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文檔簡(jiǎn)介
1、焦耳定律 習(xí)題(含答案)一、單選題(本大題共6小題,共12.0分)1. 如圖所示的家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是() A. 電風(fēng)扇 B. 電飯鍋
2、 C. 電視機(jī) D. 洗衣機(jī) 2. 探究“
3、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量多少與什么因素有關(guān)”時(shí),采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置密閉容器中的電阻絲產(chǎn)生熱量越多,容器內(nèi)空氣受熱膨脹越明顯,使U形管兩邊液面高度差越大圖乙中兩根相同的電阻絲并聯(lián)后再與圖甲中的電阻絲串聯(lián)接入電路,則圖示對(duì)應(yīng)的步驟探究是() A. 通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系
4、0; B. 通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)導(dǎo)體電流的關(guān)系 &
5、#160; C. 通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的長(zhǎng)度的關(guān)系
6、; D. 通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系 3. 電路通電后,電爐絲熱得發(fā)紅,而與它相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱,其原因是() A. 導(dǎo)線的電阻小 B. 導(dǎo)線中的電流大
7、160; C. 電爐絲的電阻小 D.
8、60;電爐絲中的電流大 4. 下列用電器工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是() A. 收音機(jī) B. 電熨斗 &
9、#160; C. 電風(fēng)扇 D. 洗衣機(jī) 5. 下列家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是() A.
10、 家庭電扇 B. . 筆記本電腦
11、0; C. 洗衣機(jī) D. 電飯鍋 6. 如圖所示的家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是() A. 微波爐
12、 B. 電熨斗 C. 電風(fēng)扇
13、 D. 洗衣機(jī) 二、填空題(本大題共3小題,共6.0分)7. 一臺(tái)線圈電阻為0.3的玩具電動(dòng)機(jī),接在12V的電源上時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A,在2min內(nèi)電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的熱量是 _ J,電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是 _ J 8. 一根阻值為100的電阻絲通電100s,通過(guò)
14、的電流為1A,則電流產(chǎn)生的熱量為 _ J 9. 大量實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線周圍存在 _ ,這一現(xiàn)象叫作電流的磁效應(yīng) 三、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共5小題,共30.0分)10. 二個(gè)完全相同的燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等的煤油電阻絲R1=5,R2=10用如圖所示的方案探究“電流大小和通電時(shí)間相同,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的大小是否有關(guān)” (1)將二個(gè)電阻絲串聯(lián)起來(lái)的目的是使 _ 和 _ 相同 (2)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格,并填上了實(shí)驗(yàn)前已知的信息: 電流I通電時(shí)間t電阻R/煤油初溫t1/煤油末溫t2/煤油升高的溫度t/_ 相同
