物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)
物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)及详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.下列说法不正确的是()A.两个用电器组成的电路,通过它们的电流不相等,则它们一定是并联B.三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器,则它们一定是并联C.家庭电路中若电热水壶被短路,则空气开关一定跳闸D.功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h,产生的电热一定相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A.两个用电器组成的电路,只有并联时通过它们的电流才不相等,故A正确,A不符合题意;B.三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器,则它们一定是并联,若其中两个或三个串联,则必须同时工作,故B正确,B不符合题意;C.家庭电路中若电热水壶被短路,电路中电流过大,则空气开关一定跳闸,故C正确,C 不符合题意;D.功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h消耗的电能相同,但因为电热水壶把电能几乎全部转化成热能,而电风扇主要是把电能转化成机械能,二者产生的电热不同,故D错误,D符合题意。
故选D。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V,3W字样,当开关s闭合时.灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=____Ω..通电10s. R产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S时,灯L正常发光,说明电源电压为U=6V,电流表测的是总电流,则I=0.8A,由P=UI可知,灯泡中的电流:I L =P额/U额=3W/6V=0.5A,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
3.如图,电源电压保持不变,R 1=10 Ω,开关S 闭合,S 0拔至b 时电压表的示数是拔至a 时的三分之一,则R 2=_____Ω;若电源电压为3 V ,当开关S 0拔至b 时,R 1在10 min 内产生的热量是_____J 。
2020-2021物理焦耳定律的应用问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图所示是“探究在通电时间一定时,电流产生热量与哪些因素有关"的实验装置。
下列关于此实验的一些描述,正确的是A.在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系B.在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系C.在甲图中,闭合开关一段时间后a容器连接的U型管液面高度差更明显D.在乙图中,可得到结论:相同时间内,电流越大,容器内空气吸收热量越少【答案】A【解析】【详解】A. 在甲图中,两个电阻串联,电流相等,电阻阻值不同,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系,故A正确;B. 在乙图中,两个电阻阻值相同,电流不同,所以探究的是电流产生热量与电流的关系,故B错误;C. 在甲图中,a容器中的阻值小于b容器中阻值,串联电路电流相同,由焦耳定律可知闭合开关一段时间后a容器内产生的热量小于b容器内,因此b容器内连接的U型管液面高度差更明显,故C错误;D. 在乙图中,探究的是电流产生热量与电流的关系,可得到结论是相同时间内,电流越大,容器内空气吸收热量越多,故D错误。
2.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,由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω.实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W.此时,电阻R1在10 min内产生的热量为_____J.【答案】100.460【解析】【分析】 【详解】当P 在b 端时R 2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R 1的数据,所以R 1的阻值为:R 1=5V=0.5AU I 总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a 端时,R 2两端电压U 2=U 总-U 1=5V-1V=4V ,由图象知,当R 1的电压是1V 时,电流为0.1A ,根据串联电路的电流处处相等,∴I 2=I 1=0.1A ,∴P 2=U 2I 2=4V×0.1A=0.4W ,Q 1=W 1=U 1It=1V×0.1A×600s=60J 。
【物理】物理焦耳定律的应用问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是A.电冰箱B.电饭锅C.电视机D.电风扇【答案】B【解析】【详解】A.电冰箱的压缩机把电能转化为机械能,灯泡将电能转化为光能,故A不符合题意;B.电饭锅把电能转化为内能,是利用电流热效应来工作的,故B符合题意;C.电视机主要是把电能转化为光能和声能,没有利用电流热效应,故C不符合题意;D.电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应来工作,故D不符合题意。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V,3W字样,当开关s闭合时.灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=____Ω..通电10s. R产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S时,灯L正常发光,说明电源电压为U=6V,电流表测的是总电流,则I=0.8A,由P=UI可知,灯泡中的电流:I L =P额/U额=3W/6V=0.5A,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A,由I=U/R得,电阻:R=U/I R=6V/0.3A=20Ω;通电1min电阻R产生的热量:Q=W=UI R t=6V×0.3A×10s=18J。
3.如图,电源电压保持不变,R1=10 Ω,开关S闭合,S0拔至b时电压表的示数是拔至a 时的三分之一,则R2=_____Ω;若电源电压为3 V,当开关S0拔至b时,R1在10 min内产生的热量是_____J。
