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5年中考题分类---焦耳定律
一、选择题
1、(2024年山东滨州) 某次实践活动中,小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示,他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是( )
A. 当S接“1”时,电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃,水吸收的热量为1.26×107J
C. R的阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,可使图丙所示电能表的转盘转100r
2、(2023年北京)如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的是( )
A. 通过R1的电流等于通过R2的电流
B. R1两端的电压大于R2两端的电压
C. R1的电功率大于R2的电功率
D. R1消耗的电能小于R2消耗的电能
3、(2023年甘肃金昌)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
4、(2022河南) 如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时,下列说法正确的是( )
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D. 通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大
5、(2022湖南长沙)下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
6、(2022山东聊城) 如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是( )
A. 形管中液面高度变化反映了电阻产生热量的多少
B. 通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C. 右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小
D. 通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
7、(2021四川自贡)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C.图甲中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
D.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
8、(2021北京)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是
A.电冰箱 B.电视机 C.电脑 D.电热水壶
9、(2020浙江衢州))下列用电器把电能主要转化为机械能的是
A. 电风扇 B.电灯 C.电饭煲 D.电熨斗
10、(2020聊城)左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有图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
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1.08X 105J
D.若家中只接人电饭煲,在高挡正常工作10nin.电能表示数将变成7328.6kW h
11、(2020福建)物理学中以欧姆为单位的物理量是( )
A. 电阻 B. 电功 C. 电流 D. 电压
12、(2020江西)许多实验仪器的制作都运用了转换的思路,将不易观测的量或现象转换为容易观测的量或现象,如图所示的实验仪器中,没有利用这种制作思路的( )
A. 简易U形压强计 B. 卷尺 C. 电压表 D. 电能表
13、(2020淮安)图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
14、.(2020达州)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
15、(2020福建)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电热水壶 D. 电冰箱
16、(2020广东东莞)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电脑 C.电风扇 D.电饭煲
17、(2020年浙江温州)电蚊拍灭蚊时,蚊子碰到金属网形成闭合电路,蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是
A. 蚊子是可以导电的
B..电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C. 蚊子烧毁是因为电流的热效应
D. D.烧毁时可能没有电流通过蚊子
18、(2021山东临沂).在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中( )
A.灯泡的亮度变大 B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变小 D.电路的总功率变大
19、(2022湖南常德)用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是( )
A. 观察温度计的示数比较电流产生的热量
B. 该实验装置可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电阻的关系
C. 该实验装置还可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电流的关系
D. 甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
二、填空题
20、(2024江苏盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为______W。
21、(2024江苏盐城)芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有______,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的______效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过______的方式改变芯片内能。
22、(2024江苏苏州)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
23、(2024年四川泸州)小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω,家用电能表的信息如图所示,只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min,电能表指示灯应闪烁________次,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为________J,电茶炉烧水的效率为________。【】
24、(黑龙江龙东)如图是“探究通电导体产生热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
25、(黑龙江龙东)小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能,将电热水器单独连接在电路中,观察到电能表上的铝盘1min转了60转,电热水器消耗的电能是___________kW·h,如果这些能量由天然气来提供,需要完全燃烧__________的天然气。
26、(2022广西北部湾) (1)图甲是某物质熔化时的温度变化曲线,由图可知,该物质属于______(选填“晶体”或“非晶体”),图中A点对应的温度如图乙温度计所示,读数为______℃;
(2)图丙是“探究平面镜成像的特点”的实验装置,该实验用______分别测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离。当蜡烛向玻璃板靠近时,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图丁所示,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,是为了探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,______侧U形管中液面高度的变化较大。
27、(2022辽宁营口)如图所示,甲乙两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后________(选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大,实验表明:电流通过导体产生的热量跟________(选填“电流”或“电阻”)的大小有关;当电流为0.2A时,通电10s甲容器中的电阻产生的热量是________J。
28、(2022辽宁本溪铁岭辽阳)用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min,______(填“左”或“右”)侧U形管液面高度变化更大,电阻R1与R2产生的热量之比为______。
29、(2022江苏扬州) 如图1所示,将阻值为R0=5Ω,R1=10Ω,R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中,可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路,将S置于1,通电1分钟,A、B两温度计示数分别升高和,R1的功率为P1,则___________(选填“>”、“<”或“=”,下同)。断开S,待煤油温度降到初温,将S置于2,通电1分钟,A温度计示数升高,R2的功率为P2,则___________,P1___________ P2。
30、(2022黑龙江龙东) 如图所示是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。电源电压为且保持不变,将滑动变阻器滑片移至最右端,在内电流通过电阻丝产生的热量为__________。
31、(2022齐齐哈尔)如图所示是“探究电镜通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系,实验前应选择___________(选填“甲” 或“乙”)裝置。如果甲裝置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A,则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是___________J。
32、(2021四川乐山)电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,则自动开关S闭合时,电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态。一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生的热量为 _________J。
33、(2024年河北)如图所示为某储水式电热水器的铭牌,它表明该热水器的额定电压为___V。若该热水器正常工作3000s,可将一箱装有额定容量的水从25℃加热到50℃,则这个过程中水吸收的热量为___J,热水器的效率为___%(结果保留整数)。水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
型号 额定电压 220V
额定容量 80L 额定频率 50Hz
额定最高温度 75℃ 额定功率 3000W
防水等级 IP×4 额定内压 0.8MPa
出厂编号
34、(2022湖南永州)小华家有一个额定电压为220V、额定电流为5A的电热水壶,该电热水壶正常工作42s产生的热量为 46200 J,这些热量的80%被质量为1kg的水吸收,水升高的温度为 8.8 ℃,已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。
35、(2022黑龙江绥化). 某饮水机额定加热功率为500W,水箱容积为1L,在额定电压下将满箱水从75℃加热到95℃,用时210s,则水箱中的水吸收的热量是___________J,该饮水机的效率是___________。
36、(2022广东) 家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
37、(2022湖南长沙)用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功是___________J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为___________%;若减小动滑轮的重力,起重机的机械效率将变___________。
38、(2020齐齐哈尔)小刚同学进行科学实践活动,利用手表和电能表測量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示。他只让空调工作,观察到5min内电能表的表盘转过300转,则空调消耗的电能是 ____________ kW h,空调的实际功率为 _________ kW。
(2020江苏镇江).额定电压为220V的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5A,则电热丝正常工作时的电阻为_____Ω,工作10min产生的热量为_____J。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远_____(选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故.