15、相同510表格中最后一欄應(yīng)該設(shè)置的項(xiàng)目是 _ (3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)甲瓶溫度計(jì)示數(shù)變化較小,乙瓶溫度計(jì)示數(shù)變化較大由此可以得出的結(jié)論是 _ (4)通電時(shí)間不變,適當(dāng)減少煤油的質(zhì)量,對(duì)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的好處是 _ 11. 如圖所示,甲、乙兩個(gè)完全相同的玻璃瓶?jī)?nèi)有阻值分別為R甲、R乙的電阻絲,瓶中插入溫度計(jì)a、b (1)利用此裝置探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時(shí),在兩瓶中加入質(zhì)量、初溫都相同的煤油閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間,可以通過(guò)溫度計(jì) _ 情況,判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少此方案是探究 _ 和時(shí)間相同時(shí),電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與 _ 大小的關(guān)系 (2)在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、
16、初溫都相同的不同液體,且電阻絲的阻值R甲 _ R乙時(shí),可以比較不同物質(zhì)的吸熱能量若溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快,則甲、乙兩瓶?jī)?nèi)液體的比熱容關(guān)系是c甲 _ c乙 12. 為了探究影響電流產(chǎn)生熱量的因素,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了兩個(gè)相同的燒瓶(內(nèi)裝質(zhì)量相等的煤油)、兩個(gè)帶有橡皮塞的粗細(xì)均勻的相同溫度計(jì),四根不同阻值(R1R2 R3=R4)的電阻絲,以及相同的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電源等兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材,分別設(shè)計(jì)了如圖甲所示的兩個(gè)方案 (1)甲方案可探究電流和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟 _ 關(guān)系 (2)乙方案
17、可探究 _ 和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟 _ 關(guān)系 (3)電阻在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是通過(guò)燒瓶中煤油 _ 的多少反映出來(lái)的,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法叫做 _ 法 13. 某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“電流的熱效應(yīng)電阻大小的關(guān)系” (1)在A和B兩燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相同的煤油,使A和B中的電阻絲阻值不同,閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后,通過(guò)觀察 _ 可判斷電流的熱效應(yīng)跟電阻大小關(guān)系,這種探究方法叫 _ (選填“轉(zhuǎn)換法”“類比法”或“控制變量法”) (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯,以下原因解釋不合理的是 _ (選填字母代號(hào)) A電源電壓太低 BA和B中的電阻
18、絲阻值相差很大 C裝置氣密性不好 (3)若用如圖裝置來(lái)進(jìn)一步測(cè)量煤油的比熱容,必須在A和B的燒瓶中裝入質(zhì)量、初溫均相同的水和煤油, 還必須要使A和B中的電阻絲阻值 _ (選填“相同”或“不同”)通電一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)A和B中溫度計(jì)升高的示數(shù)之比為2:1,則裝水的是燒瓶 _ (選填“A”或“B”),若水的比熱容是4.2×103J/(kg),則煤油的比熱容為 _ J/(kg),請(qǐng)列舉一個(gè)有關(guān)水的比熱容特性的應(yīng)用實(shí)例 _ 14. 小明在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”時(shí),設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,燒瓶?jī)?nèi)裝入質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,燒瓶中金屬
