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文檔簡(jiǎn)介
2024-2025學(xué)年下學(xué)期初中物理北師大版九年級(jí)期中必刷??碱}之電流的
熱效應(yīng)
一.選擇題(共8小題)
1.(2024秋?柳州期末)有三款電器(電烙鐵、電冰箱和電風(fēng)扇)都標(biāo)示“220V,100W”字樣,將它們
并聯(lián)在220V電壓下工作,在相同時(shí)間內(nèi),三個(gè)電器產(chǎn)生的熱量()
A.電烙鐵最多B.電冰箱最多
C.電風(fēng)扇最多D.一樣多
2.(2024秋?萊西市期末)物理興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)除了利用凸透鏡,電池和口香糖錫紙也能取火:取口
香糖錫紙,剪成如圖甲所示形狀,其中AB和CD段等長(zhǎng)。戴好防護(hù)手套,將錫紙條(帶錫的一面)兩
端連接電池正、負(fù)極,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開(kāi)始冒煙、著火。下列分析錯(cuò)誤的是()
A.通過(guò)AB和CD段的電流相等
B.AB段的電壓大于CD段的電壓
C.正常情況下,CD段會(huì)先著火
D.AB和CD段消耗的電功率不相等
3.(2024秋?鞏義市期末)小如用如圖裝置“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)
驗(yàn)中,兩個(gè)相同透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2且密封著等量的空氣,并與裝有相同液體的U
形管相連通,電阻絲R3與圖中電阻絲R2并聯(lián)置于容器外,將導(dǎo)線a和b接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)U形管中液面高度沒(méi)有變化,一定是電路中某處斷路
B.該裝置可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系
C.若R1和R2的阻值相等,則可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
D.若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,則可去掉R3,使R1和R2電阻不同
4.(2024秋?臨潁縣期末)隨著科技的發(fā)展和生活水平的進(jìn)步,冬天用于取暖的傳統(tǒng)炭火已逐漸被電熱烤
火器所取代。下列用電器與電熱烤火器一樣也主要是利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.洗衣機(jī)B.電風(fēng)扇C.電飯煲D.電視機(jī)
5.(2024秋?利辛縣期末)如圖所示是探究“電流熱效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),電阻RI>R2,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.該實(shí)驗(yàn)裝置是用來(lái)“探究電流產(chǎn)生的熱量和電阻”關(guān)系
B.該實(shí)驗(yàn)中左、右兩邊容器中電阻絲通過(guò)的電流是11<12
C.實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端
D.實(shí)驗(yàn)中可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)來(lái)判斷電阻絲放熱多少的
6.(2024秋?萬(wàn)源市期末)如圖所示是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)
相同透明容器中密封著等量的空氣和電阻絲Ri、R2,其中Ri=5Q,R2=R3=10Q。下列說(shuō)法正確的是
A.閉合Si和S2,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
B.只閉合Si,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
C.閉合Si和S2,左側(cè)u形管內(nèi)液柱的高度差和右側(cè)的高度差一樣
D.閉合Si和S2,將圖中R3放入右側(cè)密閉容器里,左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差更大
7.(2024秋?北林區(qū)校級(jí)期末)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采
用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說(shuō)法正確的是()
甲乙
①圖甲該裝置只能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
②U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;
③圖乙實(shí)驗(yàn)中,右邊容器外的電阻絲放入容器內(nèi),可以探究中電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
④圖乙實(shí)驗(yàn)中,通電一段時(shí)間后,左右兩側(cè)容器內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量之比為2:1。
A.只有①②B.只有②③C.只有②③④D.只有①②④
8.(2024秋?河口區(qū)期末)圖甲是燈泡L和電阻R的I-U圖象。將燈泡L和電阻R接入如圖乙所示的電
路中,只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),燈泡L的實(shí)際功率為1W。下列說(shuō)法正確的是()
A.只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),燈泡L的電阻為2.5。
B.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,電流表的示數(shù)增大0.4A
C.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,電路的總功率為L(zhǎng)4W
D.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,在Imin內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為240J
二.填空題(共5小題)
9.(2025?雁塔區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示是小明家使用的電熱油?。娕瘹猓k姛嵊屯∈抢秒娏鞯?/p>
效應(yīng)工作的。小明發(fā)現(xiàn)電熱油汀通電一段時(shí)間后會(huì)很熱,而與之連接的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱,這是因?yàn)閷?dǎo)
線,所以相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少得多。相比用煤炭爐子取暖,用電熱油汀取暖的優(yōu)點(diǎn)是
(寫出一條即可)。
10.(2024秋?介休市期末)電熱器是利用原理制成的加熱設(shè)備,英國(guó)物理學(xué)家做
了大量的實(shí)驗(yàn),于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,為電熱
應(yīng)用做出了杰出的貢獻(xiàn),人們將他的名字命名為的單位。
11.(2024秋?榆樹(shù)市期末)如圖是汽車座椅的加熱電路,Ri、R2是電熱絲,旋鈕式開(kāi)關(guān)可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),
若選擇“高溫”擋,應(yīng)將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至(選填“1”或“2”)位置;已知電源電壓為12V,Ri阻值
為14Q,“低溫”擋功率為6W,R2阻值為O,當(dāng)“高溫”擋通電100s時(shí)間,R2產(chǎn)生的熱量
為J?
