焦耳定律Word文件下载.docx
《焦耳定律Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焦耳定律Word文件下载.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
6．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪此因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
A．本次探究实验中用到了控制变量法和等效替代法
B．此实验必须把甲、乙两图接在电压相同的电源两端实验结论才具有科学性
C．为了探究电热与电流的关系，应该选择乙实验
D．通电相同的时间，甲装置中左边U型管的高度差更大
二．多选题（共4小题）
7．如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图。
此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量。
电路图中R1、R2是电热丝。
R1：
R2：
RL＝1：
2：
2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求。
开关S闭合（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2也同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：
1
D．S1、S2也同时闭合时，若电流表示数为6A，则R1的实际功率为880W
8．将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中，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一样多
B．三个用电器中电流做的功一样多
C．电烙铁产生的热量最多
D．电流通过电烙铁做的功最多
9．要使电热器在单位时间内供热减少一半，以下方法中正确的是（ ）
A．电压不变，电阻增大到原来的2倍
B．电阻丝不变，把通过它的电流减少一半
C．把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半
D．保持电压不变，把电阻丝的电阻减小一半
10．下列情况中不属于防止电热危害的是（ ）
A．电视机的后盖有许多孔
B．电脑机箱内有小风扇
C．用电饭煲煮饭
D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
三．填空题（共4小题）
11．如图所示，运用控制变量法，小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙（R甲＜R乙）串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间，控制电流一定时，探究电流通过导体时产生的热与 的关系，通电后，温度计的示数升高，这是由电流的 效应引起的，其中， 瓶煤油的温度升高得快。
12．据报道：
近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻。
线路连接处接触不良引起火灾的原因是：
当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。
13．如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，R1和R2两电阻丝浸在质量和初温相同的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计。
请回答下列问题：
（1）你认为在选取电阻丝时，R1和R2的阻值应 （填“相等”、不相等“”）；
（2）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的；
（3）图中两电阻丝是 联的，采用这种连接方式的目的是 。
14．电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。
常见的白炽灯就是利用这一原理工作的。
图1所示为小丽、小军、小梅三位同学与老师讨论这一现象时的情景。
（1）图1中，小军发表的观点应用到的物理知识是 。
根据小梅同学的猜想，他们讨论形成了一个问题：
电流一定时，导体在一定时间内产生的热量与它的电阻有什么关系？
于是，小丽和小梅从实验室找来了煤油、两只规格相同（有密封塞）的烧瓶、两根两端开口的细玻璃管、两根阻值不同的镍铬金丝等器材，并组装出图2所示的实验装置。
（2）在小丽和小梅的实验装置中，是通过 来反映电流在一定时间内产生热量的多少的。
（3）在物理学中，有些物理量的大小不易直接观察或测量，但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量，就可以像小丽和小梅这样用易于观测的量来反映不易直接观测的量。
在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是 。
A、在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B、在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能大小
C、在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
D、在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱
（4）小军看了小丽和小梅的实验装置后认为，用温度计代替两端开口的细玻璃管，实验效果会更好。
于是，他们拆除了密封塞和玻璃管，将合适的温度计悬挂在适当的位置，然后开始实验。
在上述改进中，他们遗漏的一个重要操作是：
。
四．综合能力题（共1小题）
15．阅读材料，回答问题：
