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文檔簡介
九年級物理全冊18.4焦耳定律習(xí)題3新版新人教版九年級物理全冊18.4焦耳定律習(xí)題3新版新人教版Page28九年級物理全冊18.4焦耳定律習(xí)題3新版新人教版第4節(jié)焦耳定律一、單選題1.
電風(fēng)扇,電烙鐵和電視機上都標(biāo)有“220V60W”字樣,它們在額定電壓下工作相同的時間,則產(chǎn)生的內(nèi)能最多的是()A。
電風(fēng)扇
B。
電烙鐵
C。
電視機
D.
一樣多2.
下列說法不正確的是()A。
兩個用電器組成的電路,通過它們的電流不相等,則它們一定是并聯(lián)B.
三個用電器組成的電路,任意一個損壞都不影響其他用電器,則它們一定是并聯(lián)C.
家庭電路中,若電熱水壺被短路,則空氣開關(guān)一定跳閘D.
功率相同的電風(fēng)扇和電熱水壺正常工作1h,產(chǎn)生的電熱一定相等3。
某同學(xué)為了估測一個銘牌缺失的家用電熱水壺正常工作時的電阻.將壺中裝入lkg25℃的自來水。按下開關(guān)后3min水被燒開。則該電熱水壺正常工作時的電阻約為[水的比熱容為4。2×l03J/(kg?℃)]()A。
2Ω
B.
30Ω
C。
200Ω
D.
2000Ω4。
燈泡發(fā)光時,燈絲的溫度達到2000℃,而與燈絲相連的導(dǎo)線卻不那么熱,這是因為()A.
燈絲被密封在燈泡里不散熱
B.
通過燈絲的電流比通過導(dǎo)線的電流大得多
C.
燈絲比導(dǎo)線細
D。
燈絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大得多5.
下列家用電器主要利用電流的熱效應(yīng)工作的是()A。
電飯鍋
B。
電冰箱
C.
電視機
D。
電風(fēng)扇6。
如圖甲所示,電源電壓保持不變,電阻R2=10Ω,閉合開關(guān)S,電壓表V1、V2的指針偏轉(zhuǎn)情況完全相同,如圖乙所示。則下列說法正確的是()A。
電流表A的示數(shù)為0。6A
B.
電阻R1的阻值為10Ω
C。
電阻R2的電功率為9W
D.
10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J7。
阻值為R的電阻接入電壓為U的電路中,每分鐘產(chǎn)生的熱量為Q,那么當(dāng)兩個阻值均為R的電阻并聯(lián)后接入電壓仍為U的電路中,則每分鐘電路總共產(chǎn)生的熱量是()A.
4Q
B.
2Q
C。
1/2Q
D.
1/4Q8。
電流熱效應(yīng)在生產(chǎn)、生活中被廣泛應(yīng)用,但有時它也會給我們帶來危害,下列情況中不屬于防止電熱危害的是()A.
電視機的后蓋有許多孔
B。
家電長時間停用,隔段時間應(yīng)通電一次
C.
電動機外殼有許多散熱片
D。
電腦主板的CPU上有小風(fēng)扇9。
下列幾種家用電器中,不是利用電流的熱效應(yīng)工作的是()A。
電飯鍋
B。
電烙鐵
C。
電熱毯
D.
電動機10。
甲乙兩電熱器通過的電流之比為1:2,通電時間之比為2:3,電阻之比為4:3,則產(chǎn)生熱量之比為()A。
3:2
B.
2:9
C.
9:2
D.
2:3二、多選題1.
下列利用電流熱效應(yīng)工作的家用電器是()A.
。電褥子
B.
.電飯煲
C。
。跑步機
D。
空調(diào)2。
額定電壓為12V的小型電動機正常工作時,測得通過電動機的電流是0.5A,電動機線圈的電阻是3Ω,當(dāng)其工作10min時()A.
電能全部轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能
B.
電功率為0.75W
C.
電動機線圈產(chǎn)生的熱量是450J
D.