【答案】20 60【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S ,开关S 0拨至b 时,两电阻串联,电压表测R 1两端的电压;闭合开关S ,开关S 0拨至a 时,两电阻串联,电压表测电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一,所以,两电阻两端的电压之比312312U U U U U ==- 因串联电路中各处的电流相等,所以,由I =U R可得,两电阻的阻值之比 11122212U R U I U R U I=== 则R 2的阻值R 2=2R 1=2×10Ω=20Ω[2]若电源电压为3V ,当开关S 0拨至b 时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流I =123V 10Ω20ΩU R R ++==0.1A R 1在10min 内产生的热量Q 1=I 2R 1t =(0.1A)2×10Ω×600s =60J4.两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时,R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____;已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J .【答案】1:4 200【解析】【分析】【详解】两电阻串联在电路中时时,电流相等,根据U IR =得,R 1、R 2两端的电压之比:11122214U IR R U IR R ===;已知110ΩR =,则214410Ω40ΩR R ==⨯=; 根据2U Q W t R ==得两个电阻在100s 内产生的热量为:22221212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40ΩU U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总.5.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【物理】物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.2019年3月,中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能,取得了国际超导科研领域的重大突破。
利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电,将实现电能零耗损。
其节能依据的原理是()A.牛顿第一定律B.帕斯卡定律C.欧姆定律D.焦耳定律【答案】D【解析】【分析】利用超导进行远距离输电,因为超导体的电阻为零,根据焦耳定律公式可知,没有热量产生,即没有内能的损耗。
【详解】A.牛顿第一定律是指一切物体在不受力的情况下,将保持静止状态或匀速直线运动状态,与题无关,故A不符合题意;B.帕斯卡定律是指加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,与题无关,故B错误;C.欧姆定律是指一段导体通过的电流跟加在导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,与题无关,故C错误;D.焦耳定律是指一段导体产生的热量跟导体通过的电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟导体的通电时间成正比;所以当电阻为零时,导体没有热量产生,即电能零损坏,故D正确。
故选D。
2.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,由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω.实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W.此时,电阻R1在10 min内产生的热量为_____J.【答案】100.460【解析】【分析】【详解】当P在b端时R2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R1的数据,所以R1的阻值为:R 1=5V=0.5AU I 总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a 端时,R 2两端电压U 2=U 总-U 1=5V-1V=4V ,由图象知,当R 1的电压是1V 时,电流为0.1A ,根据串联电路的电流处处相等,∴I 2=I 1=0.1A ,∴P 2=U 2I 2=4V×0.1A=0.4W ,Q 1=W 1=U 1It=1V×0.1A×600s=60J 。
物理焦耳定律的应用问题的专项培优 易错 难题练习题附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.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,这主要是因为 A .导线的电阻远小于电熨斗的电阻,导线消耗的电能很少B .通过导线的电流小于电熨斗的电流C .导线散热比电熨斗快D .导线的绝缘皮隔热【答案】A【解析】【详解】电熨斗跟导线串联,通过它们的电流I 和通电时间t 相等;因为2Q I Rt ,R R 电熨斗导线>>,所以产生的热量:Q Q 电熨斗导线>>,即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故A 正确,BCD 错误。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V ,3W 字样,当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8A ,则电阻R =____Ω..通电10s. R 产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,由P =UI 可知,灯泡中的电流:I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
3.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如表。
则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是___________Ω,正常工作吹热风5min 电热丝产生的热量是___________J 。
【答案】55 2.64×105【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知,电吹风吹冷风时的功率,即电动机的功率为120W ,由图知,电吹风正常工作且吹热风时,电动机和电热丝并联,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以电热丝的功率:1000W 120W 880W M P P P=-=-=电热丝热; 并联电路中各支路两端的电压相等,由2U P R =可得电热丝的电阻: ()22220V 55880W U R P ===Ω电热丝电热丝; [2]电吹风正常工作且吹热风时,5分钟内电流通过电热丝产生的热量:5880W 560 2.6410J R Q W P t s ===⨯⨯=⨯。
