(共17张PPT)
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
知识点1:电流的热效应
1.(2020·东莞)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电脑 C.电风扇 D.电饭煲
2.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
(1)实验中通过观察____________________来比较电流产生的热量的多少。
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入_________________、____________的同种液体。
D
温度计示数的变化
质量相等
初温相等
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)实验结论是______________________________________________________________。
(5)在实验中,若选择比热容较______(选填“大”或“小”)的液体作为被加热物体,实验现象会更明显。
(6)该实验装置还可以研究通电时间一定时,导体产生的热量与_______的关系。
不相等
在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
小
电流
知识点2:焦耳定律
3.(2020·菏泽)历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是( )
A.安培 B.伏特 C.奥斯特 D.焦耳
4.将两电热丝R1、R2串联起来,接在电路中。如图所示,若R1>R2,则先被点燃的火柴是( )
A.电热丝R1上的火柴
B.电热丝R2上的火柴
C.两电热丝上的火柴同时被点燃
D.无法确定
D
A
5.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∶1
6.一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上,通电5 min产生的热量是_________ J。
7.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,它的电阻是______Ω。
A
6480
110
8.下列方法和措施中,能防止电热危害的是( )
A.供取暖用的电热毯
B.孵化家禽用的电热孵化器
C.天气潮湿时,长期不用的电器隔一段时间要通一次电
D.电视机的后盖上有许多散热孔
D
9.将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
C
10.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
11.(易错题)(多选)某型号电吹风的电动机和电热丝串联。电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2。将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式。下列选项中,关系式正确的是( )
A.UI>P B.P=I2(R1+R2)
C.UI=P D.P>I2(R1+R2)
CD
12.如图所示,烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油,通电一段时间后(液体均不沸腾),发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损失,则电阻R1、R2的大小关系是( )
A.R1>R2 B.R1<R2
C.R1=R2 D.无法确定
A
13.定值电阻R1、R2的电流与其两端的电压关系如图所示,将它们串联在电路中,通电1 min,R1、R2产生的热量之比为________;将它们并联在电路中,通电1 min,R1、R2产生的热量之比为_______。
1∶2
2∶1
14.(2020·武汉月考)如图所示电路,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。
15.(2020·天水)现有两根电热丝,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们并联起来,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多是_______J。
0.7
168
135
16.(2020·南充)小明将线圈电阻为4.84 Ω的电动机接入220 V的家庭电路中,关闭其他用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000 imp/(kW·h)的电能表3 min内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为_______kW·h,电动机线圈产生_________J的热量。
0.05
1.8×104
17.(2020·长春月考)如图所示是研究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。左右两个透明的容器中密闭着空气,两个密闭容器中都有一段电阻丝,U形管中装的是红色液体。
(1)a、b、c、d容器中所装空气的质量_______(选填“相等”或“不相等”)。
相等
(2)甲装置可探究电流通过导体产生的热量与_______的关系;乙装置可探究电流通过导体产生的热量与_____的关系。
(3)若甲、乙两次实验的电源电压及通电时间相同,则a、c两电阻产生的热量之比是_______。
(4)若图乙中两侧U形玻璃管中液面高度变化相同,则电路故障可能是________;若图乙中左侧U形管中液面高度变化明显,右侧U形管中液面无变化,故障可能是______________________________________________________________。
电阻1
电流
1∶4
R3断路
R2断路(或R2短路或R3短路或右侧容器的气密性不好)
18.小红家买了一台电烤箱,发热功率有高、中、低三个挡位。如图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1=60.5 Ω,R2=121 Ω,电源电压保持不变。当开关S1置于b端,S2断开时,电烤箱处于______挡位;电烤箱在中挡位工作时,消耗的电功率是_____ W;电烤箱在高挡位工作时,对食物加热3 min,消耗的电能是__________________ J。
低
800
2.16×105