15.3
电热器
电流的热效应
1.下列家用电器,主要利用电流热效应工作的是
A.收音机
B.电视机
C.电风扇
D.电饭锅
2.电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
3.下列现象或装置,利用了电流热效应的是
①电视机后罩有许多小孔;②电动机外壳上装散热片;③长期不用的电视机隔段时间通一次电;④白炽灯;⑤电脑机箱里装有小风扇;⑥电暖手宝
A.①②⑥
B.①②⑤
C.③④⑥
D.②③⑥
4.将规格都是“220V
100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是
A.三个用电器产生的热量相同
B.电风扇产生的热量最多
C.电烙铁产生的热量最多
D.电视机产生的热量最多
5.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是
A.a
B.b
C.c
D.三个相同
6.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是
7.如图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,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化.下列说法正确的是
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
8.通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.64×104J的热量,它的电阻是
A.66Ω
B.6600Ω
C.110Ω
D.220Ω
9.如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是
A.两容器中电阻产生的热量相同
B.右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍
10.(多选)某型号的电饭锅有加热和保温两挡,其原理如图所示,以下说法正确的是
A.开关S断开时,电阻R1与R2串联
B.开关S断开时,电阻R1与R2并联
C.开关S闭合时为加热状态
D.开关S闭合时为保温状态
11.李师傅帮助学校设计了一台电保温箱,保温箱电阻丝的阻值是40Ω,当电阻丝通过5A电流时,30s内产生的热量是______J.
12.一个额定功率为1000W的电热水壶装有1.5kg初温为20℃的水。正常工作将水烧开(100℃)所用时间为9min,则水吸收的热量为____________J,该电热水壶的效率为__________(计算结果保留两位小数)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
13.如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:1;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表,两表示数之比I甲:I乙=____,相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1:Q2=____.
14.把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为______J.连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况.若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾,因为相比接触良好时连接处的电阻______(选填“更大”或“更小”).
15.某型号电饭煲有加热和保温功能,如下图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于____(填“保温”或“加热”)状态.如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是__,其大小为__.
16.某型号电饭锅有高温档和低温挡两个挡位,其原理如图所示,若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,则当开关置于_______(选填“1”或“2”)位置时为高温挡,当电饭锅以高温挡正常工作10min消耗的电能为_______J.
17.如图所示,是探究焦耳定律的实验装置。已知R1<R2,闭合开关后,通过两段电阻丝的电流I1___I2,电阻丝两端的电压U1___U2。
18.如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同),瓶中的电阻采用金属丝。
(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
(2)实验中,通过观察_____来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与_____进行对比。
长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻(20℃时)
料料
铜
铝
钨
镍铬合金
电阻(Ω)
0.0175
0.029
0.053
1.0
(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是_____(允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
19.一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水,如图是它的实物图和内部电路图.旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水.已知R1、R2是电阻丝,其中R2=44Ω,温水档的电功率是880W[水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)].试回答或求解下列问题:
(1)当S旋到位置1时,水龙头流出__水;当S旋到位置3时,水龙头流出__水.(选填“冷”、“温”或“热”)
(2)当S旋到位置2时,小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收了多少热量?
(3)电热丝R1的阻值是多少?
(4)当S旋到热水档时,小厨宝正常工作60s消耗的电能是多少?
20.如图为一台两档式电热水器的内部简化电路,S为温控开关,当S接a时电路中的电流为5A;当S接b时电路消耗的电功率为22W。求:
(1)R1的电阻。
(2)高温档时电路消耗的电功率。
(3)在低温档工作时,电路中的电流以及10min内R2产生的热量。
参考答案
1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.D 7.C 8.C 9.C 10.AC
11.30000
12.5.04×105
93.33%
13.2:3
1:2
14.6.6×105
更大
15.加热
电热(或电功)
4.8×105J
16.2
6.6×105
17.=
<
18.(1)图略(2)玻璃管内液面上升的高度(3)镍铬合金(4)保持其他不变,改变滑动变阻器阻值(保持其他不变,更换不同电压的电源)进行相同时间的二次实验
19.(1)冷热(2)6.3×104J
(3)55Ω(4)1.188×105J
20.(1)44Ω(2)1100W
(3)0.1A
12936Ω