【物理】物理 焦耳定律的应用问题的专项 培优 易错 难题练习题附答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,则( ) A .甲的电阻一定比乙的小 B .通过甲的电流一定比乙的小 C .甲两端的电压一定比乙的小 D .甲消耗的电功率一定比乙的小【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。
ABC .仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少,不能直接判定电阻、电流与电压的大小,故ABC 不符合题意;D .在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,即电热丝甲消耗的电能较少,根据WP t=可知,甲的功率小,故D 符合题意。
故选D 。
2.为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中,在两地间架设了两根等长的输电线。
两根输电线的总电阻为r 。
已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U ,输送电能的功率为P ,由于电流通过输电线发热会损失电能,该输电线路输送电能的效率为__________。
(输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值) 【答案】21rP U- 【解析】 【分析】 【详解】由P UI =得:通过输电线的电流P I U= 输电线的总电阻R r =,则输电线上消耗的功率2222()P P rP I R r U U==⨯=损耗则用户实际得到的电功率22P r P P P P U=-=-损耗实则输电线输送电能的效率为2221P rP P Pr U P P Uη-===-实所以输电线输送电能的效率为21rP U -。
3.从产品说明书得知,一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值0.1Ω,则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。
【答案】3 【解析】 【分析】 【详解】电路中线圈的电流为3W 0.5A 6VP I U === 电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J4.将阻值为R 甲=40Ω和R 乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是 _____。
备战中考物理 焦耳定律的应用问题 培优练习(含答案)及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.a 和b 两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2B .将a 和b 串联接入电路中,a,b 消耗的功率之比是2:1C .将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是1:2D .将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比是4:1 【答案】A 【解析】 【详解】A .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2,故A 正确;B .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 消耗的功率之比为:::2A 1:2a b a b a a P P U I U I U I U I ===故B 错误;C .由图可知若将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是2:1,故C 错误;D .由图可知若将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比为22:::2:1a b a a b b a b Q Q I R t I R t UI t UI t ===故D 错误。
2.两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时,R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____;已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J . 【答案】1:4 200 【解析】 【分析】 【详解】两电阻串联在电路中时时,电流相等,根据U IR =得,R 1、R 2两端的电压之比:11122214U IR R U IR R ===; 已知110ΩR =,则214410Ω40ΩR R ==⨯=;根据2U Q W t R==得两个电阻在100s 内产生的热量为:22221212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40ΩU U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总.3.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如表。
2020-2021物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)含答案
【解析】
【分析】
【详解】
[1]已知R甲>R乙,根据焦耳定律Q= ,两个电阻串联后,通过的电流相等,相同时间内,电阻R甲产生热量较多。
[2]两电阻并联,由Q= ,I= 得,
= = =24J, = = =96J
共产生的热量
Q= + =24J+96J=120J
6.下列关于物理中常见电现象和磁现象的说法中一定正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡L的额定功率6W
C.只闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,1.5min电流通过R1产生的热量为64J
D.闭合开关S,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到1.2W
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,则由乙图数据可求R1阻值为
2.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min内产生的热量是______J,这台电动机的效率是______.
【答案】1.2×10490.9%
【解析】
【分析】
【详解】
已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量.已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI可求电动机的总电功率;再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率.
