18.4 焦耳定律 学习效果检测
一、选择题:
1.小林同学有两段电热丝,电阻分别是R甲、R乙(R甲>R乙),他将这两段电热丝在电路中串联起来,分别放入两个相同的容器中,两个容器中装有相同质量的水。当他将开关闭合后,关于甲、乙两个容器中水温的变化,下面的说法中正确的是( )
A.甲容器中的水温度上升的快
B.乙容器中的水温度上升的快
C.甲、乙容器中的水温度上升的一样快
D.条件不足,无法判断
2. 电热在给我们带来方便和享受的同时,也带来了许多危害。下图所示电器及其元件中,属于防止电热带来的危害的是( )
3.一个电热器接在电压为10V的电源上,电功率为10W,那么( )
A.这个电热器的电阻等于1Ω
B.通过这个电热器的电流等于10A
C.每1min这个电热器消耗的电能是10 W
D.每1min这个电热器产生的电热是10 J
4.旧白炽灯在工作时,灯丝容易在最细处熔断,这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比,在灯丝最细处( )
A.电压最小 B.功率最小 C.电阻最大 D.电流最大
5.小明家新买回了一个电磁炉,说明书上写这最大功率为2000W,用铝导线连接到电源上,工作时发现铝导线太热,若使导线不太热,下列方法中比较可行的是( )
A.改用粗细相同的铜导线 B.将原来的铝导线剪短些
C.将原来的铝导线加长些 D.换用更细一些的铝导线
6.要使电热器在单位时间内的供热量减半,以下方法中正确的是( )
A.电阻丝不变,把加在它两端的电压减小一半
B.电阻丝不变,把通过它的电流减小一半
C.保持电压不变,使电阻丝的电阻减半
D.把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半
二、填空题:
1.电流的热效应是指电流通过导体时电能转化成____ _的现象,实验表明,在电流相同的情况下,电阻较大的导体在一定的时间内产生的热_____。
2.为了防止电流产生过多的电热造成危害,请模拟下面示例写出一例:
导线:尽量避免大用电器同时工作。
电视机: 。
3.小明为了探究电流的热效应与哪些因素有关,设计了如图所示电路,闭合开关后,在其他条件相同的情况下,要使烧瓶中的水温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向_______滑动。
4.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是l210Ω.它的额定功率是 W,在额定电压下通电10min产生的热量是 J。
5.据报道,某乡村进行电网改造,经测算,有一条线路应采用截面积为2.5mm2的铝芯线,电工在实际安装时却采用了1.5mm2的铝芯线,结果酿成一场火灾,分析火灾的原因,其实很简单:就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比, 较大,根据 可知,导线上产生的热量也较多,导致导线的绝缘皮烧坏,最终引发火灾。
6. 两个电热杯的电阻值比为1:2,当通过他们的电流相同时,相同时间内产生的热量之比为 ;当它们两端所加的电压相等时,在相同时间内,它们产生的热量之比为 。
三、实验和探究题:
1.如图是 “探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的 电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题:
(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的;
(2)采用这种连接方式的目的是 。
2.电流通过导体产生的热量跟什么因素有关呢?小明和同学经过讨论,认为可能电流、电阻和通电时间有关。为了验证自己的猜想,他们设计了下面的实验。他的方法是用电阻丝(其中R甲≠R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少.请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:
(1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而且这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 ;
(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度;
(3)因为影响电流放出热量多少的因素有很多,所以在实验中用到 法再举出一个运用了这种研究方法的实验: 。
四、计算题:
如图是某节能型家用电电饼铛(甲图)及简化的电路图(乙图)。当S1、S2都闭合时,R1、R2 两个发热体同时加热,处于高温加热状态。当只闭合S1时,处于低温保温状态。已知家庭电路电压为220 V,R2工作时的阻值为88 Ω,电饼铛低温状态时的功率为40 W.试求:
(1)高温加热状态时,通时R2电流是多少A
(2)低温保温状态时,R1的阻值是多少Ω
(3)如果某次烧制油饼时 (高温加热状态)用时30 min,则消耗的电能为多大
参考答案:
一、1.A 2.B 3.D 4.C 5.A 6.D
二、1.热能;越多 2. 工作时间过长时要适当休息一会儿等
3.左 4. 40;2.4×104 5.电阻;焦耳 6. 1:2 2:1
三、1. (1)温度计的示数变化 (2)控制电流相同和通电时间相同
2. (1)甲丙或乙丙;相等 (2)甲乙;(3)控制变量;研究通过导体的电流跟电压、电阻的关系(其他正确答案也可)
四、(1)高温加热时,Sl、S2均闭合,R1与R2并联.
I2===2.5 A
(2)低温保温时,只有R1接入电路
由P=UI=得,R1===1210Ω
(3)P2=UI2=220 V×2.5 A=550 W
=P1+P2=40 W+550 W=590 W
由P=得,W=P·t=590 W×30 min=0.59 kW×0.5 h=0.295 kW·h.
A.电烤箱 B.散热片及风扇 C.电烙铁 D.电熨斗
甲 乙