R1旋鈕開(kāi)關(guān)
2
R2
------o12Vo------/------
S
12.(2024秋?任城區(qū)期末)一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),通過(guò)電動(dòng)機(jī)
的電流為0.4A;把它接入2V電壓的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是1.0A。則電動(dòng)
機(jī)正常工作2min,消耗J的電能,線圈產(chǎn)生的熱量是Jo
13.(2024秋?天門期末)如圖,將包裝口香糖的錫箔紙剪成中間較窄的細(xì)條,然后將此錫箔細(xì)條的兩端連
接電池正負(fù)極,很快發(fā)現(xiàn)細(xì)條中較窄處ab段開(kāi)始冒煙起火,這是因?yàn)榧?xì)條將電池導(dǎo)致電流
過(guò)大產(chǎn)生的。若ab段長(zhǎng)度等于be段長(zhǎng)度,則ab段與be段相比,則電阻RabRbc,此時(shí)通過(guò)的
電流lab_______Ibeo(兩空均選填或“=”)
14.(2024秋葉B江區(qū)期末)在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中:
IK
B
(1)為了探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小文設(shè)計(jì)了圖甲裝置,在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻
絲,并插入一支溫度計(jì),實(shí)驗(yàn)中燒瓶?jī)?nèi)液體選擇了煤油而不是水,理由是;
(2)小文先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后,閉合開(kāi)關(guān),通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度,得到溫度的升
高量填入表中;然后移動(dòng)滑動(dòng)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(jiàn)表):
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流I/A通電時(shí)間t/s電阻R/。溫度升高量At/℃
10.330101.5
20.6301060
由此得出:同一導(dǎo)體,在時(shí)間相等時(shí),越大,其產(chǎn)生的熱量越多;
(3)若要探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻的關(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串聯(lián);
(4)小明提議利用上述實(shí)驗(yàn)裝置改做“比較水和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn),則他應(yīng)選擇乙圖中
(選填"A”或"B”)燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯(lián),并將其中一燒瓶中的液體換成相同的水。
四.計(jì)算題(共1小題)
15.(2024秋?吐魯番市期末)小亮媽媽用如圖所示燃?xì)庠顭o家里餐具消毒。已知密閉鍋內(nèi)水的質(zhì)量為
5kg,水的初溫為18℃,當(dāng)水剛好燒開(kāi)時(shí),共消耗了0.056kg的天然氣,該燃?xì)庠顭臒嵝蕿?0%。
則:[水的比熱容為4.2Xl()3j/(kg?℃),天然氣的熱值為S.OXOj/kg]
(1)求0.056kg天然氣完全燃燒放出的熱量;
(2)求密閉鍋內(nèi)水燒開(kāi)時(shí)的溫度;
(3)若整個(gè)過(guò)程中使用加熱效率為75%的電磁爐對(duì)鍋內(nèi)的水進(jìn)行加熱,所用時(shí)間為1400s,則該電磁
爐的電功率為多少?
2024-2025學(xué)年下學(xué)期初中物理北師大版九年級(jí)期中必刷??碱}之電流的
熱效應(yīng)
參考答案與試題解析
題號(hào)12345678
答案ACACBBBC
選擇題(共8小題)
1.(2024秋?柳州期末)有三款電器(電烙鐵、電冰箱和電風(fēng)扇)都標(biāo)示“220V,100W”字樣,將它們
并聯(lián)在220V電壓下工作,在相同時(shí)間內(nèi),三個(gè)電器產(chǎn)生的熱量()
A.電烙鐵最多B.電冰箱最多
C.電風(fēng)扇最多D.一樣多
【考點(diǎn)】電熱的大小比較.
【專題】應(yīng)用題;電與熱、生活用電;應(yīng)用能力.
【答案】A
【分析】三個(gè)用電器都正常工作,實(shí)際功率相同(等于額定功率)、通電時(shí)間相同,根據(jù)W=Pt可知消
耗的電能相同,通過(guò)分析三種用電器使用時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況,找出產(chǎn)生熱量最多的用電器。
【解答】解:三個(gè)用電器均正常工作時(shí)的實(shí)際功率P=P額=100W,因?yàn)閃=Pt,所以三種用電器消耗
的電能相同;
因?yàn)殡婏L(fēng)扇中的電動(dòng)機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能,電冰箱將少電能轉(zhuǎn)化為光能,電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化
為內(nèi)能,所以產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】知道電流做功的實(shí)質(zhì):電流做功的過(guò)程就是消耗電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過(guò)程,能分析三種用
電器的能量轉(zhuǎn)化是本題的關(guān)鍵。
2.(2024秋?萊西市期末)物理興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)除了利用凸透鏡,電池和口香糖錫紙也能取火:取口
香糖錫紙,剪成如圖甲所示形狀,其中AB和CD段等長(zhǎng)。戴好防護(hù)手套,將錫紙條(帶錫的一面)兩
端連接電池正、負(fù)極,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開(kāi)始冒煙、著火。下列分析錯(cuò)誤的是()
甲乙
A.通過(guò)AB和CD段的電流相等
B.AB段的電壓大于CD段的電壓
C.正常情況下,CD段會(huì)先著火
D.AB和CD段消耗的電功率不相等
【考點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路中的電流規(guī)律;電阻大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的關(guān)系;
歐姆定律的應(yīng)用;電功率P=UI的簡(jiǎn)單計(jì)算.
【專題】應(yīng)用題;電壓和電阻;電與熱、生活用電;分析、綜合能力.