由I=U/R得,电阻:
R=U/IR=6V/0.3A=20Ω;
物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路.两瓶中的电阻丝是串联的,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、U 乙.以及它们在相同时间内产生的热量Q 甲、Q 乙,以下关系式中正确的是 ( )A .U 甲= U 乙,Q 甲= Q 乙B .U 甲< U 乙,Q 甲> Q 乙C .U 甲< U 乙,Q 甲< Q 乙D .U 甲>U 乙,Q 甲< Q【答案】C【解析】【详解】 由于两电阻丝串联,流过它们的电流I 相等,通电时间t 相等,由题意知:R R <甲乙,由U =IR 知:U U <甲乙;由焦耳定律Q =I 2Rt 知:Q Q <甲乙;故选C 。
2.如图,电源电压保持不变,R 1=10 Ω,开关S 闭合,S 0拔至b 时电压表的示数是拔至a 时的三分之一,则R 2=_____Ω;若电源电压为3 V ,当开关S 0拔至b 时,R 1在10 min 内产生的热量是_____J 。
【答案】20 60【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S ,开关S 0拨至b 时,两电阻串联,电压表测R 1两端的电压;闭合开关S ,开关S 0拨至a 时,两电阻串联,电压表测电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一,所以,两电阻两端的电压之比312312U U U U U ==-因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=UR可得,两电阻的阻值之比1112221 2UR UIUR UI===则R2的阻值R2=2R1=2×10Ω=20Ω[2]若电源电压为3V,当开关S0拨至b时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流I=123V10Ω20ΩUR R++==0.1AR1在10min内产生的热量Q1=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×600s=60J3.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min内产生的热量是______J,这台电动机的效率是______.【答案】1.2×104 90.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量.已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI可求电动机的总电功率;再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率.(1)这台电动机1min内产生的热量:Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60s=1.2×104J;(2)电动机的电功率:P总=UI=220V×10A=2200W,线圈消耗的功率:P圈=I2R=(10A)2×2Ω=200W,输出功率:P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W,这台电动机的效率:η= P出/ P总=2000W/2200W=90.9%.4.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V,3W字样,当开关s闭合时.灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=____Ω..通电10s. R产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,由P =UI 可知,灯泡中的电流:I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
物理焦耳定律的应用问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。
其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油,阻值不同的电阻丝1R、2R。
关于此电路说法中正确的是A.探究的是电流产生的热量与电压的关系B.温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C.通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D.温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少【答案】D【解析】【详解】A.实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起,探究的是电流产生的热量与电阻的关系,故A错误;B.温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大,故B错误;C.通电时间相同时,烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多,故C错误;D.本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少,故D正确。
2.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min内产生的热量是______J,这台电动机的效率是______.【答案】1.2×104 90.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量.已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI可求电动机的总电功率;再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率.(1)这台电动机1min内产生的热量:Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60s=1.2×104J;(2)电动机的电功率:P 总=UI=220V×10A=2200W , 线圈消耗的功率:P 圈=I 2R=(10A )2×2Ω=200W , 输出功率:P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W , 这台电动机的效率:η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%.3.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