19、絲A、B的電阻RARB,插入相同的溫度計(jì) (1)在進(jìn)行甲圖所示實(shí)驗(yàn)時(shí),小明閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)兩燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)均無(wú)變化,他將電壓表的負(fù)接線柱與a接線柱連接,電壓表的正接線柱依次與其他接線柱連接,從而檢查此兩點(diǎn)間有無(wú)電壓,對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的電壓表有無(wú)示數(shù)如表所示 電路各點(diǎn)間ajaiahagafaeadacab電壓表示數(shù)有有有有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)根據(jù)以上信息可判斷電路出現(xiàn)的故障是 _ ;(選填選項(xiàng)前的字母) A開(kāi)關(guān)接觸不良 B滑動(dòng)變阻器短路 C導(dǎo)線ef 斷路 D金屬絲B斷路 (2)小明排除電路故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),電路接通后, _
20、溫度計(jì)示數(shù)升高得快;(選填“P1”或“P2”) (3)在進(jìn)行甲圖所示實(shí)驗(yàn)的同時(shí)小明還按乙圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(兩圖中滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變),比較P1和P3兩支溫度計(jì)示數(shù)變化情況,可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 _ 是否有關(guān) 四、計(jì)算題(本大題共6小題,共48.0分)15. 一臺(tái)電熱水器的銘牌如表所示,如果水箱中的水初始溫度是20,(假設(shè)消耗的電能全部被水吸收,轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能)已知:c水=4.2×103J/(kg)求: (1)電熱水器在正常工作時(shí)的電流是多大?(保留一位小數(shù)) (2)熱水器裝滿10kg的水后,把水箱中的水加熱到70,要吸收多少熱量? 額定
21、電壓/V220容積/L10頻率/Hz50超溫保護(hù)/120額定功率/kW3(3)這個(gè)過(guò)程,電熱水器正常工作至少多長(zhǎng)時(shí)間?但實(shí)際上加熱時(shí)間總是比你所求得結(jié)果長(zhǎng)得多,請(qǐng)你寫(xiě)出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因(寫(xiě)出一個(gè)即可) 16. 如圖所示是家用電熱壺及銘牌,假設(shè)電熱壺電阻絲的電阻不變,水的比熱容c水=4.2×103J/(kg),水的密度1.0×103kg/m3求 (1)電熱壺電阻絲的電阻; (2)不考慮熱損失,電熱壺正常工作時(shí),把1L水從30加熱到100所需要的時(shí)間; (3)當(dāng)電壓為198V時(shí),電熱壺的實(shí)際功率 17. 為了
22、測(cè)定額定功率為1600W的電熱水器的效率,物理興趣小組的同學(xué)在熱水器中加入質(zhì)量為2kg的水,讓熱水器正常工作5min,測(cè)得水溫從20上升到70,求:(c水=4.2×103 J/(kg),天然氣的熱值為4×107J/m3) (1)水吸收了多少熱量; (2)該熱水器正常工作時(shí)的效率; (3)若此過(guò)程改用天然氣來(lái)加熱,則至少需要多少m3天然氣(設(shè)該熱水器的效率不變) 18. 如圖所示是湖北襄陽(yáng)一位25歲農(nóng)民自建的“屋頂發(fā)電站”,太陽(yáng)曬一曬就能發(fā)電,這組光伏發(fā)電設(shè)備白天有陽(yáng)光照射時(shí)每小時(shí)可發(fā)電1.75×108J,若夏天太陽(yáng)光平均
23、每天照射的時(shí)間為10h則 (1)若每天得到的電能有60%用來(lái)加熱水,可以使多少kg的水溫度升高50c水=4.2×103J/(kg) (2)若每天得到的電能全部由燃燒天然氣獲得,則需要完全燃燒多少m3的天然氣?(天然氣的熱值q=3.5×107J/m3) (3)請(qǐng)你說(shuō)出一點(diǎn)太陽(yáng)能的好處 19. 家用電磁爐以其高效、節(jié)能成為新一代智能灶具,如圖所示是某品牌電磁爐的銘牌,請(qǐng)你結(jié)合銘牌中相關(guān)的數(shù)據(jù)回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,鍋內(nèi)裝有2.5L溫度為20的水,給電磁爐通電7min能把水加熱到沸騰,水至少吸收多少熱量水的密度為1.0×
24、;103kg/m3,水的比熱容為4.2×103J/(kg)? (2)正常工作時(shí)通過(guò)電磁爐的電流為多少? (3)此電磁爐燒開(kāi)水時(shí)的效率是多少?(答案保留1位小數(shù)) 20. 某家庭把一只標(biāo)有“220V 1000W”的電水壺接入照明電路,將質(zhì)量為5kg的水由20加熱到60,不計(jì)熱量損失,c水=4.2×103J/(kg),求: (1)水吸收的熱量; (2)電水壺電熱絲的電阻; (3)電水壺工作的時(shí)間 焦耳定律 習(xí)題(含答案)【答案】1. B
25、60;2. B 3. A 4. B 5. D 6. B 7.
