《三、電熱器電流的熱效應(yīng)》同步練習(xí)3

1、三、電熱器 電流的熱效應(yīng)同步練習(xí)題型歸結(jié):本節(jié)中主要研究的是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，電流做功放出熱量與電流的平方成正比， 與電阻成正比，與通電時(shí)間成正比，寫(xiě)成公式的形式為Q=l2Rt。在有些情況下電流做功與放出熱量是相等的，當(dāng)電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)U2。其中涉及到的題Q =W = I2Rt =Ult =tR型有對(duì)焦耳定律理解的選擇（題1，3，4，8，9，10，11）和填空題（2，5，6，12）；利用焦耳 定律計(jì)算的計(jì)算題（13，15）;探究影響電流做功放熱因素的實(shí)驗(yàn)題（題14）。例1 A下面實(shí)驗(yàn)是研究電熱與電流關(guān)系的是（）A把兩段不同的電熱絲串聯(lián)后，分別放在質(zhì)量和初溫均相同的煤油瓶中，通電后，比較

2、油瓶中的油柱上升的高度B把兩根相同的電熱絲放在質(zhì)量和初溫相同的煤油中，通過(guò)相同的電流，通電時(shí)間不同，比較煤油瓶中的油柱上升的高度C.把兩根相同的電熱絲放在質(zhì)量和初溫相同的煤油瓶中，分別通過(guò)不同的電流，通電時(shí)間相同，比較煤油瓶中的油柱上升的高度D把兩根不同的電熱絲并聯(lián)，分別放在質(zhì)量和初溫相同的煤油瓶中，通電時(shí)間相同，比較煤油瓶中的油柱上升的高度命題意圖在研究電流做功放出熱量與哪些因素有關(guān)時(shí)，利用了控制變量的方法。并且要知道電流做放出熱量與哪些因素有關(guān)。思路點(diǎn)撥 電熱與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān)，這里要采用控制變量的方法，保證電阻和通電時(shí)間相同，所以兩根電阻絲要相同，通電時(shí)間相同，但電流不能相同。

3、電流做功放熱的多少無(wú)法直接看出，我們通過(guò)加熱物體，在研究時(shí)比較煤油溫度升高的多少來(lái)比較放出熱量 的多少。全程精解C誤區(qū)分析本題中主要考查的是控制變量法。本題是通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法把電流做功放出的熱量 表示出來(lái)的，必須要使煤油的質(zhì)量也要相同才行。變形B電爐絲通電后熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接的銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是因?yàn)椋ǎ〢通過(guò)電爐絲的電流比通過(guò)銅導(dǎo)線的電流大B銅導(dǎo)線的電阻小，因而產(chǎn)生的熱量少，而電爐絲電阻大產(chǎn)生的熱量多C.銅導(dǎo)線有絕緣層，所以不怎么熱D銅導(dǎo)線比電爐傳熱快，所以不容易熱思路點(diǎn)撥 根據(jù)題意，電爐的電阻絲和連接的銅導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過(guò)它們的電流是相等的，而電爐絲電阻要比銅導(dǎo)線的電阻大得多，所以在

4、比較它們產(chǎn)生電熱時(shí)選用含有電流I的焦耳2定律表達(dá)式Q=l Rt,因此在相等的時(shí)間內(nèi)電爐絲放出的熱量比銅導(dǎo)線大得多。全程精解B誤區(qū)分析 在串聯(lián)電路中一般找電流，然后根據(jù)不同的物理選用合適的公式。如本題中電流相等，電阻不等，所以我們想到用Q=I2Rt來(lái)判斷，如果公式選取不當(dāng)，判斷可能稍復(fù)雜些。例2 B有一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器， 貯水量為100kg，經(jīng)太陽(yáng)照射數(shù)小時(shí)后， 所貯水的溫度從15C升高到45C,水吸收的熱量是 _J。如采用電能加熱這些水， 若電能的利用率為70%,電價(jià)為0.5元/（kWh），則需要電費(fèi)_元。命題意圖把電流做功放出熱量和物體吸熱升溫聯(lián)系起來(lái)。思路點(diǎn)撥水吸收熱量可以利用Q=cmt求出