中考物理 焦耳定律的应用问题 培优 易错 难题练习(含答案)及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.下列用电器中,主要是利用电流热效应来工作的是A .电风扇B .电视机C .电饭锅D .LED 灯【答案】C【解析】【详解】A .电风扇工作是电能主要转化为机械能,利用通电导体在磁场中受到力的作用,故A 不符合题意;B .电视机工作是电能主要转化为光能,故B 不符合题意;C .电饭锅工作是电能主要转化为内能,主要是利用电流热效应来工作,故C 符合题意;D .LED 灯工作是电能主要转化为光能,故D 不符合题意。
2.如图,电源电压保持不变,R 1=10 Ω,开关S 闭合,S 0拔至b 时电压表的示数是拔至a 时的三分之一,则R 2=_____Ω;若电源电压为3 V ,当开关S 0拔至b 时,R 1在10 min 内产生的热量是_____J 。
【答案】20 60【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S ,开关S 0拨至b 时,两电阻串联,电压表测R 1两端的电压;闭合开关S ,开关S 0拨至a 时,两电阻串联,电压表测电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一,所以,两电阻两端的电压之比312312U U U U U == 因串联电路中各处的电流相等,所以,由I =U R可得,两电阻的阻值之比 11122212U R U I U R U I===则R 2的阻值R 2=2R 1=2×10Ω=20Ω[2]若电源电压为3V ,当开关S 0拨至b 时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流I =123V 10Ω20ΩU R R ++==0.1A R 1在10min 内产生的热量Q 1=I 2R 1t =(0.1A)2×10Ω×600s =60J3.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V ,3W 字样,当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8A ,则电阻R =____Ω..通电10s. R 产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,由P =UI 可知,灯泡中的电流:I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
【物理】物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)含详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.电冰箱起动时,与电冰箱并联的台灯变暗。
关于这一现象,下列说法中不正确的是( )A .进户线中电流变大B .线路中电阻变大C .线路中热损耗变大D .灯泡两端的电压变小【答案】B【解析】【分析】【详解】A .当使用大功率的电冰箱时,电路中的总功率过大,家庭电路的电压一定,由P UI =可知,干路中的电流变大,故A 正确,不符合题意;B .因电冰箱和台灯是并联的,根据并联电路电阻的特点知,线路中的总电阻变小,故B 错误,符合题意;C .干路中的电流变大,由2Q I Rt =知,线路中的热损耗变大,故C 正确,不符合题意;D .因干路中的电流变大,由U IR =知,线路电阻分压变大,台灯两端的电压变小,所以台灯将变暗,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
2.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
产生的热量为_______J ,输出的机械能为_______J 。
【答案】180 30 150【解析】【分析】根据=W UIt ,求出消耗的电能;根据 2Q I Rt =求出在1min 内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
【详解】[1]这台电动机正常工作,电动机1min 消耗的电能3V 1A 60s 180J W UIt ==⨯⨯=[2]产生的电热221A 0.5Ω60s 30J Q I Rt ==⨯⨯=()[3]输出的机械能180J 30J 150J W W Q =-=-=机械【点睛】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算,关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
3.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
【物理】培优焦耳定律的应用问题辅导专题训练及答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,则( ) A .甲的电阻一定比乙的小 B .通过甲的电流一定比乙的小 C .甲两端的电压一定比乙的小 D .甲消耗的电功率一定比乙的小【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。
ABC .仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少,不能直接判定电阻、电流与电压的大小,故ABC 不符合题意;D .在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,即电热丝甲消耗的电能较少,根据WP t=可知,甲的功率小,故D 符合题意。
故选D 。
2.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810⨯ 【解析】 【分析】 【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为0100kW h=kW h 0.05kW h 2000n W n =⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为60.05 3.610J 100A 220V 360s 22W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22Q I Rt ==⨯⨯⨯3.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
中考物理 焦耳定律的应用问题 培优练习(含答案)
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.新的国家标准对延长线插座配用的导线横截面积要求做了修改,额定电流16A 的延长线插座,导线最小横截面积由1mm 2提升到1.5mm 2。
