选修高中物理组卷16 电流的热效应Word文档下载推荐.docx

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Q

7．（2013•蓟县校级学业考试）阻值为200Ω的电阻丝，通过的电流为2A，则通电10分钟产生的热量为（　　）

A．4000WB．480000JC．8000JD．4000J

8．（2014•湖南校级学业考试）电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．这个关系最初是（　　）用实验直接得到的．

A．库仑B．安培C．欧姆D．焦耳

9．（2016秋•淄博校级月考）关于电功和电热，下列说法不正确的是（　　）

A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W=I2Rt

B．在非纯电阻电路中，计算电热可用公式Q=IUt

C．在非纯电阻电路中，计算电热可用公式Q=I2Rt

D．在纯电阻电路中，计算电热可用公式W=IUt

10．（2016秋•思明区校级期中）一个阻值为10Ω的电阻，通过它的电流强度为0.5A，则下列说法正确的是（　　）

A．该电阻两端的电压是10VB．该电阻20s内的发热量为50J

C．该电阻1s内的发热量为5JD．该电阻发热功率为50W

11．（2015秋•宁夏校级月考）有两根阻值分别为R1、R2的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相同时间内产生的热量最大的是（　　）

B．

C．

D．

12．（2017秋•成都期中）两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中，A的长度为L，直径为d；

B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　）

A．QA：

QB=2：

1B．QA：

QB=4：

1C．QA：

QB=1：

1D．QA：

2

13．（2013秋•淮南期末）通过电阻R的电流强度为l时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为

，则在时间t内产生的热量为（　　）

A．4QB．2QC．

14．（2017秋•大祥区校级期中）在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（　　）

A．通过它们的电流和加在它们两端的电压

B．通过它们的电流和它们的电阻

C．通过它们的电流和通电时间

D．通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间

15．（2013秋•慈溪市期中）在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器（　　）

A．电扇和电吹风B．白炽灯、电烙铁和电热毯

C．洗衣机和电冰箱D．电解槽

16．（2016•昌江县校级学业考试）通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为

17．（2016•浙江模拟）有一台标称值为“220V，50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中正确的是（　　）

A．I=

=

A，Q=UIt=3000J

B．Q=Pt=3000J

C．I=

A，Q=I2Rt=1.24J

D．Q=

t=

×

60J=7.26×

106J

18．（2017春•新罗区校级月考）2014年2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：

利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为△P；

除冰时，输电线上的热耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（　　）

A．输电电压为3UB．输电电压为

U

C．输电电流为

ID．输电电流为9I

19．（2016•芙蓉区校级学业考试）通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，通过的电流为2I，则在时间t内产生的热量为（　　）

A．4QB．8QC．

20．（2017秋•长春月考）通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据，也可以为数码产品供电．现通过电脑的USB接口给一个阻值为10Ω的电热鼠标垫供电，已知供电电流为0.5A，则此鼠标垫的发热功率是（　　）

A．50WB．20WC．5WD．2.5W

21．（2016•城固县校级学业考试）用接线板连接一台1500W的电饭锅，某同学在使用时发现连接线板的导线非常明显的发热现象，为了解决这个问题，应采用的措施是（　　）

A．接线板导线换粗一些B．让电饭锅间歇工作

C．停用家里的其它用电器D．家用电路的保险丝换粗一些

22．（2017•重庆学业考试）下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（　　）

A．手机B．电饭锅C．电风扇D．电视机

23．（2016春•新疆校级期中）用稳压电源和三根电阻丝R1，R2，R3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是（　　）

24．（2015•广东学业考试）爱迪生发明的白炽灯，主要应用了（　　）

A．电流的热效应B．电流的磁效应C．电磁感应现象D．自感现象

25．（2012秋•濠江区校级期末）下列家用电器当中不是利用电流的热效应工作的是（　　）

A．电茶壶B．电熨斗C．电视机D．白炽灯

26．（2016•北京学业考试）下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）

A．电风扇B．计算机C．电烙铁D．电视机

27．（2017•湖南学业考试）功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同的时间内，通过它们的电流产生的热量最多的是（　　）

