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第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
1.电流的热效应就是电流通过导体时电能转化成____能的现象。
2.在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中,通过观察________________________来判断电流产生热量的多少。在整个实验的过程中主要运用的物理学研究方法有____________和________。
3.焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟______________成正比,跟____________成正比,跟__________成正比。表达式Q=________。
内
U形管中液面高度的变化
控制变量法
转换法
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
I2Rt
4.电流的热效应有时对我们有益,有时对我们有害,列举一个生活或生产中利用电流热效应的实例:________;列举一个生活或生产中为了防止电流热效应产生危害而采取的措施:_____________________。
电饭锅
电视机的后盖有散热孔
5.某导体电阻为20Ω,通过的电流为2A,通电1min产生多少焦的热量?
4800J
6.一只电烙铁的额定电压是220 V,在额定电压下工作时的电阻是1210 Ω。求:
(1)电烙铁的额定功率;
(2)电烙铁在额定电压下通电10分种产生的热量。
2.4×104J
40W
7.电烙铁接通电源后,会发热,这是电流的____效应所致。通电一段时间后,电烙铁变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是因为电烙铁的电阻比导线电阻____,产生的热量较多而造成的。
8.在探究焦耳定律的实验中,为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系,必须同时保持( )
A.电阻和电流相等 B.电阻和通电时间相等
C.通电时间和电流相等 D.电阻、通电时间、电流相等
热
大
C
9.如图所示,a、b两个相同的容器中分别装有相同质量的煤油,两个电阻丝的阻值分别为R1和R2,且R1<R2,则闭合开关S后,a、b容器中的温度上升较快的是( )
A.a容器中的煤油
B.b容器中的煤油
C.两容器中煤油的温度上升快慢一样
D.无法判断
B
10.如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2。下列说法正确的是( )
A.该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
D.闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器的滑片P向左移动
C
11.如图所示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。现用该装置探究电热与电流的关系,则乙容器中的电阻丝R2=___Ω,通电一定时间,观察到____(选填“甲”或“乙”)容器U形管的液面高度差较大,R1与R2产生的热量之比为______。
5
甲
4∶1
12.电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加 220V电压时,通过电动机线圈的电流为 50A。若已知该电动机线圈的电阻是 0.4Ω,求:该电动机每分钟消耗的电能和产生的热量各是多少?
该电动机每分钟消耗的电能:6.6×105J
每分钟产生的热量:6×104J
13.假设导体没有电阻,当用电器通电时,下列说法中正确的是( )
A.白炽灯仍然发光 B.电动机仍然转动
C.电饭煲仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨衣服
14.下列情况中属于防止电热危害的是( )
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次进行驱潮
C.电热孵化器孵小鸡
D.大型爆破工程用电热引发炸药
B
A
15.(双选)某同学根据在电学实验课上得到的数据绘制成I-U图象如图所示。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2。根据图象信息判断正确的是( )
A.R2为定值电阻,阻值不变
B.当R1两端的电压为10V时,通过它的电流为1A
C.当通过R1的电流为0.2A时,在1min内电阻R1产生的热量为24J
D.当R1和R2并联在电压为4V电路中,电路中总功率为1.6W
BC
16.如图,有两个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时间内产生热量较多的是图中 ___(填“a”或“b”)图的电路。
a
17.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图象可得,定值电阻R1的阻值是____Ω。实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器的电功率是_____W,此时,电阻R1在10 min内产生的热量为____J。
10
0.4
60
18.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为30Ω,当只闭合开关S3时,电流表示数为0.4A,再闭合开关S1,电流表示数变化了0.2A。求:
(1)电源电压;
12V
(2)R2的阻值;
60Ω
(3)当开关S1、S3都断开,闭合开关S2,R2在10min内消耗的电能。
640J