18.4 焦耳定律 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,电源电压为,,,。闭合开关后,当,全部闭合和全部断开时,在相同的时间内电流通过产生的热量之比是( )
A.4∶9 B.9∶4 C.2∶3 D.3∶2
2.如图所示的四种家用电器,主要利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.笔记本电脑
C.清洁机器人 D.电暖气
3.下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是( )
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高挡 1800W
中挡 1200W
低挡 500W
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C.电饭煲在高挡正常工作10min,消耗的电能是1.08×106J
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作10min,电能表示数将变成7328.6kW·h
4.如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是( )
A.2Ω B.22Ω C.10Ω D.4Ω
5.如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是
A.电风扇 B.电水壶
C.平板电视 D.笔记本电脑
6.【2017 徐州卷】在可靠的事实基础上,通过推理得出结论,是一种重要的科学方法,下列规律中通过这种方法得出的是( )
A.欧姆定律 B.牛顿第一定律 C.焦耳定律 D.阿基米德原理
7.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧烧瓶温度计示数比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过温度计示数变化,判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
8.将电热毯和导线相连接,通电时,电热毯发热,但导线却不怎么热,下列解释错误的是:
A.电热毯的电阻大
B.电热毯电热丝中的电流大
C.电热毯的功率大
D.电热毯两端的电压大
9.将规格都是“220V,100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入同家庭电路中,通电时间相同,电流通过它们产生的热量最多的是( )
A.电风扇 B.电烙铁 C.电视机 D.一样多
10.下图实验中,可利用小灯泡的亮暗反映导体电阻的大小,从研究方法的角度,下列实验中的器材与小灯泡作用不同的是( )
A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小木块
B.“研究重力势能大小与哪些因素有关”中的小木块
C.空气压缩引火仪中的棉花
D.“探究影响电流热效应因素”中的煤油
二、填空题
11.一台“220 V 1 000 W”的电热水器,正常工作10 min 消耗的电能是 J;如果它的电源线比标准的细,则其电阻比标准电源线的电阻大,在相同时间内产生的热量 .
12.电流通过导体,导体会发热的现象叫做电流的 效应。当电流一定时,相同时间里导体的电阻越大,产生的热量就 。某电热器接在220V的电源上,其电阻是100Ω,则通电10min能产生的热量是 J。
13.如图所示是某品牌电饭锅的电路原理图,开关S与触点2连接时,电饭锅处于 (选填“加热”或“保温”)状态。小明关闭家里其它用电器,只让电饭锅在加热状态工作6min,家中标有“3000r/kW h”的电能表转盘刚好转了300转,则该电饭锅的加热功率是 W。
14.为研究温度对种子发芽的影响,课外活动小组要做一只电烘箱,要求在60s内产生9.68×103J的热量,使用的电源电压为220V,则该电烘箱电热丝的电阻应为 Ω;若手边只有阻值为400Ω、800Ω和1200Ω的电热丝各一根,要得到所需的电阻,你的方法是 .
15.电阻与并联接在电源上,已知,,干路电流为,则电阻在内产生的热量为 .
16.两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示,电阻RB的阻值是 Ω;若将两电阻并联在电压为3V的电源两端,通电一段时间后,导体A、B产生的热量之比是 。
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P到最左端时,电流表的示数为0.2A。则移动滑片P到中点位置,通电10s滑动变阻器R2产生的热量是 J。
18.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min内产生的热量是 J,这台电动机的效率是 .
19.均标有“220V 60W”的白炽灯、电风扇、电热器并联在照明电路中,相同时间内电流做功 (填“相等”或“不相等”),相同时间内产生的热量按多到少的排列是 。
20.如图所示电路,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V;0.6A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A。当S闭合,S1、S2断开,R的滑片P移到中点时,小灯泡L恰好正常发光,此时小灯泡的电阻是 Ω;再闭合开关S1、S2,R的滑片P移到最右端时,电流表A1、A2的示数分别为1.5A和2A,则电源电压为 V,通电1min,R0产生的热量为 J。在保证电路安全的前提下,此电路消耗的最大功率是 W。
三、综合题
21.如表为一台电烤箱数据不全的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为44Ω。
(1)开关S闭合时,电烤箱处于 (填“低温”或“高温”)挡;
(2)求电烤箱高温挡的功率和电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能 ;
(3)低温挡正常工作100s,求电流在电热丝R1产生的热量 。
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 ××
低温挡 440W
22.笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常随身携带.出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带0.16kW h以下的可充电设备.目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备.请回答下列问题:
A. B. C. D.
(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh,输出电压15V,充满电后,若工作时的平均电流为1.5A,可连续工作多少时间 ?
(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机 .
(3)使用发现,电脑工作时会发热,原因是 .当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑.如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作.根据上述特点,下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的 .
23.你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗?电焊是利用电流的热效应产生高温,将焊条熔化,从而使两金属部件焊接在一起.电焊机工作时有很大电流,但不会连续工作,所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流.
(1)电焊机输出电压40 V、输出功率2000W,某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,从安全角度考虑,计算说明应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?
导 线 规 格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/ A 28 37 47 68
(2)焊条熔点为1100℃,比热容为0.4×103J/(kg·℃).假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温,电焊机工作4s,可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗?
(3)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响,请指出其中的两点.
参考答案:
1.B
2.D
3.D
4.D
5.B
6.B
7.D
8.B
9.B
10.B
11. 6×105 多
12. 热 越大 2.904×105
13. 加热 1000
14. 300 400Ω和1200Ω相并联
15.
16. 10 2︰1
17. 9
18. 1.2×104 90.9%
19. 相等 电热器、白炽灯、电风扇
20. 10 15 1350 45
21. 高温 9.9×105J 17600J
22. 2小时 能 电流通过导体会产生热量 B
23.(1) 10mm2的导线;(2)不能;(3)会造成光污,影响家用电器的正常工作.