 中档题8.(曲靖中考)下列现象或装置,利用了电流热效应的是()①电视机后罩有许多小孔;②电动机外壳上装散热片;③长期不用的电视机隔段时间通一次电;④白炽灯;⑤电脑机箱里装有小风扇;⑥电暖手宝A.①②⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②③⑥9.(临沂中考)家用电吹风主要有带扇叶的电动机和电热丝组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:电吹风不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作.下列电路中符合要求的是()10.(钦州中考)如图所示,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()11.(遵义中考)一台电炉通电后电炉丝热的发红,与电炉丝连接的导线却不怎么热,这台电炉的额定电压为220 V,额定功率为1 100 W,与电炉丝连接的导线的电阻为0.1Ω,电炉正常工作10 min,通过导线的电流为________A,导线上产生的热量是________J.12.(临沂中考)如图所示,甲、乙完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中插入温度计a、b.(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油.闭合开关一段时间,可以通过温度计________情况,判断电阻丝产生热量的多少.此方案是探究________和时间相同时,电流通过电阻产生的热量与________大小的关系.(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲________R乙时,可以比较不同物质的吸热能力.若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体比热容关系c甲________c乙.13.(济南中考)把一个标有“10 V 3 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上(如图所示).小灯泡恰能正常工作.通过计算回答:(1)通过小灯泡的电流是多少?(2)串联在电路中的定值电阻的阻值多大?(3)该电路工作10 s定值电阻产生的热量是多少?14.(来宾中考)如图电路,已知R1=10 Ω,R2=20 Ω.闭合开关S,电压表的示数为4 V.求:(1)通过R 2的电流;(2)电阻R 1消耗的电功率;(3)1 min 内通过R 2的电流产生的热量.第四节 科学探究:电流的热效应知识管理1.内 电流 电阻 通电时间 控制变量 煤油升高的温度 2.电流的二次方 电阻 通电时间 I 2Rt. 基础题1.A 2.C 3.B 4.A 5.C 6.热 121 1.2×1057.4 800 中档题8.C 9.D 10.D 11.5 1 500 12.(1)升高的温度 通电电流 导体电阻(2)= < 13.(1)电流:I =P U 1=3 W10 V =0.3 A (2)定值电阻R 两端的电压:U 2=U -U 1=12 V -10 V =2 V ;定值电阻阻值:R =U 2I =2 V0.3 A ≈6.67 Ω (3)R 为纯电阻,故Q =W =UIt =2 V×0.3 A×10 s=6 J 14.(1)由电路图可知,开关闭合时,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压.通过R 2的电流:I 2=U 2R 2= 4 V20 Ω=0.2 A(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,电阻R 1消耗的电功率:P 1=I 21R 1=I 22R 1=(0.2 A)2×10 Ω=0.4 W (3)1min 内通过R 2的电流产生的热量:Q 2=I 22R 2t =(0.2 A)2×20 Ω×60 s=48 J。
第四节科学探究:电流的热效应1.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( A )2.如图所示,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( D )3.将两根电阻丝R1,R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1,R2产生的热量之比为( B )A.3∶2B.2∶3C.4∶9D.9∶44.如图所示,是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置.已知R甲>R乙,其余条件均相同.将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的电流及通电时间相等.实验发现,甲瓶温度计示数升高快,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量越多.5.如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同、初温相同的煤油.闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快.由此可判断电阻丝R1的阻值大于(填“大于”或“小于”)电阻丝R2的阻值.6.某导体电阻为10 Ω,通电5 min产生的热量是1 200 J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是4 800 J.7.小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器,它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻,其电阻不随温度而变化)则:(1)电热水器正常工作时,电路中电流是多大?(结果保留一位小数)(2)电热水器正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能是多少 kW·h?(3)根据题中电路图,再给你一个加热电阻R0和两个开关S1,S2,请你对该电热水器进行电路改装.设计要求:不同季节电热水器的额定功率不同,夏天额定功率是2 000 W,春、秋两季额定功率是4 000 W,冬季额定功率是6 000 W,请画出改装后的电路图,并计算R0.(4)从安全用电考虑,如果该电热水器直接安装到家庭电路中,可能会造成什么后果及影响?(写一种)解析:(1)电热水器正常工作时的电流I==≈18.2 A;(2)正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能W=P额t=4 kW×0.25 h=1 kW·h;(3)由题意可知,两加热电阻并联,分别由一个开关控制,电路设计如图所示:夏天,断开S1,闭合S,S2时,R0接入电路中,电功率P0=2 000 W,就有R0===24.2 Ω;(4)可能造成总电流过大、烧坏电路,空气开关跳闸,电能表工作不正常或损坏等.答案:(1)18.2 A(2)1 kW·h(3)见解析(4)见解析中考回顾: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220 V,额定功率为1 100 W,与电炉丝连接的导线的电阻为0.1 Ω,电炉正常工作10 min,通过导线的电流为5 A,导线上产生的热量是 1 500 J.。