A．电烙铁B．电风扇C．电视机D．洗衣机

28．（2013•涟水县校级学业考试）两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中，A的长度为L，直径为d；

2C．QA：

29．（2014秋•会宁县校级期末）当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是（　　）

A．1ΩB．2ΩC．4ΩD．6Ω

30．（2016春•孝义市期末）一个阻值为2Ω的电阻，通过它的电流强度为2A，则下列说法正确的是（　　）

A．1s内通过该电阻的电荷量为1C

B．该电阻1s内的发热量为4J

C．该电阻1s内的发热量为8J

D．该电阻发热功率是4W

31．（2012春•邯郸校级月考）如图所示，将两只完全相同的金属圆盘接入电路，其中（a）图中的圆盘中心挖了一个洞，（b）图中圆盘中心下方挖了同样大小的一个洞，在两金属圆盘两端加上相同的恒定电压，在相同的时间内，两金属圆盘产生的热量分别为Qa和Qb，则（　　）

A．Qa=Qb

B．Qa＞Qb

C．Qa＜Qb

D．条件不足，无法比较Qa与Qb的大小

32．（2017•北京学业考试）下列家用电器中，主要利用电流热效应的是（　　）

A．电冰箱B．洗衣机C．电热毯D．电视机

33．（2013春•白城期末）如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中．已知电阻R跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作．设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t后，电源通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；

电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2．则有（　　）

A．U1＜U2，Q1＞Q2B．U1＜U2，Q1=Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1=W2，Q1=Q2

34．（2015秋•江门期末）电阻R和电动机M串联，电阻R与电动机线圈的电阻相等，当开关闭合，电动机正常工作，设电阻R与电动机两端的电功率分别是P1和P2，经过时间t电流产生的热量分别是Q1和Q2，则有（　　）

A．P1＞P2B．P1=P2C．Q1＜Q2D．Q1=Q2

35．（2017•昌平区学业考试）下列用电器中，消耗的电能主要转化为内能的是（　　）

A．电风扇B．电动机C．电动自行车D．电水壶

36．（2011秋•嘉兴期中）下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　）

A．电茶壶B．电冰箱C．电视机D．电风扇

37．（2015•通州区学业考试）下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（　　）

A．电冰箱B．电饼铛C．电风扇D．电视机

38．（2013秋•龙岩期末）有三个用电器，分别为电风扇、白炽灯和电热毯，它们的额定电压和额定功率均为“220V，60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的焦耳热（　　）

A．电风扇最少B．白炽灯最少C．电热毯最少D．三者相同

39．（2013秋•资阳期末）当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别．那么熔丝熔断的可能性较大的是（　　）

A．横截面积小的地方

B．横截面积大的地方

C．同时熔断

D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方

40．（2014秋•雁峰区校级期中）下列计算热量的公式中，哪一个是焦耳定律的普遍适用公式（　　）

A．Q=UItB．

C．Q=I2RtD．上面三个都是

41．（2015春•张家界校级期中）通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R、电流强度为I，则在时间t内产生的热量为（　　）

二．填空题（共5小题）

42．（2015秋•南昌校级月考）如图所示，电路两端电压U保持不变．

（1）若电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1：

R2：

R3=　　．

（2）若电阻R1=R2=R3，则它们在相同时间内产生的热量之比Q1：

Q2：

Q3=　　．

43．（2015秋•苏州校级期中）如图是在一定温度下，甲乙两个电阻的电流与电压的关系图象．根据图象可得R甲：

R乙=　　，若将甲乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲：

Q乙=　　．

44．（2016春•郴州期末）在“研究导体通电时发热的规律”的实验中，下图是“比较电流热效应的装置图和电路图”，阻值分别为RA和RB的两电阻丝A和B，浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，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，采用串联连接方式的目的是　　．