26、0;9;711 8. 1×104 9. 磁場(chǎng) 10. 電流;通電時(shí)間;質(zhì)量/kg;質(zhì)量/kg;電流相等,通電時(shí)聞相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān);加熱時(shí)間短 11. 升高;電
27、流;電阻;=;小于 12. 電阻;電阻;電流;溫度升高;轉(zhuǎn)換 13. 溫度計(jì)示數(shù);轉(zhuǎn)換法;B;相同;B;2.1×103;熱水袋中裝水取暖 14. C;P2;電流 15. 解:
28、(1)由P=UI可得,電熱水器在正常工作時(shí)的電流: I=13.6A; (2)水吸收的熱量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg)×10kg×(70-20)=2.1×106J; (3)不考慮熱損失時(shí)電熱水器的加熱時(shí)間最短, 由Q=W=Pt可得,需要的最少加熱時(shí)間: t=700s, 因?yàn)闊崃繒?huì)以熱傳遞的形式轉(zhuǎn)移給容器、空氣等,所以實(shí)際上加熱時(shí)間總是比所求得結(jié)果長(zhǎng)得多 答:(1)電熱水器在正常工作時(shí)的電流是13.6A; (2)熱水器裝滿10kg的水后,把水箱中的水加熱到70,要吸收2.1×106J的熱量; (3)這個(gè)過(guò)程,電熱水器正常工
29、作至少700s;熱量會(huì)以熱傳遞的形式轉(zhuǎn)移給容器、空氣等 16. 解:(1)由電熱壺的銘牌可知,額定功率P=1000W,額定電壓U=220V, 由P=可得,電熱壺電阻絲的電阻: R=48.4; (2)水的體積:V=1L=1×10-3m3, 由=可得水的質(zhì)量:m=V=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg; 水從30加熱到100,水吸收的熱量: Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)×1kg×(100-30)=2.9
30、4×105J; 不考慮熱損失,則電熱壺消耗的電能:W=Q吸=2.94×105J; 電熱壺正常工作時(shí)的功率為1000W,由P=可得需要的時(shí)間: t=294s; (3)當(dāng)電壓為198V時(shí),電熱壺的實(shí)際功率: P實(shí)=810W 答:(1)電熱壺電阻絲的電阻為48.4; (2)不考慮熱損失,電熱壺正常工作時(shí),把1L水從30加熱到100所需要的時(shí)間為294s; (3)當(dāng)電壓為198V時(shí),電熱壺的實(shí)際功率為810W 17. 解:(1)水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0), =4.2
31、215;103J/(kg)×2kg×(70-20) =4.2×105J (2)由P=得:熱水器正常工作5min所消耗的電能: W=Pt=1600W×5×60s=4.8×105J =×100%=×100%=87.5% (3)由于該熱水器的效率不變,若此過(guò)程改用天然氣來(lái)加熱,則Q放=4.8×105J 由q=得:V=1.2×10-2m3 答:(1)水吸收了4.2×105J 的熱量; (2)該熱水器正常工作時(shí)效率為87.5%; (3)至少需要1.2×10-2m3天然氣
32、160; 18. 解:(1)一天得到的電能: W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J, 水吸收的熱量: Q=1.75×109J×60%=1.05×109J, 由Q=cmt得水的質(zhì)量: m=5×103kg; (2)由Q放=Vq得天然氣的體積: V=50m3; (3)使用太陽(yáng)能,無(wú)污染,并且利用天然能源,取之不盡,用之不完,可以節(jié)約有限的化石能源 答:(1)若每天得到的電能有60%用來(lái)加熱水,可以使5×103kg的水溫度升高
33、50; (2)需要完全燃燒50m3的天然氣; (3)無(wú)污染;取之不盡,用之不完 19. 解: (1)由密度公式=可知水的質(zhì)量: m=V=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg, 在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100, 水吸收的熱量: Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg)×2.5kg×(100-20)=8.4×105J; (2)由電磁爐銘牌知其額定電壓220V,額定功率2100W, 由P=UI可
34、得,正常工作時(shí)通過(guò)電磁爐的電流: I=9.5A; (3)由P=可得,燒水時(shí)電磁爐工作消耗電能: W=P額t=2100W×7×60s=8.82×105J, 所以電磁爐燒水時(shí)的效率: =×100%=×100%95.2% 答:(1)水至少吸收8.4×105J的熱量 (2)正常工作時(shí)通過(guò)電磁爐的電流9.5A (3)此電磁爐燒水時(shí)的效率是95.2% 20. 解: (1)由題水吸收的熱量: Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)
35、215;5kg×(60-20)=8.4×105J; (2)由P=可得電水壺電熱絲的電阻: R=48.4; (3)電水壺接入照明電路中正常工作,不計(jì)熱量損失,Q吸=W=Pt, 所以電水壺工作的時(shí)間: t=840s 答:(1)水吸收的熱量為8.4×105J; (2)電水壺電熱絲的電阻為48.4; (3)電水壺工作的時(shí)間為840s 【解析】1. 解: 電風(fēng)扇和洗衣機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電視機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化為光和聲音;只有電飯煲是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效
