15.3 怎样使用电器正常工作 学案 有答案

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15.4 探究焦耳定律
知识点
焦耳定律：__________________________________________________________________________
计算公式：_______________________________________________
例：（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”）。
练习
1、（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“>”“=”“<”）。
2、（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。
3. (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]
4、（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?
5、（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
6、（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。
7、（2020南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为 _________ kW.h,电动机线圈产生 ___________ J的热量。
8、（2020?遵义）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为20Ω的定值电阻．小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图．当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为　______　A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为__________W．

9、（2020泰州）.如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　）
A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的最小示数是0.15A
D. 电流表的最大示数是0.4A
10、（2020青岛）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　）

A. 小灯泡的电阻约为12.7Ω
B. 小灯泡的额定功率为1.14W
C. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω
D. 小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
11、（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
12、(2020云南昆明)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_____________________________________．
13、（2020齐齐哈尔）如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两档，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用高温档工作时，电路的总功率为1000W；用保温档工作时，电路的总功率为440W．已知c水＝4.2×103J/（kg℃）。求：
（1）电饭煲在高温档时，开关S应　 ________ 　（选填“闭合”或“断开”）。
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是多少？
（4）用电饭煲将质量为2kg的水加热，使其温度升高30℃，则水吸收的热量是多少？

答 案
一、知识点
焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)
例： (1). 电阻 (2). 转换 (3). 少
二、练习
1、 (1). Q=cm t (2). >
2、（1）电阻
（2）温度计示数的变化量
3、 176Ω 840s
4、 很小 很大 焦耳定律Q=I2Rt
5、D
6、快 48
7、0.05 1100
8、0.3 0.9
9、B
10、BD
11、D
12

13
解：（1）由公式P＝知，电压一定时，P与R成反比，开关S应闭合时，电阻R被短路电路中的电阻最小，电路的电功率最大。所以电饭煲在高温档时，开关S应闭合。
（2）由公式P＝得电热丝R0的阻值是：R0＝＝＝48.4Ω；
（3）由题意分析知，开关S断开时，电路串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电路处于保温状态。由公式P＝UI得当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是：
I保＝＝＝2A；
（4）水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×30℃＝2.52×105J；
答：（1）电饭煲在高温档时，开关S应闭合；
（2）电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是2A；
（4）水吸收的热量是2.52×105J。
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