1.6电流的热效应 试卷（含答案） (2)

1.6电流的热效应
试卷（含答案）
1．通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的(　　)
A．欧姆　　　　　　　
B．焦耳
C．安培
D．法拉第
【答案】　B
2．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2，则在时间t内产生的热量为(　　)
A．4Q　　　
B．2Q　　　　
C．Q/2　　　
D．Q/4
【解析】　Q＝I2Rt，电阻变为2R，电流变为时，Q′＝()2·2R·t＝I2Rt＝Q.
【答案】　C
3．一台电动机输出功率是10
kW，这表明这台电动机正常工作时(　　)
A．每秒钟消耗电能10
kJ
B．每秒钟对外做功10
kJ
C．每秒钟对外做功10
J
D．每秒钟对外做功1
000
J
【解析】　电动机的输出功率10
kW为机械功率，每秒钟对外做功10
kJ，故B对，C、D错．它的电功率将大于10
kW，所以每秒消耗电能大于10
kJ，故A错．
【答案】　B
4．从白炽灯上标有“220
V
100
W”的数据中，我们可以确定(　　)
A．该电灯的额定电压为220
V，额定电流为11/5
A
B．给电灯加上110
V电压，通过它的电流一定为5/11
A
C．该电灯正常发光时的电阻为484
Ω
D．该电灯在电路中发光时，它实际消耗的功率一定等于100
W
【解析】　电器铭牌上的数据为额定值，所以U额＝220
V，P额＝100
W，由P＝UI得I额＝＝
A＝
A，A项错误；当实际电压为110
V时，实际电流要小于5/11
A，B项错误；由P＝U2/R得R＝＝
Ω＝484
Ω，C项正确；“220
V
100
W”为正常发光时的值，当不正常发光时电功率小于100
W，D项错误．
【答案】　C
5．把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则(　　)
A．Q1∶Q2＝1∶4
B．Q1∶Q2＝4∶1
C．Q1∶Q2＝1∶2
D．Q1∶Q2＝2∶1
【解析】　此题总电压相同，时间相同，电阻不同，根据单一变量原则，应该应用Q＝U2t/R，再根据电阻的串、并联特点，串联电路：R总＝2R，并联电路：R总＝R/2，代入上面公式可得A选项．
【答案】　A
6．某白炽灯泡上标有“220
V
40
W”字样，不计温度对电阻的影响，下列说法正确的有(　　)
A．该灯接在110
V线路上时，其热功率为20
W
B．该灯接在55
V线路上时，其热功率为2.5
W
C．该灯接在440
V线路上时，其热功率为160
W
D．该灯接在110
V线路上时，其热功率为40
W
【解析】　该灯的额定电压为220
V，当其两端电压不等于额定电压时，白炽灯的功率不等于其额定功率40
W，但其电阻R可以认为是不变的．R＝U/P0＝1
210
Ω.当电压U1＝110
V时，实际热功率P1＝U/R＝10
W，故A、D错误；当电压U2＝55
V时，实际热功率P2＝U/R＝2.5
W，故B正确；当电压U3＝440
V时，超过灯泡的额定电压，故灯丝必被烧断，造成断路，热功率为零，故C错误．故选B.
【答案】　B
7．在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是(　　)
A．通过它们的电流和加在两端的电压
B．通过它们的电流和它们的电阻
C．通过它们的电流和通电时间
D．通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
【解析】　根据焦耳定律Q＝I2Rt，电流通过电阻丝产生的热量跟电阻大小、电流的大小、通电时间有关，要想比较不同电阻的电阻丝的发热量必须控制电流和通电时间一样．
【答案】　C
8．若要使某电炉在相等时间内产生的热量增加为原来的2倍，则可采取的措施是(　　)
A．使通过它的电流变为原来的2倍
B．使加在它两端的电压变为原来的2倍
C．使电炉丝的电阻变为原来的2倍
D．使电炉丝的电阻变为原来的1/2
【解析】　首先电炉丝是纯电阻，电流做的功全部用于转化为内能，根据Q＝I2Rt，I变为原来的2倍时，Q就变为原来的4倍，故A错；当电炉丝两端的电压变为原来的2倍时，根据Q＝可知产生的热量也为原来的4倍，故B错；根据Q＝，在U、t不变时，电阻变为原来的2倍时产生的热量变为原来的1/2，电阻变为原来的1/2产生的热量变为原来的2倍，所以C项错误，D项正确．
【答案】　D
9．对于任何用电器的电功率都适用的是(　　)
A．P＝I2R
B．P＝
C．P＝IU
D．P＝
【解析】　电功率计算的普遍适用式为P＝＝UI，只有是纯电阻用电器的前提下，才可由I＝改写电功率的表达式．
【答案】　CD
10．一只规格“220
V
1
000
W”的电炉，求：
(1)它在正常工作时的电阻；
(2)如果电网电压为220
V，则电炉工作时的实际功率(假设电炉电阻保持不变)；
(3)在220
V电压下，电炉每天使用2
h产生多少焦耳的热量？一个月(30天)要消耗多少度电？
【解析】　(1)电炉电阻为R，根据P＝得R＝＝
Ω＝48.4
Ω.
(2)当电网电压U′＝200
V时，电炉工作时的实际功率
P′＝＝
W＝826.4
W.
(3)一天产生的热量Q＝Pt＝1
000×2×3.6×103
J＝7.2×106
J.
在220
V的电压下，一个月消耗的电能为
W＝Pt′＝1×2×30
kW·h＝60
kW·h＝60度．
【答案】　(1)48.4
Ω　(2)826.4
W　(3)7.2×106
J
60度
11．观察某洗衣机的铭牌，解答问题：
防触电保护类别Ⅰ类
额定洗涤容量5
kg
额定电压220
V
电源频率50
Hz
洗涤功率330
W
甩干功率650
W
水加热功率1
950
W
最大工作电流10
A
自来水压力0.05
MPa≤p≤1
MPa
重量72
kg
出厂日期：
2010年3月28日
出厂编号：
970828253
(1)正常洗涤时，通过洗衣机电流多大？
(2)给水加热的电阻丝电阻有多大？
【解析】　(1)由P＝UI得，I＝＝
A＝1.5
A.
(2)加热电阻丝为纯电阻，
则P′＝U2/R，所以R＝＝
Ω≈24.8
Ω.
【答案】　(1)1.5
A　(2)24.8
Ω
12．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380
V，线圈的电阻为2
Ω，通过线圈的电流为10
A，这台电动机正常工作时，1
min消耗的电能为________J，在线圈上产生的热量为________J，有________J电能转化为机械能，消耗的电功率是________W.
【解析】　电动机主要是把电能转化为机械能．我们知道任何导体中有电流通过时，导体都要发热，所以消耗的电能应该是转化成机械能与热量之和．
电流通过电动机每分钟做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即每分钟消耗的电能
W＝UIt＝380
V×10
A×60
s＝2.28×105
J.
根据焦耳定律，每分钟产生的热量
Q＝I2Rt＝(10
A)2×2
Ω×60
s＝0.12×105
J.
对于电动机这个非纯电阻电路，电流做的功等于转化成的机械能和产生的热量之和，则
W机＝W－Q＝2.28×105
J－0.12×105
J＝2.16×105
J.
根据P＝UI得P＝3.8×103
W.
【答案】　2.28×105　0.12×105　2.16×105　
3．8×103