5、吸收的熱量，要算電費(fèi)要先知道消耗的電能，水吸收的能量是有用的，通過(guò)效率可以算出總能量全程精解1.26 XI07J 5元誤區(qū)分析 本題中電流做功放出的熱量沒(méi)有被水全部吸收，不能誤認(rèn)為為效率為100%考點(diǎn)鏈接本節(jié)中首先要對(duì)電熱器有一定的認(rèn)識(shí)（題1,3,7,8,9,10）。電熱的計(jì)算（2,5,6,11,12,13,15），探究電流做功放出熱量的多少的實(shí)驗(yàn)（題4,14）3.A （2005泉州市）下列家用電器中，屬于電熱器的是（）A.電飯煲B.電風(fēng)扇C.電話機(jī)D.洗衣機(jī)點(diǎn)撥：電熱器在工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為熱能。電飯鍋是把電能轉(zhuǎn)化為熱能，使飯煮熟；電風(fēng)扇和洗衣機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電話機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為聲能

6、。全解：A回味：人們使用電能的過(guò)程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，各種用電器就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的工具。4.A （2005青島市）將兩電熱絲R1、R2串聯(lián)起來(lái)，接在電路中.若R1R2,則先被點(diǎn)燃的火柴是（）A.電爐絲R1上的火柴B.電護(hù)絲R2上的火柴C .兩電熱絲上的火柴同時(shí)被點(diǎn)燃D.無(wú)法確定點(diǎn)撥：這是研究影響電熱大小的因素的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)焦耳定律，串聯(lián)時(shí)電流相等，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，越容易使火柴點(diǎn)燃。全解：A回味：本題中是通過(guò)火柴被點(diǎn)燃的先后比較相同時(shí)間內(nèi)放出電熱的多少的。5.A （北京西城區(qū)2005）把一個(gè)阻值為10,啲導(dǎo)體接到某電源上，通過(guò)它的電流是2A，則在10s內(nèi)

7、導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為 _J。點(diǎn)撥：本題中已知電阻R，電流I和通電時(shí)間t，可以利用來(lái)Q=l2Rt計(jì)算電熱。全解：4006._ B （揚(yáng)州市2005）額定功率為1000W的電熱水壺正常時(shí)， 將質(zhì)量為1.5kg的水從20C加熱至100C，耗時(shí)10min，則水要吸收 _J的熱量，水壺消耗電能為 _J,該水壺的效率為_(kāi)點(diǎn)撥：電流做功放出熱量給水吸收，水吸熱可以利用Q=cmA來(lái)計(jì)算；本題中電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電功等于電熱，即Q=W=Pt。全解：Q=cmAt=4.2 xi03J/（kg?C） 1.5kg （10 J5I =Q100%=5.04 10 J100% =84% W6 105J回味：在利用電水

8、壺?zé)畷r(shí)，水吸收的熱量是有用的，電流做功放出的熱量是總的能量。7._（廣東省2005）由于電流的效應(yīng)，當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。一根_60Q的電阻絲接在36V的電源上，通過(guò)電阻絲的電流為 _A，在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_(kāi) J.點(diǎn)撥：導(dǎo)體有電阻存在， 所以有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，這是電流的熱效應(yīng)。當(dāng)電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的時(shí)候，可以利用W=UIt計(jì)算放出熱量。全解：熱效應(yīng)0.6A1.296104J回味：電流做功可以利用W=UIt進(jìn)行計(jì)算。訓(xùn)練題組& A假設(shè)所有導(dǎo)體都沒(méi)有電阻，當(dāng)用電器通電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.白熾燈仍然能發(fā)光B.電動(dòng)機(jī)仍然能轉(zhuǎn)動(dòng)C.電飯鍋仍然能煮飯D電熨斗仍然

