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1、第4節(jié) 焦耳定律
知識(shí)要點(diǎn)基礎(chǔ)練
知識(shí)點(diǎn)1 電流的熱效應(yīng)
1.下列用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是 (A)
A.電暖氣 B.計(jì)算器
C.電視機(jī) D.筆記本電腦
2.如圖所示,為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)電路,以下說(shuō)法正確的是 (D)
A.閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,通過(guò)三根電阻絲的電流相同
B.先閉合開(kāi)關(guān)S1,再閉合開(kāi)關(guān)S2,電流表示數(shù)保持不變
C.閉合開(kāi)關(guān)S1、S2一段時(shí)間后,右邊U形管內(nèi)的液面差比左邊U形管內(nèi)的液面差大
D.先閉合開(kāi)關(guān)S1,再閉合開(kāi)關(guān)S2,通過(guò)右容器中電阻絲的電流變小
知識(shí)點(diǎn)2 焦耳定律
3.電爐絲通電后熱得發(fā)紅,而跟電爐絲連接
2、的銅導(dǎo)線不怎么熱,這是因?yàn)殡m然通過(guò)電爐絲和銅導(dǎo)線的 電流 相同,但電爐絲的 電阻 比銅導(dǎo)線的大得多,根據(jù) P=I2R 可知,電流通過(guò)電爐絲產(chǎn)生熱量的 功率 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通過(guò)銅導(dǎo)線產(chǎn)生熱量的 功率 。?
4.某阻值為4 Ω的定值電阻,通過(guò)的電流為0.5 A,則1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 (C)
A.2 J B.30 J C.60 J D.120 J
5.兩個(gè)電阻R1=20 Ω和R2=30 Ω串聯(lián)在電路中,經(jīng)過(guò)一段相同時(shí)間,它們產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2為 (C)
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.4∶9
6.一臺(tái)“220 V 60 W”的電風(fēng)扇、一盞“36 V 60 W”的白熾燈和一只“
3、110 V 60 W”的電加熱器各自在額定電壓下工作,比較它們通電時(shí)間相同時(shí)產(chǎn)生的熱量 (B)
A.電風(fēng)扇最多 B.電加熱器最多
C.白熾燈最多 D.三者一樣多
知識(shí)點(diǎn)3 電熱的利用和防止
7.在炎熱的夏天,電視機(jī)連續(xù)使用較長(zhǎng)時(shí)間后,要停一會(huì),但如果長(zhǎng)期停止使用,隔一段時(shí)間要通電一次。這是因?yàn)椤‰姛帷≡谄鹱饔?前者是為了 散熱 ,后者是為了 驅(qū)潮 。?
8.下列事例中,能防止電熱造成危害的是 (A)
A.收音機(jī)、電視機(jī)的機(jī)殼上開(kāi)有許多小孔
B.高空飛行員所穿衣服里的電熱保暖裝置
C.用于烘干物體的電烘箱
D.大型爆破工程中常常用電熱裝置引爆炸藥
綜合能力提升練
9.一臺(tái)電
4、動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),兩端的電壓為220 V,通過(guò)線圈的電流為10 A,若此線圈的電阻為2 Ω,則它的電功率是 2200 W,這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 1.2×104 J。?
10.用粗細(xì)均勻的電熱絲加熱燒水,通電10 min可燒開(kāi)一壺水,若將電熱絲對(duì)折起來(lái)使用,電源電壓不變,則燒開(kāi)同樣一壺水的時(shí)間 小于 (選填“大于”“小于”或“等于”)10 min。?
11.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6 V 3 W”字樣,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8 A,則電阻R= 20 Ω;通電10 s,電阻R上產(chǎn)生的熱量為 18 J。?
