11.4 电流的热效应 同步练习
一、单选题
1.电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热,这是因为( )
A.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B.铜导线的电阻小,因而产生的热量少,而电炉丝电阻大,产生的热量多
C.铜导线有绝缘层,所以不怎么热
D.铜导线比电炉传热快,所以不容易热
2.用如图的装置探究影响电流热效应的因素,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1<R2,瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是( )
A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B.闭合开关后,装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C.实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少
3.物理老师给同学们做短路演示实验时,他将蓄电池、自制铜导线组成短路电路,如图所示是在实验中铜导线烧断时的情境,烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与其它同长度的铜导线相比,它的
A.电阻较大
B.电压较小
C.电流较大
D.电功率较小
4.将规格都是“;”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A.三个用电器均将电能全部转化为内能
B.电烙铁消耗电能最快
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
5.一台电风扇的电功率是50W,它表示( )
A.1s内电流做功50W B.1s内有50J的电能转化为机械能
C.1s内消耗的电能是50J D.1s内产生热量是50J
6.据新闻网报道:某个雷雨交加的夜晚在某村山头,震耳欲聋的一道迅雷,将直径约30厘米的一棵杉树劈开(如图所示)。关于这一现象的解释错误的是( )
A.当雷电击中树木时, 强电流通过树身会产生大量的热
B.因树木中含有水分,高温使树木中的水分发生汽化现象
C.高温高压的水蒸气迅速膨胀对树木做功,会将树木劈开
D.树木劈开时由于力度大, 振动会发出音调很高的声音
7.在“探究影响电流热效应的因素”实验中.可通过观察玻璃管中煤油柱的高度变化来比较电阻丝产生热量的多少(如图).以下研究中所采用方法与此相同的
A.用水流类比电流来建立电流的概念
B.探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变
C.用图象描述电流与电压的关系
D.根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场
8.首先通过实验确定电流产生的热量与电流、电阻和时间关系的科学家是( )
A.瓦特 B.伽利略 C.欧姆 D.焦耳
9.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1<R2,装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )
A.此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.比较相同时间内c、d两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关
D.在相同的通电时间内,c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
10.图甲所示,电源电压保持不受,小灯泡的额定功率为5W,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,在保证电路各元件安全的前提下,先只闭合开关S、S1,将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点,再断开开关S1,闭合开关S2,将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为5V
B.电源电压为10V
C.只闭合开关S、S2,滑片P在a点时,定值电阻R2在5s内产生的热量为8J
D.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R1的阻值变化范围为4Ω~32Ω
二、填空题
11.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则电源电压为 V,滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最小值为 W,滑片在a点时,通电10s电阻R产生的电热为 J。
12.最先精确地确定了电流通过导体产生的热量(电热)与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ;将10Ω的电阻丝接在3V的电源上,5min内产生的热量为 J。
13.小陈家的电能表的表盘如图所示,电能表的读数为 kW h。小陈家中用电器正常使用的总功率不能超过 W,一个2Ω的电阻当通过电流为2A,10s内产生的热量为 J。
14.电流通过电机产生的热量是有害的,因此要在电动机外壳设计 ,在电视机后盖上设计 。但家用电器若长时间停用,应隔一段时间通用一次,这样做对维修家电有好处,你知道其中的原因吗? 。
15.吸尘器正常工作一段时间后,机身的温度会升高,这是电流的 效应,一个“220V、440W”的吸尘器,线圈电阻是10Ω,工作1min消耗的电能是 J,产生的热量是 J。
16.在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为4Ω,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A和0.3A,则该电路电源电压为 V,30s内电路消耗的电能为 J,电动机的发热功率为 W。
17.电炉中的电阻丝通电一段时间后很烫,连接电炉的导线却不太热,这是因为电阻丝与导线 联,导线电阻远 电阻丝电阻,所以导线产生的电热更 。
18.如图所示,电源电压恒为10V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为20Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作;若电动机内部线圈的电阻为2Ω,则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J,该电动机转化成机械能的效率是 。
19.一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应 (选填“串联”或“并联”)一个 Ω的电阻;该电阻通电10s所产生的热量是 J。
20.已知水的比热容c= 4.2×103J/(kg·℃),现在小王同学要把1kg的水从20℃加热到100℃,至少要供给的热量为 J,若用额定电压为220V,额定功率为1000W的电热水器加热,产生的热量全部被水吸收,则正常工作时需要的时间为 s。
三、综合题
21.为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行.梯级运行总长度为1000米,提升高度400米,拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力,下表是一台自动扶梯的一些参数.
(1)扶梯自始至终做匀速运行,扶梯从底端运行到顶端时间是多少?
(2) 一个质量为50kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400cm2,他对扶梯的压强多大?
(3)为节约电能,自动扶梯只需在白天且有人时才开启.利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)以及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,可达到目的.请完成图中的电路连接.
(4)自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟, 将一批游客送上山顶,该自动扶梯消耗多少焦的电能?电动机产生多少热量 电动机的效率是多少?
22.小聪家电热饮水机有加热和保温两种工作状态,它的简化电路图如图-2所示,和均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
额定电压 220V
容量 2.5L
额定功率 加热挡 1100W
保温挡 242W
(1)饮水机工作时电流通过电阻丝,慢慢的电阻丝会发热,这种现象叫做电流的 ,开关S接 时饮水机处于加热挡;
(2)求饮水机在保温挡正常工作时电路中的电流;( )
(3)求电阻的阻值。( )
23.如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图所示,、为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。已知该电吹风的额定电压为220V,吹冷风时电吹风额定功率是110W,,吹热风时电吹风额定功率是1430W,求:
(1)要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关 ;
(2)该电吹风吹冷风时通过电动机的额定电流;( )
(3)该电吹风吹暖风时的额定功率。( )
(4)在额定电压下吹热风300s,两电阻丝共产生热量多少J;( )
参考答案:
1.B
2.C
3.A
4.C
5.C
6.D
7.D
8.D
9.C
10.D
11. 15 15 90
12. 焦耳 270
13. 2017.6 8800 80
14. 多翼状散热片 散热窗 利用电流的热效应产生的热来驱潮
15. 热 2.64×104 2.4×103
16. 6 144 1
17. 串 小于 少
18. 6 97.5%
19. 串联 10 16
20. 3.36×105 336
21.(1)2000s; (2)略; (3);(4)略
22. 热效应 a
23. S、S1 0.5A 550W 396000J