【答案】C
【分析】(1)串聯(lián)電路中,電流處處相等;
(2)導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度有關(guān);根據(jù)Q=FRt分析判斷AB段與CD
段產(chǎn)生熱量的大?。?/p>
(3)AB段的電阻大于和CD段的電阻,根據(jù)串聯(lián)分壓原理得,AB的電壓大于CD段的電壓;根據(jù)P
=UI分析功率的大小關(guān)系。
【解答】解:A、AB和CD段錫紙串聯(lián)電路中,由于串聯(lián)電路中的電流處處相等,所以通過(guò)AB和CD
段的電流相等,故A正確;
BD、在材料和長(zhǎng)度相同時(shí).,導(dǎo)體的橫截面積越小,電阻越大,由圖知,AB段的橫截面積小于CD段的
橫截面積,所以AB段的電阻大于CD段的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,AB段的電壓大于CD
段的電壓;根據(jù)P=UI可知,AB和CD段消耗的電功率不相等,故BD正確;
C、根據(jù)Q=「Rt可知,在電流和通電時(shí)間一定時(shí),AB段的電阻大于CD段的電阻,所以AB段產(chǎn)生的
熱量多,溫度高,AB段先著火,故C錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、影響電阻大小的因素、焦耳定律等的應(yīng)用,是理論聯(lián)系實(shí)際的好
題。
3.(2024秋?鞏義市期末)小如用如圖裝置“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)
驗(yàn)中,兩個(gè)相同透明容器中分別接入了電阻絲R1和R2且密封著等量的空氣,并與裝有相同液體的U
形管相連通,電阻絲R3與圖中電阻絲R2并聯(lián)置于容器外,將導(dǎo)線a和b接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法
錯(cuò)誤的是()
R}
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)U形管中液面高度沒(méi)有變化,一定是電路中某處斷路
B.該裝置可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系
C.若R1和R2的阻值相等,則可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
D.若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,則可去掉R3,使R1和R2電阻不同
【考點(diǎn)】探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的因素.
【專題】電與熱、生活用電;分析、綜合能力.
【答案】A
【分析】(1)U形管中液面的高度沒(méi)有變化,可能是電路中某處斷路,也可能是U形管漏氣。
(2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān),根據(jù)控制變量法分析。
【解答】解:A、實(shí)驗(yàn)時(shí)若U形管中液面的高度沒(méi)有變化,可能是電路中某處斷路,也可能是U形管
密封不嚴(yán),有漏氣的現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤。
B、該裝置通電時(shí)間改變,觀察一個(gè)電阻絲,電流和電阻不變,改變時(shí)間,故可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)
生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系,故B正確;
C、若Ri和R2阻值相等,由于并聯(lián)分流,使得通過(guò)容器內(nèi)的兩個(gè)電阻的電流不同,所以能探究電流通
過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,故C正確;
D、若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,必須控制電流相等,故二者串聯(lián),則可去掉R3,
使得電流相等,同時(shí)使R1和R2電阻不同,故D正確。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)的”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握,
注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用。
4.(2024秋?臨潁縣期末)隨著科技的發(fā)展和生活水平的進(jìn)步,冬天用于取暖的傳統(tǒng)炭火己逐漸被電熱烤
火器所取代。下列用電器與電熱烤火器一樣也主要是利用電流熱效應(yīng)工作的是()
A.洗衣機(jī)B.電風(fēng)扇C.電飯煲D.電視機(jī)
【考點(diǎn)】電流的熱效應(yīng).
【專題】電與熱、生活用電;理解能力.
【答案】C
【分析】電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),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(shí),電能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)能。
【解答】解:
A、洗衣機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,不合題意;
B、電風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,不合題意;
C、電飯煲將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,利用了電流的熱效應(yīng),符合題意;
D、電視機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能,不是利用電流熱效應(yīng)工作的,不合題意。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】利用電流的熱效應(yīng)工作的家用電器工作時(shí),都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這是判斷的關(guān)鍵。
5.(2024秋?利辛縣期末)如圖所示是探究“電流熱效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),電阻RI>R2,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.該實(shí)驗(yàn)裝置是用來(lái)“探究電流產(chǎn)生的熱量和電阻”關(guān)系
B.該實(shí)驗(yàn)中左、右兩邊容器中電阻絲通過(guò)的電流是11<12
C.實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端
D.實(shí)驗(yàn)中可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)來(lái)判斷電阻絲放熱多少的
【考點(diǎn)】電阻產(chǎn)生熱量多少的表現(xiàn);探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的因素.
【專題】實(shí)驗(yàn)題;電與熱、生活用電;實(shí)驗(yàn)基本能力.
【答案】B
【分析】AB、電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān),研究與其中一個(gè)
因素的關(guān)系時(shí),要控制另外兩個(gè)因素不變,結(jié)合串聯(lián)電路電流的規(guī)律分析;
C、為保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大
D、電阻絲產(chǎn)生的熱量不易直接觀察,由轉(zhuǎn)換法,可使等質(zhì)量初溫相同的液體吸收熱量,由溫度變化確
定產(chǎn)生的熱量多少。
【解答】解:AB、甲裝置中,兩電阻串聯(lián),通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同,電阻RI>R2,電阻不同,故
該裝置用來(lái)探究電流熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系,故A正確,B錯(cuò)誤;
C、為保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大,故滑片位于最右端,故C正確;
D、根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)來(lái)判斷電阻絲放熱多少的,故D正確。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法、串聯(lián)電路的規(guī)律的
運(yùn)用。
6.(2024秋?萬(wàn)源市期末)如圖所示是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)
相同透明容器中密封著等量的空氣和電阻絲Ri、R2,其中Ri=5O,R2=R3=10。。下列說(shuō)法正確的是
A.閉合Si和S2,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
B.只閉合Si,可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
C.閉合Si和S2,左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差和右側(cè)的高度差一樣
D.閉合Si和S2,將圖中R3放入右側(cè)密閉容器里,左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差更大
【考點(diǎn)】探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的因素;電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;電流產(chǎn)生的熱量與
電流的關(guān)系.
【專題】應(yīng)用題;電與熱、生活用電;應(yīng)用能力.
