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第4节 焦耳定律
第十八章 电功率
人教版·物理·九年级全一册
下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.计算器 B.电热水壶
C.收音机 D.电冰箱
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B
基础训练
中国的青年博士曹原已实现石墨烯在室温下超导的重大突破。如果用这种常温下的超导材料制成输电线,由于没有电流的________效应而产生的能量损失,能极大提高输电效率。
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热
【2020·株洲】如图所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,电阻分别为R1=
20 Ω,R2=4 Ω,在它们表面涂上厚度一样的蜡,现闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到( )
A.R1上的蜡熔化得快
B.R2上的蜡熔化得快
C.R1、R2上的蜡熔化得一样快
D.无法比较
3
A
【2021·益阳】某款家用茶具煮茶时的电阻为55 Ω,正常情况下通过茶具的电流是________A,煮一壶茶用了5 min,产生的热量为________J。
4
4
2.64×105
电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
D.电脑机箱内有小风扇
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C
【2021·滨州】某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,电烤箱的电阻丝________(填“能”或“不能”)采用超导材料。
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不能
【2020·西宁】铭牌上均标有“220 V 100 W”的电视机和电热毯都正常工作1 h,则________产生的热量较多。
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电热毯
【2021·湘潭】如图所示,串联的两电阻丝(R1<R2),封闭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。闭合开关,通过两电阻丝的电流________(填“相等”或“不相等”),
一段时间后,密闭烧瓶内的空气
被加热,观察到________(填“A”
或“B”)气球先鼓起来。
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相等
B
【2021·广东】如图是探究电流通过导体产生的热量与____________关系的实验装置。实验中用U形管内液面的____________反映导体产生热量
的多少,通电一段时间后,容
器________(填“甲”或“乙”)
内电阻丝产生的热量较多。
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电流
高度差
甲
【2021·宜昌】甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.2∶1 B.6∶1 C.1∶2 D.1∶6
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B
【2021·阜新】如图所示,电源电压不变,先闭合开关S1,电流表示数为0.4 A,再闭合开关S2,电流表示数增加了0.2 A,则R1、R2两端电压之比为________,R1、R2电阻值之比为________,若电阻
R1=5 Ω,通电1 min电阻R2产生的
热量为________J。
2
1∶1
1∶2
24
【2021·新疆】如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=4 Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.50 A。求:
3
(1)电路的总电阻。
解:电路的总电阻R=R1+R2=2 Ω+4 Ω=6 Ω。
(2)电压表的示数。
电压表的示数U=IR=0.5 A×6 Ω=3 V。
(3)电阻R2在1 min内产生的热量。
t=1 min=60 s,电阻R2在1 min内产生的热量Q=I2R2t=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J。
【2021·重庆】如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,电阻R2的阻值为30 Ω。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3 A,求:
4
(1)电阻R1的阻值。
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10 s电阻R2产生的热量。
【2021·凉山州】如图所示,电源电压不变,灯泡标有“6 V 3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,电阻R的电功率为________W,通电10 min后R产生的热量为________J。
5
0.6
360
【2021·西宁】孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220 V的双挡位电热足浴器,足浴器某次加热工作时的控制面板
显示如图所示。
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提升训练
(1)足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大?
(2)足浴器装入质量为5 kg,初温为20 ℃的水,当水温达到控制面板上显示的温度时,水吸收的热量是多少?加热所用的时间是多长?[不计热量损失,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)若晚上用电高峰时的实际电压只有200 V,足浴器的实际加热功率是多少?(计算结果保留两位小数,电热丝阻值不变)
【2021·吉林】如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5 V,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。
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0.2
2
【2021·安徽】图示电路中,电源电压不变,电阻R1=30 Ω,R2=60 Ω,闭合开关S,电流表A的示数为0.3 A,则通电1 min电阻R1产生的热量为多少焦?
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【2021·辽阳】如图所示的自制便携式封口机,使用电压为3 V的电源,接通电路发热电阻温度升高,利用电流的________实现高温封口。阻值为1 Ω的发热电阻10 s内产生________J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更________
(填“大”或“小”)的。
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热效应
90
大
【2020·安徽】如图所示的电路中,电源电压U=9 V,电阻R1=200 Ω,R2=100 Ω,则通电1 min该电路产生的热量为________J。
10
16.2
【教材P102T4变式】一只电热器接在照明电路中,5 min内产生的热量为2.64×105 J,则:
(1)该电热器正常工作时的电阻是多大?
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(2)通过该电热器的电流是多少?
【2020·毕节】如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5 V 0.75 W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25 Ω,R2=35 Ω,当S1、
S2都断开时,小灯泡正常发光。
(忽略温度对灯丝电阻的影响)
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(1)求电源电压。
(2)当S1闭合,S2断开时,求电流表示数的大小。
(3)当S1、S2都闭合时,求整个电路通电210 s产生的热量。
再 见