輸出的機械能為3150J3。
下列各種電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是()A。
電飯鍋
B。
電風(fēng)扇
C。
電動車
D。
電熱水器4.
要使電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減半,下列方法中正確的是()A.
電阻絲不變,把加在它兩端的電壓減小一半
B。
電阻絲不變,把通過它的電流減小一半
C。
保持電壓不變,換用2倍阻值的電阻絲
D.
把電熱器的電阻和加在它兩端的電壓均減小一半5。
將規(guī)格都是“220V100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機和一個電烙鐵分別接入家庭電路中,通電時間相同,下列說法正確的是()A。
三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多
B.
三個用電器中電流做的功一樣多
C。
電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多
D。
電流通過電烙鐵做的功最多三、填空題1.
小萍家中電熱水壺的銘牌如圖所示,其中額定功率已經(jīng)看不清.將電熱水壺裝滿初溫為20℃的水,讓其單獨工作,在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒沸騰,她家標(biāo)有“600R/kW?h”字樣的電能表旋盤轉(zhuǎn)動了120轉(zhuǎn)。則水吸收的熱量是______J,電熱水壺?zé)_這些水消耗的電能為______kW?h[(ρ水=1×103kg/m3、c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
如圖1所示的新型電飯煲,其簡化電路如圖2—甲所示,R1和R2均為電熱絲,S是自動控制開關(guān),把電飯煲接入220V電路中煮米飯,電飯鍋工作時的電流隨時間變化的圖象如圖2—乙所示,則電熱絲R2的阻值為______(計算結(jié)果保留一位小數(shù)),這電飯鍋在0-15min內(nèi)把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃,則米飯吸收的熱量為______,電飯鍋在這段時間內(nèi)加熱的效率是______。[c米飯=4.2×103J/(kg?℃)]3.
在家庭電路中,導(dǎo)線相互連接處如果接觸不良,該位置的電阻就會比較______(選填“大”或“小”),在電流一定時,相同時間內(nèi)連接處產(chǎn)生的熱量______(選填“多”或“少”),加速導(dǎo)線老化,甚至引起火災(zāi)。4.
焦耳定律表明,電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟______成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比.人體安全電壓是______V。5.
吸塵器正常工作一段時間后,機身的溫度會升高,這是電流的______效應(yīng),一個“220V、440W”的吸塵器,線圈電阻是10Ω,工作1min消耗的電能是______J,產(chǎn)生的熱量是______J。6。
某品牌電熱水壺上標(biāo)有“220V1400W”的字樣,小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中電熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱,但連接的導(dǎo)線卻不怎么熱,這是因為導(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻______。在額定電壓下,電熱水壺?zé)?min。這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量是______J.若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,能將______kg的水從20℃升高到100℃.[c水=4.2×103J/(kg?℃)]7.
運用知識解決問題:
電爐子工作時,電爐絲熱得發(fā)紅而與其相連的銅導(dǎo)線卻不怎么熱,這是為什么?
答:電爐絲與銅導(dǎo)線聯(lián),電流相同。電爐絲比銅導(dǎo)線電阻______。根據(jù)焦耳定律,相同時間內(nèi),電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線______,因此電爐絲熱得發(fā)紅而與其相連的銅導(dǎo)線卻不怎么熱.四、實驗探究題1。
在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實驗中:(本題中,三個燒瓶中的均裝有質(zhì)量相等的煤油).
(1)為了探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小明設(shè)計了甲圖裝置,在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲,并插入一支溫度計,該實驗通過比較______,來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少。
(2)小明先測量燒瓶內(nèi)煤油的溫度后,閉合開關(guān),通電30s再測量燒瓶內(nèi)煤油的溫度,得到溫度的升高量填入表中;然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小.重復(fù)上述操作,獲得第二組數(shù)據(jù)(見表)。實驗次數(shù)電流/A通電時間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.330101.520。630106。0由此得出:電阻和通電時間相等時,電流______,其產(chǎn)生的熱量______。
(3)若要探究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,可選擇乙圖中______(選填“A”或“B")燒瓶中的電阻與甲圖中的燒瓶電阻______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。采用這種連接方式的目的是______。
(4)小明提議利用上述實驗裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗,則他應(yīng)選擇乙圖中______(選填“A”或“B")燒瓶與甲圖中的燒瓶______,(選填“串聯(lián)”、“并聯(lián)”或“串聯(lián)、并聯(lián)均可”).并將其中一燒瓶中的煤油換成______。水和煤油吸熱的多少是通過______(選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”)來反映的。五、簡答題2.