9、能熨衣服點(diǎn)撥：根據(jù)焦耳定律可以知道，電熱與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)，如果沒(méi)有電阻，則不可能放熱，所以沒(méi)有電阻就不能利用電熱。白熾燈利用燈絲發(fā)熱而發(fā)光，電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電飯鍋、電熨斗利用電熱。全解：B回味：電熱是利用電流通過(guò)電阻發(fā)熱，如果沒(méi)有電阻，則沒(méi)有電熱。9.A電冰箱、電視機(jī)、電風(fēng)扇等用電器后面分別裝有鐵片或制成空格狀，這樣做的目的是（）A為了用電器的美觀B.為了防止用電器漏電C.為了防止用電器聚集熱量D為了節(jié)約用電器的制作材料點(diǎn)撥：電熱在實(shí)際中有利用的地方，如電飯鍋，電熨斗，電烙鐵等；電熱也有危害的地方, 如電視機(jī)、電腦等工作時(shí)發(fā)熱。全解：C回味：我們?cè)趯?shí)際中要充分利用電熱，又

10、要防止電熱給我們帶來(lái)危害。10.A在探究實(shí)驗(yàn)中，用兩根相同的電阻絲和一個(gè)電壓不變的電源加熱一杯水，則（）A.將兩根電阻絲串聯(lián)后加熱，水溫升高最快B將兩根電阻絲并后聯(lián)加熱，水溫升高最快C.只用其中一根電阻絲加熱，水溫升高最快D因?yàn)殡娫措妷阂粯樱阅姆N連接方式加熱，水溫升高速度都相同點(diǎn)撥：禾U用電熱絲加熱時(shí)，把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因?yàn)殡妷菏窍嗟鹊模娮璨煌倪B接方式電阻不同，可以利用u2來(lái)判斷。電壓相同，電阻越小，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱Q =W =- 1R量越多，并聯(lián)電阻最小，產(chǎn)生熱量越多。全解：B11. A一臺(tái)220V60W的電風(fēng)扇、一盞36V60W的白熾燈和一只 “110V60W的電熱器各自在額

11、定電壓下工作，比較它們相同通電時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是（）A.電風(fēng)扇最多B.電熱器最多C.白熾燈最多D.二者一樣多點(diǎn)撥：電流做功的過(guò)程是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，不同的用電器電能轉(zhuǎn)化的結(jié)果不一定相同。電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少量的轉(zhuǎn)化為熱能；電熱器把消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；白熾燈把電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。它們的額定功率相同，正常工作相同時(shí)間， 消耗的電能相同，所以電熱器產(chǎn)生的熱量最多。全解：B回味：本題主要是考查的電能的轉(zhuǎn)化形式不同。12.B小明家新買(mǎi)一規(guī)格為“800W”電熱水壺，他經(jīng)過(guò)幾次使用后發(fā)現(xiàn)：晚飯后燒開(kāi)一壺水總比早晨燒開(kāi)一壺水所用的時(shí)間長(zhǎng)，你認(rèn)為主要原因是（）A.晚間電熱水壺兩

12、端的電壓低于早晨電熱水壺兩端的電壓B晚間大氣壓升高，水的沸點(diǎn)升高，需要的熱量比早晨多C.晚間環(huán)境溫度比早晨的溫度偏低D晚間燒水時(shí)熱量散失比早晨多點(diǎn)撥：燒開(kāi)同一壺水，所需要的熱量是一定的，即電熱絲放出的熱量是一定的， 并且同一電水壺在工作時(shí)，電阻可以認(rèn)為是不變的。 接在家庭電路中不同時(shí)間段時(shí)， 要考慮到電壓的變 化。晚間用電高峰時(shí)，電網(wǎng)電壓會(huì)降低，而早晨時(shí)用電較少，電網(wǎng)電壓較高，所以根據(jù)U2可以判斷出Q、R定時(shí)，U越高，t越小。Q = WtR全解：A回味：電熱水壺在工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電流做的功等于它所放出的熱量。13. B小紅的爸爸出國(guó)給小紅帶回來(lái)兩個(gè)電熱水壺，規(guī)格分別是“110V