这样做的目的是 A .增大导线的电阻 B .减小通过导线的电流 C .增大导线上的电压 D .减小导线的发热功率【答案】D 【解析】 【详解】当材料、长度相同时导体的电阻跟横截面积成反比,将导线最小横截面积由1mm 2提升到1.5mm 2,从而减小导线的电阻,根据焦耳定律2Q I Rt =知道,当通电时间一定时,电阻越小,导体产生的热量越少,因此这样做可以减小导线发热的功率,故选D 。
2.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
【答案】3.6 10 6 105 【解析】 【分析】 【详解】[1]由灯泡L 的I - U 图象可知,当额定电压U = 6V 时,灯泡的额定电流I = 0.6A ,则灯泡额定功率6V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=[2]当滑片P 在在最左端时,变阻器没有连入电路,电压表示数为6V ,由图象可知,这时电路中的电流为I 大=0.6A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压L 1U U I R =+大即112V 6V 0.6A R =+⨯解得110R =Ω[3]由电路图可知,当滑片P 在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,R 1与R 2灯泡串联,电 压表测灯泡两端电压,此时电压表示数最小,为U 小= 2V由图象可知,这时电路中的电流为I 小= 0.4A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压12L U U I R U =++小小滑动变阻器R 2两端的最大电压212V 2V 0.4A 106V U =--⨯Ω=[4]当滑片P 在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,通过的电流为I 小= 0.4A则此时滑动变阻器的阻值为226V =150.4A U R I ==Ω小 移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,则此时滑动变阻器的阻值为'2715715R =⨯Ω=Ω 则'''L 12U U I R I R =++由图分析可知,当电流'=0.5A I ,灯泡两端电压U L =3.5V 时,等式12V 3.5V+0.5A 10Ω+0.5A 7Ω=⨯⨯成立,即此时通过R 2的电流为0.5A ,则通电1min R 2 产生的热量为()2'2'20.5A 7Ω60s=105J Q I R t ==⨯⨯放3.为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中,在两地间架设了两根等长的输电线。
【物理】物理 焦耳定律的应用问题的专项 培优练习题含详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图所示,物理课上李老师给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。
这是因为A .电炉丝的电阻比导线的电阻小B .电流通过导线时没有产生热效应C .导线中的电流比电炉丝中的电流小D .导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小【答案】D【解析】【详解】根据焦耳定律2Q I Rt Pt ==可以知道,当通电时间一样时,电阻大的,电功率大,其产生的热量多,由于电炉丝的电阻远大于与之相连导线的电阻,所以当电炉丝热得发红,而与之连接的导线却没有发热,故选D 。
2.电动机是将电能转化成机械能的机器,但由于线圈内部有电阻,所以同时还有一部分电能转化成内能。
若一台玩具电动机接在6V 的电源两端,使其正常转动时,通过电动机中的电流为0.3A ;短暂地卡住电动机转轴,使其不能转动,通过电动机中的电流为3A 。
则这台电动机线圈的电阻为______Ω,正常转动时的效率是_____。
【答案】2 90%【解析】【分析】【详解】[1]电动机转轴卡住时电流为3A ,故电动机线圈电阻为R =U I =6V 3A=2Ω [2]设电动机正常运转时,在t 时间内消耗的电能为 W=UIt =6V×0.3A ×t在t 时间产生的热量为Q =I 2Rt =(0.3A)2×2Ω×t电动机正常运转时的效率η=W W 有总=-W Q W =()26V 0.3A -0.3A 2Ω6V 0.3A t t t⨯⨯⨯⨯⨯⨯=90%3.有两个灯泡L 1、L 2,L 1标有“6V 、3W ”字样,L 2没有标记,实验测得L 2的电阻为6Ω。
将L 1、L 2串联接在某一电路中,两灯L 1、L 2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响),下列计算结果正确的是( )A .该电路两端的总电压为9VB .灯L2的额定功率为3WC .相同时间内,灯L 1、L 2消耗的电能之比W 1﹕W 2=1﹕1D .相同时间内,灯L 1、L 2产生的热量之比Q 1﹕Q 2=2﹕1【答案】AD【解析】【详解】A .接入电路后正常发光,则电路中电流113W 0.5A 6VP I U ===, 则L 2两端电压 220.5A 6Ω3V U IR ==⨯=,则总电压126V 3V 9V U U U =+=+=总,A 正确;B .根据题意可知,L 2的功率为()22220.5A 6Ω 1.5W P I R ==⨯=,B 错误;C .根据W Pt =可知,在相同时间内消耗电能之比等于功率之比为2:1,C 错误;D .灯泡产生的热量等于消耗的电能,因此产生的热量之比为2:1,D 正确。
2020-2021物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)附答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.电冰箱起动时,与电冰箱并联的台灯变暗。
关于这一现象,下列说法中不正确的是( )A .进户线中电流变大B .线路中电阻变大C .线路中热损耗变大D .灯泡两端的电压变小【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .当使用大功率的电冰箱时,电路中的总功率过大,家庭电路的电压一定,由P UI =可知,干路中的电流变大,故A 正确,不符合题意;B .因电冰箱和台灯是并联的,根据并联电路电阻的特点知,线路中的总电阻变小,故B 错误,符合题意;C .干路中的电流变大,由2Q I Rt =知,线路中的热损耗变大,故C 正确,不符合题意;D .因干路中的电流变大,由U IR =知,线路电阻分压变大,台灯两端的电压变小,所以台灯将变暗,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