40、(2020江苏镇江).某电烤箱内部简化电路如图1所示,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝,铭牌上的部分参数如图2所示,该电烤箱处于低温挡时,正常工作12min所消耗的电能为_____kW h,R2的阻值为_____Ω,R1的横截面积比R2的_____
41、 (2020内蒙古通辽).某电热水器简化电路如图所示,保温功率为220W,加热功率为1100W,R1和R2均为定值电热丝,S为自动开关,电热丝R1的阻值为______Ω;如果该电热水器的热效率为80%,将2L的水从12°C加热至沸腾,需要______s。[已知 ,ρ水=1.0g/cm3]
42、(2020辽宁朝阳)将电阻R1和R2串联后接在6V的电源上,R1=40Ω, R2=20Ω, 则通过R1的电流为____A,通电1min后,R2所产生的热量为______J。
43、(2020江苏南通)洗发后,小丽站在镜前使用电吹风吹头发
(1)她发现镜面起雾,雾的形成是_____现象,该过程要_____热量,擦干镜子后,小丽看到镜子中自己等大的_____像
(2)电吹风简化电路如图,旋转扇形开关S,实现断开 冷风热风的转换,已知吹冷风时的功率为100W,R=48.4Ω,若家中只有电吹风工作,她用冷风 热风挡交替使用5mim,标有“1200imp/kW h”的电能表指示灯闪烁90次,则电吹风消耗_____J的电能,使用热风挡的时间为_____ min
44、(2020威海).一款家用电煮锅有加热和保温两个档位,工作电路如图所示,当开关S1闭合,S2______选填“断开”或“闭合”)时,处于加热档位,若加热时电路中电阻为42Ω,电路中电流为5A,加热2分钟,不计能量损失,能使质量为2kg的水从20℃升高到______℃ (c水=4.2×103/(kg ℃)
45、(2020福建)民航局规定:严禁乘客携带超过160W h(瓦 时)的锂电池上飞机,某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A h”字样,充满电后,存储的电能为______kW h,该笔记本电脑______(选填“能”或“不能”)带上飞机。
47、(2020天水)(1分)现有两电热丝,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联起来,通电10s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多是 ______ J。
48、(2020宁夏)小朋友在玩电动玩具车时,如果用手将其按住,不让车轮转动,很容易烧坏电动机,这是因为电动机线圈的电阻_______(选填“很大”或“很小”),此时通过电动机线圈的电流会_______(选填“很大”或“很小”),根据_______知,短时间内会在线圈中产生大量的热,从而将线圈烧坏
49、(2020四川乐山)如图所示,在两个透明容器中密封着等量的空气,U型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=2R2=20Ω,电源电压U=6V。闭合开关后,甲管中液面比乙管中液面上升得 _______ (选填“慢”、“快”或“相同”),当滑动变阻器滑片P移至最右端时,在1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量Q= _________J。
50、(2020浙江绍兴)图甲是某电烤箱的内部简化电路图,图乙是电烤箱铭牌的部分信息,R0和R均为电热丝,其他电阻均忽略不计,已知R=202欧。
(1)电烤箱A、B触点中连接火线的是 __________ 触点。
(2)闭合总开关,将旋钮开关转到如图所示位置,此时电烤箱处于 ________ (选填“高温档”或“低温档”)。
(3)在额定电压下,电烤箱高温档工作2分钟产生内能 _________ 焦。
51、(2021河南)图为一款养生壶的电路简图该壶有“加热”和“保温”两挡,电源电压为220V,电阻丝R1、R2的阻值分别为44Ω、356Ω。养生壶在“加热”档工作时,电功率为______W;现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至75℃加热过程中若不计热量损失,所需时间为______s;养生茶的内能增加是通过______的方式实现的。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)
52、(2023年辽宁营口)图中是探究电流通过导体产生的热量与___________(选填“电流”或“电阻”)关系的装置; 装置中的 U形管___________(选填“是”或“不是”)连通器; 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为___________。
53、(2023年黑龙江齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的______效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电1min,这段线路便会损耗______J的电能。
54、(2023年云南)某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、,电炖盅处于高温挡。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作___________h。
55、(2021山东淄博)(3分)居家学习期间,小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯,物体a应选择________ (填“铅笔芯”或“塑料细棒”)。闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,说明电阻的大小与导体的__________有关。他断开家中其他用电器,记下电能表的示数如图乙所示,只让额定功率是220V 1000W的电热水器正常工作30min,电能表的读数变为_________ kW h。
56、(2021山东泰安)某导体的电阻是2Ω,通过1A的电流时,1min产生的热量是 120 J。
解析:知道导体的电阻、通过导体的电流以及通电时间,利用焦耳定律求产生的热量。电流产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×60s=120J;
57、(2021湖南长沙)中国的中医已有两千多年的历史,中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候,某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶,它有"加热"和"保温"两个挡位,简化电路图如乙图所示,其中S2是一个温控开关,温度过高时自动断开。
(1)当S1和S2闭合时,电煎药壶处于______挡位;
(2)电煎药壶在_____挡位工作时,通过P点的电流更小。
58、(2021四川成都)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050 ,R2=50 。开关S接“1”时,电热壶为______档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生 热量为______J。
59、(2021四川自贡)有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡,如图所示是其内部简化电路图,已知R0=44Ω,R1=1056Ω,当S接1时,电热水壶处于_______ (选填“烧水”和“保温”)挡,当S接2时,通电2min该电热水壶产生的热量是 _________J。
60、(2021四川攀枝花) 物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量,则这个电炉的电功率为______W,电阻丝工作时的电阻为______Ω。
61、(2021福建)某手机电池容量为4200 mAh,,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满。充电效率为84%,需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的______较大。
(2021黑龙江龙东)小丽在用的电热水壶烧水,壶里装有质量、初温的水,通电将水烧开,则壶中水吸收的热量是______,电热水壶消耗的电能是______(已知当地气压为1标准大气压,水的比热容为)。
63、(2021黑龙江绥化).某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如图所示,饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为_________J,此时家中的实际电压为_________V。
64、(2021山东临沂).仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路,正常工作6min,电能表的转盘转过了360r,则电热水壶消耗的电能为_________kW·h,电功率为________kW。
65、(2021广东)题13图是探究电流通过导体产生的热量与____ _______关系的实验装置,实验中用U形管内液面的____ _______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后,容器____ _______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
66、(2020四川成都A卷)小彬用图10所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3V,电阻丝R1= 10,R2 =20Ω,两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到___气球先鼓起来。甲气球己气球通电1min ,R2产生的热量为 _________ J。
67、(2021黑龙江齐齐哈尔)如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间后,__________侧U型管液面高度的变化较大(选填“左”或“右”),如果通过甲容器中电阻丝的电流是2A,则乙容器中电阻丝在1min 内产生的热量是__________。
68、(2021广东)题22图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,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。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装___ ___,B处应安装___ __。(选填“电动机”或“电阻丝”)。
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关___ ____。要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关_____ ______。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃.假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2=___________。
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会___ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
实验题
69、(2020湖北鄂州).如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是______;
(3)通过对比观察,______(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越______导体产生的热量越多。
70、(2020泰州)如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红__________(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
71、(2024年江苏无锡) 用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,其中、。闭合开关前,记录下煤油的初温度,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的______相等时,导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻产生的热量为______J。
序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
72、(2022湖北宜昌)小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6V。
(1)小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时,______,电阻产生的热量越多”的结论。
(2)小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是( )
A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连导线却不怎么热
(3)为了验证猜想,小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验,如图乙所示,请你用笔画线把电路连接完整。______闭合开关,她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显,原因是______,请你提出改进办法:______。
73、(2022江苏无锡)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时间,记录下煤油的末温度,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为_________ 比较①③可知,导体产生的热量与____________有关;比较____________(选填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关,若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的探究是:____________。
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
74、(2020北京)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图20所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初 温都相同的煤油,以及阻值为R 1 和 R 2的电阻丝( R1<R2)。
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与________是否有关。
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用________来反映。
75、(2020湖北黄石)如图所示,两个密闭容器中接入电热丝R1、R2,右边容器上方接入电热丝R3,在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据______(选填“气体”“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少,已知R1=10Ω,R3=6Ω,为了研究电流产生的热量与电流的关系,则R2=______Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中,则可研究电流产生的热量与______的关系。
76、(2020湖北十堰)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_______。
77、(2020济宁)电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。为探究其原因,小明连接了如图所示的实验电路,其中 。
(1)实验中通过________(选填“温度计示数”“加热可时间”或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法:让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块,通过木块________来反映动能的大小。
(2)实验表明:在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”的原因:________。
78、(2020广东).如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫______(选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______(选填 “多”或“少”)。
79、(2020广州)我们用图中的装置进行实验,根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得“R1产生的热量比R2多”,依据是______;
(2)根据上述信息,可判断R1______R2(选填“>”“=”“<”)。
80、(2023年北京)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
(1)该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同;
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,实验结论是:________。
81、(2023年山东济宁)电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,两电阻丝阻值不同()。
(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制______和______相等;
(2)通电一段时间后,通过观察______来比较电流做功多少;
(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝______(选填“”或“”)做的功多;
(4)若两端的电压为3V,电路中的电流为0.4A,则10s内电流通过做的功为______J。
82、(2023年山东枣庄)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,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。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合,并将它们__________接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,__________。
(3)实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
83、(2023年云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉___________;
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R___________(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察___________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少;
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:___________;
(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________(请举一例);
(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中___________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻___________联(选填“串”或“并”)进行实验。
(6)本实验应用的研究方法有转换法和___________法。
84、(2020云南昆明)(8分)在“探究电流产生的热里与哪些因素有关”的实验中,提供了如图15的实验器材,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:
(1)请按照图15中的电路图将对应实物图连接完整;
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制________;电阻丝放出热量的多少,通过________来进行判断:
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1________△t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)
实验二:探宂电流产生的热S与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高△t1’(或△t2’________2△t1(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的________正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是.