12.嚴(yán)寒冬季,我國(guó)
5、北方哨兵腳上穿有電熱靴。一只靴內(nèi)加熱電路如圖所示,電源電壓恒定,S2為三擋旋鈕開(kāi)關(guān)(金屬片M可分別撥至a、b、c處),電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變,b為電阻絲R1的中點(diǎn)。這只電熱靴的低溫?fù)鯙? W,則其中溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e為 (A)
A.8 W,12 W B.8 W,24 W
C.12 W,18 W D.12 W,24 W
13.小亮想探究電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量Q與電阻R的關(guān)系。他選用了以下實(shí)驗(yàn)器材:兩個(gè)完全相同的燒瓶,燒瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫相同的水和煤油,相同的溫度計(jì)A和B、阻值為R1和R2的電阻絲(R1
6、接了如圖所示的電路,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):閉合開(kāi)關(guān)通電一段時(shí)間后,記錄下溫度計(jì)A的示數(shù)為t1,溫度計(jì)B的示數(shù)為t2,發(fā)現(xiàn)t1
7、流I的關(guān)系,還需要增加的測(cè)量?jī)x器是 秒表 。?
14.如圖所示電路,電阻R'的阻值為50 Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為100 Ω,電源電壓保持10 V不變,閉合開(kāi)關(guān)。求:
(1)當(dāng)P移至a端時(shí),電阻R'消耗的功率;
(2)當(dāng)P移至b端時(shí),電路中的電流大小和通電2 min產(chǎn)生的熱量。
解:(1)當(dāng)P移至a端時(shí),兩電阻并聯(lián),電阻R'消耗的功率P'==2 W
(2)當(dāng)P移至b端時(shí),R'被短路,電路中的電流
I==0.1 A
通電2 min產(chǎn)生的熱量
Q=I2Rt=(0.1 A)2×100 Ω×120 s=120 J
15.某電熱水壺內(nèi)部電熱絲的阻值為40 Ω,接在電路中后通過(guò)的
8、電流為5 A,通電8 min,能夠?qū)? kg的水從20 ℃加熱到70 ℃,不計(jì)溫度對(duì)電熱絲阻值的影響,已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)這壺水吸收的熱量;
(2)此電水壺的熱效率。
解:(1)這壺水吸收的熱量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×105 J
(2)電熱絲產(chǎn)生的熱量
Q放=I2Rt=(5 A)2×40 Ω×8×60 s=4.8×105 J
電熱水壺的熱效率
η=×100%=×100%=87.5%
拓展探究突破練
16.小翔隨爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器,它的工作電路
9、圖和銘牌如圖所示(圖中R是加熱電阻,其電阻不隨溫度而變化)。則:
(1)電熱水器正常工作時(shí),電路中電流是多大(結(jié)果保留一位小數(shù))?
(2)電熱水器正常工作15 min,加熱電阻R消耗的電能是多少千瓦時(shí)?
(3)根據(jù)題中電路圖,再給你一個(gè)加熱電阻R0和兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2,請(qǐng)你對(duì)該電熱水器進(jìn)行電路改裝。設(shè)計(jì)要求:不同季節(jié)電熱水器的額定功率不同,夏天額定功率是2000 W,春、秋兩季額定功率是4000 W,冬季額定功率是6000 W,請(qǐng)畫(huà)出改裝后的電路圖,并計(jì)算R0。
解:(1)電熱水器正常工作時(shí)的電流
I=≈18.2 A
(2)正常工作時(shí)間t=15 min=0.25 h
P額=4000 W=4 kW
加熱電阻R消耗的電能
W=P額t=4 kW×0.25 h=1 kW·h
(3)由題意可知,兩加熱電阻并聯(lián),分別由一個(gè)開(kāi)關(guān)控制,電路設(shè)計(jì)如下
夏天,斷開(kāi)S1,閉合S、S2時(shí),R0接入電路中,電功率P0=2000 W,就有
R0==24.2 Ω
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九年級(jí)物理全冊(cè) 第十八章 電功率 第4節(jié) 焦耳定律練習(xí) （新版）新人教版