电热锅采用了不锈钢板焊接管筋的工艺生产，具有密封性能好，机械强度高的特点，是一种效率较高的新型灶具，已广泛进入寻常百姓家中。
电热锅具有多样功能：
煎炸炒烙蒸闷涮等。
节能环保：
发热材料嵌入铸铁炉盘，使热能得到充分的利用。
电热锅安全环保：
设有多重安全保护，经国家强制安全CCC认证，无烟、无火，无电磁波、无微波辐射，对孕妇、婴幼儿无任何影响。
防高温干烧，温度过高自动断电保护。
电热锅经久耐用：
发热材料采用高科技嵌入炉盘，发热材料与空气完全隔绝。
炉体本身发热。
锅具受热均衡，保证了食物的自然本色。
其铭牌如图乙所示：
（1）从能量转化的角度看，使用电热锅用来“煮汤”或“煮火锅”时是把电能主要转化为 能。
（2）与传统的煤气炉相比，电热锅的优点在于：
（3）在一次使用该电热锅煮汤时，已知电热锅内装有1.25kg的水，已知水的初温为20℃，使用电热锅把水烧开（标准大气下），水吸收的热量是 J（水的比热容为4.2×
103J/（kg•℃））；
假设电热锅以额定功率消耗的电能全部被水吸收，该电磁炉需要工作 s．如果水吸收的热量用热值为4.2×
107J/kg的煤气来加热，需要 kg的煤气（不考虑热量的散失）。
五．计算题（共3小题）
16．某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路，如图所示。
光控开关S因光照改变会自动通断，该电路具有白天保温、晚上加热的特点。
R1、R2为电热丝，a、b间电压U＝24V，R1＝72Ω，晚上电路的发热功率为12W。
（1）保温时S应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态；
（2）求R2的阻值；
（3）求该电路白天工作5min所产生的热量。
17．某中学学生在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究，如表所示为记录的相关内容。
主要器材
微波炉
电能表
相关资料
额定电压220V
频率50Hz
220V 10（20）A
50Hz 600revs/kW•h
活动记录
①取体积为0.5L的水，测得水的初温为20℃
②关闭家中其它用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作
③用微波炉给水加热2min后，水的温度达到40℃
④测得电能表的转盘在这1min内转了12转
在用微波炉给水加热的2min内，求：
（1）水吸收的热量。
[c水＝4.2×
l03J/（kg•℃）]
（2）微波炉的实际功率。
（3）微波炉的加热效率。
18．教室里有一台饮水机，它的铭牌如表，工作电路如图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。
问：
热水箱容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
550W
（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少？
103J/（kg•℃）]
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是多少？
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R2的阻值是多少？
参考答案
1．【解答】解：
设一根电阻为R，所以两根完全相同的电热丝串联后的总电阻：
R串＝2R；
并联后的总电阻：
R并＝
R；
两个电热丝串联起来使用时，烧开一壶水需要t串＝20min，
根据题意可知，串并联时烧开一壶水需要的热量关系式为：
Q＝
＝×
×
20min﹣﹣﹣﹣①，
＝
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：
t并＝
＝5min。
故选：
A。
2．【解答】解：
左图中，Ra与Rb串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。
所以Qb＞Qa；
右图中，Rc与Rd并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式Q＝
t可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。
所以Qc＞Qd；
左图中，通过Rb的电流是：
Ib＝
，所以Qb＝I2Rbt＝（
）2Rbt；
右图中，通过Rd的电流是：
Id＝
，所以Qd＝I2Rdt＝（
）2Rdt；
因为Rb＝Rd，且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。
由于Id＞Ib，所以Qd＞Qb；
这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是：
Qc＞Qd＞Qb＞Qa；
C。
3．【解答】解：
电扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能，少部分转化为内能；
白炽灯工作时把电能转化为内能和光能；
电烙铁工作时把电能全转化为内能；
∵它们都在额定电压下工作
∴P＝P额，实际功率P相同，
∵W＝Pt，
∴工作时间相同时，三个用电器消耗的电能相同，
又∵只有电烙铁把电能全转化内能，
∴电烙铁产生的热量最多。
B。
4．【解答】解：
当开关S1、S2都闭合时，R3被短路，R1与R2串联，电压表V1测的是电源电压，电压表V2测的是R2两端的电压；
因为电压表V1、V2示数之比为5：
3，根据串联分压原理可知：
R2＝2：
3…①；
当开关S1闭合，S2断开时，三个电阻串联，此时电压表V1测的仍是电源电压，电压表V2测的是R2和R3的总电压；
因为两表示数之比为3：
2，所以（R2+R3）：
R1＝2：
1…②；
①②联立可解得：
R3＝2：
1。
根据Q＝I2Rt可知，当电流、通电时间相同时，产生的热量Q与电阻R成正比，
所以当R1与R3串联时，产生的热量Q1：
Q3＝R1：
D。
5．【解答】解：
两容器内装有质量和初温都相等的水和煤油，末温也相等，
因为水的比热
升级会员 