85、(2021黑龙江龙东) 如下图所示,在研究电热与哪些因素有关的实验中,同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
(1)左侧密闭容器内电阻丝阻值为,右侧密闭容器外部,将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联,目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同,右侧容器内电阻丝的阻值应为______,才能符合实验研究的要求;
(2)在第(1)问实验中测得,左侧容器内电阻丝的电流大小为,则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______;形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差,说明:___________;
(3)本实验是研究电流的_______效应,从能量转化的角度分析,是______能转化为______能。
86、(2021贵州黔东南州)如图17 所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 ___________不相等。
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是 。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化,______________ (选填 “甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ________________(选填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。
87、(2021黑龙江绥化)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。(6分)
(1)实验中通过观察_____________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是_____________(填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,_____________越大,产生的热量越多。
(3)图中U形管_____________(选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的_____________不同。
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因:_____________。
88、(2021广西贵港)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,实验电路如图1所示,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻大小的关系;
(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;_______
(2)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______;电阻丝放出热量的多少,通过_______来进行判断。
(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少,a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容_______水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1加热的煤油,在实验一中温度升高Δt1,在实验二中温度升高Δt1′,则Δt1′_____2Δt1(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系(选填“成”或“不成”)。实验中,用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤,也可以得出相同的结论。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值_______的电阻丝(选填“相同”或“不同”),就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
89、(2022河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
22题
4题
25题
36题
47题
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5年中考题分类---焦耳定律答案
一、选择题
1、(2024年山东滨州) 某次实践活动中,小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示,他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是( )
A. 当S接“1”时,电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃,水吸收的热量为1.26×107J
C. R的阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,可使图丙所示电能表的转盘转100r
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当当S接“1”时,R被短路,电路中只有R0,此时电阻较小,由可知,功率较大,电热水器为高温挡,故A正确;
B.由表甲可知,热水器的容积为60L即0.06m3,则满箱水的质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg
则由20℃升高到70℃,水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(70℃-20℃)=1.26×107J
故B正确;
C.由表甲可知,高温档的功率为2000W,则R0的阻值为
低温档的功率为200W,则R和R0的总阻值为
根据串联电路电阻的关系可知,R的阻值为
R=R总-R0=242Ω-24.2Ω=217.8Ω
故C错误;
D.断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,消耗的电能为
电能表的转盘转
故D正确。
故选ABD。
2、(2023年北京)如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的是( )
A. 通过R1的电流等于通过R2的电流
B. R1两端的电压大于R2两端的电压
C. R1的电功率大于R2的电功率
D. R1消耗的电能小于R2消耗的电能
答案:D
解析:由题意可知,两电阻丝的材料相同,电阻丝R1比R2长且细,则R1>R2;
AB.因R1与R2并联,电阻两端的电压相等,由可知,电阻大的通过的电流小,所以通过R1的电流小于通过R2的电流,故AB错误;
C.由可知,R1电功率小于R2的电功率,故C错误;
D.R1电功率小于R2的电功率,根据W=Pt可知,相同时间内R1消耗的电能小于R2消耗的电能,故D正确。
故选D。
3、(2023年甘肃金昌)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
答案:D
解析:A.电视机工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电脑工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电炉工作时电能主要转化为内能,是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
故选D。
4、(2022河南) 如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时,下列说法正确的是( )
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D. 通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大
答案:AC
解析:A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确;
BC.由图可知,左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联,通过的电流与通电时间相同,两个容器中的电阻丝阻值不同,因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误,C正确;
D.已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值,则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多,因此右侧容器中的U形管液面高度差较大,故D错误。
故选AC。
5、(2022湖南长沙)下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
答案:C
解析:电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电蚊香加热器工作时将电能转化为内能;
A.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故A不符合题意;
B.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能,故B不符合题意;
C.电饭煲是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能,故C符合题意;
D.电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
6、(2022山东聊城) 如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,左侧形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是( )
A. 形管中液面高度变化反映了电阻产生热量的多少
B. 通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同
C. 右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小
D. 通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
答案D
解析
A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化,即可以通过U形管液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确,不符合题意;
B.由图可知两个电阻串联在一起,根据串联电路中电流的规律可知,通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同,故B正确,不符合题意;
C.由电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流大小相等,根据Q=I2Rt可知,当通电时间和通电电流相同时,电阻越大产生的热量就越多,形管中液面高度差就越高,所以可得右边容器中的电阻比左边容器中的电阻小,故C正确,不符合题意;