為什么當(dāng)電動機通電后,被卡住不動時,時間過長會燒壞線圈?第4節(jié)焦耳定律【單選題答案】1.
B
2.
D
3。
B
4.
D
5。
A
6.
A
7.
B
8。
B
9。
D
10.
B
【解析】1.
解:電風(fēng)扇工作時消耗電能,大部分轉(zhuǎn)化為機械能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電視機工作時,電能轉(zhuǎn)化為光能、聲能等,只有少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電烙鐵工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
它們都在額定電壓下工作,P=P額,實際功率P相同,根據(jù)W=Pt可知,工作時間相同時,三個用電器消耗的電能相同,只有電烙鐵把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多.
故選:B。
根據(jù)電風(fēng)扇、電烙鐵和電視機這三種用電器工作時的能量轉(zhuǎn)化情況分析判斷。
注意生活中常用電器的能量轉(zhuǎn)化情況:一消耗電能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的:電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、電飯鍋;二消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能的:電風(fēng)扇、電吹風(fēng)、電動機。2。
解:
A、兩個用電器組成的電路,通過它們的電流不相等,故這兩個用電器一定不是串聯(lián),是并聯(lián),故A正確;
B、三個用電器組成的電路,任意一個損壞都不影響其他用電器,根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知,它們一定是并聯(lián)接入電路中的,故B正確;
C、家庭電路中,若電熱水壺被短路,整個電路短路,空氣開關(guān)一定會跳閘,故C正確;
D、因為兩用電器的額定功率相同,它們都在額定電壓下工作相同的時間,由W=Pt可得,它們消耗的電能相同相等;電熱水壺工作時將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電風(fēng)扇工作時消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能,只有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以它們在工作過程中產(chǎn)生的電熱不相等,故D錯誤;
本題選錯誤的;
故選:D。
(1)在串聯(lián)電路中,各處的電流是相同的;并聯(lián)電路中的電流等于各支路電流的和;
(2)并聯(lián)電路中各用電器既可以單獨工作又互不影響;
(3)家庭電路中電流過大的原因:短路和用電器總功率過大;
(4)電熱水壺工作時將消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電風(fēng)扇工作時消耗電能,大部分轉(zhuǎn)化為機械能。
本題考查了串并聯(lián)電路的特點、家庭空氣開關(guān)跳閘的原因、能量的轉(zhuǎn)化,難度不大,要熟記。3.
解:
水沸騰時的溫度約為100℃,將電熱水壺中l(wèi)kg25℃的自來水燒開水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃—25℃)=3.15×105J,
電熱水壺正常工作時消耗電能近似等于水吸收的熱量,即W=Q吸=3.15×105J,
根據(jù)W=UIt=可得,電熱水壺正常工作時的電阻:
R=×3×60s≈27。7Ω,
B選項中30Ω與之比較接近,所以B正確。
故選:B。
本題需要估算該電熱水壺正常工作時的電阻,可認為水沸騰時的溫度約為100℃,消耗的電能近似等于水吸收的熱量(即W=Q吸);根據(jù)Q吸=cm△t計算水吸收的熱量,再由W=UIt=計算電熱水壺正常工作時的電阻.
本題考查了熱量和電能的計算,熟練掌握公式和估算的方法即可解題。4.