【答案】B
【分析】電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān),其關(guān)系式就是焦耳定律:
Q=I2Rt;研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外兩個(gè)因素不變,結(jié)合串聯(lián)、并聯(lián)電路電流的規(guī)律
分析。
【解答】解:AC、閉合Si和S2,R2和R3并聯(lián)后,再與R1串聯(lián),則通過(guò)R1的電流等于R2和R3并聯(lián)
部分的電流之和,則通過(guò)R1的電流大于通過(guò)R2的電流,通過(guò)R1的電流是R2電流的2倍,但由于電阻
不同,無(wú)法探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;
根據(jù)Q=12Rt可知,Ri產(chǎn)生的熱量越多,所以左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差大于右側(cè)的高度差,故AC
錯(cuò)誤;
B、只閉合Si,電阻Ri、R2串聯(lián),通電時(shí)間和電流大小均相等,兩電阻的大小不相等,因此,可以探
究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故B正確;
D、閉合Si和S2后,將圖中R3放入右側(cè)密閉容器里,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,右側(cè)容器內(nèi)的總
電阻為5。,通電時(shí)間相同,容器內(nèi)的電阻大小相同,電流相同,則左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差和右側(cè)
的高度差一樣,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了對(duì)焦耳定律的分析與理解,知道電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素,運(yùn)用好控
制變量法和串并聯(lián)電路的規(guī)律,是解答的關(guān)鍵。
7.(2024秋?北林區(qū)校級(jí)期末)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采
用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說(shuō)法正確的是()
甲乙
①圖甲該裝置只能探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
②U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;
③圖乙實(shí)驗(yàn)中,右邊容器外的電阻絲放入容器內(nèi),可以探究中電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
④圖乙實(shí)驗(yàn)中,通電一段時(shí)間后,左右兩側(cè)容器內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量之比為2:1。
A.只有①②B.只有②③C.只有②③④D.只有①②④
【考點(diǎn)】探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的因素;電阻產(chǎn)生熱量多少的表現(xiàn);電流產(chǎn)生的熱量與電阻
的關(guān)系;電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系.
【答案】B
【分析】(1)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān),探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),
控制通電時(shí)間和電流不變;
(2)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但可以通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這種研究方
法叫轉(zhuǎn)換法;
(3)根據(jù)焦耳定律分析熱量的大小關(guān)系;
(4)根據(jù)歐姆定律結(jié)合并聯(lián)電路的電流關(guān)系分析。
【解答】解:①、圖甲裝置中,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),通過(guò)的電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,所以探
究的是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間,可以探究電流產(chǎn)生的
熱量與通電時(shí)間的關(guān)系,故①錯(cuò)誤;
②據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使容器中的空氣受熱膨脹,從而導(dǎo)致U形管中的液面會(huì)發(fā)
生變化,雖然產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但可以通過(guò)U形管液面高度差的變化來(lái)反映,故②正確;
③把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi),右瓶中兩根電阻絲對(duì)瓶?jī)?nèi)空氣進(jìn)行加熱;根據(jù)并聯(lián)電路的電阻
規(guī)律可得,右瓶中兩根5Q電阻絲并聯(lián)的總電阻為2.5Q,小于5Q,即R左>口右;兩瓶?jī)?nèi)電阻絲的總電
阻不相等,通電時(shí)間相等,電流相等,故可以探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系,故③正確;
④根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律可知,通過(guò)乙中右側(cè)兩電阻的電流相等,根據(jù)并聯(lián)、串聯(lián)電路電
流的規(guī)律,通過(guò)乙中容器內(nèi)兩電阻的電流之比為2:1;根據(jù)Q=:pRt可知,在電阻和通電時(shí)間相同的
條件下,產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,故圖乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,左右兩側(cè)容器內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體
產(chǎn)生的熱量之比為4:1,故④錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握,
注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用是解決該題的關(guān)鍵。突出運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,明白U
形管在實(shí)驗(yàn)中的作用,具有一定的綜合性。
8.(2024秋?河口區(qū)期末)圖甲是燈泡L和電阻R的I-U圖象。將燈泡L和電阻R接入如圖乙所示的電
路中,只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),燈泡L的實(shí)際功率為1W。下列說(shuō)法正確的是(
A.只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),燈泡L的電阻為2.5。
B.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,電流表的示數(shù)增大0.4A
C.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,電路的總功率為1.4W
D.再閉合開(kāi)關(guān)S2后,在Imin內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為240J
【考點(diǎn)】焦耳定律的簡(jiǎn)單計(jì)算;歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算;電功率P=UI的簡(jiǎn)單計(jì)算.
【專題】歐姆定律;電能和電功率;分析、綜合能力.
【答案】C
【分析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)圖象讀出小燈泡L的實(shí)際功率為1W時(shí)的
電流和電壓,據(jù)此得出電源的電壓,根據(jù)歐姆定律求出小燈泡L的電阻;
(2)再閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),L與R并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)結(jié)合圖象讀出通過(guò)
R的電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響得出電流表示數(shù)的增加量,根據(jù)并聯(lián)電路的電流
特點(diǎn)求出干路電流,利用P=UI求出電路的總功率。
【解答】解:A、只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路,
由圖象可知,當(dāng)UL=2V、IL=0.5A時(shí),燈泡的實(shí)際功率PL=ULIL=2VX0.5A=1W,
則電源電壓U=UL=2V,電流表示數(shù)為0.5A,
由1=,可得,小燈泡L的電阻為:RL=*=怨=4。,故A錯(cuò)誤;
BCD、再閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),L與R并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以UR=U=2V,
由圖象可知,通過(guò)R的電流IR=0.2A,
在Imin內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為:Q=URlRt=2VX0.2AX60s=24J,故D錯(cuò)誤。
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以電流表示數(shù)增加了0.2A,故B錯(cuò)誤;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,
電路的總功率P=UI=2VX0.7A=1.4W,故C正確。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電熱公式的應(yīng)用,從圖象中獲取有用的
信息是關(guān)鍵。
二.填空題(共5小題)
9.(2025?雁塔區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示是小明家使用的電熱油汀(電暖氣)。電熱油汀是利用電流的_>
效應(yīng)工作的。小明發(fā)現(xiàn)電熱油汀通電一段時(shí)間后會(huì)很熱,而與之連接的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱,這是因?yàn)閷?dǎo)
線電阻小,所以相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少得多。相比用煤炭爐子取暖,用電熱油汀取暖的優(yōu)點(diǎn)是
熱效率高(寫出一條即可)。
【考點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用;電流的熱效應(yīng).