D.两个容器中的通电电流和通电时间相同,电阻大小不同,由Q=I2Rt可知,电流通过两个电阻产生的热量不同,两个容器中空气吸收的热量不同,故D错误,符合题意。
故选D。
7、(2021四川自贡)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法错误的是( )
A.U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C.图甲中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
D.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
答案:B
解析:A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来,容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差,由此反映出产生的热量多少,故选项A说法正确;B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的,故气体内能增大是通过热传递的方式改变的,故选项B说法错误;C.甲图中电阻之比为:R1:R2=5Ω:10Ω=1:2;串联电路中电流相等,故电流之比为:I1:I2=1:1;图甲中电阻产生热量之比为:===;D.图乙中容器中电阻相等,根据串并联电路关系可知,他们的电流不等,并联电阻支路中电流为干路电流的一半,两边容器中电阻的电流不同,可以用来探究产生热量与电流大小的关系,故选项D说法正确。故选:B。
8、(2021北京)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是
A.电冰箱 B.电视机 C.电脑 D.电热水壶
答案:D
9、(2020浙江衢州))下列用电器把电能主要转化为机械能的是
A. 电风扇 B.电灯 C.电饭煲 D.电熨斗
答案:A
10、(2020聊城)左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有图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
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1.08X 105J
D.若家中只接人电饭煲,在高挡正常工作10nin.电能表示数将变成7328.6kW h
答案:D
11、(2020福建)物理学中以欧姆为单位的物理量是( )
A. 电阻 B. 电功 C. 电流 D. 电压
答案:A
12、(2020江西)许多实验仪器的制作都运用了转换的思路,将不易观测的量或现象转换为容易观测的量或现象,如图所示的实验仪器中,没有利用这种制作思路的( )
A. 简易U形压强计 B. 卷尺 C. 电压表 D. 电能表
答案:B
13、(2020淮安)图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
答案:D。
14、.(2020达州)以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图,这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
答案:D
15、(2020福建)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电热水壶 D. 电冰箱
答案:C
16、(2020广东东莞)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电脑 C.电风扇 D.电饭煲
答案:D
17、(2020年浙江温州)电蚊拍灭蚊时,蚊子碰到金属网形成闭合电路,蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是
A. 蚊子是可以导电的
B..电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C. 蚊子烧毁是因为电流的热效应
D. D.烧毁时可能没有电流通过蚊子
答案:D
18、(2021山东临沂).在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中( )
A.灯泡的亮度变大 B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变小 D.电路的总功率变大
答案:D
解析:灯和变阻器并联,电流表测总电流,电压表测电源电压,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中,变阻器电阻变小,总电阻变小,电流表示数变大,因为并联,灯泡亮度不变,电源电压不变,电压表示数不变,根据P=UI,电路的总功率变大,故ABC不符合题意,D符合题意。
19、(2022湖南常德)用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是( )
A. 观察温度计的示数比较电流产生的热量
B. 该实验装置可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电阻的关系
C. 该实验装置还可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电流的关系
D. 甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
答案:D
解析:
A.电流做功产生热量,通过热传递使液体的温度升高,温度计的示数增大,观察温度计的示数比较电流产生的热量,这里体现了转换法,故A正确,A不符合题意;
B.该实验装置两电阻丝串联,电流相同,通电时间相同,电阻不同,产热不同,可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电阻的关系,故B正确,B不符合题意;
C.通过移动滑动变阻器,改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,观察温度计示数的变化,比较电流产生的热量,所以该实验装置还可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电流的关系,故C正确,C不符合题意;
D.质量相同的不同液体,比热容不同,吸热能力不同,吸收相同的热量温度变化不同,无法通过温度计的示数的变化比较产热的多少,故D不正确,D符合题意。
故选D。
二、填空题
20、(2024江苏盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为______W。
【答案】 ①. 326.6 ②. 8800 ③. 180
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表显示的数字为003266,最后一位是小数,单位是kW·h,此时的读数为326.6kW·h。
[2]由电能表的参数可知,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
[3]当指示灯闪烁了48次消耗电能
该用电器实际功率
21、(2024江苏盐城)芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有______,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的______效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过______的方式改变芯片内能。
【答案】 ①. 电阻 ②. 热 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]由于芯片原件有电阻,电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
[3]散热部件与芯片紧密接触,热量通过热传递的方式传递给散热部件,从而起到降温作用。
22、(2024江苏苏州)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【答案】 ①. 热 ②. 3023.6 ③. ④. 等于
【解析】
【详解】[1]电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象是电流的热效应。
[2]电能表的读数方法:最后一位是小数,由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
[3]电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次,电能表参数“3200imp/(kW·h)”,则 1min 内消耗电能
[4]电热水器的实际功率为
实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
23、(2024年四川泸州)小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω,家用电能表的信息如图所示,只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min,电能表指示灯应闪烁________次,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为________J,电茶炉烧水的效率为________。【】
答案:160;;70%
解析:电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min,消耗的电能为
电能表指示灯应闪烁的次数为
水吸收的热量为
电茶炉烧水的效率为
24、(黑龙江龙东)如图是“探究通电导体产生热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
【答案】 ①. 电流 ②. 12
【解析】
【详解】[1]右侧两个电阻并联,然后与左侧电阻串联,根据并联电路电流规律可知,所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流,两个容器内的电阻值都是,通电相同时间,所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。
[2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A,根据并联电路的电流特点,通过右侧容器中电阻丝的电流是
1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为
25、(黑龙江龙东)小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能,将电热水器单独连接在电路中,观察到电能表上的铝盘1min转了60转,电热水器消耗的电能是___________kW·h,如果这些能量由天然气来提供,需要完全燃烧__________的天然气。
【答案】 ①. 0.02 ②.
【解析】
【详解】[1]电能表盘中的3000r/(kW h)表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000r,则转60r实际消耗的电能
[2]干木柴的热值,由得,这些能量若由完全燃烧的天然气放出,需要的天然气的体积