解:燈與導(dǎo)線串聯(lián),通過的電流相等、通電時間相等,由于R燈絲>R導(dǎo)線,根據(jù)Q=I2Rt可知,電流在燈絲上產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量多,所以會產(chǎn)生燈絲的溫度達到2000℃、而與燈絲相連的導(dǎo)線卻不那么熱的現(xiàn)象。
故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
由焦耳定律可知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比。燈絲與導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通電時間是相同的,而燈絲電阻比導(dǎo)線的電阻大,由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量多,據(jù)此分析.
本題主要考查學(xué)生對焦耳定律及應(yīng)用的了解和掌握,利用好“燈絲和導(dǎo)線串聯(lián)時電流相等"是本題的關(guān)鍵。5。
解:
A、電飯鍋工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應(yīng),故A符合題意;
B、電冰箱工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能,不是利用電流的熱效應(yīng),故B不合題意;
C、電視機工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能,不是利用電流的熱效應(yīng),故C不合題意;
D、電風(fēng)扇工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能,不是利用電流的熱效應(yīng),故D不合題意.
故選:A。
當(dāng)電流通過電阻時,電流做功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng),明確各用電器使用時的能量轉(zhuǎn)化可做出判斷。
主要考查電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用,以及各用電器能量轉(zhuǎn)化的判斷.體現(xiàn)了物理來源于生活,又服務(wù)于社會的理念.6.
解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測電源兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電壓表V1、V2的指針偏轉(zhuǎn)情況完全相同,
所以,電壓表V1的量程為0~3V,分度值為0。1A,R1兩端的電壓U1=1。5V,
電壓表V2的量程為0~15V,分度值為0.5A,電源的電壓U=7。5V,
則R2兩端的電壓U2=U—U1=7。5V-1.5V=6V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電流表A的示數(shù)I==0。6A,故A正確;
B.電阻R1的阻值R1==2.5Ω,故B錯誤;
C.電阻R2的電功率P2=U2I=6V×0.6A=3。6W,故C錯誤;
D.10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量Q1=I2R1=(0.6A)2×2.5Ω=0.9J,故D錯誤。
故選:A。
由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測電源兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點結(jié)合電壓表V1、V2的指針偏轉(zhuǎn)情況完全相同確定兩電壓表的量程,根據(jù)分度值讀出示數(shù)并求出R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電流表A的示數(shù);
(2)根據(jù)歐姆定律求出電阻R1的阻值;
(3)利用P=UI求出電阻R2的電功率;
(4)根據(jù)Q=I2R求出10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用,分清兩電壓表的量程和讀出對應(yīng)的示數(shù)是關(guān)鍵。7.
解:并聯(lián)電路的電壓U相等,由公式Q=知兩并聯(lián)電阻的在相等時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q相等,則電路每分鐘總共產(chǎn)生的熱量是2Q。
故選:B.
并聯(lián)電路的電壓U相等,由公式Q=知并聯(lián)電阻的在相等時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,然后由并聯(lián)電路的特點求出電路產(chǎn)生的總熱量。
本題考查了并聯(lián)電路的特點及電功的公式,是一道基礎(chǔ)題.8。
解:A、電視機的機殼上有許多小孔是為把各電器元件產(chǎn)生的熱量及時散失掉,故A不符合題意。
B、家電長時間停用,隔一段時間應(yīng)通電一次防止家電受潮,再次使用時被損壞,故B符合題意。
C、電動機外殼有許多散熱片,可以用來散熱,故C不符合題意.
D、過多的熱量會影響計算機CPU的正常工作,CPU上有風(fēng)扇,這都是為了散失熱量,故D不符合題意。
故選:B。
電熱有有利的一面,也有有害的一面,解答本題關(guān)鍵是看電熱為我們服務(wù)還是我們不需要電熱而是把它及時散發(fā)掉。
本題主要考查對電熱的應(yīng)用及預(yù)防措施的了解。用電器工作時如果溫度過高,會造成危害,要考慮如何散熱。9.
解:
A、電飯鍋工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的,故A不合題意;
B、電烙鐵工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的,故B不合題意;
C、電熱毯工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的,故C不合題意;
D、電動機工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為機械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故D符合題意.