【專題】應(yīng)用題;電與熱、生活用電;應(yīng)用能力.
【答案】熱;電阻小;熱效率高
【分析】電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,這是電流的熱效應(yīng);電熱絲和導(dǎo)線串聯(lián),通過(guò)的電流和通電時(shí)間
相同,根據(jù)焦耳定律Q=12Rt可知,電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多,據(jù)此分析判斷。
【解答】解:電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,這是電流的熱效應(yīng),電熱油汀就是利用電流的熱效應(yīng)工作的;
電熱絲與導(dǎo)線串聯(lián),通過(guò)它們的電流I和通電時(shí)間t相等,已知Q電熱絲>Q導(dǎo)線,根據(jù)Q=FRt可知R電熱
絲〉R導(dǎo)線,所以電熱絲通電一段時(shí)間后變得很燙,而連接電熱水壺的導(dǎo)線卻不怎么熱,主要是因?yàn)閷?dǎo)線
比電熱線的電阻?。?/p>
用電熱油汀取暖環(huán)保無(wú)污染,熱效率高。
故答案為:熱;電阻小;熱效率高。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電流的熱效應(yīng)和焦耳定律的應(yīng)用,難度不大。
10.(2024秋?介休市期末)電熱器是利用電流的熱效應(yīng)原理制成的加熱設(shè)備,英國(guó)物理學(xué)家焦耳
做了大量的實(shí)驗(yàn),于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,為電
熱應(yīng)用做出了杰出的貢獻(xiàn),人們將他的名字命名為熱量的單位。
【考點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用;電流的熱效應(yīng).
【專題】應(yīng)用題;電與熱、生活用電;理解能力.
【答案】電流的熱效應(yīng);焦耳;熱量。
【分析】在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,英國(guó)物理學(xué)家焦耳找出了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間間的
關(guān)系,即發(fā)現(xiàn)了焦耳定律。
【解答】解:電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱量,這是電流的熱效應(yīng);英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),于1840
年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,得出Q=pRt.為了紀(jì)念他做出
的貢獻(xiàn),人們將他的名字命名為功和能(能量)以及熱量的單位。
故答案為:電流的熱效應(yīng);焦耳;熱量。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的掌握和運(yùn)用,基礎(chǔ)性題目。
H.(2024秋?榆樹(shù)市期末)如圖是汽車座椅的加熱電路,Ri、R2是電熱絲,旋鈕式開(kāi)關(guān)可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),
若選擇“高溫”擋,應(yīng)將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至2(選填“1”或“2”)位置;已知電源電壓為12V,R1阻值為
14Q,“低溫”擋功率為6W,R2阻值為100,當(dāng)''高溫”擋通電100s時(shí)間,R2產(chǎn)生的熱量為1440
Jo
Ri1旋鈕開(kāi)關(guān)
'------o12Vo-------/----
S
【考點(diǎn)】焦耳定律的簡(jiǎn)單計(jì)算;電功率多檔位問(wèn)題;電功率的綜合計(jì)算.
【專題】應(yīng)用題;電能和電功率;電與熱、生活用電;應(yīng)用能力.
【答案】2;10;1440
【分析】(1)由圖可知,當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至1時(shí),Ri、R2串聯(lián),當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至2時(shí),只有R2工作,根
“2
據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和P=/可知汽車座椅高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯碾娐愤B接;
K
(2)根據(jù)低溫?fù)豕β屎蚉=與可求出Ri、R2的串聯(lián)總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出R2的阻值,
根據(jù)Q=W=%t求出在“高溫”擋,通電100s時(shí)間,R2產(chǎn)生的熱量。
【解答】解:由圖可知,當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至1時(shí),Ri、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電
路中的總電阻最大,由P=%可知,電路中的總功率最小,汽車座椅處于低溫?fù)酰?/p>
當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至2時(shí),只有R2工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,汽車座椅處于高溫?fù)酰?/p>
由P=^可知,Ri、R2的串聯(lián)總電阻:R==空沙=24。,
RP低溫6勿
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,R2的阻值:R2=R-RI=24。-140=10。,
在“高溫”擋,通電100s時(shí)間,R2產(chǎn)生的熱量:Q=W=^-t=xl00s=1440Jo
/<21UJ2
故答案為:2;10;1440o
【點(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)、電功率公式以及焦耳定律推導(dǎo)公式的應(yīng)用,能從正確分析不同狀態(tài)
下的電路連接是解題的關(guān)鍵。
12.(2024秋?任城區(qū)期末)一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),通過(guò)電動(dòng)機(jī)
的電流為0.4A;把它接入2V電壓的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是1.0A。則電動(dòng)
機(jī)正常工作2min,消耗240J的電能,線圈產(chǎn)生的熱量是60J。
【考點(diǎn)】非純電阻電路的相關(guān)計(jì)算.