2.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V ,通过线圈的电流为10A ,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min 内产生的热量是______J ,这台电动机的效率是______. 【答案】1.2×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I 2Rt 可求这台电动机1min 内产生的热量.已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI 可求电动机的总电功率;再根据公式P=I 2R 计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率. (1)这台电动机1min 内产生的热量: Q=I 2Rt=(10A )2×2Ω×60s=1.2×104J ; (2)电动机的电功率: P 总=UI=220V×10A=2200W , 线圈消耗的功率:P 圈=I 2R=(10A )2×2Ω=200W , 输出功率:P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W , 这台电动机的效率:η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%.3.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【物理】物理焦耳定律的应用问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.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,这主要是因为 A .导线的电阻远小于电熨斗的电阻,导线消耗的电能很少 B .通过导线的电流小于电熨斗的电流 C .导线散热比电熨斗快 D .导线的绝缘皮隔热 【答案】A 【解析】 【详解】电熨斗跟导线串联,通过它们的电流I 和通电时间t 相等;因为2Q I Rt ,R R 电熨斗导线>>,所以产生的热量:Q Q 电熨斗导线>>,即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故A 正确,BCD 错误。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V ,3W 字样,当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8A ,则电阻R =____Ω..通电10s. R 产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,由P =UI 可知,灯泡中的电流:I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
3.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
产生的热量为_______J ,输出的机械能为_______J 。
【答案】180 30 150 【解析】 【分析】根据=W UIt ,求出消耗的电能;根据 2Q I Rt =求出在1min 内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
物理焦耳定律的应用问题的专项培优练习题(含答案)及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。
其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油,阻值不同的电阻丝1R、2R。
关于此电路说法中正确的是A.探究的是电流产生的热量与电压的关系B.温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C.通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D.温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少【答案】D【解析】【详解】A.实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起,探究的是电流产生的热量与电阻的关系,故A错误;B.温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大,故B错误;C.通电时间相同时,烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多,故C错误;D.本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少,故D正确。
2.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,由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω.实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W.此时,电阻R1在10 min内产生的热量为_____J.【答案】100.460【解析】【分析】【详解】当P 在b 端时R 2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R 1的数据,所以R 1的阻值为:R 1=5V =0.5AU I 总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a 端时,R 2两端电压U 2=U 总-U 1=5V-1V=4V ,由图象知,当R 1的电压是1V 时,电流为0.1A ,根据串联电路的电流处处相等,∴I 2=I 1=0.1A ,∴P 2=U 2I 2=4V×0.1A=0.4W ,Q 1=W 1=U 1It=1V×0.1A×600s=60J 。
3.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
2020-2021中考物理 焦耳定律的应用问题 培优练习(含答案)及答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.电冰箱起动时,与电冰箱并联的台灯变暗。