故選:D。
當(dāng)電流通過電阻時,電流做功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).如電燈、電爐、電烙鐵、電焊等都是電流的熱效應(yīng)的例子.
主要考查電流的熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用實例,以及電流的熱效應(yīng)與其他效應(yīng)的區(qū)分,只有認真把握它們的定義,才能真正區(qū)分它們利用的是哪一個效應(yīng)。體現(xiàn)了物理來源于生活,又服務(wù)于社會的理念。10.
解:由題意可知,I甲:I乙=1:2,t甲:t乙=2:3,R甲:R乙=4:3,
由Q=I2Rt可得,電流通過甲、乙兩個電熱器產(chǎn)生的熱量之比:。
故選:B.
知道甲、乙兩個電熱器的電阻之比和通過的電流之比以及通電時間之比,根據(jù)Q=I2Rt求出產(chǎn)生的熱量之比。
本題考查了焦耳定律的簡單應(yīng)用,要注意各量之間的關(guān)系,不要顛倒。【多選題答案】1.
AB
2。
CD
3.
AD
4.
CD
5。
BC
【解析】1。
解:
AB、電褥子、電飯煲工作時,電能都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,都是利用電流熱效應(yīng)工作的,故AB符合題意;
C、跑步機工作時電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故C不符合題意;
D、空調(diào)工作時電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,故D不符合題意。
故選:AB。
電流流過導(dǎo)體時,導(dǎo)體要發(fā)熱,這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng),發(fā)生電流的熱效應(yīng)時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.分析各用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化方向、根據(jù)用電器的工作原理逐一分析做出選擇。
本題主要考查學(xué)生對:電流的熱效應(yīng),知道電流熱效應(yīng)的概念及利用電流熱效應(yīng)工作的用電器能量轉(zhuǎn)化的方向,是正確解題的關(guān)鍵。2.
解:
A、電動機工作時,電流做功消耗電能,大部分轉(zhuǎn)化為機械能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯;
B、電動機的電功率:P=UI=12V×0。5A=6W,故B錯;
C、電動機工作10min線圈產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(0.5A)2×3Ω×10×60s=450J,故C正確;
D、電流做的功:W=UIt=12V×0.5A×10×60s=3600J,
電動機輸出的機械能:W機=W—Q=3600J-450J=3150J,故D正確.
故選:CD。
(1)電動機工作時,電流做功消耗電能,大部分轉(zhuǎn)化為機械能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)已知電動機電壓、電流,利用P=UI求電功率;
(3)已知線圈的電阻和通過的電流以及通電時間,根據(jù)公式Q=I2Rt可求這臺電動機10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(4)電動機做的總功減去線圈產(chǎn)生的熱量就是電動機輸出的機械能。
本題考查電功、電功率、電流產(chǎn)生熱量的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是知道只有在純電阻電路中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。3。
解:電風(fēng)扇中的電動機,把電能轉(zhuǎn)化為機械能,電動車驅(qū)動靠的也是電動機,是利用了電流的磁效應(yīng),所以B、C不合題意;電飯鍋、電熱水器在使用中把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,都是利用了電流的熱效應(yīng),所以A、D符合題意。
故選:AD。
電流的熱效應(yīng)是指導(dǎo)體通電時會發(fā)熱,電流的磁效應(yīng)是指通電導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象,分析每種用電器的原理后選擇.