16.4 科学探究:电流的热效应一、单选题1.如图所示的用电器中,利用电流热效应的是()A.抽油烟机B.电饼铛C.电视机D.洗衣机2.规格相同的用电器,它们正常工作时,相同时间内产生热量最多的是()A.电冰箱B.电脑C.电风扇D.电烙铁3.下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是()A.电饭煲做米饭B.电暖器取暖C.电熨斗熨衣服D.电脑办公时微型风扇工作4.两个电阻并联,电阻之比是2:1,则相同时间内产生的热量之比为()A.2:1B.1:2C.1:1D.4:15.如图所示,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.6.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。
下列说法正确的是()①该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系①U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少①实验过程中要保持两根电阻丝两端电压相等①5Ω电阻丝中的电流比10Ω电阻丝中的电流大A.只有①①B.只有①①C.只有①①D.只有①①7.如图所示,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。
下列结果正确的是()A.电源电压为10VB.R1的阻值为18ΩC.滑动变阻器R的最大阻值为9ΩD.R1先后两次消耗的电功率之比4①38.如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“10Ω;1A”,灯泡上标有“2.5V;1.25W”字样。
闭合开关S后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法中正确的是()A.小灯泡L正常发光时的电阻为2ΩB.小灯泡L正常发光时,电压表V2示数为2.5VC.向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变D.让小灯泡L正常发光2min,滑动变阻器产生的电热为120J9.如图甲是小灯泡L和电阻R2的I——U图象,将小灯泡L、电阻R1和电阻R2接入图乙所示电路中,电源电压恒定不变。
第十六章电流做功与电功率16.4 科学探究:电流的热效应1.阻值为R电阻丝,接到电源上6min烧开了一壶水。
现在用两根同样的电阻丝串联起来,接在同一电源上烧开同一壶水,需要的时间是()A.12minB.3minC.8minD.6min2.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2Ω,线圈的电流为10A。
这台电动机正常工作1s消耗的电能W和产生的热量Q分别为()A.W=3800J,Q=200JB.W=3800J,Q=3800JC.W=72200J,Q=200JD.W=72200J,Q=3800J3.(对应例1)如图所示,是某物理兴趣小组探究焦耳定律的部分实验装置。
已知R甲=5Ω,R乙=10Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝____联在电路中。
若电路中的电流为0.3A,则乙电阻丝在1min内产生的热量为____J。
4.如图所示是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式其发热功率不同。
下列说法不正确的是()A.甲的发热功率与丙的发热功率相等B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍5.一台电炉通电后电炉丝热的发红,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。
6.(对应例2)电阻R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路,R1=2R2,电源电压均为U。
图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2、则Q甲1∶Q甲2=____,图乙电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2,则Q乙1∶Q乙2=____。
7.某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮和保温焖饭档,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。
第四节科学探究:电流的热效应
1.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( A )
2.如图所示,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( D )
3.将两根电阻丝R1,R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1,R2产生的热量之比为( B )
A.3∶2
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶4
4.如图所示,是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置.已知R甲>R乙,其余条件均相同.将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的电流及通电时间相等.实验发现,甲瓶温度计示
数升高快,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量
越多.
5.如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同、初温相同的煤油.闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快.由此可判断电阻丝R1的阻值大于(填“大于”或“小于”)电阻丝R2的阻值.
6.某导体电阻为10 Ω,通电5 min产生的热量是1 200 J,当通过
该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是
4 800 J.
7.小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器,它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻,其电阻不随温度而变化)则:
(1)电热水器正常工作时,电路中电流是多大?(结果保留一位小数)
(2)电热水器正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能是多少 kW·h?
(3)根据题中电路图,再给你一个加热电阻R0和两个开关S1,S2,请你对该电热水器进行电路改装.设计要求:不同季节电热水器的额定功率不同,夏天额定功率是2 000 W,春、秋两季额定功率是4 000 W,冬季额定功率是6 000 W,请画出改装后的电路图,并计算R0.
(4)从安全用电考虑,如果该电热水器直接安装到家庭电路中,可能会造成什么后果及影
响?(写一种)
解析:(1)电热水器正常工作时的电流
I==≈18.2 A;
(2)正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能
W=P额t=4 kW×0.25 h=1 kW·h;
(3)由题意可知,两加热电阻并联,分别由一个开关控制,电路设计如图所示:
夏天,断开S1,闭合S,S2时,R0接入电路中,电功率P0=2 000 W,就有R0===24.2 Ω;
(4)可能造成总电流过大、烧坏电路,空气开关跳闸,电能表工作不正常或损坏等.
答案:(1)18.2 A
(2)1 kW·h
(3)见解析
(4)见解析
中考回顾:
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220 V,额定功率为1 100 W,与电炉丝连接
的导线的电阻为0.1 Ω,电炉正常工作10 min,通过导线的电流为
5 A,导线上产生的热量是 1 500 J.。