【專題】電與熱、生活用電;分析、綜合能力.
【答案】240;600
【分析】根據(jù)歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻;根據(jù)焦耳定律Q=「Rt求出電動(dòng)機(jī)正常工作Imin,線
圈產(chǎn)生的熱量。
【解答】解:當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于純電阻,由可知,電機(jī)的內(nèi)阻為:
□U
R=7=C0.2T7=5fi;
把它接入2V電壓的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是1.0A。則電動(dòng)機(jī)正常工作2min,
消耗電能W=UIt=2VXlAX2X60s=240J;
2
正常工作Imin,線圈產(chǎn)生的熱量是:Q=Rt=(1.0A)X0.511X2X60s=60Jo
故答案為:240;60o
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電熱與電能的計(jì)算以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是計(jì)算電阻大小。
13.(2024秋?天門期末)如圖,將包裝口香糖的錫箔紙剪成中間較窄的細(xì)條,然后將此錫箔細(xì)條的兩端連
接電池正負(fù)極,很快發(fā)現(xiàn)細(xì)條中較窄處ab段開(kāi)始冒煙起火,這是因?yàn)榧?xì)條將電池短路導(dǎo)致電流過(guò)
大產(chǎn)生的。若ab段長(zhǎng)度等于be段長(zhǎng)度,則ab段與be段相比,則電阻Rab>Rbc,此時(shí)通過(guò)的電流
lab=Ibeo(兩空均選填或"=")
【考點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用;電路的三種狀態(tài);串聯(lián)電路中的電流規(guī)律;電阻大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積、
材料之間的關(guān)系.
【專題】應(yīng)用題;電流和電路;電壓和電阻;應(yīng)用能力.
【答案】短路;>;=。
【分析】電路中電流過(guò)大總共有兩個(gè)原因:短路和總功率過(guò)大。
影響電阻大小的因素是:材料、長(zhǎng)度、橫截面積。
串聯(lián)電路中電流處處相同。
【解答】解:錫箔紙條兩端的鋁面直接接觸電池的正負(fù)極,造成短路,這樣電流會(huì)很大,鋁紙條中間最
細(xì)處的橫截面積較小,長(zhǎng)度和材料相同時(shí),電阻較大,即ab段電阻大于be段電阻;串聯(lián)電路中電流處
處相同,所以ab段電流等于be段電流。
故答案為:短路;>;—o
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用身邊器材能夠做的物理實(shí)驗(yàn)以及分析實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的物理知識(shí),注重了物理和生
活的聯(lián)系,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查,相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
三.實(shí)驗(yàn)探究題(共1小題)
14.(2024秋?祁江區(qū)期末)在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)中:
甲乙
(1)為了探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,小文設(shè)計(jì)了圖甲裝置,在燒瓶?jī)?nèi)安裝一根電阻
絲,并插入一支溫度計(jì),實(shí)驗(yàn)中燒瓶?jī)?nèi)液體選擇了煤油而不是水,理由是煤油的比熱容小,吸收相
同的熱量,溫度的變化比較大;
(2)小文先測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度后,閉合開(kāi)關(guān),通電30s再測(cè)量燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度,得到溫度的升
高量填入表中;然后移動(dòng)滑動(dòng)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(jiàn)表):
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流I/A通電時(shí)間t/s電阻R/Q溫度升高量At/℃
10.330101.5
20.6301060
由此得出:同一導(dǎo)體,在時(shí)間相等時(shí),電流越大,其產(chǎn)生的熱量越多;
(3)若要探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,可選擇乙圖中B(選填"A”或"B”)燒
瓶中的電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián);
(4)小明提議利用上述實(shí)驗(yàn)裝置改做“比較水和煤油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn),則他應(yīng)選擇乙圖中A(選
填“A”或"B”)燒瓶與甲圖中的燒瓶并聯(lián),并將其中一燒瓶中的液體換成質(zhì)量相同的水。
【考點(diǎn)】探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的因素;電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;電流產(chǎn)生的熱量與
電流的關(guān)系;比較不同物質(zhì)吸熱的情況.
【專題】電與熱、生活用電;應(yīng)用能力.
