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电流做功与电功率
第十六章
第四节 科学探究:电流的热效应
知识点1 电流的热效应
1.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,分别接入家庭电路中。如果它们正常工作,在相同的时间内 ( )
A.电冰箱消耗的电能最多
B.电脑消耗的电能最多
C.电热毯消耗的电能最多
D.三者消耗相同的电能
D
知识点2 探究影响电热的因素
2.如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器,其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。
甲
乙
(1)实验中通过观察U形管中______________的变化来比较导体所产生热量的多少。
(2)用甲装置进行实验时,一段时间后,______侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。(选填“左”或“右”)
(3)乙装置中是探究电流产生的热量跟________的关系,若把右侧并联的两根电阻丝都放入透明容器内,一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧密闭容器中电阻丝产生的热量较多。
液面高度差
右
电流
左
知识点3 焦耳定律
3.如图所示是探究电流通过导体产生热量与________关系的装置。电阻丝R1和R2通过导线接到电源电压为12 V的电路中,闭合开关后通电50 s时,电阻R2产生的热量为_______J。
电阻
320
4.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=20 Ω,R2=10 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A,通电2 min,此时电阻产生的热量是_______J,当S1、S3闭合,S2断开时,电路的总功率为______W。
432
5.4
5.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3,通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为 ( )
A.4∶9 B.9∶4
C.2∶3 D.3∶2
C
6.一根电热丝的电阻值为R,将它接在电压为U的电路中时,在时间t内产生的热量为Q。使用一段时间后,将电热丝剪掉一小段,剩下一段的电阻值为 0.5R。现将剩下的这段电热丝接入电路,则 ( )
A.若仍将它接在电压为U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5Q
B.若仍将它接在电压为U的电路中,产生的热量为Q,所需时间为2t
C.若将它接入电压为0.5U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5Q
D.若将它接入另一电路,在时间t内产生的热量仍为Q,这个电路的电压为0.5U
C
能 力 提 升
7.如图所示的电路中,R1∶R2∶R3=1∶2∶3,闭合开关后,两电流表A1、A2示数之比为I1∶I2=________,在相同的时间里,R1、R2、R3产生的热量之比为 Q1∶Q2∶Q3=___________。
5∶9
6∶3∶2
8.如图所示的电路中,电源电压12 V不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的B端时,电压表的示数为6 V,在10 s内定值电阻R1产生的热量为36 J;当滑片P置于滑动变阻器的中点时,在10 s内R2产生的热量是________。
32 J
9.如图所示,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,由甲地向乙地输电,两条输电线总电阻为10 Ω,甲地电源的电压为220 V不变,下列说法正确的是 ( )
A.乙地用户用电器上的电压仍为220 V
B.若出现触电事故,应迅速直接用手拉开触电人员
C.在100 s的时间内,输电线上产生的热量为4.84×105 J
D.当乙地用户消耗的总功率增大时,相同时间内输电线上产生的热量增多
D
10.现有“6 V 3 W”和“12 V 6 W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是 ( )
A.通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B.通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C.两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D.两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1 A
C
11.为了缓解用眼疲劳,妈妈购买了一款电加热眼罩,如图所示是电热眼罩的工作原理图,可以通过手动调节高、中、低三挡加热。其相关数据如表所示。R1、R2都是电热丝,S3为单刀双掷开关(即S3只能接在触点a或b)。求:
(1)R1的阻值。
(2)当眼罩在低温挡正常工作时的电功率。
(3)眼罩在高温挡正常工作10 min产生的热量。
额定充电(放电)电压 5 V
R2的阻值 10 Ω
中挡额定功率 5 W
核 心 素 养