第四节 焦耳定律

第四节焦耳定律

一、填空题

1、如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A，

电板充满电所储存的电能是113400J。充电时的能量转换是电能转化为______（化学/内）能。

若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要______h，小明觉得充电时间

太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，

于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，

小明恍然大悟，请你解释其中的原因________。

2、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。而计算机内都装

有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。

3、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热

和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P2，则P1∶P2＝。

4、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P

从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1

的阻值是Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻

器消耗的电功率是＿＿＿W，此时，电阻R1在10min内产生的热量为J

5、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220V，额定功率模糊不清，

热效率为90%。正常工作情况下烧开满壶水需要5min，水吸收的热量为

118800J，此时热水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，

电阻是________Ω。若实际电压为198V，通过电热水壶的电流是________A，

1min内电热水壶产生的热量是________J。(假设电阻不随温度改变)

6、灯具研究所为了研究白炽灯丝的温度对白炽灯平均寿命的影响，做了如

下实验：保持灯丝内惰性气体的压强为0.1atm，钨丝粗细为250

μm，通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度，测得灯泡

的平均使用寿命与灯丝温度及电流间的关系如下表所示：分析

表中实验数据可以预测：在与上述实验相同的条件下，钨丝温

度在2200K时，其平均使用寿命应最接近于________h，你作出

这样的预测的理由是_____．

7、如图是电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为W。若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为W。

8、如图是某电热器的电路示意图，R1、R2为电热器发热电阻丝，若R1＝R2＝60.5Ω，

则电热器在旋钮开关接触点“2”时通电1min产生的热量是_____________J。现小

明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起

火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的_________点处。

9、饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图，其中S

是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到

预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态.请回答下列问题：

（1）A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为色，B为色。

（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，则电阻R2的阻值为（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）

二、选择题

10、如图是某家用电器内部电路结构图,其中R1R2为加热电阻丝,(R1>R2)，下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说法正确的是

A甲的连接方式,发热功率最小B乙的连接方式,发热功

率最大

C丙的连接方式,发热功率最小D丁的连接方式,发热功

率最大

11、一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( )

A、45J

B、220J

C、2700J

D、9900J

12、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是

A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多

B．根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少

C．根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内产生的热量与电阻无关

D．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多

13、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光。则通电1分钟，小灯泡产生的热量是（）

Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断

14、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要

求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都

能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是

15、在图3所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电

压表V1、V2的示数之比为5：3；当开关S1闭合、S2断开时，电压表V1、V2的

示数之比为3：2。在

后一种情况下的全部

通电时间内，电阻R1与R3产生的热量之比为

A. 2：3 B．1：3 C．3：2 D. 2：1

16、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成

A．电风扇B．电铃C．电炉D．发电机

17、有一标有“220V或110V500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示。其中B为电热丝AC的中点抽头，下列说法中不正确的是（）

A．将AB端与220V电源相连，功率为250W

B．将AC端与220V电源相连，功率500W

C．将AC连在一起作为一个接线端，再将它和B端与110V电源相连，功率为500W

D．将AC端与110V电源相连，功率为250W

18、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（）

A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J

C．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J

19、有两根阻值分别为的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相同时间内产生的热量最大的是

20、一个电炉接在220V的电路上时用10min可以烧

开一壶水，若该接在110V的电路上（忽略散热等因素影响），烧开这壶水需要的时间为（）

A．10min B．20min C．30min D．40min

21、小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是

A.电压太高

B.导线太粗

C.导线太细

D.导线太短

四、计算题

21、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。所以，有时采用如图8所示电路，在暂不需要焊接时，断开S，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S，