知道各用電器把電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能量是正確解題的關(guān)鍵。4。
解:
A.電阻絲不變,由Q=W=知,把加在它兩端的電壓減小一半時,電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減小為原來的1/4,故A不符合題意;
B、電阻絲不變,由Q=W=I2Rt可知,把通過它的電流減小一半時,電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減小為原來的1/4,故B不符合題意;
C、由Q=W=可知,電壓不變,電阻變?yōu)樵瓉淼膬杀?單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減為原來的1/2,故C符合題意;
D、由Q=W=可知,把電熱器的電阻和加在它兩端的電壓均減小一半時,電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減小為原來的1/2,故D符合題意。
故選:CD。
純電阻電路中電阻產(chǎn)生的熱量和消耗的電能相等,計算公式通用,選擇合理的電熱公式逐項分析即可得出結(jié)果。
本題考查了電熱公式的靈活應(yīng)用,注意在純電阻電路中,電能的計算公式和焦耳定律可以通用.5。
解:
AC、因電風(fēng)扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化機械能,電視機將一部分電能轉(zhuǎn)化為光能,電烙鐵把電能全部轉(zhuǎn)化為熱量,所以,產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵,故A錯誤、C正確;
BD、三用電器接入家庭電路中時它們兩端的電壓均為U=220V,實際功率P=P額=100W,
由P=的變形式W=Pt可知,通電時間相同時,三用電器消耗的電能相同,即三個用電器中電流做的功一樣多,故B正確、D錯誤.
故選:BC.
由題意知,三種用電器的額定電壓都是220V,額定功率都是100W;家庭電路電壓是220V,把這三個用電器接入家庭電路,三個用電器都正常工作,實際功率相同都等于額定功率,通電時間相同,根據(jù)W=Pt可知消耗的電能相同;通過分析三種用電器工作時的能量轉(zhuǎn)化情況,找出產(chǎn)生熱量最多的用電器。
知道電流做功的實質(zhì):電流做功的過程就是消耗電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程,能分析三種用電器的能量轉(zhuǎn)化是本題的關(guān)鍵.【填空題答案】1.
6.72×105
0.2
2。
73。3Ω
3。696×105J
70%
3。
大
多
4。
電流二次方
不高于36
5。
熱
2.64×104
2。4×103
6.
小
2.52×105
0。75
7.
大的多
大的多
【解析】1。
解:
(1)由ρ=可得,2L水的質(zhì)量:
m=ρ水V=1。0×103kg/m3×2×10—3m3=2kg,
一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃,
水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃—20℃)=6。72×105J;
(2)“600R/kW?h"表示每消耗1kW?h的電能,電能表旋盤轉(zhuǎn)600R,
電能表旋盤轉(zhuǎn)動了120轉(zhuǎn)消耗的電能:
W==0。2kW?h;
故答案為:6。72×105;0.2.
(1)先根據(jù)密度的變形公式求出水的質(zhì)量,然后根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量;
(2)“600R/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能,電能表旋盤轉(zhuǎn)600R,據(jù)此求出旋盤轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)消耗的電能。
本題考查了質(zhì)量、吸收的熱量、消耗電能的計算,有一定的綜合性.2。
解:開關(guān)S閉合時,電路為R2的簡單電路,此時電路中的總電阻最小,電路中的電流最大,
由圖丙可知,電路中的電流I=3A,
由I=可得,R2的阻值:
R2=≈73。3Ω;
開關(guān)S斷開時,R1與R2串聯(lián),此時電路中的總電阻最大,電路中的電流最小,
由圖丙可知,電路中的電流I′=2A,
由圖象可知,0~15min內(nèi)I=3A時的工作時間t=10min=600s,I′=2A時的工作時間t′=5min=300s,
電飯鍋在0~15min內(nèi)消耗的電能:
W=UIt+UI′t′=220V×3A×600s+220V×2A×300s=5。28×105J,
米飯吸收的熱量:
Q吸=cm(t2-t1)=4。2×103J/(kg?℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3。696×105J,
電飯鍋在這段時間內(nèi)加熱的效率:
η=×100%=70%。
故答案為:73.3Ω;3。696×105J;70%。
(1)由電路圖可知,開關(guān)S閉合時,電路為R2的簡單電路,此時電路中的總電阻最小,電路中的電流最大,由圖丙可知電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出R2的阻值;
(2)開關(guān)S斷開時,R1與R2串聯(lián),此時電路中的總電阻最大,電路中的電流最小,由圖丙可知電路中的電流;再由圖象可知兩種情況下的工作時間,根據(jù)W=UIt求出兩種情況下電飯鍋消耗的電能,兩者之和即為0~15min內(nèi)消耗的電能,根據(jù)Q吸=cm(t2—t1)求出米飯吸收的熱量,根據(jù)η=×100%求出電飯鍋在這段時間內(nèi)加熱的效率。
本題考查了歐姆定律、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是從圖中讀出有用的信息和判斷出電路中電流與電路的對應(yīng)關(guān)系.3.
