第十五章第四节 探究焦耳定律 (练习)

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《探究焦耳定律》练习
1、（2017 邵阳）一根电阻丝的电阻值是10 ，通过2A的电流时，1min 内电阻丝产生的热量是 J．21·cn·jy·com
2、常用的电饭锅是利用电流的 效应工作的．其正常加热时的电阻为48.4Ω，接在家庭照明电路中正常加热工作1s产生的热量是 J．2-1-c-n-j-y
3、小刚家电热毯的电阻丝断了，他爸爸将电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )丝接上后继续使用，在使用中小刚发现接头处被烧焦了．小刚猜测可能是接头处的电阻 （选填“变大”或“变小”），你判断小刚的爸爸是图中的 种接线方法（填“左”或“右“）．21*cnjy*com
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4、两只电阻之比R1：R2=3：5，把它们 ( http: / / www.21cnjy.com )串联在某电路中，则通过的电流之比I1：I2= ，电阻产生的热量之比Q1：Q2= ．【出处：21教育名师】
5、电炉工作时，电炉放出大量的热，而输电导线几乎不发热，这是因为电炉丝的电阻比输电导线的电阻 很多．【版权所有：21教育】
6、（2017 潍坊）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
抽油烟机 B．电视机 C．电饭锅 D．电风扇
7、（2017 仙游县一模 ( http: / / www.21cnjy.com )）电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220V 160W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量多的是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
A．电风扇 B．电烙铁 C．电动机 D．一样多
8、（2017 武汉）如图所示是探究电 ( http: / / www.21cnjy.com )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，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是（　　）21教育名师原创作品
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A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
9、一些金属或合金当达到某一温度时 ( http: / / www.21cnjy.com )，电阻会变为零，这种现象称为“超导”，能够发生超导现象的物质叫超导体，请你想想下列哪个事例不是利用超导体的（　　）
A．可用于输电线路降低输电损耗
B．研制成磁悬浮列车
C．装配成功率大、高效率的发电设备和电动机
D．制成大功率的电炉
10、（2017 自贡）计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（　　）
A．UIt B．t C．I2Rt D．前面三个都可以
11、（2017 石景山区二模）小 ( http: / / www.21cnjy.com )明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是（　　）www.21-cn-jy.com
A．电路的电压过高 B．新买的电源线过短
C．新买的电源线过粗 D．新买的电源线过细
12、把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定 ( http: / / www.21cnjy.com )值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　）
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A．60J B．36J C．30J D．6J
13、小军猜想电流产生的热 ( http: / / www.21cnjy.com )量跟电阻、电流、通电时间有关．为了探究，他设计了如图所示的甲、乙两种装置，将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．21·世纪*教育网
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（1）实验中通过气球膨胀程度来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种实验方法叫做 法；2·1·c·n·j·y
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系；
（3）在装置甲、乙的两次 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中，通过比较相同时间里 （填气球字母标号）两个气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系；21*cnjy*com
（4）两装置同时实验，相同的通电时间里，与 （填气球字母标号）气球相通的电阻丝产生的热量最少．
14、（2017 大连二模）如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )灯L标有“6V 3W”字样，电源电压恒为6V，R1的电阻是3Ω．若灯丝电阻不随温度变化而变化．试求：21cnjy.com
（1）灯L的电阻是多少？
（2）闭合S1、S2接b时，电阻R1在60s内产生的热量是多少？
（3）断开S1、S2接a时，小灯泡的实际功率是多少？
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答案与解析
1、2.4×103
2、热；1000
【解析】（1）电饭锅是利用电流的热效应工作的，工作时将消耗的电能转化成内能；
（2）在家庭照明电路中正常加热工作1s产生的热量：
Q=W=
3、变大，左
4、1：1； 3：5
【解析】两电阻串联时，因串联电路中各处 ( http: / / www.21cnjy.com )的电流相等，所以，通过两电阻的电流之比为1：1；通电时间相同，电阻产生的热量之比Q1：Q2=I2R1t：I2R2t=R1：R2=3：5．
5、大
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6、C
7、B
8、C
【解析】容器中的两个电阻丝串联，通 ( http: / / www.21cnjy.com )过它们的电流I与通电时间t相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，故A错误；在装置中，左边容器中的电阻与右边容器中的电阻大小不同，所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B错误，C正确；U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故D错误．21教育网
9、D
( http: / / www.21cnjy.com )10、C
【解析】电功的计算公式：W=UIt是用来计算用电器消耗电能的；焦耳定律公式：Q=I2Rt是用来计算电流产生热量的；电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算．用电器如果将电能只转化为内能，则Q=W=UIt=I2Rt=t是通用的．故选C．21世纪教育网版权所有
11、D
【解析】家庭电路中各用电器之间属于并联， ( http: / / www.21cnjy.com )其它用电器仍正常工作，说明电路电压正常，所以选项A不符合题意；电饭锅跟导线串联，通过它们的电流大小和通电时间相等，如果导线短或过粗，导线的电阻将会很小，产热将会很少，不会烧焦，所以选项BC不符合题意；而导线过细，电阻过大，产生热量过多，导线会烧焦说，所以选项D符合题意．
12、D
【解析】灯泡正常发光时的电流：；
小灯泡正常发光，所以，R两端的电压：UR=U-UL=12V-10V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：
Q=W=URIt=2V×0.3A×10s=6J．故选：D．
13、（1）转换；（2）电阻；（3）AC（或BD）；（4）A
【解析】（1）当电阻丝通电后，电流产 ( http: / / www.21cnjy.com )生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可知电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种方法叫转换法；
（2）甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热量与电阻大小的关系；【来源：21·世纪·教育·网】
（3）由乙图可知两电阻并联，而B瓶与D ( http: / / www.21cnjy.com )瓶电阻相等、A瓶与C瓶电阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，可探究电流产生的热量与通过电流的关系；
（4）甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，由焦耳定律可得，电阻小的电阻丝发热较少，即电阻丝R2发热量要少；乙图中两电阻并联，则电压相等，由Q=W=
可得，电阻大的发热量要少，故D ( http: / / www.21cnjy.com )相通的电阻丝R2发热量要少；而A、D相通的电阻丝电阻相等，由欧姆定律可得，A相通的电阻丝电流小于D相通的电阻丝电流，故A相通的电阻丝热量要比D相通的电阻丝热量少，故A相通的电阻丝热量最多．www-2-1-cnjy-com
14、（1）12Ω；（2）720J；（3）1.92W
【解析】（1）灯L的电阻：；
（2）闭合S1、S2接b时，灯L与电阻R1并联，
根据并联电路中各并联支路两端的电压相等可知，电阻R1两端的电压：
U1=U=6V，
通过电阻R1的电流：，则电阻R1在60s内产生的热量：
Q=I12R1t=（2A）2×3Ω×60s=720J；
（3）断开S1、S2接a时，灯L与电阻R1串联，
根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：R=RL+R1=12Ω+3Ω=15Ω，
电路中的电流：，
则小灯泡的实际功率：P实=I2RL=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
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