【答案】(1)煤油的比熱容小,吸收相同的熱量時(shí),溫度的變化比較大;(2)電流;(3)B;(4)A;
質(zhì)量。
【分析】(1)煤油比水的比熱小,吸收相同的熱量,煤油的溫度變化比較大,實(shí)驗(yàn)效果比較好。
(2)由表格數(shù)據(jù)分析,在通電時(shí)間和電阻一定時(shí),觀察溫度變化量和電流的關(guān)系。
(3)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān)。探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系,
控制電流和通電時(shí)間不變,改變電阻的大小。
(4)“比較水和煤油比熱容的大小”根據(jù)Q=cmA3可以采用質(zhì)量相同,吸收熱量相同的不同物質(zhì),
根據(jù)溫度變化量來(lái)判斷比熱大小。
兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的電阻相同,并聯(lián)在同一電壓下,產(chǎn)生的熱量相同,水和煤油吸收熱量多少用加熱時(shí)間來(lái)反
映。
【解答】解:(1)煤油比水的比熱小,吸收相同的熱量時(shí),煤油的溫度變化比較大,溫度計(jì)示數(shù)變化明
顯,實(shí)驗(yàn)效果比較好。
(2)由表格數(shù)據(jù)知,電阻相同,通電時(shí)間相同,電流越大,溫度升高量越大,說(shuō)明電流產(chǎn)生熱量越多。
(3)探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電流和通電時(shí)間不變,改變電阻的大小。由于串
聯(lián)電路中電流處處相等,通電時(shí)間相同,所以選擇乙圖中的B電阻與甲圖中的燒瓶電阻串聯(lián)。
(4)“比較水和煤油比熱容的大小”時(shí),根據(jù)Q=cmAt,可以采用質(zhì)量相同,吸收熱量相同的不同物
質(zhì),所以選擇A燒瓶與甲圖中的燒瓶連接,由于電阻相同,和甲圖燒瓶并聯(lián)時(shí),電壓也相同,相同時(shí)
間內(nèi)電流產(chǎn)生熱量相同,并將其中一燒瓶中的液體換成質(zhì)量相同的水。
水和煤油吸熱的多少是通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)反映的,屬于轉(zhuǎn)換法。
故答案為:(1)煤油的比熱容小,吸收相同的熱量時(shí),溫度的變化比較大;(2)電流;(3)B;(4)A;
質(zhì)量。
【點(diǎn)評(píng)】用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以探究電流產(chǎn)生熱量多少跟影響因素之間的關(guān)系,也可以探究不同物質(zhì)比
熱不同,但是都是采用控制變量法和轉(zhuǎn)換法來(lái)進(jìn)行的。
四.計(jì)算題(共1小題)
15.(2024秋?吐魯番市期末)小亮媽媽用如圖所示燃?xì)庠顭o家里餐具消毒。已知密閉鍋內(nèi)水的質(zhì)量為
5kg,水的初溫為18℃,當(dāng)水剛好燒開(kāi)時(shí),共消耗了0.056kg的天然氣,該燃?xì)庠顭臒嵝蕿?0%。
則:[水的比熱容為4.2X103J/(kg?℃),天然氣的熱值為5.0X107j/kg]
(1)求0.056kg天然氣完全燃燒放出的熱量;
(2)求密閉鍋內(nèi)水燒開(kāi)時(shí)的溫度;
(3)若整個(gè)過(guò)程中使用加熱效率為75%的電磁爐對(duì)鍋內(nèi)的水進(jìn)行加熱,所用時(shí)間為1400s,則該電磁
爐的電功率為多少?
【考點(diǎn)】電熱的綜合計(jì)算;利用比熱容的公式計(jì)算熱量;氣體的熱值計(jì)算.
【專題】定量思想;電和熱綜合題;應(yīng)用能力.
【答案】(1)0.056kg的天然氣完全燃燒所放出的熱量為2.8X106J;
(2)密閉的鍋內(nèi)水燒開(kāi)時(shí)的溫度為98℃;
(3)該電磁爐的電功率為1600W。
【分析】(1)利用Q放=mq求天然氣完全燃燒放出的熱量;
(2)根據(jù)效率公式求出水吸收的熱量;利用吸熱公式Q吸=cm(t-to)求出水的末溫。
(3)根據(jù)效率公式求出電磁爐消耗的電能,由P=?求出該電磁爐的電功率。
【解答】解:(1)0.056kg的天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=m天然氣q=0.056kgX5.0X107J/kg=2.8X106J;
(2)水吸收的熱量:Q)?=TIQ%=60%X2.8X106J=L68X106J;
根據(jù)Q吸=cm(t-to)可知,密閉的鍋內(nèi)水燒開(kāi)時(shí)的溫度為:
t=+to=--------¥8x106/--------+18℃=98℃;
cm4.2xlO3J/(kg-℃)x5kg
(3)電磁爐消耗的電能為:
W==L6鬻。6/=224X106J;
TJ75%
該電磁爐的電功率為:
PW2.24X1067
p=-==1600Wo
1400s
答:⑴0.056kg的天然氣完全燃燒所放出的熱量為2.8XK)6j;
(2)密閉的鍋內(nèi)水燒開(kāi)時(shí)的溫度為98℃;
(3)該電磁爐的電功率為1600W。
景、效率公
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq、吸熱公式、吸=?!1(t-to).P=
式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題目。
考點(diǎn)卡片
1.比較不同物質(zhì)吸熱的情況
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
1、實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計(jì)、秒表等。
2、實(shí)驗(yàn)裝置:
3、實(shí)驗(yàn)方法:
①控制變量法:控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,吸收熱量相同,比較升高的溫度,從而比較吸熱能力大小;或
控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,升高的溫度相同,比較吸收的熱量,從而比較吸熱能力的大小。
②轉(zhuǎn)換法:由于物質(zhì)吸收的熱量不容易測(cè)量,可以通過(guò)轉(zhuǎn)換法,將物質(zhì)吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成加熱時(shí)間,
因此比較加熱時(shí)間,就可以比較得出吸收熱量的多少。
4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
①液體的選取,應(yīng)保證質(zhì)量相同。
②選用相同熱源的目的是相同時(shí)間內(nèi),控制吸收熱量相同。
③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:
(1)讓兩種液體吸收相同的熱量,比較液體的溫度變化,溫度變化小的吸熱本領(lǐng)強(qiáng);
(2)讓兩種液體變化相同的溫度,比較液體吸收熱量的多少,吸收熱量多的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)。