解:在家庭電路中,導(dǎo)線相互連接處因接觸不良,會引起電阻變大,導(dǎo)線連接處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,則通過的電流相等、通電時間相等,根據(jù)Q=I2Rt可知,連接處產(chǎn)生的熱量較多,往往比別處更容易發(fā)熱,加速導(dǎo)線老化,甚至引起火災(zāi).
故答案為:大;多.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比.導(dǎo)線相互連接處因為接觸不良,易造成電阻變大,因為導(dǎo)線連接處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通電時間是相同的,由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量多。
本題主要考查對焦耳定律及應(yīng)用的了解和掌握,知道導(dǎo)線和導(dǎo)線的連接處為串聯(lián)(電流相等)是本題的關(guān)鍵.4。
解:
電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比;
對人體安全電壓是不高于36V。
故答案為:電流二次方;不高于36。
根據(jù)焦耳定律的公式Q=I2Rt和對安全電壓值的掌握分析回答。
本題考查了焦耳定律和對人安全電壓的了解與掌握,屬于基礎(chǔ)題目.5。
解:(1)吸塵器正常工作時,由于將電能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,機身的溫度會升高,這是利用電流的熱效應(yīng)來工作的;
(2)吸塵器正常工作1min=60s,電動機消耗的電能:
W=Pt=440W×60s=2。64×104J;
根據(jù)P=UI得,通過線圈的電流:
I==2A;
產(chǎn)生的電熱:
Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2.4×103J。
故答案為:熱;2.64×104;2。4×103。
(1)電流通過導(dǎo)體時向外放出熱量的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng);
(2)根據(jù)W=Pt求出消耗的電能;根據(jù)Q=I2Rt求出在1min內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量。
本題考查電流的熱效應(yīng)、電動機產(chǎn)生熱量、電功的計算,關(guān)鍵是知道只有在純電阻電路中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。6.
解:
(1)電熱水壺的發(fā)熱體與連接的導(dǎo)線是串聯(lián)的,所以通過它們的電流、通電時間都相等,但導(dǎo)線的電阻比電熱水壺的電阻小的多,由Q=I2Rt可知,電流通過導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量比通過發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量小得多,所以在燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱,但連接的導(dǎo)線卻不怎么熱;
(2)在額定電壓下,電熱水壺的實際功率P=P額=1400W,
則3min內(nèi)發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量:
Q=W=Pt=1400W×3×60s=2。52×105J。
(3)若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,則Q吸=Q=2.52×105J.
由Q吸=cm△t可得,水的質(zhì)量:
m==0.75kg。
故答案為:小;2。52×105;0.75。
(1)首先判斷電熱水壺中的發(fā)熱體與連接導(dǎo)線的連接方式,據(jù)此得出通過的電流、通電時間的大小關(guān)系,結(jié)合電阻大小關(guān)系,利用焦耳定律分析回答;
(2)在額定電壓下,電熱水壺的實際功率等于額定功率,利用Q=W=Pt求出3min內(nèi)發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量。
(3)若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,則Q吸=Q,由Q吸=cm△t可求得水的質(zhì)量.
本題考查了焦耳定律和電功率公式的應(yīng)用,注意電熱水壺屬于純電阻用電器,可以利用Q=W=Pt計算產(chǎn)生的熱量(消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量)。7。
答:電爐在使用時,電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián),I電爐絲=I導(dǎo)線,通電時間t相同;
因為Q=I2Rt,電爐絲電阻比導(dǎo)線大的多,所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線大的多,
因此電爐絲熱得發(fā)紅而與其相連的銅導(dǎo)線卻不怎么熱.
故答案為:大的多;大的多。
由Q=I2Rt知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體電阻大小和通電時間成正比.電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等)、通電時間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的
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