焦耳定律應(yīng)用

1、【練習(xí)練習(xí)1 1】一家用電熱水器的銘牌如下表所示。根】一家用電熱水器的銘牌如下表所示。根 據(jù)銘牌所提供的信息，解答下列問(wèn)題：據(jù)銘牌所提供的信息，解答下列問(wèn)題：(1)(1)該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大? ?(2)(2)將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由2020升高升高 4040，水需要吸收多少熱量水需要吸收多少熱量cc水水=4=42 210103 3J J (kg(kg)?)?加熱過(guò)程需要多少時(shí)間加熱過(guò)程需要多少時(shí)間? ? 桃花牌全自動(dòng)電熱水器型 號(hào)：THP212D 容量：12L額定功率：2000W 類別：防觸電保護(hù)一類額

2、定電壓：220V 凈重：22kg出廠時(shí)間：2002年3 月 25日 編號(hào)：2002031000桃花廚房設(shè)備有限公司制造答案答案 （1）24.2歐歐 （2） 19.04 、16.8分分 A B C220V220V220V 討論討論1 1 有兩個(gè)阻值為有兩個(gè)阻值為R R的電熱絲，現(xiàn)在以如圖所示的方法的電熱絲，現(xiàn)在以如圖所示的方法分別給質(zhì)量初溫相同的水加熱至沸騰，則分別給質(zhì)量初溫相同的水加熱至沸騰，則（1 1）它們消耗的電能的大小關(guān)系如何？）它們消耗的電能的大小關(guān)系如何？（2 2）需要的時(shí)間最短的是）需要的時(shí)間最短的是 ，最長(zhǎng)的是，最長(zhǎng)的是 ；（3 3）若）若A A方法需要的時(shí)間為方法需要的時(shí)間為5

3、 5分鐘，則分鐘，則C C方法的時(shí)方法的時(shí) 間是間是 分鐘。分鐘。（4 4）若要使）若要使A A、B B時(shí)間相同你辦法是時(shí)間相同你辦法是 。（以上均不計(jì)能量的損失）（以上均不計(jì)能量的損失）【例題例題2 2】家用飲水機(jī)是一種雙溫電熱器，其工作原理可】家用飲水機(jī)是一種雙溫電熱器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的簡(jiǎn)化為如圖所示的 電路，電路，R R2 2為電熱板，為電熱板，a a、b b是溫控開(kāi)關(guān)是溫控開(kāi)關(guān)S S的兩個(gè)觸點(diǎn)，調(diào)節(jié)的兩個(gè)觸點(diǎn)，調(diào)節(jié)S S可使飲水機(jī)處于加熱可使飲水機(jī)處于加熱 或保溫狀態(tài)?；虮貭顟B(tài)。當(dāng)水被加熱到預(yù)定溫度，開(kāi)關(guān)當(dāng)水被加熱到預(yù)定溫度，開(kāi)關(guān)S S自動(dòng)切換到另一檔，處于自動(dòng)切換到另一

4、檔，處于保溫狀態(tài)。若保溫狀態(tài)。若R R1 1=3R=3R2 2，則：，則：（1 1）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S S接接 觸電時(shí)飲水機(jī)處保溫狀態(tài)觸電時(shí)飲水機(jī)處保溫狀態(tài)（2 2）飲水機(jī)工作在加熱和保溫狀態(tài)時(shí)，消耗的電功率之）飲水機(jī)工作在加熱和保溫狀態(tài)時(shí)，消耗的電功率之比是比是 。a保溫保溫加熱加熱 練習(xí)練習(xí)2 2 由于電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間，所以若暫時(shí)不用，由于電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間，所以若暫時(shí)不用，最好也接在電源上，但如此操作既會(huì)造成烙鐵頭因高溫氧化而不沾最好也接在電源上，但如此操作既會(huì)造成烙鐵頭因高溫氧化而不沾錫，又費(fèi)電。通過(guò)學(xué)習(xí)，小勇設(shè)計(jì)了如圖的電路：錫，又費(fèi)電。通過(guò)學(xué)習(xí)，小勇

5、設(shè)計(jì)了如圖的電路：暫時(shí)不需焊接時(shí)，暫時(shí)不需焊接時(shí)，斷開(kāi)斷開(kāi)S S使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；需要焊接時(shí)，閉合使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；需要焊接時(shí)，閉合S S電烙鐵就能很快電烙鐵就能很快達(dá)到焊接溫度。達(dá)到焊接溫度。已知電烙鐵上標(biāo)有已知電烙鐵上標(biāo)有“220V220V25W”25W”字樣，電燈泡上字樣，電燈泡上標(biāo)有標(biāo)有“220V220V100W”100W”字樣字樣( (不考慮電燈泡和電烙鐵阻值隨溫度的變不考慮電燈泡和電烙鐵阻值隨溫度的變化化) )，若將這個(gè)電路接入，若將這個(gè)電路接入220220伏電路中：伏電路中：(1)(1)電燈泡的額定電流大于電烙鐵的額定電流，接入電路后，你認(rèn)電燈泡的額定電流大于電烙鐵的額定

