焦耳定律同步練習(xí)

1、1& 4 焦耳定律同步練習(xí)一、選擇題關(guān)于電熱的利用，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）電熱對(duì)我們來(lái)說(shuō)總是有利的電視機(jī)、收音機(jī)上開(kāi)小孔是為了散熱電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)來(lái)工作的梅雨季節(jié)可用電熱給電視機(jī)驅(qū)潮答案：AC、D B 一臺(tái)“220V60W”“36V60W”的白熾燈和一只“110V60W的電熱器各自在額定電壓下工作，比較它們相同通電時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是（）A.B.C.D.三者一樣多答案：B解析：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

2、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。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┩ㄟ^(guò)電爐絲的電流比通過(guò)銅導(dǎo)線的電流大銅導(dǎo)線的電阻小，因而產(chǎn)生的熱量少，而電爐絲電阻大，產(chǎn)生的熱量多銅導(dǎo)線有絕緣層，所以不怎么熱B解析：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，根據(jù)焦耳定律等的時(shí)間內(nèi)電爐絲放出的熱量比銅導(dǎo)線大得多。下面實(shí)驗(yàn)是研究電熱與電流關(guān)系的是（）因此在相同，比較煤油瓶中的煤油上升的溫度時(shí)間相同，比較煤油瓶中的煤油上升的溫度答案：C（2013樂(lè)山）下列關(guān)于如圖1所示實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法

3、中錯(cuò)誤的是（）該實(shí)驗(yàn)研究的是電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法案：c解析：當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，這是電流的熱效應(yīng)，本題的實(shí)驗(yàn)是研究電流 做功放出熱量多少的，即電流的熱效應(yīng)。根據(jù)焦耳定律，電流做功放出熱量的多 少與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)，在研究它們的關(guān)系時(shí)要用到控制變量法，每一 次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，本題中兩根電阻絲串聯(lián)， 它們的電流和通電時(shí)間相等，電阻越大，電流做功放出的熱量越多。在比較電流 做功放出熱量的多少時(shí)，利用了轉(zhuǎn)換法。物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象 或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理 量間接測(cè)量，本題中把看不見(jiàn)

4、的電流做功放出熱量轉(zhuǎn)換成了液體溫度升高的多少。小明家新買一規(guī)格為“800W”晚間環(huán)境溫度比早晨的溫度偏低答案：A解析：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)2Q = W=tRQ、7?定時(shí)，越高，t越小。0=4,根據(jù)該式，在才相同時(shí)， （ ）同學(xué)甲和同學(xué)乙的解釋都不正確同學(xué)甲和同學(xué)乙的解釋都正確同學(xué)甲的解釋正確，同學(xué)乙的解釋不正確答案：B解析:根據(jù)焦耳定律 Q=fRt,電流產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通

5、電時(shí)間有關(guān)， 在電流相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，所以甲同學(xué)的解釋是正確的。 在電能全部轉(zhuǎn)0=Y 小明家的電熱毯內(nèi)的電阻絲斷了，他爸爸把斷了的電阻絲搭在一起，電熱毯仍能使用，但不久又會(huì)在搭接處燒斷.會(huì)在搭接處燒斷的原因是（）電阻絲上搭接處電流比其它處電流小，造成局部過(guò)熱答案：BQ=fRt白熾燈泡的燈絲常在開(kāi)燈的瞬間燒斷，其原因是在開(kāi)燈的瞬間（）燈泡上的電壓特別大，因而電流也很大燈絲的電阻比較小，因而電流很大燈絲的電阻特別大，產(chǎn)生的熱量特別大燈絲低溫時(shí)比較脆答案:B10 10 倍以上，所以短時(shí)間內(nèi)放出的熱量非常多。R6聯(lián)起來(lái)，燒同樣一壺水，需要的時(shí)間是（不考慮熱損失）（）A. 12 分鐘

6、 B. 4 分鐘 C. 8 分鐘 D. 6 分鐘答案：A解析：一壺水燒開(kāi)，需要吸收的熱量幾乎是相等的，并且電阻絲通電后，把電能 全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，即兩種情況下電熱絲兩端的電壓相等，焦耳定律結(jié)合2E72Q = W= pRi =歐姆定律變化可以得到：R，電阻絲串聯(lián)后，總電阻變?yōu)橐坏?倍，在電壓和放出相同熱量時(shí)，需要的時(shí)間也為原來(lái)的2倍。220V5A,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Q,lnrin通過(guò)線圈的電流產(chǎn)生的熱量為（）A. 1452000J B. 3000J C. 66000J D. 50J答案：B解析：本題主要考查了電功與電熱的區(qū)別，只有當(dāng)電流做功全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的熱 量時(shí)， 電功才等于電熱，否則不等。