26、(2022广西北部湾) (1)图甲是某物质熔化时的温度变化曲线,由图可知,该物质属于______(选填“晶体”或“非晶体”),图中A点对应的温度如图乙温度计所示,读数为______℃;
(2)图丙是“探究平面镜成像的特点”的实验装置,该实验用______分别测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离。当蜡烛向玻璃板靠近时,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图丁所示,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,是为了探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,______侧U形管中液面高度的变化较大。
答案 (1)晶体 49 (2)刻度尺 不变 (3) 电阻 右
解析:
(1)由图甲可知,该物质熔化时温度保持不变,所以该物质有固定的熔点,是晶体。
[2]由图乙可知,该温度计分度值为1℃,液柱所在位置的示数为49℃。
(2)探究平面镜成像的特点为了研究像距和物距的关系,用刻度尺分别测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离,即为物距和像距;
由平面镜成像规律可知,像与实物大小相等,当蜡烛向玻璃板靠近时,实物大小不变,所以像的大小不变。
(3)由图丁可知,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,通过两个电阻丝的电流相等,两个电阻丝的电阻不同,所以可以探究电流产生的热量与电阻的关系;由可知,在电流相同下,通电一段时间后,电阻大的右侧产生的热量多,右侧U形管中液面高度的变化较大。
27、(2022辽宁营口)如图所示,甲乙两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后________(选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大,实验表明:电流通过导体产生的热量跟________(选填“电流”或“电阻”)的大小有关;当电流为0.2A时,通电10s甲容器中的电阻产生的热量是________J。
答案: 甲 电阻 4
解析:电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,由图可知,甲乙中的电阻串联在电路中,电流和通电时间相同,根据焦耳定律可知电阻越大,产生的热量越多,所以甲中产生的热量多,U形管液面高度较大,即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
电流为0.2A时,通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
28、(2022辽宁本溪铁岭辽阳)用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min,______(填“左”或“右”)侧U形管液面高度变化更大,电阻R1与R2产生的热量之比为______。
答案: 电阻 右 1:2
解析:如图所示的装置,大小不同的电阻串联在电路中,电流相同,探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系。
根据焦耳定律可知,电流和通电时间相同时,电阻越大产生热量越多,则右侧电阻产生的热量更多,右侧U形管液面高度变化更大。
[3]根据焦耳定律可知,电流和通电时间相同时,产生热量和电阻成正比,则
电阻R1与R2产生的热量之比为1∶2。
29、(2022江苏扬州) 如图1所示,将阻值为R0=5Ω,R1=10Ω,R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中,可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路,将S置于1,通电1分钟,A、B两温度计示数分别升高和,R1的功率为P1,则___________(选填“>”、“<”或“=”,下同)。断开S,待煤油温度降到初温,将S置于2,通电1分钟,A温度计示数升高,R2的功率为P2,则___________,P1___________ P2。
答案: 温度计示数升高的多少 ②< > >
解析:如图1所示,若通电,根据焦耳定律得产生的热量,被煤油吸收,使煤油温度升高。根据得质量相同的煤油,升高的温度不同,吸收的热量不同,所以可以通过比较温度计示数升高的多少来比较电阻丝产生热量的多少。
按图2连接电路,将S置于1,R0与R1串联,则通过R0与R1的电流相同,设电源电压为U,通电1分钟,根据焦耳定律和欧姆定律得,电阻R0产生的热量
电阻R1产生的热量
因为R0=5Ω,R1=10Ω,即
所以
在根据得,A、B两温度计示数分别升高
[3]按图2连接电路,将S置于1,R1的功率为
①
断开S,待煤油温度降到初温,将S置于2,通电1分钟,R0与R2串联,则通过R0与R2的电流相同,根据焦耳定律和欧姆定律得,电阻R0产生的热量
因为
即
所以
A温度计示数升高,则
[4]R2的功率为
②
由①②解得
30、(2022黑龙江龙东) 如图所示是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。电源电压为且保持不变,将滑动变阻器滑片移至最右端,在内电流通过电阻丝产生的热量为__________。
答案: 电阻 54
解析:如图所示两个电阻大小不相等,处于串联状态,电流相同,所以是“探究通电导体产生的热量与电阻大小关系”的实验装置。
当滑动变阻器滑片移至最右端时,电路中只有两个电阻串联,电路中的电流为
在内电流通过电阻丝产生的热量为
31、(2022齐齐哈尔)如图所示是“探究电镜通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。若探究电流通过导体产生热量与电流的关系,实验前应选择___________(选填“甲” 或“乙”)裝置。如果甲裝置中通过5Ω电阻丝的电流为0.6A,则甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是___________J。
答案: 乙 216
解析:
[1]探究电流通过导体产生热量与电流的关系,应保证在电阻相同、通电时间相同情况下,比较不同大小电流通过导体后产生热量的大小。乙装置中,浸在液体中的两个电阻阻值均为5Ω,且由于右侧浸在液体的5Ω电阻与另外一个5Ω电阻并联,同时与左侧浸在液体的5Ω电阻串联,故通过右侧浸在液体的5Ω电阻的电流要大于左侧浸在液体的5Ω电阻串联,进而可以在电阻相同、通电时间相同情况下,比较不同大小电流通过导体后产生热量的大小。
[2]根据焦耳定律可知,甲装置中10Ω电阻丝在1min内产生的热量是
32、(2021四川乐山)电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,则自动开关S闭合时,电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态。一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生的热量为 _________J。
答案:加热 27000
解析:当S断开时,电路R1和R2串联,电阻比较大,电功率比较小,为保温状态;当S闭合时,电路中R2工作,总电阻比较小,电功率比较大,为加热状态。Q=Pt=450W×60s=27000J。
故答案为:加热 27000.
33、(2024年河北)如图所示为某储水式电热水器的铭牌,它表明该热水器的额定电压为___V。若该热水器正常工作3000s,可将一箱装有额定容量的水从25℃加热到50℃,则这个过程中水吸收的热量为___J,热水器的效率为___%(结果保留整数)。水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
型号 额定电压 220V
额定容量 80L 额定频率 50Hz
额定最高温度 75℃ 额定功率 3000W
防水等级 IP×4 额定内压 0.8MPa
出厂编号
【答案】 ①. 220 ②. 8.4×106 ③. 93%
【解析】
【详解】[1]由表中数据可得,该热水器的额定电压为220V。
[2][3]由题意可得,额定容量的水的质量为
由题意及可得,该过程中水吸收的热量为
过程中所消耗的电能为
W=Pt=3000W×3000s=9×106J
则热水器的效率为
34、(2022湖南永州)小华家有一个额定电压为220V、额定电流为5A的电热水壶,该电热水壶正常工作42s产生的热量为 46200 J,这些热量的80%被质量为1kg的水吸收,水升高的温度为 8.8 ℃,已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。
答案:46200;8.8。
解析:根据W=UIt计算电热水壶产生的热量,根据效率公式计算出吸收热量,再根据热量公式计算出变化温度。
:电热水壶正常工作42s产生的热量Q=W=UIt=220V×5A×42s=46200J;
水吸收的热量Q吸=80%Q=0.8×46200J=36960J;
由Q=cmΔt可得Δt===8.8℃。
35、(2022黑龙江绥化). 某饮水机额定加热功率为500W,水箱容积为1L,在额定电压下将满箱水从75℃加热到95℃,用时210s,则水箱中的水吸收的热量是___________J,该饮水机的效率是___________。
答案: 80%
解析:
水箱中的水的质量是
水箱中的水吸收的热量是
消耗的电能为
该饮水机的效率是
36、(2022广东) 家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
答案: 并 大于
解析:家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器之间互不干扰,都能独立工作,所以它们是并联的。
用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量
由于在烧水过程中,水会不断的向外散热,所以电热水壶实际消耗的电能会大于水吸收的热量。
37、(2022湖南长沙)用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功是___________J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为___________%;若减小动滑轮的重力,起重机的机械效率将变___________。
答案: 1.2×104 40 大
解析:将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功为
W有用=Gh=3000N×4m=1.2×104J
电动机功率为3000W,此过程用时10s,做的总功为
W总=Pt=3000W× 10s= 3×104J
起重机的机械效率为
若减小动滑轮的重力,将重物提升同样的高度,做的额外功变小,做的有用功不变,总功变小,根据机械效率的公式,起重机的机械效率将变大。
38、(2020齐齐哈尔)小刚同学进行科学实践活动,利用手表和电能表測量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示。他只让空调工作,观察到5min内电能表的表盘转过300转,则空调消耗的电能是 ____________ kW h,空调的实际功率为 _________ kW。
答案:0.1;1.2。
