第十七章 電功率 第3節(jié) 焦耳定律

第頁第3節(jié)焦耳定律1.(2019新疆兵團(tuán))下面幾個(gè)用電器屬于利用電流熱效應(yīng)工作的是()A.電飯鍋B.洗衣機(jī)C.電風(fēng)扇D.電視機(jī)2.(2019自貢)計(jì)算電流通過電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量，下面公式選用正確的是()A.UItB.U2RtC.I2RtD.前面三個(gè)都可以3.(2019南寧)電爐通電一段時(shí)間后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這主要是因?yàn)?)A.通過導(dǎo)線的電流大于通過電爐絲的電流B.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)大于電爐絲的電阻C.通過導(dǎo)線的電流小于通過電爐絲的電流D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的電阻4.阻值為R的電熱絲，接到電源上6min燒開一壺水，現(xiàn)在將兩根同樣的阻值為R的電熱絲串聯(lián)起來，還接在原來的電源上，燒開同樣一壺水，需要的時(shí)間是()A.12minB.4minC.8minD.6min5.(2019宜昌)在家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根導(dǎo)線連接起來．連接處的電阻比別處要________(選填“大”或“小”)，在相等時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線連接處發(fā)熱比別處更________(選填“多”或“少”).6.(2019聊城)已知定值電阻R1∶R2＝2∶3；若把它們并聯(lián)在同一電路中，通電后，它們的電流之比I1∶I2＝________，若把它們串聯(lián)在同一電路中，通電1分鐘，R1、R2產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2＝________.7.(2019南充)如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R1＝10Ω，開關(guān)S閉合，的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則R2的功率為________W；通電1min，R1產(chǎn)生的熱量為________J.第7題圖8.(2019泰州)小明用如圖所示裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，錐形瓶內(nèi)裝有200g煤油，他先閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P使電流表示數(shù)為0.5A，記錄到5分鐘內(nèi)溫度計(jì)示數(shù)升高了5℃，則煤油吸收的熱量為________J；接著他調(diào)節(jié)滑片P使電流表示數(shù)發(fā)生改變，觀察并記錄________溫度計(jì)示數(shù)的變化，對(duì)比前后數(shù)據(jù)，可得出初步結(jié)論，利用該裝置還可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系．[c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)]第8題圖9.(2019日照)某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)．他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲．第9題圖(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個(gè)容器的電阻絲接到電路中．(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫________．(3)接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，______(選填“左”或“右”)側(cè)U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，________越大它所產(chǎn)生的熱量越多．(4)讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部將一個(gè)相同阻值的電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)(如圖乙所示)．移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)．此時(shí)通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時(shí)間相同的情況下，觀察U形管中液面高度的變化，由此得到的結(jié)論是：____________________________________________________．(5)如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時(shí)間用t表示，則Q＝________．答案1.A【解析】電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)來給食物加熱的，A正確；洗衣機(jī)是利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)工作的，應(yīng)用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，B錯(cuò)誤；電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是利用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，C錯(cuò)誤；電視機(jī)在工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，D錯(cuò)誤．故選A.2.C【解析】W＝UIt是用來計(jì)算用電器消耗電能的；焦耳定律公式Q＝I2Rt是用來計(jì)算電流通過導(dǎo)體而產(chǎn)生的熱量；電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，計(jì)算產(chǎn)生熱量只能用Q＝I2Rt來計(jì)算．用電器如果將電能只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則Q＝W＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t是通用的．故選C.3.D【解析】由于電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)，則通過它們的電流I和通電時(shí)間t相等，故A、C錯(cuò)誤；已知它們產(chǎn)生的熱量Q電爐絲＞Q導(dǎo)線，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可得：R電爐絲＞R導(dǎo)線，B錯(cuò)誤，D正確．故選D.4.A【解析】電阻絲是純電阻，Q＝W＝eq\f(U2,R)t，燒開一壺水需要的熱量是相同的，故Q＝eq\f(U2,R)t1＝eq\f(U,2R)t2，t2＝2t1＝12min，故選A.5.大多【解析】因?yàn)閷?dǎo)線連接處接觸面積小，連接處電阻比別處電阻大，根據(jù)歐姆定律，其他條件相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻成正比，故導(dǎo)線連接處發(fā)熱比別處更多．6.3∶22∶3【解析】兩電阻并聯(lián)時(shí)，其兩端的電壓相等，所以I1∶I2＝eq\f(U1,R1)∶eq\f(U2,R2)＝R2∶R1＝3∶2；兩電阻串聯(lián)時(shí)，兩電阻中的電流相等，通電時(shí)間相等，所以Q1∶Q2＝I2R1t∶I2R2t＝R1∶R2＝2∶3.7.7.2864【解析】由圖乙知，電流表的量程是0～3A，分度值是0.1A，電流表示數(shù)是1.2A，電阻R2的功率為P2＝U2I2＝6V×1.2A＝7.2W；通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為：Q＝Ieq\o\al(2,2)R1t＝(1.2A)2×10Ω×60s＝864J.8.2.1×103【解析】Q＝c煤油mΔt＝2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×5℃＝2.1×103J；研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，要保證電阻和通電時(shí)間不變，所以接下來應(yīng)該觀察記錄5分鐘內(nèi)溫度計(jì)的示數(shù)變化；因?yàn)楸咎讓?shí)驗(yàn)器材還可以在保證電阻和電流不變的情況下，改變通電時(shí)間，因此還可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系．9.(1)如答圖所示(2)轉(zhuǎn)換法(3)右電阻(4)在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量就越多(5)Q＝I2Rt第9題答圖【解析】(1)連接實(shí)物圖時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)按照“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，故將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和兩個(gè)U形管中的電阻絲串聯(lián)接入電路即可，具體如答圖所示；(2)實(shí)驗(yàn)中電熱的多少是不易觀察的，但盒中的電熱絲發(fā)熱時(shí)，空氣受熱膨脹從而導(dǎo)致U形管中的液面發(fā)生變化，即U形管中兩側(cè)液面的高度差越大，對(duì)應(yīng)的容器中產(chǎn)生的電熱越多，于是我們把電熱的多少轉(zhuǎn)化成通過U形管中兩側(cè)液面的高度差來觀察，這是初中物理中常用的轉(zhuǎn)換法；(3)甲圖中，通過兩個(gè)電阻絲的電流相同，通電時(shí)間相同，但右面容器中的電阻絲阻值大，據(jù)焦耳定律可知，右邊容器中產(chǎn)生的電熱多，即右邊的U形管中液面的高度差更大，這說明在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；(4)若將甲圖中的U