第六章.焦耳定律

1、第六章焦耳定律【基礎(chǔ)要題訓(xùn)練】一、選擇題1下列各種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。A電動(dòng)機(jī) B電風(fēng)扇 C電冰箱 D電飯鍋2下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。A電熨斗 B電風(fēng)扇 C電冰箱 D電視機(jī)3下列四種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。A洗衣機(jī) B錄音機(jī) C電視機(jī) D電飯鍋4下列四種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。A電風(fēng)扇 B電動(dòng)機(jī) C電視機(jī) D電飯鍋5下列家用電器中，不是利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。 A電飯鍋 B電剃刀 C電熨斗 D電爐6如圖所示的四種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。 7如圖所示的四種用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。 8下列各種家

2、用電器，在工作過(guò)程中把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( )。 A電風(fēng)扇 B電水壺 C電暖氣 D電飯鍋9如圖所示的幾種家用電器正常工作時(shí)，將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )。 10某電爐的電阻是100，通電6分40秒，產(chǎn)生的熱量是4×106J，那么通過(guò)電爐絲的電流是( ) A10A B20A C1A D2A11題圖11甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體的電阻值相等。甲導(dǎo)體比乙導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都小。將它們?nèi)鐖D11所示串聯(lián)在電路中，通電一段時(shí)間后，比較甲、乙導(dǎo)體升高的溫度，正確的是( ) A甲導(dǎo)體的溫度升高的多 B乙導(dǎo)體的溫度升高的多C甲、乙導(dǎo)體升高的溫度相同 D條件不足，無(wú)法判斷12將阻值為R的電阻絲接入電壓為

3、U的電路中，通電10min，電流產(chǎn)生的熱量為Q。將阻值為2R的電阻絲接入電壓為2U的電路中，通電5min，電流產(chǎn)生的熱量是( ) A2Q BQ CQ DQ13如圖所示，家用電吹風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)和電熱絲等組成。為了保證電吹風(fēng)機(jī)的安全使用，要求：電動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，電熱絲不能發(fā)熱；電熱絲不發(fā)熱時(shí)，電動(dòng)機(jī)仍能工作。下列四個(gè)電路中符合要求的是( ) 14如圖所示的電路中，電源電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )14題圖 A電壓表和電流表的示數(shù)變化正好相反 B電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的比值變小 C電阻R的功率和滑動(dòng)變阻器的功率之比變大 D電阻R產(chǎn)生的熱量和電路產(chǎn)生的總熱量變小15題圖1

4、5(多選)如圖甲所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電壓表V1和V2的指針均指在如圖乙所示的位置，已知電阻R1為8，則( ) A電阻R2消耗的電功率為0.72WB電阻R1和R2產(chǎn)生的熱量之比為1：4C電阻R1和R2兩端的電壓分別為4.8V和6VD在1min內(nèi)，電流通過(guò)電阻R1所做的功為172.8J二、填空題:1一根阻值為100的電阻絲通電100s，通過(guò)的電流為2A，則電流產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J。2一根阻值為50的電阻絲，通電100s，通過(guò)的電流為0.1A，則電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量為 _J。3將一根粗細(xì)均勻、阻值為12的電阻絲接在輸出電壓恒為6V的電源兩端，正常工作10s，產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J。4一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)

5、線圈的電阻為2，線圈中的電流為10A，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作10s，線圈中產(chǎn)生的熱量是_J。5一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2，線圈中的電流為10A，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作10s，線圈中產(chǎn)生的熱量是_J。6將一個(gè)電暖氣接在家庭電路中使用，正常工作時(shí)通過(guò)電暖氣的電流為2A；若將該電暖氣接在電壓為110V的電路中使用，則它工作300s產(chǎn)生的熱量是_J。7雷電是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，雷電發(fā)生時(shí)常常看見(jiàn)閃電并聽(tīng)到雷聲。若某次閃電由云層向地面共輸送了30C的負(fù)電荷，云層和地面之間的電壓約為8×107V，則該次閃電釋放的電能約為_(kāi)J。8把一個(gè)標(biāo)有“220V 500W。的電熱杯接在電源上使其

6、正常工作，在通電3min的時(shí)間內(nèi)，該電熱杯產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J。9如圖所示，R1和R2為定值電阻，R1的阻值為10，將它們串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上，電流表的示數(shù)為0.5A，則通電1min電阻R2產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J。9題圖 10一個(gè)阻值為10的電阻，接入電路中，當(dāng)通過(guò)電阻的電荷(量)為2C時(shí)，電流做功12J，通過(guò)這一電阻的電流為_(kāi)A。11如圖69所示，電源兩端的電壓為12V，且保持不變，電阻R1與R2的比值是4：1。當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，10s內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量是24J；當(dāng)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，則電阻R3的阻值是_。 13題圖12題圖11題圖12如圖610所示，標(biāo)有

