第4节 焦耳定律
一、填空题
1.两定值电阻丝,,若将和串联接到的电源上,在相同时间内和上产生的热量之比是______.
2.白炽灯是将______能转化为内能的装置.工作时,通过导线和灯丝的电流相等,灯丝的电阻比导线大,根据_______可知,相同时间内灯丝产生的热量比导线多,所以灯泡烫手而导线不热.
3.某电饭锅内有和两根电热丝,将它们接入电路,如图所示,当接______时是保温状态,当接2时,电路 中的电流大小是______,通电电路产生的热量是______.
4.如图所示,甲、乙、丙、丁四个容器装有等温等质量的煤油,且两电阻丝的电阻,如果给它们通电相同的时间,则甲、乙两杯煤油升高的温度______,丙、丁两杯煤油升高的温度______(均填“>”“<”或“=”)
5.电阻R1、R2串联,接在电压为12V的电源上,R2 = 6,电路中的电流是0.5A,通电10s,电流在R1上产生的热量为_________J,将R1、R2并联后接在这一电源上,电路的总功率P总=________W。
6.小雨在网上看到一个户外爱好者的取火“神器”,如图所示,将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端搭在电池的正、负极上,由于被短路,电流较______,电流具有______效应,过一会儿,锡纸中间部分燃烧起来.请你解释为什么锡纸在中间狭窄的地方开始燃烧:______.
7.如图所示的电路电源电压为6V,电阻R的阻值是10Ω.闭合开关S,当电动机被卡住时,电流表的示数为0.5A;当电动机正常转动时,电流表的示数为0.2A.正常工作10s,电动机消耗的电能是_____J,线圈产生的热量是_____J。
8.如图所示装置是用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟_____的关系。若通过甲容器内电阻的电流为1A,通电3min甲容器内电阻产生的热量为_____J;若将乙容器外的电阻放入乙容器内,该装置可用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟_____的关系。
9.如图所示,定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b点滑到a点时,小灯泡刚好正常发光。滑片移动过程中,电流表的示数将_____,V1与V2示数之和将_____(以上两空均填“变大”、“不变”或“变小”),滑动变阻器的滑片滑到a点后,1min定值电阻R产生的热量是_____J。
10.如图所示的电路中,保险丝AB和铜丝CD的长短和粗细均相同,接通电源后,调节滑动变阻器,发现保险丝先熔断.原因是保险丝的熔点较_____(填“高”或“低”),相同时间内产生的电热较_____(填“多”或“少”).
二、单选题
11.某电炉丝的电阻为,通电后产生的热量为,则通过电炉丝的电流是( )
A. B. C. D.
12.两个电阻器的电阻之比为5:4,把它们并联在电路中使用,在相同时间内它们放出的热量之比是( )
A.5:4 B.4:5 C.25:16 D.16:25
13.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量最多的是( )
A. B.
C. D.
14.要使电热器在单位时间内的供热量减半,下列方法正确的是( )
A.电阻丝不变,把加在它两端的电压减小一半
B.电阻丝不变,把通过它的电流减小一半
C.保持电压不变,使电阻丝的电阻减小一半
D.把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半
15.如图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图象如下图乙所示,下列说法错误的是( )
A.电源电压是6V
B.R2的最大阻值是20Ω
C.R1的电阻是10Ω
D.当滑片P移到中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J
三、多选题
16.以下说法正确的是( )
A.焦耳定律反映了电能转化为内能的规律
B.电热器、变阻器都是根据电流的热效应制成的
C.功率大的用电器一定比功率小的用电器做的功多
D.两个灯泡串联使用时,电阻大的灯泡产生的热量多
17.关于标有“6V 3W”和“6V 6W”字样的甲、乙两个灯泡,下列说法正确的是( )
A.正常发光时,甲灯泡的电阻一定比乙灯泡电阻大
B.通电相同时间,乙灯泡一定比甲灯泡消耗的电能多
C.通电相同时间,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功快
D.两个灯泡并联在6V电路中,通电相同时间,乙灯泡一定比甲灯泡产生的热量多
18.如图是探究电流热效应的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同,则( )
A.在甲图中,探究的是电流产生的热量与电阻的关系
B.在乙图中,探究的是电流产生的热量与电阻的关系
C.在甲图中,闭合开关一段时间后,两个瓶中温度计示数相同
D.在乙图中,相同时间内,电流越大,温度计的示数升得越多
四、计算题
19.将的电阻和的电阻串联,的电压为6V,求:
(1)通过电阻的电流.
(2)电阻在1min内产生的热量.
20.如图所示的电路中,已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压为6V,求:
(1)当只闭合S2时,R1、R2在10s内产生的热量分别是多少?
(2)当只闭合S1、S3时,R1、R2在10s内产生的热量分别是多少?
21.在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 6W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω。求:
(1)灯泡的电阻。
(2)当S、S1都闭合,滑片P移动到最左端时,灯泡L正常发光,电流表示数为1.6A,求电源电压和R0的阻值。
(3) 当S闭合、S1断开,且滑片P移动到最右端时,通电1min电路产生的总热量。
五、实验题
22.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两端阻值不同的电阻丝(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(甲图电源为两节干电池,乙图电源为三节干电池)。
(1)在这个实验中,电流产生的热量多少是通过_____体现出来的,这种实验方法叫_____
(2)甲装置可探究电流产生的热量与_____的关系。
(3)在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与_____的关系。
(4)在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球_____(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。
23.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较________________________,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是___。
A、力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它
B、探究电流与电压、电阻的关系
C、用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是____________________。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表)。
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流_____,其产生的热量______。
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中___(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻_______(选填“串联”或“并联”)。
答案
1.
2.电 焦耳定律(或)
3.1 5
4.< >
5.45 32
6.大 热 锡纸在中间狭窄的地方电阻大,产生的热量多
7.8 0.8
8.电流 900 电阻
9.变大 不变 150
10.低 多
11.A 12.B 13.D 14.D 15.D 16.AD 17.AD 18.AD
19.(1)1.5(2)540
20.(1)4J;8J;(2)36J;18J
21.(1)6Ω;(2)6V;10Ω;(3)72J。
22.气球膨胀的程度大小 转换法 电阻 电流 D
23. 温度计示数变化 A 煤油的比热小,吸收相同的热量,温度变化比较大 越大 越多 B 串联
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