45．（2014春•盐津县校级期末）测得某导体的电阻是10Ω，导体中的电流是0.2A，则60s内通过导体的电量是　　C，电流产生的热量是　　J．

46．（2017•金坛市校级学业考试）电热水壶是利用了电流的　　（选填“磁效应”或“热效应”）．相同温度下，两根同种材料、相同长度的电阻丝，横截面积大的电阻　　（选填“大”或“小”）．

三．多选题（共6小题）

47．（2015春•沈阳校级期末）下列选项中正确的是（　　）

A．卡文迪许利用放大法测定了静电力常量

B．焦耳利用欧姆定律推导出了焦耳定律

C．电源的电动势在数值上等于电路中某一横截面通过单位电荷量，电源内部非静电力所做的功

D．电势和电势差的单位相同，但前者是状态量，后者是过程量

48．（2014秋•清城区校级期中）电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U，电流表的示数为I，通电时间为t，下面的说法正确的有（　　）

A．It是这段时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量

B．UIt是这段时间内所产生的总焦耳热

C．UIt是这段过程中该电路消耗的总电能

D．UI是电能转化成化学能的功率

49．（2011秋•吴兴区校级期中）如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻R1＞R2，在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．电源内部产生电热较多的是乙电路

B．R1上产生的电热比R2上产生的电热多

C．电源做功较多的是甲电路

D．甲、乙两电路中电源做功相等

50．（2016秋•灌南县校级月考）在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论不正确的是（　　）

A．在任何电路中，电功UIt=I2Rt

B．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt

C．在纯电阻电路中，UIt=I2Rt

D．在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt

51．（2016•云南模拟）随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多．下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（　　）

A．电炉B．电视机C．洗衣机D．电饭煲

52．（2013秋•濮阳期末）一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，设通过它们的电流相同，此时电动机正常运转，则在相同的时间内（　　）

A．电炉和电动机产生的电热相等

B．电动机消耗的电功率大于电炉消耗的电功率

C．电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率

D．电炉和电动机两端电压相等

四．计算题（共1小题）

53．（2016秋•三亚月考）一个R=10Ω的电阻当它接在U=10V的电压上时，经过t=10分钟产生的热量Q是多少？

热功率P是多少？

五．解答题（共7小题）

54．（2010秋•郑州期末）额定电压为220V电动机的线圈电阻为0.8Ω，正常工作时电流为5A．问：

（1）电动机每秒产生的热量为多少？

（2）每秒有多少焦耳的电能转化为机械能？

（3）电动机的效率是多少？

55．（2016•云南模拟）通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为

，则在时间t内产生的热量为多少？

热功率为多少？

56．（2015•东城区一模）下面请根据以下微观模型来研究焦耳热，设有一段横截面积为S，长为l的直导线，单位体积内自由电子数为n，每个电子电量为e，质量为m．在导线两端加电压U时，电子定向运动，在运动过程中与金属离子碰撞，将动能全部传递给离子，就这样将由电场得到的能量变为相撞时产生的内能．“金属经典电子论”认为，电子定向运动是一段一段加速运动的接替，各段加速都是从定向速度为零开始．根据统计理论知，若平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t，一秒钟内一个电子经历的平均碰撞次数为