36、應(yīng),故B符合題意 故選B 要解答本題需掌握:電流的熱效應(yīng)就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 本題主要考查學(xué)生對(duì):電流的熱效應(yīng),以及電能和其它形式能的相互轉(zhuǎn)化,是一道基礎(chǔ)題 2. 解:如圖,通過(guò)電阻的電阻相同,通電時(shí)間相同,由于兩個(gè)電阻并聯(lián)后與左邊的電阻串聯(lián),則通過(guò)電阻的電流不同,根據(jù)控制變量法可知:電阻的導(dǎo)體的長(zhǎng)度、電阻相同,通電時(shí)間相同,所以探究的是電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系 故選B 分析各個(gè)電阻的連接方式,然后根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),結(jié)合歐姆定律的應(yīng)用分析 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),注意該實(shí)驗(yàn)中控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用,是中考物理常見(jiàn)題型 3. 解:
37、 根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻R越大,電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量越多;電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián),它們的通電時(shí)間和電流大小都相同,由于導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的電阻,因此電爐絲產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線所以,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻不怎么熱,故A正確,BCD錯(cuò)誤 故選A 電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過(guò)的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大,根據(jù)焦耳定律分析判斷 本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律,應(yīng)明確兩電阻串聯(lián)時(shí),電路中的電流是相等的;同時(shí)應(yīng)注意該現(xiàn)象的根本原因是因?yàn)榘l(fā)熱量不同造成的 4. 解:A、收音機(jī)工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為聲能,不合題意;
38、B、電熨斗工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,符合題意; CD、電風(fēng)扇和洗衣機(jī)主要是依靠電動(dòng)機(jī)工作,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不合題意 故選B 電流做功的過(guò)程,實(shí)際上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,消耗電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能 本題考查了用電器中的能量轉(zhuǎn)化,要知道電風(fēng)扇、洗衣機(jī)主要部件是電動(dòng)機(jī),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 5. 解:A、電風(fēng)扇利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作,即將電能主要轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能,故錯(cuò)誤; B、電視機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能,故錯(cuò)誤; C、洗衣機(jī)利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作,利用了電流的磁效應(yīng)故錯(cuò)誤; D、電飯鍋是利用了電流的熱效應(yīng)來(lái)加熱的,故D正確 故選D 當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí),電流作功而消耗電能,產(chǎn)生了熱
39、量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)一方面,利用電流的熱效應(yīng)可以為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù);另一方面,電流的熱效應(yīng)也有一些不利影響任何通有電流的導(dǎo)線,都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象,稱為電流的磁效應(yīng) 主要考查電流的熱效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)和電流的化學(xué)效應(yīng)在生活中的應(yīng)用實(shí)例,只有認(rèn)真把握它們的定義,才能真正區(qū)分它們利用的是哪一個(gè)效應(yīng)體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活,又服務(wù)于社會(huì)的理念 6. 解: A、微波爐主要是把電能轉(zhuǎn)化為電磁波,不是利用電流熱效應(yīng),故A錯(cuò)誤; B、電熨斗是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應(yīng),故B正確; C、電風(fēng)扇是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng),故C錯(cuò)誤; D、洗衣機(jī)主要是