6、電流，接入電路后，你認(rèn)為電烙鐵為電烙鐵 ( (填填“會(huì)會(huì)”或或“不會(huì)不會(huì)”) )被燒壞。被燒壞。(2)S(2)S閉合和閉合和S S斷開(kāi)時(shí)，電烙鐵斷開(kāi)時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率分別是多少的實(shí)際功率分別是多少? ?【例題【例題3】某同學(xué)對(duì)錄音機(jī)中的小電動(dòng)機(jī)用如圖電路進(jìn)某同學(xué)對(duì)錄音機(jī)中的小電動(dòng)機(jī)用如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電行實(shí)驗(yàn)研究。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為壓表的示數(shù)為040 V時(shí)，電流表的示數(shù)為時(shí)，電流表的示數(shù)為020 A，此，此時(shí)時(shí)電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電壓表的示數(shù)為。當(dāng)電壓表的示數(shù)為20 V時(shí)，電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為的示數(shù)為030 A，

7、此時(shí)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：，此時(shí)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻；電動(dòng)機(jī)線圈的電阻；(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)消耗的電功率；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)消耗的電功率；(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械功率。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械功率。 線圈線圈轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)線圈線圈電阻電阻 練習(xí)練習(xí)3 3 文韜同學(xué)的玩具電動(dòng)車上，有一微型直流電動(dòng)機(jī)，從消耗文韜同學(xué)的玩具電動(dòng)車上，有一微型直流電動(dòng)機(jī)，從消耗電能方面看，其內(nèi)部可等效為如圖所示電路。電能方面看，其內(nèi)部可等效為如圖所示電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)當(dāng)于開(kāi)關(guān)S S置于置于“1”1”；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)S S置于置于“2

8、”2”。電阻電阻R R1 1為線圈電阻，它的功率為發(fā)熱功率；電動(dòng)機(jī)對(duì)外做為線圈電阻，它的功率為發(fā)熱功率；電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功功率可用電阻功功率可用電阻R R2 2功率代替。功率代替。(1)(1)當(dāng)給它加當(dāng)給它加0.3V0.3V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0.3A0.3A，求，求電阻電阻R R1 1的阻值。的阻值。(2)(2)當(dāng)給它加當(dāng)給它加3V3V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電路中的電流為電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電路中的電流為0.4A0.4A，求電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率及對(duì)外做功的功率求電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率及對(duì)外做功的功率。電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)練習(xí)練習(xí)4

9、4某一電飯鍋，內(nèi)部電路如圖所示。某一電飯鍋，內(nèi)部電路如圖所示。 R R1 1是加熱電阻，阻值為是加熱電阻，阻值為48.448.4；R R2 2是限流電阻，阻值為是限流電阻，阻值為484484。煮飯時(shí)，接通電源。煮飯時(shí)，接通電源(220V (220V 50Hz)50Hz)、閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)、閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)S S1 1，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到達(dá)到103103時(shí)，開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)S S1 1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后若無(wú)外力作用則不會(huì)自會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后若無(wú)外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合。動(dòng)閉合。S S2 2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食

10、物溫度達(dá)到8080時(shí)會(huì)自時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于7070時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合。問(wèn)：時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合。問(wèn)：(1)(1)若接通電源后沒(méi)閉合開(kāi)關(guān)若接通電源后沒(méi)閉合開(kāi)關(guān)S S1 1，那么電飯鍋能將飯煮熟嗎，那么電飯鍋能將飯煮熟嗎? ?為什么為什么? ?(2)(2)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開(kāi)關(guān)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開(kāi)關(guān)S1S1的自動(dòng)斷的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么電功能不起作用，這是為什么? ?(3)(3)在加熱和保溫兩種情況下，電在加熱和保溫兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少飯鍋消耗的電功率之比是多少? ?(4)(4)若此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為鍋中若此電飯鍋將

11、電能轉(zhuǎn)化為鍋中水的內(nèi)能的效率為水的內(nèi)能的效率為8484，那么在，那么在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將溫度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將溫度為2020、質(zhì)量為質(zhì)量為2.5kg2.5kg的水燒開(kāi)，至少需的水燒開(kāi)，至少需要多長(zhǎng)時(shí)間要多長(zhǎng)時(shí)間? ? 練習(xí)練習(xí)5 5 蓄電池充電后即使不用，儲(chǔ)存的能量也會(huì)逐漸損蓄電池充電后即使不用，儲(chǔ)存的能量也會(huì)逐漸損失，但其電壓變化很小，可認(rèn)為恒定不變。如圖是電壓失，但其電壓變化很小，可認(rèn)為恒定不變。如圖是電壓為為1212伏、容量為伏、容量為1515h h的某品牌蓄電池剩余容量隨時(shí)間的某品牌蓄電池剩余容量隨時(shí)間變化的圖線?，F(xiàn)有一只該種蓄電池充足電，存放變化的圖線?，F(xiàn)有一只該種蓄電池充足電，存放6 6個(gè)月，個(gè)月，用來(lái)給額定電壓為用來(lái)給額定電壓為1212伏、額定功率為伏、額定功率為3636瓦的電燈供電。瓦的電燈供電。求：（求：（1 1）蓄電池容量為）蓄電池容量為“1515h”h”，它表示：若該蓄電，它表示：若該蓄電池以池以1 1安的電流為用電器供電，可以工作安的電流為用電器供電，可以工作1515小時(shí)；則當(dāng)