39、(2020江苏镇江).额定电压为220V的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5A,则电热丝正常工作时的电阻为_____Ω,工作10min产生的热量为_____J。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远_____(选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故答案: 44 6 .6 ×105 小于
40、(2020江苏镇江).某电烤箱内部简化电路如图1所示,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝,铭牌上的部分参数如图2所示,该电烤箱处于低温挡时,正常工作12min所消耗的电能为_____kW h,R2的阻值为_____Ω,R1的横截面积比R2的_____
答案: (1). 0.1 (2). 48.4 (3). 小
41、 (2020内蒙古通辽).某电热水器简化电路如图所示,保温功率为220W,加热功率为1100W,R1和R2均为定值电热丝,S为自动开关,电热丝R1的阻值为______Ω;如果该电热水器的热效率为80%,将2L的水从12°C加热至沸腾,需要______s。[已知 ,ρ水=1.0g/cm3]
答案: 176Ω 840s
42、(2020辽宁朝阳)将电阻R1和R2串联后接在6V的电源上,R1=40Ω, R2=20Ω, 则通过R1的电流为____A,通电1min后,R2所产生的热量为______J。
答案: 0.1 12
43、(2020江苏南通)洗发后,小丽站在镜前使用电吹风吹头发
(1)她发现镜面起雾,雾的形成是_____现象,该过程要_____热量,擦干镜子后,小丽看到镜子中自己等大的_____像
(2)电吹风简化电路如图,旋转扇形开关S,实现断开 冷风热风的转换,已知吹冷风时的功率为100W,R=48.4Ω,若家中只有电吹风工作,她用冷风 热风挡交替使用5mim,标有“1200imp/kW h”的电能表指示灯闪烁90次,则电吹风消耗_____J的电能,使用热风挡的时间为_____ min
答案: 液化 放 虚 2.7×105 4
44、(2020威海).一款家用电煮锅有加热和保温两个档位,工作电路如图所示,当开关S1闭合,S2______选填“断开”或“闭合”)时,处于加热档位,若加热时电路中电阻为42Ω,电路中电流为5A,加热2分钟,不计能量损失,能使质量为2kg的水从20℃升高到______℃ (c水=4.2×103/(kg ℃)
答案: 闭合 35
45、(2020福建)民航局规定:严禁乘客携带超过160W h(瓦 时)的锂电池上飞机,某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A h”字样,充满电后,存储的电能为______kW h,该笔记本电脑______(选填“能”或“不能”)带上飞机。
答案: 0.108 能
47、(2020天水)(1分)现有两电热丝,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联起来,通电10s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多是 ______ J。
答案:135。
48、(2020宁夏)小朋友在玩电动玩具车时,如果用手将其按住,不让车轮转动,很容易烧坏电动机,这是因为电动机线圈的电阻_______(选填“很大”或“很小”),此时通过电动机线圈的电流会_______(选填“很大”或“很小”),根据_______知,短时间内会在线圈中产生大量的热,从而将线圈烧坏
答案: 很小 很大 焦耳定律Q=I2Rt
49、(2020四川乐山)如图所示,在两个透明容器中密封着等量的空气,U型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=2R2=20Ω,电源电压U=6V。闭合开关后,甲管中液面比乙管中液面上升得 _______ (选填“慢”、“快”或“相同”),当滑动变阻器滑片P移至最右端时,在1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量Q= _________J。
答案:快 48
50、(2020浙江绍兴)图甲是某电烤箱的内部简化电路图,图乙是电烤箱铭牌的部分信息,R0和R均为电热丝,其他电阻均忽略不计,已知R=202欧。
(1)电烤箱A、B触点中连接火线的是 __________ 触点。
(2)闭合总开关,将旋钮开关转到如图所示位置,此时电烤箱处于 ________ (选填“高温档”或“低温档”)。
(3)在额定电压下,电烤箱高温档工作2分钟产生内能 _________ 焦。
答案:(1)A
(2)低温档
(3)145200
51、(2021河南)图为一款养生壶的电路简图该壶有“加热”和“保温”两挡,电源电压为220V,电阻丝R1、R2的阻值分别为44Ω、356Ω。养生壶在“加热”档工作时,电功率为______W;现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至75℃加热过程中若不计热量损失,所需时间为______s;养生茶的内能增加是通过______的方式实现的。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)
答案: ①. 1100 ②. 210 ③. 热传递
解析:
[1]根据可知,电阻越大,电功率越小,当开关S2断开时,两电阻串联,总电阻最大,电功率最小,为保温档,当开关S2,闭合,只有电阻R1接入,故此时电阻阻值小,电功率大,为加热档,故加热档的电功率为
故加热档的电功率为。
[2]养生茶吸收的热量为
不计热量损失,即消耗电能为,则需要加热的时间为
故需要加热的时间为210s。
只涉及能量的转移,故是通过热传递的方式增加养生茶的内能。
52、(2023年辽宁营口)图中是探究电流通过导体产生的热量与___________(选填“电流”或“电阻”)关系的装置; 装置中的 U形管___________(选填“是”或“不是”)连通器; 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为___________。
答案: ①. 电流 ②. 不是 ③. 1∶4
解析:[1]根据实验装置可知,由于R1和R2的阻值都是5Ω,但是流过两个电阻的电流不同,可知图中是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
[2]由于装置中的U形管有一侧上端是封闭的可知其不是连通器。
[3]由于R1和R2的阻值相同,根据实验装置可知,流过R1的电流是流过R2的电流的2倍,根据可知,电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为1∶4。
53、(2023年黑龙江齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上会有能量的损耗,这主要是由于电流的______效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电流为100A,每输电1min,这段线路便会损耗______J的电能。
答案: ①. 热 ②.
解析:[1]由于输电线有电阻,电流通过导体一部分电能转化为内能,造成电能的损耗,这种现象叫电流的热效应。
[2]根据焦耳定律可得,这段电路损耗的电能为
54、(2023年云南)某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、,电炖盅处于高温挡。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作___________h。
答案:0.5
解析;根据题意可知,电炖盅高温功率为2000W,则电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作时间为
55、(2021山东淄博)(3分)居家学习期间,小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯,物体a应选择________ (填“铅笔芯”或“塑料细棒”)。闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,说明电阻的大小与导体的__________有关。他断开家中其他用电器,记下电能表的示数如图乙所示,只让额定功率是220V 1000W的电热水器正常工作30min,电能表的读数变为_________ kW h。
答案:铅笔芯 长度 1363.0
解析:(1)容易导电的物体叫导体;
(2)电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;
(3)知道电热水器的额定功率和正常工作时间,利用W=Pt求只有电热水器正常工作30min消耗的电能,可得后来电能表的示数.
解析:解:因为铅笔芯是导体,塑料棒是绝缘体,所以物体a应选择将铅笔芯连入电路,灯泡能发光;闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,铅笔芯接入电路的长度变短、连入的电阻变小,电路电流变大,说明电阻大小与导体长度有关;只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min,消耗的电能:W=Pt=1kW×h=0.5kW h;
电能表的示数变为:1362.5kW h+0.5kW h=1363.0kW h,
56、(2021山东泰安)某导体的电阻是2Ω,通过1A的电流时,1min产生的热量是 120 J。
解析:知道导体的电阻、通过导体的电流以及通电时间,利用焦耳定律求产生的热量。电流产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×60s=120J;
答案:120。
57、(2021湖南长沙)中国的中医已有两千多年的历史,中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候,某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶,它有"加热"和"保温"两个挡位,简化电路图如乙图所示,其中S2是一个温控开关,温度过高时自动断开。
(1)当S1和S2闭合时,电煎药壶处于______挡位;
(2)电煎药壶在_____挡位工作时,通过P点的电流更小。
答案:加热; 保温
58、(2021四川成都)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050 ,R2=50 。开关S接“1”时,电热壶为______档位。开关S接“2”时,通电5min,电流通过R2产生 热量为______J。
答案: (1). 加热 (2). 600
59、(2021四川自贡)有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡,如图所示是其内部简化电路图,已知R0=44Ω,R1=1056Ω,当S接1时,电热水壶处于_______ (选填“烧水”和“保温”)挡,当S接2时,通电2min该电热水壶产生的热量是 _________J。
解析:(1)由电路图可知,当开关S置于“1”挡时,两电阻串联,电路电阻最大,电源电压一定,由P=可知,电饭锅电功率最小,处于保温状态;
(2)当开关S置于“2”挡时,R1被短路,只有R0接入电路,电路电阻最小,电饭锅电功率最大,处于加热状态,
此时电路中电流:
I===5A;
通电1min电路产生的热量:
Q=I2R0t=(5A)2×44Ω×2×60s=1.32×105J。
答案:保温;1.32×105。
60、(2021四川攀枝花) 物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量,则这个电炉的电功率为______W,电阻丝工作时的电阻为______Ω。
答案: ①. ②.