13、 500W”和“110V1000W，但都不能單獨(dú)接在我國(guó)的家庭電路中使用。小紅想，既然兩個(gè)電電器的額定電壓均為110V，那么把它們串聯(lián)起來(lái)再接到家庭電路中就可以使用了。(1)小紅的辦法是否可行？為什么？如果要單獨(dú)正常使用“110V 1000W的電熱水壺，怎么辦？點(diǎn)撥：這兩個(gè)水壺的額定電壓都是110V，低于電路電壓。如果利用兩水壺串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分電壓，因?yàn)長(zhǎng)1、L2的電阻不同，所以兩端的電壓也不同，均不為110V，所以兩水壺都不能正常工作。如果要單獨(dú)正常使用 “110V 1000V”的電熱水壺，必須要串聯(lián)一個(gè)電阻與之分 壓，使水壺 兩端的電壓為110V。當(dāng)電阻與電熱水壺串聯(lián)時(shí)，要使它們兩端的電壓

14、相等，貝y它們的電阻也必須相等。全解：(1)不行。U1=IR1=6.06AX24.2 Q =147V U2=U-U1=73V兩電熱水壺兩端的電壓都不為110V，所以都不能正常工作？要使“110V1000W”的電熱水壺正常工作必須與之串聯(lián)一個(gè)電阻R3,如圖連接。因?yàn)殡姛崴畨卣９ぷ?，二U3=U2=110V串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比。R3=R2=12.1Q回味：串聯(lián)電路中電流相等，在計(jì)算時(shí)一般先找電流，然后再選擇公式進(jìn)行判斷。如本題第(1)問(wèn)中，可以先算出電路中的電流然后再得出各自兩端的電壓，就可以得出能否正常工作。14.(泰州市2005年)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，R1、R2是兩個(gè)電阻圈，R1

15、的阻值大于R?的阻值，電阻圈上各夾一根火柴.接通電路，一會(huì)兒觀察到兩電阻圈上的火柴先后被點(diǎn)燃，這說(shuō)明電流通過(guò)電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱，將_能轉(zhuǎn)化為 _ 能.若繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，待兩個(gè)電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使 變阻器接入電U12(110V)2500W=242同樣可以求出R2=12.1Q220V2421211二6.06A圖18路的阻值較大.接通電路，經(jīng)歷時(shí)間t1,R1上的火柴先被點(diǎn)燃.這說(shuō)明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，_大，產(chǎn)生的 _越多.(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，待兩個(gè)電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值 較小.接通電路，經(jīng)歷時(shí)間t2,Ri上的火柴先被點(diǎn)燃，比

16、較發(fā)現(xiàn)t2小于ti.由此推理，在電阻和通電時(shí)間相同的情況下， _ 越大，產(chǎn)生的_ 越多點(diǎn)撥：本題是利用轉(zhuǎn)化的方法， 把電熱轉(zhuǎn)化為使火柴點(diǎn)燃的時(shí)間，在工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，串聯(lián)電流相等時(shí)，電阻越大，使火柴點(diǎn)燃的時(shí)間越短，即在相同時(shí) 間內(nèi)放出熱量越多。兩樣可以分析出當(dāng)電阻一定時(shí)，電流越大的，相同時(shí)間內(nèi)放出熱量越多。全解：電能 內(nèi)能電阻熱量電流熱量回味：電熱無(wú)法直接看出是多少，但通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法把看不見(jiàn)的電熱轉(zhuǎn)化為火柴點(diǎn)燃，使電熱更加形象化，這種方法在研究物理問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常用到。15.B如圖所示，Ri=20Q,R2=40Q,電源電壓和燈絲的電阻保持不變。(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，電流表Ai的示數(shù)是0.6A，小燈泡恰好正常發(fā)光，求電源電壓和小燈泡的額定電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都斷開(kāi)時(shí)，電流表A2的示數(shù)是0.2A，求小燈泡的實(shí)際功率；(3)小燈泡的額定功率是多少？ 點(diǎn)撥：這是一道電路變化的問(wèn)題，當(dāng)開(kāi)關(guān)處于不同狀態(tài)時(shí)， 電路結(jié)構(gòu)不同，如本題中SiS2都閉合時(shí)是Ri和L的并聯(lián)電路，R2被短路；當(dāng)SiS2都斷開(kāi)時(shí)，電路為L(zhǎng)和R2的串聯(lián)電 路。根據(jù)不同的電路特點(diǎn)可以求出所求的物理量。全解：當(dāng)SiS2都閉合