40、把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng),故D錯(cuò)誤 故選B 電流具有熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng);電流的熱效應(yīng)就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 本題主要考查學(xué)生對(duì):電流的熱效應(yīng),以及電能和其它形式能的相互轉(zhuǎn)化是一道基礎(chǔ)題 7. 解: 電動(dòng)機(jī)工作2min消耗的電能: W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J, 在2min內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量: Q=I2Rt=(0.5A)2×0.3×120s=9J; 電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能: W機(jī)械=W-Q=720J-9J=711J 故答案為:9;711 (1)已知電壓與電流,由功的公式W=UIt可求出電動(dòng)機(jī)
41、消耗的電能; (2)利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量; (3)電動(dòng)機(jī)消耗的電能與電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量之差等于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能 本題考查了電動(dòng)機(jī)消耗電能、線圈產(chǎn)生的熱量、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化機(jī)械能的計(jì)算,要知道電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量與轉(zhuǎn)化的機(jī)械能之和 8. 解:電流產(chǎn)生的熱量: Q=I2Rt=(1A)2×100×100s=1×104J 故答案為:1×104 知道通過(guò)電阻絲的電流、電阻絲的阻值和通電時(shí)間,根據(jù)焦耳定律公式Q=I2Rt求出電流產(chǎn)生的熱量 本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的了解和掌握,只要記住公式Q=
42、I2Rt即可正確解答,屬于基礎(chǔ)性題目,比較簡(jiǎn)單 9. 解: 丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在1820年發(fā)現(xiàn):通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng),這是電流的磁效應(yīng) 故答案為:磁場(chǎng) 奧斯特實(shí)驗(yàn):在靜止的小磁針上方,放一根與磁針平行的導(dǎo)線,給導(dǎo)線通電時(shí)磁針將偏轉(zhuǎn),說(shuō)明了通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng) 本題是一道基礎(chǔ)題,掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題,平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí) 10. 解:(1)由圖可知,兩電阻串聯(lián),電流和通電時(shí)間相等,阻值R1的電阻絲兩根,阻值R2的電阻絲兩根(R1R2),電阻不等,由此可知,甲圖可以探究當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí),電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系; (2)在探究電流大小和通
43、電時(shí)間相同,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的大小是否有關(guān)時(shí),應(yīng)控制煤油的質(zhì)量相等,故最后一欄為“質(zhì)量/kg”; (3)實(shí)驗(yàn)中采用兩電阻串聯(lián)的方式,目的是為了控制兩電阻絲中的電流相同通電一定時(shí)間后,甲瓶中溫度計(jì)示數(shù)高,由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:電流相等,通電時(shí)聞相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān); (4)通電時(shí)間不變,適當(dāng)減少煤油的質(zhì)量,由Q=cmt可知,升高相同的溫度,吸熱比較少,加熱時(shí)間短 故答案為:(1)電流;通電時(shí)間;(2)質(zhì)量/kg;(3)電流相等,通電時(shí)聞相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān);(4)加熱時(shí)間短 (1)圖中,兩電阻串聯(lián),電路中的電流和通電時(shí)間相等,根據(jù)Q=I2Rt可判斷產(chǎn)生熱量與什
44、么物理量有關(guān); (2)在探究電流大小和通電時(shí)間相同,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的大小是否有關(guān)時(shí),應(yīng)控制煤油的質(zhì)量相等; (3)實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法,探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流大小相同,將兩電阻絲串聯(lián)在電路中,控制電流相同; (4)根據(jù)Q=cmt分析 采用控制變量法是探究實(shí)驗(yàn)常用的方法,本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)控制電流、通電時(shí)間不變,只改變電阻,然后看熱量的變化 11. 解:(1)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察,本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化顯示電流產(chǎn)生熱量的多少探究電流產(chǎn)生的熱量多少與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制通過(guò)甲乙兩電阻的電流和通電時(shí)間不變故據(jù)圖可