61、(2021福建)某手机电池容量为4200 mAh,,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满。充电效率为84%,需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的______较大。
答案: ①. 55.5 ②. 电流
解析: [1]手机电池充满电需要的电能为
设需要充电时间为t1,则
代入数据
解得
[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大,所以充电线要粗一些,使得导线电阻要小一些,可以减小电流热效应产生的热量。
62、(2021黑龙江龙东)小丽在用的电热水壶烧水,壶里装有质量、初温的水,通电将水烧开,则壶中水吸收的热量是______,电热水壶消耗的电能是______(已知当地气压为1标准大气压,水的比热容为)。
答案: ①. 3.36105 ②. 3.6105
63、(2021黑龙江绥化).某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如图所示,饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为_________J,此时家中的实际电压为_________V。
答案:.6×104(或60000) 200
64、(2021山东临沂).仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路,正常工作6min,电能表的转盘转过了360r,则电热水壶消耗的电能为_________kW·h,电功率为________kW。
答案:0.12 1.2
解析: [1]电能表的转盘转过了360r,电热水壶消耗的电能
W=×1kW·h=×1kW·h=0.12kW·h
[2]电热水壶消耗的电能
W=0.12kW·h=4.32×105J
电热水壶工作的时间
t=6min=360s
电热水壶的电功率
P===1200W=1.2kW
65、(2021广东)题13图是探究电流通过导体产生的热量与____ _______关系的实验装置,实验中用U形管内液面的____ _______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后,容器____ _______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
答案:电流 高度差 甲
66、(2020四川成都A卷)小彬用图10所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3V,电阻丝R1= 10,R2 =20Ω,两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到___气球先鼓起来。甲气球己气球通电1min ,R2产生的热量为 _________ J。
答案:乙 12
67、(2021黑龙江齐齐哈尔)如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间后,__________侧U型管液面高度的变化较大(选填“左”或“右”),如果通过甲容器中电阻丝的电流是2A,则乙容器中电阻丝在1min 内产生的热量是__________。
答案:左
68、(2021广东)题22图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,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。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装___ ___,B处应安装___ __。(选填“电动机”或“电阻丝”)。
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关___ ____。要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关_____ ______。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃.假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2=___________。
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会___ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:(1)电阻丝 电动机
(2)S S和 S1
(3)1:2
变大
实验题
69、(2020湖北鄂州).如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等;
(2)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是______;
(3)通过对比观察,______(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越______导体产生的热量越多。
答案: (1). 电流 (2). 转换法 (3). 甲 越大
70、(2020泰州)如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红__________(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
答案: 控制电流和通电时间相同 电阻 能
71、(2024年江苏无锡) 用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,其中、。闭合开关前,记录下煤油的初温度,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的______相等时,导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻产生的热量为______J。
序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
【答案】 ①. 电阻 ②. 时间 ③. ③ ④. 250
【解析】
【详解】[1][2]比较序号①②,电阻和导体中的电流不变,通电时间越长,升高的温度越高,可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时,导体产生的热量与通电时间有关。
[3]探究导体产生的热量与电流大小的关系,保持电阻和通电时间相同,改变电流大小,R1和R2的阻值相等,所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。
[4]开关S接b,R2和R3串联,电路中的电流是0.5A,通电时间是200s,电阻产生的热量为
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J
72、(2022湖北宜昌)小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6V。
(1)小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时,______,电阻产生的热量越多”的结论。
(2)小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是( )
A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连导线却不怎么热
(3)为了验证猜想,小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验,如图乙所示,请你用笔画线把电路连接完整。______闭合开关,她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显,原因是______,请你提出改进办法:______。
答案: (1) 电流越大 (2) C (3) 电路中电流太小(或者电阻太大或者电压太低) 将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝(或增大电源电压)
解析:(1)由图甲可知,两容器内的电阻大小相等,右侧两根电阻丝并联,然后与左侧的电阻丝串联,根据串联电路和并联电路特点可知,左侧容器内的电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流,在通电时间相同的情况下,左侧U型管内液体的高度差大于右侧,说明左侧电阻丝产生的热量多,所以可以得出:在通电时间和电阻相同时,电流越大,电阻产生的热量越多。
(2)要探究电流产生的热量与电阻大小有关,要控制电流和通电时间相同。
A.正常工作时,“36V 54W”的灯泡的电流为
“12V 6W”的灯泡的电流为
电流不同,故A不符合题意;
B.接线板上接入的用电器越多,总功率越大,在电压不变时,根据欧姆定律可知,电流越大,没有控制电流相同,故B不符合题意;
C.电熨斗工作时,内部的电热丝和与之相连的导线串联,电流和工作时间相同,由于电热丝的电阻远大于导线电阻,电热丝产生的热量远大于导线产生的热量,说明电流产生的热量与电阻大小有关,故C符合题意。
故选C。
(3)要探究电流产生的热量与电阻大小有关,在电阻不同时,要控制电流和通电时间相同,应该把电源、开关和两段电阻丝串联起来,如图所示
较长时间后两个U形管的高度差均不明显,可能是电路的电流太小,导致电阻丝产生的热量较少,根据欧姆定律,可以把其中较大的100Ω的电阻换成一个阻值较小的电阻丝(不能为5Ω),也可以增大电源电压。
73、(2022江苏无锡)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中,其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前,记录下煤油的初温度t0;接通电源,同时闭合开关S1、S2,记录下电流I,通电相同时间,记录下煤油的末温度,结果如表所示,则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为_________ 比较①③可知,导体产生的热量与____________有关;比较____________(选填序号)可知,导体产生的热量与电阻有关,若要探究导体产生的热量与通电时间的关系,应进行的探究是:____________。
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
答案: 5:2 电流 ①② 只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量
解析:因为三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油,根据可得,吸收的热量与温度变化量成正比,R1所在锥形瓶内的液体温度升高
30℃-20℃=10℃
R2所在锥形瓶内的液体温度升高
24℃-20℃=4℃
故吸收热量之比为5:2;
由题可知,R1=R3=6Ω,两个电阻阻值相同,由表格数据可知,③的电流大于①的电流,而升高的温度是③多一些,根据控制变量法,所以能够得出导体产生的热量与电流有关。
根据题目可知R1 =6Ω、R2=3Ω,电阻不同,且①②电流相同,①升高的温度比②高,能够得出导体产生的热量与电阻有关。
只闭合开关S2,改变通电时间,观察温度计示数的变化量就能够探究导体产生的热量与通电时间的关系。
74、(2020北京)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图20所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初 温都相同的煤油,以及阻值为R 1 和 R 2的电阻丝( R1<R2)。
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与________是否有关。
(2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用________来反映。
答案:(1)电阻
(2)温度计示数的变化量
75、(2020湖北黄石)如图所示,两个密闭容器中接入电热丝R1、R2,右边容器上方接入电热丝R3,在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据______(选填“气体”“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少,已知R1=10Ω,R3=6Ω,为了研究电流产生的热量与电流的关系,则R2=______Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中,则可研究电流产生的热量与______的关系。
答案: 气体 10 电阻
76、(2020湖北十堰)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_______。
答案: 5 甲 4:1
77、(2020济宁)电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。为探究其原因,小明连接了如图所示的实验电路,其中 。
(1)实验中通过________(选填“温度计示数”“加热可时间”或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法:让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块,通过木块________来反映动能的大小。
(2)实验表明:在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”的原因:________。
答案:(1)温度计示数的变化移动的距离 (2)电炉丝的电阻远大于导线电阻
78、(2020广东).如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫______(选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______(选填 “多”或“少”)。
答案: 电阻 转换 少
79、(2020广州)我们用图中的装置进行实验,根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得“R1产生的热量比R2多”,依据是______;
(2)根据上述信息,可判断R1______R2(选填“>”“=”“<”)。
答案: (1). Q=cm t (2). >
80、(2023年北京)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
(1)该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同;
