11.4电流的热效应 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲乙两图中的电源电压是相同的,图乙中。通电相同时间后( )
A.甲图中,左右两电阻发热量之比为2:1
B.甲图中,两电阻串联主要是为了保证通电时间相同
C.乙图中,左右两电阻发热量之比为4:1
D.乙图中,若将右侧容器上面的电阻拆除,右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
2.电动车为人们的出行提供了方便,但违规改造、非正常使用和内部故障都可能引起自燃,下列情况不可能引起自燃的是 ( )
A.换用高电压蓄电池 B.电源开关断路
C.充电时电流过大 D.线路连接处接触不良
3.如题图所示装置中,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体,烧瓶中的电阻丝分别为、R乙、,且,瓶中温度计都相同。以下说法正确的是( )
A.对比甲、乙两烧瓶可探究“电热多少与电阻大小的关系”
B.对比甲、丙两烧瓶可探究不同物质的吸热能力
C.若探究“不同物质的吸热能力”,则物质吸热的多少可用温度计示数来表示
D.若烧瓶内选用比热容较大的液体,可以使实验现象更明显。
4.如图所示,为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的一个实验电路图,你认为该电路最适合探究的问题是( )
A.探究电流产生的热量与通电时间是否有关? B.探究电流产生的热量与电流大小是否有关?
C.探究电流产生的热量与电阻大小是否有关? D.探究电流产生的热量与温度的高低是否关?
5.小峰同学在学习了材料知识后对实验室中各元件的材料展开了一些设想,下列说法正确的是( )
A.用铜丝密绕在瓷管上制成滑动变阻器 B.用铁丝制作白炽灯的灯丝
C.用超导材料制作电饭煲的加热盘 D.用半导体材料制成LED灯的发光二极管
6.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3.小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关.下列说法正确的是
A.此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.通电后,A管的液面将会比B管的液面高
7.已知电视机、电风扇和电烙铁上都标有“220V 120W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量最多的是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电烙铁 D.一样多
8.对焦耳定律的理解,下列说法正确的是
A.电流做了多少功就有多少电能转化为内能 B.电流通过电阻产生的热量与电流成正比
C.用电器两端的电压越大,产生的热量越多 D.通过电阻的电流越大,产生的热量不一定越多
9.下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电暖气 C.洗衣机 D.电视机
10.如图所示的y﹣x图像,它可以表示( )
A.做直线运动的物体,路程和时间的关系
B.同种液体,液体压强与深度的关系
C.导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻的关系
D.电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的关系
二、填空题
11.一根5Ω的电阻丝接在10V的电源上,通过它的电流为 A,在2min内共产生 J的热量。
12.如图所示的电路,电源电压为6V,电阻R的阻值是10Ω。闭合开关S,当电动机卡住时,电流表的示数为0.5A;当电动机正常转动时,电流表的示数为0.3A。正常工作10s,电动机消耗的电能是 J,此电动机的效率是 。
13.为了减少电能在长距离输送线路上的损耗,应采用 (选填“低压”或“高压”)输电。
14.焦耳定律的内容是:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟通电时间成正比.