7、本題中電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi) 能，電功不等于電熱。電動(dòng)機(jī)消耗的電能可以利用隹刃 t 進(jìn)行計(jì)算，電流產(chǎn)生的 熱量可以利用焦耳定律甘 AY 進(jìn)行計(jì)算。消耗的電能為：廬刃 7=220VX5AX60s=66000J電流產(chǎn)生的熱量為：Q=fRt=（5A）2X2Q X60s=3000J本題還可以求出輸出的機(jī)械能，它等于消耗的電能與電流產(chǎn)生的熱量的差值。二、填空題由于電流效應(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lOmin內(nèi)產(chǎn)的熱量為 J。答案：熱效應(yīng) 0. 6A 1. 296X104J解析：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

8、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 Q=W=UIt計(jì)算放出熱量。1000W15kg20C加熱至100C,耗時(shí)lOmin,則水要吸收J(rèn)的熱量，水壺消耗電能為 J,該水壺的效率為一。答案：5. 04X106X105J 84%解析：電流做功放出熱量給水吸收，水吸熱可以利用 Q=cmA t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.Q=cmA t=4.2X10 3J/(kg QC) XI. 5kgX (100C-20C)=5. 04X105J F-=/t=1000WX600s=6X105J乃=亙 xlOO% = 5 04xl/Jxl00% = 8

9、4%W6xlO5J如果給串聯(lián)的節(jié)日彩燈電路中串聯(lián)入一個(gè)跳泡，它會(huì)使電路不斷的通、斷,使整串彩燈一會(huì)兒亮，一會(huì)兒滅，一閃一閃的，十分好看。跳泡的結(jié)構(gòu)如圖2所示：在常溫下，中間豎立的雙金屬片和旁邊的倒L形引線挨在一起，如圖甲所 示：通電后， 電流經(jīng)雙金屬片通入燈絲，使跳泡發(fā)光。由于跳泡內(nèi)的燈絲發(fā)光,雙金屬片受熱變彎， 離開(kāi)原來(lái)的位置，使電路切斷，如圖乙所示：沒(méi)有電流通過(guò)，雙金屬片冷卻恢復(fù)原來(lái)形狀，又使電路接通。現(xiàn)有一串這樣的節(jié)日彩燈接在電源上電源電壓一定)，忽然其中幾只彩燈熄滅了，其余彩燈雖仍然一亮一滅的發(fā)光，但閃光的頻率卻比原來(lái)快了。(1)那幾只熄滅的彩燈不亮的原因是:(2)其余彩燈閃光頻率加快

10、的原因是ML*答案：（1）熄滅的彩燈發(fā)生短路：（2）阻變小，電路中電流變大，跳泡發(fā)熱加快，使雙金屬片達(dá)到切斷電路的溫 度的時(shí)間變短。解析：因彩燈為串聯(lián)，因其余燈泡仍然發(fā)光，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電路仍保持 導(dǎo)通狀態(tài)，則可知彩燈不亮的原因只能是燈泡發(fā)生了短路。如果發(fā)生斷路，則整 個(gè)彩燈都不亮。彩燈閃光的原因是因?yàn)樘莸淖饔?，它在此電路中相?dāng)于開(kāi)關(guān)。 幾只彩燈由于短路而熄滅，使整串彩燈的總電阻變小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆 定律，電路中電流變大， 流過(guò)跳泡的電流變大。根據(jù)焦耳定律心&才，跳泡的燈 絲能在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)熱，使雙金屬片達(dá)到切斷電路的溫度，跳泡接通和切斷電 路的頻率加快。圖 3答案：(1)

11、S 閉合(2)S S 閉合，把燈泡S Z72_ (220F) 2=ioojy燈泡的電4840電阻絲的電阻：*400f7當(dāng)電熨斗處于保溫狀態(tài)時(shí)I =2207=電路中的電流為： R484Q+0.3644電阻絲R=/.)2電路總功率為：P=W=220VX0. 364A=80W此時(shí)電路的總功率比電熨斗正常發(fā)熱時(shí)的功率少了 320W(20134牌提供的信息解答下列問(wèn)題：匕滬 4. 2X103j7(kg?C)22C62C,80%容 量：10L額定功率：2000W 額宦電壓：220V 保溫溫度:78 C圖 4答案：(1)1.68X10：(2)1050s：(3)導(dǎo)線與電熱絲是串聯(lián)的，電流相等，但銅導(dǎo)線的電阻很小，根據(jù)焦耳定律，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量比電熱絲少 得多。解析：電熱水器就是利用了電流的熱效應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。但電流產(chǎn)生的熱量不可能被水全部吸收，本題中水吸收的熱量只占