7、“6V 2W”字樣的燈泡L與電阻R串聯(lián)在電源上，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后燈L正常發(fā)光，電路消耗的總功率為10瓦，則1min內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的熱量是_J。13如圖611所示，電路兩端電壓U保持不變，電阻R1=60，R2=40，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，則開(kāi)關(guān)S閉合后，50s內(nèi)電流通過(guò)兩電阻產(chǎn)生的熱量總共是_J。14電阻R1的阻值是電阻R2的2倍。若將R1與R2串聯(lián)后接在電壓為U的電源上，在時(shí)間t內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為Q1；若將R1與R2并聯(lián)后接在同一電源上，在相同時(shí)間t內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為Q1/。則Q1：Q2/=_。(設(shè)電源電壓不變，不考慮溫度對(duì)電阻的影響)三、實(shí)驗(yàn)與探究題1寒假里，

8、小軍為爺爺買了一個(gè)電熱毯，電熱毯的銘牌上標(biāo)有“220V 50W"。小軍設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用電流表和電壓表測(cè)量電熱毯的電阻值，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖612所示，其中R為電熱毯的電阻，R/為標(biāo)有“10 2A”的滑動(dòng)變阻器，電源兩端的電壓為12V。小軍閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電表的示數(shù)都變化很小。經(jīng)過(guò)檢查，電表及各元件完好，電路連接無(wú)誤。電表的示數(shù)變化很小的原因是_。 2小宇同學(xué)參加物理興趣小組活動(dòng)，在一次電學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的元件，由于A、B兩部分被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)， a、b是其兩個(gè)外露的接線柱(如圖613甲所示)。他們了解到B是一個(gè)定值電阻，其電壓與電

9、流關(guān)系如下表所示；A是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是6V。為進(jìn)一步了解A的某些特征，他們將元件的a、b兩端接在圖613乙所示的c、d兩點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了多組元件的電壓與電流值，并繪制成如圖613丙所示的曲線。計(jì)算電壓表示數(shù)為4V時(shí)，10s內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體A產(chǎn)生的熱量是_J。 3為了探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，大偉小組采用了如圖614所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中R1<R2.(1)實(shí)驗(yàn)中R1、R2采用什么連接方法使通過(guò)它們的電流相等?_。(2)在通電時(shí)間相同時(shí)，兩玻璃管內(nèi)煤油上升較高的是_(“甲”或“乙”)瓶。由此可知，在通電時(shí)間相同，電流一定的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量

10、越_。3題圖(3)上述實(shí)驗(yàn)方法是研究物理問(wèn)題的常用方法，下面 研究方法與此相同的是_。A在研究物體受到幾個(gè)力時(shí)，引入了合力的概念。B在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要保持電阻一定。C在研究磁場(chǎng)時(shí)，用磁感線來(lái)形象地描述磁場(chǎng)。4小蕾在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”時(shí)，把兩段金屬絲A、B(已知金屬絲電阻RA<RB)串聯(lián)后，分別放在如圖615所示的兩瓶等量的煤油中通電一定時(shí)間，控制電流一定時(shí)，探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與_大小的關(guān)系”。當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)變大時(shí)，煤油的內(nèi)能_(選填“增大”、“不變”或“減小”)。其中_瓶?jī)?nèi)煤油的溫度升高得更快(選填“A”或“B”)5題圖4題圖 5我們知道：“

11、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。”這就是焦耳定律，用公式可表達(dá)為：Q=I2Rt。小明想通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個(gè)規(guī)律中Q與R的關(guān)系，他設(shè)計(jì)了圖616甲、乙所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，他的方法是用電阻絲給燒瓶中的煤油加熱，然后觀察插在煤油中的溫度計(jì)示數(shù)，就可以對(duì)比電阻絲放熱的多少。請(qǐng)你應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析回答下列問(wèn)題：(1)他應(yīng)該選用實(shí)驗(yàn)電路_來(lái)完成他的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(選填“甲”或“乙”)。(2)如果他采用實(shí)驗(yàn)電路乙，已知兩個(gè)電阻絲的電阻大小關(guān)系是R3<R4，那么閉合開(kāi)關(guān)后，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，溫度計(jì)c和d中示數(shù)變化較大的應(yīng)該是_。6為了探究“電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻的關(guān)