，请利用以上叙述中出现的各量表示这段导体发热的功率P．

57．（2016•湖南学业考试）某同学自制了一个电炉，已知该电炉工作时的电阻时55Ω，工作时通过电炉的电流是4A，求：

①加在该电炉两端的电压是多少？

②该电炉工作时，10s内发的热是多少？

58．（2016•云南模拟）某导体的电阻为10欧姆，电流为2A，求：

（1）5分钟内通过导体的电荷量；

（2）5分钟内导体产生的热量．

59．某电水壶的铭牌信息如图所示，电水壶在标准大气压下工作．（c水=4.2×

103J（kg•℃））电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．求：

①电水壶正常工作时，它的电阻是多少？

②将水烧开，水最少需要吸收的热量是多少？

③电水壶烧水过程中的热效率是多少？

60．（2015•东城区一模）变压器的线圈是由金属线绕制成的，若在短时间内吸热过多来不及散热就会损坏．现对粗细均匀的电阻线通以直流电的情况进行讨论：

设通电产生的焦耳热与电阻线升高的温度之间满足如下关系：

Q=kcm△T，其中c表示物体的比热，m为物体的质量，△T表示升高的温度，k为大于1的常数．请你选择一些物理量，通过论述和计算证明“为避免升温过快，若电流越大，电阻线应该越粗”．（说明自己所设物理量的含义）

参考答案与试题解析

【解答】解：

A、由P=I2R可知，电流通过导体的热功率与电流的平方成正比；

故A错误；

B、力做功W=FL，与力的作用时间无关；

故B错误；

C、由C=

可知，电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比；

故C正确；

D、劲度系数由弹簧本身的性质决定，与伸长量无关；

故D错误；

故选：

C．

根据图象的斜率大小等于电阻，可得：

R1：

R2=tan60°

tan30°

=3：

将R1、R2两个电阻并联接入电路中，电压相等，则由Q=

t得在相间的时间内，R1、R2上产生的焦耳热之比为Q1：

Q2=R2：

R1=1：

3

C

电热毯、电熨斗、电热水器均利用了电流的热效应，将电能转化为热能；

而电话是利用电能转化为声音信号；

故选C．

因为电阻丝在通过2C的电量时，消耗的电能是8J，由W=qU得：

此时电压为：

U=

V=4V

当在相同的时间内通过电阻丝的电量是4C时，根据I=

可知，I′=2I

根据U=IR可知，电阻不变，此时电阻丝两端电压：

U′=2U=2×

4V=8V

电阻丝在这段时间内消耗的电能：

W=q′U′=4×

8J=32J．

利用电流的热效应工作的是纯电阻电路，电热水器、电饭堡及电热毯均是纯电阻电路，而电容器不是电阻，不发热，不是利用电流的热效应；

本题选不是利用电流的热效应的；

D．

根据Q=I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流强度变为原来的

I，时间不变，则热量变为原来的

；

故B正确，ACD错误．

B．

Q=I2Rt=22×

200×

600=480000J．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，即：

Q=I2Rt

这个规律最初是由焦耳通过实验总结的；

D

A、在纯电阻电路中，电功等于电热，欧姆定律成立，计算电功可用公式W=I2Rt．故A正确．

B、非纯电阻电路中，计算电热不可用公式Q=IUt，因为电功大于电热．故B不正确．

C、根据焦耳定律，在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q=I2Rt．故C正确．

D、在纯电阻路中，电热等于电功，计算焦耳热也可以用Q=UIt．故D正确．

本题选不正确的，故选：

B

A、由欧姆定律可得该电阻两端的电压：

U=IR=0.5×

10=5V．故A错误；

B、由焦耳定律：

Q=I2Rt=0.52×

10×

20=50J．故B正确；

C、D、该电阻发热功率为：

P=I2R=0.52×

10=2.5W，所以该电阻1s内的发热量为2.5J．故C错误，D错误．

因为串联后的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大，并联后的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小，所以在四个电路中，并联电路的总电阻最小．

根据公式

t可知，当电源电压和通电时间都相同时，电阻小的产生的热量多．因为并联电路的总电阻最小，所以并联电路产生的热量最大．

同种材料制成的均匀电阻丝A、B，A的长度为L，直径为d；

B的长度为2L，直径为2d，根据电阻定律R=ρ

，知RA：

RB=2：

1，电阻丝A、B并联，电压相等，根据

Q=I2Rt=

t在相等时间内产生的热量之比QA：

2．故D正确，A、B、C错误．

13．（2