18.4 焦耳定律 A（有解析）

18.6 焦耳定律 A
一、单项选择题（共2小题；共8分）
1. 通过一根电阻丝的电流为 ，通电 产生了 的热量，它的电阻是
A. B. C. D.
2. 计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是
A. B.
C. D. 前面三个都可以
二、双项选择题（共1小题；共4分）
3. 如图 所示电路，电阻 ，灯泡 的额定功率是 。开关闭合后，电压表的示数为 ， 电流在电阻 上产生的热量是 ，下列计算结果正确的是
A. 通过 的电流是 B. 通过 的电流是
C. 的额电压是 D. 的额电压是
三、填空题（共6小题；共34分）
4. 电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小 ，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。
5. 电流通过导体时 能转化成 ，这个现象叫做 。
6. 电热器是利用电流的 制成的加热设备，其主要组成部分是 ，它是由 、 的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
7. 一只标有“”字样的节能灯，其额定电压是 ，额定功率是 ，其正常工作 ，消耗的电能是 。若它与一只标有“”的白炽灯正常工作时的发光亮度相当，则与白炽灯相比，家庭电路中使用节能灯在相同时间内可以节约 电能。
8. 小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时，电阻 产生的热量多；若通过 的电流为 ，通电时间为 时，阻值为 的电阻 产生的热量为 。
9. 如图是研究“电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断电阻 产生的热量较多。在此实验中用到的物理科学方法是 （写出一种即可）。
四、解答题（共1小题；共13分）
10. 如图，是电吹风机送热风的工作电路，对应的额定功率为 。将它接入到电压为 电路中，正常工作（送热风），电吹风机消耗的电能为 。如果电热丝电阻为 ，则此时电热丝消耗的功率为 ，在 内它产生的热量为 。
五、计算题（共3小题；共39分）
11. 有一种电加热恒温箱，工作原理如图所示，控制电路由电压为 的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱 和热敏电阻 组成；工作电路由电压为 的电源和电阻为 的电热丝组成；其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到 时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻 的阻值随温度变化关系如图.求：
（1）电热丝正常工作时的功率
（2）电热丝正常工作 产生的热量
（3）如果恒温箱的温度设定为 ，电阻箱 应接入电路的阻值
12. 如图甲是某家用电暖器，图乙为其简化的电路原理图，已知电阻 ，铭牌参数见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关 自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个档位，请完成下列问题：
（1）计算电暖器在低温档时，正常工作的电流；
（2）当跌倒开关 和开关 都闭合时，电暖器消耗的电功率；
（3）计算电暖器在高温档时，正常工作 消耗多少 的电能。
13. 如图乙所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其电路原理图。有加热和保温两个档，定值电阻 的阻值为 ，电热丝 的阻值为 。
（1）开关 分别处于 状态时，电热水壶处于加热状态 此时电热水壶的电功率是多少
（2）在 标准大气压下将一壶 的水烧开需要 分钟。则烧开这壶水消耗的电能是多少
六、综合应用题（共1小题；共13分）
14. 学习了电学知识后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画出电饭锅的电路原理图如图所示，电饭锅的铭牌上部分内容如下表。
（1） 、 中哪个是加热电阻 要使电饭锅加热，开关 闭合还是断开
（2）电饭锅正常加热时，电路的电流是多大
（3）电路中电阻 、 的阻值各是多大 保温时， 、 产生的电热之比是多少
答案
第一部分
1. C
【解析】由 可得，电阻丝的阻值：；故选C.
2. C
【解析】电功的计算公式： 是用来计算用电器消耗电能的，故A选项错误；
焦耳定律公式： 是用来计算电流产生热量的，故B选项错误；
电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用 来计算，故C选项正确；
用电器如果将电能只转化为内能，则 是通用的，故D选项错误。
第二部分
3. B， D
第三部分
4. 相等（或相同）；多（或大）
【解析】导线和电炉丝串联，所以通过导线和电炉丝的电流相等；电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律 可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的多。
5. 电；内能；电流的热效应
6. 热效应；发热体；电阻率大；熔点高
7. ；；；
【解析】由“一只标有“”字样的节能灯”知，灯的额定电压为 ，灯的额定功率是 ；
正常工作 消耗的电能 ；
设两种灯泡正常发光的时间为 ，
则节能灯消耗的电能为 ，白炽灯消耗的电能为 ，
所以，节能灯可以节约：。
8. ；
9. ；转换法
【解析】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
据图可知，两个电阻串联，即电流和通电时间相同，且 所在的 型管中的液体高度差大，即说明 产生的电热多。
第四部分
10. ；；
【解析】（1）已知：额定功率 ，，
那么电吹风机消耗的电能为 ，
（2）已知：，，
那么电热丝消耗的功率为 ，
（3）在 内它产生的热量为 。
第五部分
11. （1）
（2）
（3）
12. （1）
【解析】
（2）
【解析】中温档，功率
（3）
【解析】
（其它方法正确均可）
13. （1） 闭合；电热水壶的加热电功率是 ；
【解析】由电路图可知，当开 闭合、 断开时，两电阻串联，再闭合开关 时，只有 工作，
根据公式 可知，电阻越小，电功率越大，当 、 均闭合时电热水壶处于加热状态；
加热功率为：；
（2） 烧开这壶水消耗的电能是 。
【解析】烧开这壶水消耗的电能：。
第六部分
14. （1） 是加热电阻；开关 闭合
（2）
【解析】电饭锅正常加热时，加热功率
由公式 得
（3）
【解析】
保温时， 、 串联，保温功率
设保温电流为 ，通电时间为 ， 、 产生的电热之比为
。
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