45、知,此時(shí)兩電阻串聯(lián),所以電流相同,通電時(shí)間相同,故該裝置可以探究電熱和電阻的關(guān)系; (2)在甲、乙兩瓶?jī)?nèi)換用質(zhì)量、初溫都相同的不同液體,且電阻絲的阻值R甲=R乙時(shí),即相同的時(shí)間兩電阻絲上產(chǎn)生的熱量相同,故溫度計(jì)a比溫度計(jì)b溫度升高得快,則說(shuō)明甲的比熱容小于乙的比熱容 故答案為:(1)升高;電流;電阻;(2)=;小于; (1)電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察,通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化顯示電流產(chǎn)生熱量的多少 (2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小關(guān)系時(shí),控制電阻和通電時(shí)間不變;探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系時(shí),控制電流和通電時(shí)間不變;探究電流產(chǎn)生的熱量跟通電
46、時(shí)間的關(guān)系時(shí),控制電流和電阻不變 (3)相同質(zhì)量的物質(zhì)吸收相等的熱量,溫度升高越快,吸熱能力越弱,比熱容越小 掌握電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素,利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系 12. 解: (1)由圖甲知,兩電阻絲串聯(lián),通過(guò)的電流相同、通電時(shí)間相同,兩電阻的阻值不同,所以可探究的問(wèn)題是在通過(guò)的電流一定時(shí),電熱與電阻的關(guān)系; (2)由圖乙知,兩電阻絲并聯(lián),并且兩電阻的阻值、通電時(shí)間相同,探究的問(wèn)題是在電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電熱與電流的關(guān)系; (3)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,我們通過(guò)肉眼直接觀察看不到其多少,但可以通過(guò)煤油的溫度升高把電流通過(guò)
47、導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少體現(xiàn)出來(lái) 這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法叫做轉(zhuǎn)換法 故答案為:(1)電阻;(2)電阻;電流;(3)溫度升高;轉(zhuǎn)換 (1)(2)分析甲圖和乙圖中電阻絲的連接方式(串聯(lián)時(shí)電流相同、通電時(shí)間相同),并結(jié)合焦耳定律找出相同的量和不同的量,據(jù)此分析得出答案 (3)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,我們通過(guò)肉眼直接觀察看不到其多少,在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法,把電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái) 本題考查了控制變量法和轉(zhuǎn)化法的應(yīng)用,并結(jié)合所選取的實(shí)驗(yàn)器材能確定研究的問(wèn)題,并且可以把所學(xué)的物理知識(shí)在生活中加以應(yīng)用 13. 解:(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較電流
48、產(chǎn)生的熱量的多少;這種探究方法叫轉(zhuǎn)換法; (2)根據(jù)焦耳定律可知,電熱與電阻有關(guān),阻值相差越大,電熱相差越明顯,故選B; (3)由Q=I2Rt可知,相同的電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,即水和煤油吸收的熱量相同,由Q=cmt可知,溫度計(jì)升高的示數(shù)越小,比熱容越大,故裝水的是燒瓶B; 由于水和煤油吸收的熱量相同,所以Q1=Q2,即c1m1t1=c2m2t2,則=2,解得c煤油=2.1×103J/(kg); 熱水袋中裝水取暖就是利用水的比熱容大的特性 故答案為:(1)溫度計(jì)示數(shù);轉(zhuǎn)換法;(2)B;(3)相同;B;2.1×103;熱水袋中裝水取暖 (1)溫度計(jì)示數(shù)的變化反映了液體溫度的變化,反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少,這種探究方法叫轉(zhuǎn)換法 (2)電熱和電阻有關(guān),當(dāng)電流和能電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的電熱越多 (3)由Q=I2Rt可知,電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,即水和煤油吸收的熱量相同,由Q=cmt即可求出煤油的比熱容 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的應(yīng)用以及掌握一種常用的物理研究方法-轉(zhuǎn)換法 14. 解: (1)aj間有電壓,說(shuō)明電源沒(méi)有問(wèn)題; ai間有電壓,說(shuō)明導(dǎo)線ji沒(méi)有斷路; ah間有電壓,說(shuō)明金屬絲A沒(méi)有斷路;
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