15.图所示的便携式封口机使用电压为3V的电源,接通电路后发热电阻温度升高,从而利用电流的 实现高温封口。如果封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 的。
16.电器1、电器2、电器3的额定电流分别是 100uA、0.2A、3A;电器1、电器2、电器3可能是台灯、计算器或电饭煲,则台灯应该是电器 ,电饭煲工作利用了电流的 效应。
17.央视《是真的吗?》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火(如图所示),锡纸具有导电性,锡纸搭在电池正负两极时,电路处于 (选填“断路”或“短路”)状态,使电路迅速产生大量热量并释放出来,这是利用了电流的 效应;要想让锡纸更容易燃烧,应该增大锡纸的横截面积,使其电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.小聪同学组装了一台直流电动机模型。他将电动机模型接入图甲所示的电路中,已知电源电压为6V并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;电动机正常转动时,电流表读数为0.5A,已知电动机能量转化如图乙所示。则电动机正常转动时,电路的总功率为 W,线圈在1分钟内产生的热量为 J,电动机将电能转化成机械能的效率为 。
19.小刚家有一台额定电压为220V的家用电热油灯(室内加热器)如图甲所示,详细参数如图乙所示,根据详细参数所提供的信息,试求:该电热油灯低档运行时,电热丝的工作电流是 A(此空计算结果保留1位小数);若该电热油灯中档运行,并持续工作45min产生的电热是 J。
20.电炉子工作时,电炉丝与导线是 联的。根据焦耳定律,当电流与通电时间相等时,电流通过导体产生的热量跟电阻成 。电炉丝的电阻比导线大,因此产生的热量 ,所以电炉丝热的发红,导线却不热。
三、综合题
21.智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,它有相当发达的“大脑”,具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉;此外,它还有效应器,能通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来;智能机器人能用人类语言同操作者对话,能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人的外壳一般使用熔点为200oC的玻璃钢制作,其具有质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,耐腐蚀的优点。智能机器人的电源主要有镍镉电池、锂电池等,实现了化学能和电能的相互转化。随着智能机器人技术的不断发展和成熟,它将走进千家万户,服务人们的生活。
(1)锂电池充电时的能量转化形式为: 能转化为 能;
(2)关于智能机器人,下列说法中是正确的是 ;
A.智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时,是将机械能转化为电能
B.温度为200oC的玻璃钢一定是液态
C.智能机器人外壳一般采用硬度和密度较小的玻璃钢制作
D.智能机器人能与人语音对话,说明了电磁波能传递信息
锂电池 电压 24V
容量 10A h
电动机 额定电压 24V
额定功率 120W
线圈电阻 0.2Ω
(3)某智能机器人“小骏”站着发射超声波,经过0.04s后收到障碍物的回波,则“小骏”与障碍物间的距离为 m。该智能机器人靠底座轮子驱动,其驱动电动机的具体参数如表所示,则电动机正常工作30min产生的热量为 J(设超声波在空气中的传播速度为340m/s);
(4)若当剩余电量减为电池容量的10%时,“小骏”会主动寻找充电器充电,为确保该智能机器人能顺利返回充电,假设需要充电时离充电器最远路程不能超过360m,则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为多少 ?(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
22.我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工,我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量,通过发电机转化为电能。如图甲所示,急速流动的水冲击水轮机,水轮机带动发电机转动发出电能。因此,水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上,并建造拦河大坝人为改变水位落差来提高水的机械能。据了解,三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台,是我国“西电东送”的骨干电源点。
(1)我国长江上修建有多个水电站,却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是:水力发电 (填“会”或“不会”)污染水资源,它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能;
(2)建造水力发电站时,要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 能;
(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h,可以发电 kW·h;
(4)如图乙所示为远距离输电示意图:发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压,送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站,再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少因电流热效应在输送过程中 的损失。
23.一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查:饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态(由机内温控开关S自动控制);从该机说明书上收集到如下数据:加热器额定电压为220V,额定功率为500W;机内盛水容器的容积为5dm3.调查发现:正常加热时,在不从饮水机取水的情况下,水温由85℃开始再次加热,经过8min水温升到95℃时停止加热,该机简化电路如图19所示.
(1)请分析说明:温控开关S断开时,饮水机是处于加热还是保温状态
(2)正常加热时,求加热器电阻R2的阻值及通过的电流.
(3)在8min的加热过程中消耗电能为多少 机内容器中水的内能增加了多少 并简要说明它们不同的原因.[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
参考答案:
1.C
2.B
3.A
4.C
5.D
6.D
7.C
8.D
9.B
10.B
11. 2 2400
12. 9 80%
13.高压
14. 电流的平方 导体的电阻
15. 热效应 大
16. 2 热
17. 短路 热 变小
18. 3 45 75%
19. 3.6 3.24×106
20. 串 正比 多
21. 电 化学 C 6.8 9000 96N
22. 不会 重力势 电能
23.(1) 保温状态(2)96.8Ω 2.3A(3)2.1×105J 电流产生的热量没有全部被水吸收.…