第4节 焦耳定律
稳基础
知识点一 电流的热效应
1(2分)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.电烤箱
C.电动车 D.收音机
知识点二 焦耳定律
2(2分)电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为在电流和通电时间相同时,电熨斗电热丝的电阻 导线的电阻,导线消耗的电能 电熨斗电热丝消耗的电能。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
3(2分)如图所示为一台便携式塑料封口机,接通电路后发热电阻温度升高从而实现高温封口。若封口时总是把塑料袋烫坏,根据英国物理学家 发现的定律Q=I2Rt可知,应将发热电阻换成阻值更 (选填“大”或“小”)的。
4(3分)阻值为20 Ω的一段导体,两端加4 V电压时,通过它的电流为 A,通电1 min这段导体产生的热量为 J。在输电导线、发电机线圈、电炉丝中,不可能应用超导材料的是 。
5(2分·2024秋·大连沙河口区期末)如图,汽车后玻璃上的除霜装置由五根阻值均为6 Ω的电热丝并联而成。将其接在12 V的电源上,闭合开关,每根电热丝在1 min内产生的热量为 J。若其中一根电热丝断裂,其余四根电热丝 (选填“能”或“不能”)发热。
6(2分)两个电阻并联,电阻之比是2∶1,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.4∶1
知识点三 电热的利用与防止
7(2分·多选·2023·大连期末)生活和生产中都要利用到电热,但是很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。下列情况中属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电脑机箱内有小风扇
C.电动机外壳有许多散热片
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
易错点 算错非纯电阻电路的电热
8(3分·易错题)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V,线圈的电阻为2 Ω,通过线圈的电流为10 A。这台电动机正常工作时,10 s消耗的电能为 J,产生的热量为 J,该电动机转化成的机械能为 J。
纠错:非纯电阻电路(含有电动机的电路),利用公式W=UIt计算电能,利用Q=I2Rt计算电热,且消耗的电能远远大于产生的电热。
巧提升
9(2分)小刚家里连接热水器的插头与插座接触不良,在热水器使用一段时间后发现插头与插座过热。下列关于插头与插座过热的原因解释正确的是( )
A.由于接触不良,导致电路中电流过大,插头与插座过热
B.由于接触不良,电路中没有电流通过,插头与插座是被热水烫热的
C.由于接触不良,导致电路中总功率过大,插头与插座过热
D.由于接触不良,导致接触处电阻过大,插头与插座过热
10(2分)某电热水壶有两根电热丝,若把其中一根接入电路,烧开一壶水要30 min;若把另一根接入原电路,烧开一壶水要15 min,若把这两根电热丝并联起来接入原电路,烧开这壶水需要(不计热损失)( )
A.8 min B.10 min C.12 min D.6 min
11(9分)定值电阻R0和标有“2.5 V 0.2 A”的小灯泡L的I-U图象如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15 A,求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,R0持续工作1 min产生的热量。第4节 焦耳定律
稳基础
知识点一 电流的热效应
1(2分)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是(B)
A.洗衣机 B.电烤箱
C.电动车 D.收音机
知识点二 焦耳定律
2(2分)电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为在电流和通电时间相同时,电熨斗电热丝的电阻 大于 导线的电阻,导线消耗的电能 小于 电熨斗电热丝消耗的电能。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
3(2分)如图所示为一台便携式塑料封口机,接通电路后发热电阻温度升高从而实现高温封口。若封口时总是把塑料袋烫坏,根据英国物理学家 焦耳 发现的定律Q=I2Rt可知,应将发热电阻换成阻值更 大 (选填“大”或“小”)的。
4(3分)阻值为20 Ω的一段导体,两端加4 V电压时,通过它的电流为 0.2 A,通电1 min这段导体产生的热量为 48 J。在输电导线、发电机线圈、电炉丝中,不可能应用超导材料的是 电炉丝 。
5(2分·2024秋·大连沙河口区期末)如图,汽车后玻璃上的除霜装置由五根阻值均为6 Ω的电热丝并联而成。将其接在12 V的电源上,闭合开关,每根电热丝在1 min内产生的热量为 1 440 J。若其中一根电热丝断裂,其余四根电热丝 能 (选填“能”或“不能”)发热。
6(2分)两个电阻并联,电阻之比是2∶1,则相同时间内产生的热量之比为(B)
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.4∶1
知识点三 电热的利用与防止
7(2分·多选·2023·大连期末)生活和生产中都要利用到电热,但是很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。下列情况中属于防止电热危害的是( A、B、C )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电脑机箱内有小风扇
C.电动机外壳有许多散热片
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
易错点 算错非纯电阻电路的电热
8(3分·易错题)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V,线圈的电阻为2 Ω,通过线圈的电流为10 A。这台电动机正常工作时,10 s消耗的电能为 38 000 J,产生的热量为 2 000 J,该电动机转化成的机械能为 36 000 J。
纠错:非纯电阻电路(含有电动机的电路),利用公式W=UIt计算电能,利用Q=I2Rt计算电热,且消耗的电能远远大于产生的电热。
巧提升
9(2分)小刚家里连接热水器的插头与插座接触不良,在热水器使用一段时间后发现插头与插座过热。下列关于插头与插座过热的原因解释正确的是(D)
A.由于接触不良,导致电路中电流过大,插头与插座过热
B.由于接触不良,电路中没有电流通过,插头与插座是被热水烫热的
C.由于接触不良,导致电路中总功率过大,插头与插座过热
D.由于接触不良,导致接触处电阻过大,插头与插座过热
10(2分)某电热水壶有两根电热丝,若把其中一根接入电路,烧开一壶水要30 min;若把另一根接入原电路,烧开一壶水要15 min,若把这两根电热丝并联起来接入原电路,烧开这壶水需要(不计热损失)(B)
A.8 min B.10 min C.12 min D.6 min
11(9分)定值电阻R0和标有“2.5 V 0.2 A”的小灯泡L的I-U图象如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15 A,求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,R0持续工作1 min产生的热量。
解:由图乙可知,小灯泡L与定值电阻R0并联,电流表测量通过小灯泡的电流;
(1)闭合开关,根据电流表示数可知通过小灯泡的电流IL=0.15 A,由图甲可知,此时小灯泡两端的电压UL=1.5 V,
根据并联电路的电压特点可知,电源电压:
U=U0=UL=1.5 V;
(2)由I=可知,此时小灯泡的电阻
RL===10 Ω;
此时小灯泡的实际功率
PL=ULIL=1.5 V×0.15 A=0.225 W;
(3)由图甲可知,当R0两端的电压为1.5 V时,通过R0的电流I0=0.3 A,
则R0持续工作1 min产生的热量
Q0=W0=U0I0t=1.5 V×0.3 A×1×60 s=27 J。