12、系”，小麗實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖617所示的實(shí)驗(yàn)裝置，裝有煤油的甲、乙兩燒瓶中分別有阻值不等的電阻絲R1和R2，已知R1>R2。 (1)使用此實(shí)驗(yàn)裝置，可研究_的關(guān)系。 (2)在相同通電時(shí)間內(nèi)，兩燒瓶中煤油溫度上升較高的是_(選填“甲”或“乙”)瓶。由此可知，_。7題圖6題圖 7曉軍在研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻的定量關(guān)系時(shí)，采用了如圖618所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可以測(cè)量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。它的原理是：將一根電阻絲放在密閉空氣盒中，電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量，可以使等質(zhì)量的密閉空氣受熱膨脹，受熱膨脹的密閉空氣可以使U形玻璃管中一側(cè)的液面升高，而液面每升高一個(gè)小格，代表電阻絲產(chǎn)生

13、熱量為Q。實(shí)驗(yàn)提供的器材：秒表，三根阻值分為5、10、15的電阻絲，符合實(shí)驗(yàn)要求的電源，一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干根導(dǎo)線。(1)實(shí)驗(yàn)中要保持通過(guò)三根電阻絲的電流大小和通電時(shí)間不變，曉軍設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)該將三根電阻絲_聯(lián)在電路中來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，曉軍將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。分析表中數(shù)據(jù)，曉軍可以得出的結(jié)論是： 8實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電流表和電壓表各一只、秒表一只、開(kāi)關(guān)一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干。要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)通過(guò)電阻的電流及通電時(shí)間保持不變時(shí)，電阻產(chǎn)生的熱量與電阻阻值成正比”。請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。 (1)

14、實(shí)驗(yàn)電路圖。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟。四、問(wèn)答與計(jì)算題1有兩盞白熾燈L1和L2，L1標(biāo)有“PZ220 100"字樣，L2標(biāo)有"PZ220 40"字樣。將這兩盞燈串聯(lián)接在電壓為220V的電源兩端，已知燈都發(fā)光，燈L1的電阻小于L2的電阻。請(qǐng)你判斷哪盞燈的實(shí)際功率較大，為什么?2曹瑩瑩同學(xué)將一段阻值為18的電熱絲接到電源上，經(jīng)過(guò)3min產(chǎn)生的熱量是1440J，當(dāng)她將一段阻值為6的電熱絲接到這個(gè)電源上時(shí)，2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?3用"220V 40W”電烙鐵焊接半導(dǎo)體收音機(jī)線路，電烙鐵正常工作4h。求：(1)電烙鐵電阻。(2)通過(guò)電烙鐵的電流。(3)電烙鐵產(chǎn)生的熱

15、量是多少?【高分難題訓(xùn)練】一、選擇題7題圖1如圖619所示，燈Ll上標(biāo)有“6V 4W”，燈L2上標(biāo)有“12V 6W”，電源電壓恒為6V，開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是( )。A電流表A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)B燈L1正常發(fā)光，燈L1與L2實(shí)際功率之比為8：3C通電2s，燈L1產(chǎn)生熱量Q1與兩燈產(chǎn)生熱量之和Q的比值為8：11D若用標(biāo)有“12V 6W”的燈L3替換原題中電壓表，則替換后電路中電流表A1與電流表A2的示數(shù)比為14:11 2有兩臺(tái)電爐，其電熱絲的電阻分別為R1和R2，把R1單獨(dú)接在電壓為U的某一電源上給一壺冷水加熱至沸騰，需要時(shí)間為t1，把R2單獨(dú)接在此電源上也給這壺冷水加熱至沸騰，需要時(shí)間為t2。如果把它們串聯(lián)在此電源上給這壺冷水加熱至沸騰，需要時(shí)間t為( )。 二、填空題1某電熱水器的工作原理如圖620所示(已知兩電阻絲的阻值相等，電源電壓保持不變)，它有加熱和保溫兩個(gè)工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接b，S2斷開(kāi)時(shí)，它是處于_狀態(tài)，此時(shí)電路功率為P1；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接a，S2閉合時(shí)，它是處于_狀態(tài)，此時(shí)電路功率為P2，則P1：P2= _.2題圖1題圖 2如圖甲所示電路中，R1是滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻，電源兩端電壓保持不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端滑到最左端，電壓表示數(shù)隨電流變化的圖像如圖621乙所示