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,实验结论是:________。
答案: ①. 电流 ②. 通电时间 ③. 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
解析:(1)[1][2]该实验采用串联电路,两电阻丝电流与通电时间相同。
(2)[3]闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,说明当电流与通电时间相同时,不同电阻的电阻丝产生的热量不同,可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
81、(2023年山东济宁)电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,两电阻丝阻值不同()。
(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制______和______相等;
(2)通电一段时间后,通过观察______来比较电流做功多少;
(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝______(选填“”或“”)做的功多;
(4)若两端的电压为3V,电路中的电流为0.4A,则10s内电流通过做的功为______J。
答案: ①. 电流 ②. 时间 ③. 温度计的示数 ④. ⑤. 12
解析:(1)[1][2]如图所示,探究电功跟电压、电流和时间关系时,将两根电阻丝串联后接入电路中,可控制通过的电流和经过的时间相等。
(2)[3] 通电一段时间后,通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量,温度升高越多,说明煤油吸热越多,即可说明电流做功越多。
(3)[4] 通过实验发现:在相同时间内,电流通过电阻丝做功较多,因为,根据串联电路分压特点可知,电阻越大两端电压越大,即两端的电压较大;根据可知,在电流和时间相等时,电压越大电功越大。
(4)[5]根据题意可知,10s内电流通过做的功为
82、(2023年山东枣庄)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,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。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合,并将它们__________接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,__________。
(3)实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
答案: (1) 甲、乙 (2)串联 (3)通过导体的电流越大,产生的热量越多 B
解析:(1)要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的阻值不同,因此选用甲和乙组合,将它们串联接到电源两端进行实验。
(2)乙和丙,由于串联在电路中,可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流,当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,可知气压差越大,温度差越大,热量越多,可以得出的结论是:通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3) A.实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,这用到了转化法,而探究电流与电压、电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布时,磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少,故B符合题意;
C.研究光的传播时,引入“光线”,这是模型法,故C不符合题意;
D.探究平面镜成像的特点,用到的是替代法,故D不符合题意。
故选B。
83、(2023年云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉___________;
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R___________(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察___________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少;
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:___________;
(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________(请举一例);
(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中___________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻___________联(选填“串”或“并”)进行实验。
(6)本实验应用的研究方法有转换法和___________法。
答案: ①. (2开路 温度计示数的变化 (3)见解析 (4)电热水壶 (5) B 串 (6) 控制变量
解析:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,则滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,说明电路没有电流通过,经检查仅电阻丝R有故障,故电阻丝R断路,即开路。
[3]实验中通过移动滑片,使烧瓶中电阻丝通过的电流不同,产生的热量不同,则烧瓶中的煤油吸收的热量不同,则温度计示数的变化不同,故通过观察温度计示数的变化来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
(3)想验证猜想:“当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。”是否正确,根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q~I图像,再根据图像判断猜想是否正确,若图像是一条过原点的直线,则猜想正确;若不是一条过原点的直线,则猜想不正确。
(4)生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶。
(5)要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,则电阻应不同,而通过导体的电流要相同,故应将两电阻串联,由图甲可知,烧瓶中的电阻是20Ω,所以应选择电阻为30Ω的B烧瓶串联进行实验。
(6)电流通过导体产生热量受电流的大小、电阻、通电时间的影响,则应该应用控制变量法进行探究。
84、(2020云南昆明)(8分)在“探究电流产生的热里与哪些因素有关”的实验中,提供了如图15的实验器材,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:
(1)请按照图15中的电路图将对应实物图连接完整;
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制________;电阻丝放出热量的多少,通过________来进行判断:
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1________△t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)
实验二:探宂电流产生的热S与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高△t1’(或△t2’________2△t1(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的________正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是.
答案:
85、(2021黑龙江龙东) 如下图所示,在研究电热与哪些因素有关的实验中,同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
(1)左侧密闭容器内电阻丝阻值为,右侧密闭容器外部,将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联,目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同,右侧容器内电阻丝的阻值应为______,才能符合实验研究的要求;
(2)在第(1)问实验中测得,左侧容器内电阻丝的电流大小为,则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______;形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差,说明:___________;
(3)本实验是研究电流的_______效应,从能量转化的角度分析,是______能转化为______能。
答案: ①. 电阻 ②. 5 ③. 0.25 ④. 当电阻相同时,电流越大,产生的热量越多 ⑤. 热 ⑥. 电 ⑦. 内
86、(2021贵州黔东南州)如图17 所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 ___________不相等。
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是 。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化,______________ (选填 “甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 ________________(选填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。
答案:(1)电流:(2)转换法;(3)甲、大
87、(2021黑龙江绥化)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。(6分)
(1)实验中通过观察_____________的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是_____________(填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,_____________越大,产生的热量越多。
(3)图中U形管_____________(选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的_____________不同。
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因:_____________。
答案:(1)液面的高度差(或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答案前面有“U形管”字样不扣分) ①
(2)电阻
(3)不是 电流
(4)电阻R3断路(或R1断路、或R3所在支路断路均给分)
5
88、(2021广西贵港)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,实验电路如图1所示,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻大小的关系;
(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;_______
(2)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______;电阻丝放出热量的多少,通过_______来进行判断。
(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少,a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容_______水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1加热的煤油,在实验一中温度升高Δt1,在实验二中温度升高Δt1′,则Δt1′_____2Δt1(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系(选填“成”或“不成”)。实验中,用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤,也可以得出相同的结论。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体,并接入两根阻值_______的电阻丝(选填“相同”或“不同”),就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
答案: ①. ②. 电流相等 ③. 温度计的示数变化 ④. 质量 ⑤. 小于 ⑥. 大于 ⑦. 不成 ⑧. 相同 ⑨.
89、(2022河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
答案:(1)8次;(2)24kg;(3)见解析
解析:(1)根据题意知道,完成一次洗涤消耗的电能
故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数
(2)由 知道,该电热水器可使一度电加热至45℃的自来水的质量
(3)节约用电,在满足生产、生活所必需的用电条件下,减少电能的消耗,提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗,建议如下:
随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”;及时关闭待机的用电器;灯具选用要合理,尽量少用或不用阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等;夏天空调温度不要设置得太低等。
答:(1)一度电可供该洗衣机完成8次洗涤;
(2)一度电可使该电热水器将24千克的自来水加热至45℃;
(3)见解析。
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