5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:不同物質(zhì),在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí),吸收的熱量不同,比熱容大的物質(zhì)吸收熱量
多。
【命題方向】
考查比較不同物質(zhì)吸熱的情況的實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)方法,數(shù)據(jù)分析,注意
事項(xiàng)等內(nèi)容。
例:同樣日照條件下,夏天中午海邊的沙子熱得燙腳,但海水較涼爽;傍晚日落后,海邊的沙子很快變涼,
而海水仍然溫暖。對(duì)此現(xiàn)象小強(qiáng)提出猜想,并利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。
(1)小強(qiáng)的猜想是物質(zhì)溫度變化的快慢可能與物質(zhì)種類有關(guān);
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要的測(cè)量工具有溫度計(jì)、停表和天平;
(3)用相同酒精燈加熱,控制水和沙子的質(zhì)量和加熱時(shí)間相同,通過(guò)比較水和沙子升高的溫度,來(lái)
驗(yàn)證猜想。
(4)同組的小紅提出不同的猜想:中午海水比沙子溫度低,可能是因?yàn)楹K舭l(fā)吸熱造成的。大家基于
此猜想進(jìn)一步推理,得出日落后海水比沙子降溫快(選填“快”或"慢”),這與實(shí)際不符。
分析:(1)物質(zhì)溫度變化的快慢可能與物質(zhì)的種類有關(guān);
(2)實(shí)驗(yàn)需要的器材,可根據(jù)Q=cmAt來(lái)判斷,采用控制變量法實(shí)驗(yàn);
(3)實(shí)驗(yàn)中采用了轉(zhuǎn)換法,通過(guò)觀察溫度的變化來(lái)研究水和沙子的吸熱能力;
(4)我們知道,海水的晝夜溫差小,是由于水的比熱容比砂石的比熱容大,不是由于海水蒸發(fā)吸熱所致,
因此可通過(guò)舉反例來(lái)推翻這部分同學(xué)的猜想。
解析:解:(1)夏天中午海邊的沙子熱得燙腳,但海水較涼爽;傍晚日落后,海邊的沙子很快變涼,而海
水仍然溫暖。對(duì)此小強(qiáng)的猜想是物質(zhì)溫度變化的快慢可能與物質(zhì)的種類有關(guān);
(2)根據(jù)Q=cmAt,必須控制變量,控制水和沙子的質(zhì)量相同,就需要用天平;
(3)比較“水和沙子吸熱能力”的方法是:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制加熱時(shí)間相同,通過(guò)比較升高的溫度,來(lái)
比較水和沙子吸熱能力,溫度升高的越多,吸熱能力越弱;(4)海水蒸發(fā)吸熱,在白天和晚上都會(huì)進(jìn)行;
如果猜想正確,那么無(wú)論白天、晚上,都會(huì)因海水的蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致其溫度較低,日落后海水比沙子降溫快,
顯然與事實(shí)不符。
故答案為:(1)物質(zhì)種類;(2)天平;(3)升高的溫度;(4)快。
點(diǎn)評(píng):本題的探究實(shí)際上是對(duì)沙子和水吸放熱能力的比較,而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來(lái)量度的,在實(shí)
驗(yàn)過(guò)程中,影響的量較多,有質(zhì)量、加熱時(shí)間、升高溫度等,因此,要注意結(jié)論的嚴(yán)密性。
【解題方法點(diǎn)撥】
1、實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法轉(zhuǎn)換法(通過(guò)溫度變化快慢來(lái)反映吸熱能力的強(qiáng)弱)。
2、實(shí)驗(yàn)液體的選擇:質(zhì)量相同的不同液體。
3、選擇相同的熱源目的是:以保證相同加熱時(shí)間釋放的熱量相同。
4、使用電加熱器代替酒精燈的好處:易于控制產(chǎn)生熱量的多少。
5、實(shí)驗(yàn)中不斷攪拌的目的:使液體受熱均勻。
6、描述物體吸熱能力的物理量是:比熱容。
7、結(jié)論:相同質(zhì)量的不同物體,吸收相同的熱量后升高的溫度不同,比熱容大的升高的溫度低。
8、實(shí)驗(yàn)中,物質(zhì)吸收熱量的多少是通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)控制的。
2.利用比熱容的公式計(jì)算熱量
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物體的溫度升高時(shí)吸收熱量為:Q%=cm(t-to)
物體的溫度降低時(shí)放出的熱量為:Q?=cm(to-t)
式中的c為物體的比熱容,m為物體的質(zhì)量,to表示物體原來(lái)的溫度,t表示物體后來(lái)的溫度.若用At表
示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),那么,物體溫度升高過(guò)程吸收的熱量或物體溫度降低過(guò)程放出
的熱量可以統(tǒng)一寫為:Q=cmAt.
【命題方向】
考查利用熱量的計(jì)算公式,計(jì)算熱量。
例:一壺質(zhì)量為2千克、溫度為20℃的水,加熱后使其升高到70℃,這些水吸收了多少熱量?[水的比熱
容為4.2X1()3焦/(千克?℃)]o
分析:掌握熱量公式:Q=cm^t的計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵,題干中已知水的質(zhì)量是2kg,水的初溫和
末溫分別是20℃、70℃,把數(shù)據(jù)代入公式即可求出水吸收的熱量。
解析:解:由分析知水吸收的熱量為:Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(70℃-20℃)=4.2X105J
答:這些水吸收了4.2X1()5J的熱量。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查學(xué)生對(duì)熱量的計(jì)算公式的理解和掌握,是一道中檔題。
【解題方法點(diǎn)撥】
t是末溫,to是初溫,At表示溫度的變化,注意題干中對(duì)于他們的說(shuō)法是有差別的,如“升高到”,“降低
到”指的是末溫,而“升高了”,“降低了”表示的是溫度的變化。
3.氣體的熱值計(jì)算
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
氣體:q=§;Q=qV。
【命題方向】
考查氣體的熱值運(yùn)算,??疾橛?jì)算放出的熱量。
例:小量家的燃?xì)鉄崴鲗?kg的水從40℃力口熱至I]100℃,消耗了0.02m3的天然氣,水吸收的熱量是5.04
X105J,燃?xì)鉄崴鞯臒嵝适?2%。[c水=4.2Xl()3j/(kg?℃),q天然氣=3.5XKfj/n?]
分析:(1)根據(jù)Q吸=c水m
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