关于这一现象,下列说法中不正确的是( )A .进户线中电流变大B .线路中电阻变大C .线路中热损耗变大D .灯泡两端的电压变小【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .当使用大功率的电冰箱时,电路中的总功率过大,家庭电路的电压一定,由P UI =可知,干路中的电流变大,故A 正确,不符合题意;B .因电冰箱和台灯是并联的,根据并联电路电阻的特点知,线路中的总电阻变小,故B 错误,符合题意;C .干路中的电流变大,由2Q I Rt =知,线路中的热损耗变大,故C 正确,不符合题意;D .因干路中的电流变大,由U IR =知,线路电阻分压变大,台灯两端的电压变小,所以台灯将变暗,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
2.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
【答案】3.6 10 6 105 【解析】 【分析】 【详解】[1]由灯泡L 的I - U 图象可知,当额定电压U = 6V 时,灯泡的额定电流I = 0.6A ,则灯泡额定功率6V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=[2]当滑片P 在在最左端时,变阻器没有连入电路,电压表示数为6V ,由图象可知,这时电路中的电流为I 大=0.6A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压L 1U U I R =+大即112V 6V 0.6A R =+⨯解得110R =Ω[3]由电路图可知,当滑片P 在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,R 1与R 2灯泡串联,电 压表测灯泡两端电压,此时电压表示数最小,为U 小= 2V由图象可知,这时电路中的电流为I 小= 0.4A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压12L U U I R U =++小小滑动变阻器R 2两端的最大电压212V 2V 0.4A 106V U =--⨯Ω=[4]当滑片P 在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,通过的电流为I 小= 0.4A则此时滑动变阻器的阻值为226V =150.4A U R I ==Ω小 移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,则此时滑动变阻器的阻值为'2715715R =⨯Ω=Ω 则'''L 12U U I R I R =++由图分析可知,当电流'=0.5A I ,灯泡两端电压U L =3.5V 时,等式12V 3.5V+0.5A 10Ω+0.5A 7Ω=⨯⨯成立,即此时通过R 2的电流为0.5A ,则通电1min R 2 产生的热量为()2'2'20.5A 7Ω60s=105J Q I R t ==⨯⨯放3.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如表。
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一、初中物理焦耳定律的应用问题1.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,这主要是因为 A .导线的电阻远小于电熨斗的电阻,导线消耗的电能很少 B .通过导线的电流小于电熨斗的电流 C .导线散热比电熨斗快 D .导线的绝缘皮隔热 【答案】A 【解析】 【详解】电熨斗跟导线串联,通过它们的电流I 和通电时间t 相等;因为2Q I Rt ,R R 电熨斗导线>>,所以产生的热量:Q Q 电熨斗导线>>,即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故A 正确,BCD 错误。
2.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V ,3W 字样,当开关s 闭合时.灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8A ,则电阻R =____Ω..通电10s. R 产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】当闭合开关S 时,灯L 正常发光,说明电源电压为U =6V ,电流表测的是总电流,则I =0.8A ,由P =UI 可知,灯泡中的电流:I L =P 额/U 额=3W/6V=0.5A ,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:电阻中的电流:I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ,由I =U/R 得,电阻:R =U /I R =6V/0.3A=20Ω;通电1min 电阻R 产生的热量:Q =W =UI R t =6V×0.3A×10s=18J 。
3.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如表。
则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是___________Ω,正常工作吹热风5min 电热丝产生的热量是___________J 。
【答案】55 2.64×105 【解析】 【详解】(1)[1]由表格数据可知,电吹风吹冷风时的功率,即电动机的功率为120W ,由图知,电吹风正常工作且吹热风时,电动机和电热丝并联,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以电热丝的功率:1000W 120W 880W M P P P=-=-=电热丝热; 并联电路中各支路两端的电压相等,由2U P R=可得电热丝的电阻:()22220V 55880W U R P ===Ω电热丝电热丝; [2]电吹风正常工作且吹热风时,5分钟内电流通过电热丝产生的热量:5880W 560 2.6410J R Q W P t s ===⨯⨯=⨯。
4.将阻值为R 甲=40Ω和R 乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是 _____。
若将两电阻并联后接在4 V 的电源上,1 min 内两电阻产生的总热量为_____J 。
【答案】R 甲 120 【解析】 【分析】 【详解】[1]已知R 甲>R 乙,根据焦耳定律Q =2I Rt ,两个电阻串联后,通过的电流相等,相同时间内,电阻R 甲产生热量较多。
[2]两电阻并联,由Q =2I Rt ,I =UR得, Q 甲=2U t R 甲=()24V 60s 40Ω⨯=24J ,Q 乙=2U t R 乙=()24V 60s 10Ω⨯=96J共产生的热量Q =Q 甲+Q 乙=24J+96J=120J5.两定值电阻R A 和R B 中的电流与其两端电压的关系如图所示,若将两电阻串联在电压为3V 的电源两端,电路的总功率为________ W ,通电一段时间后,R A 和R B 产生的热量之比是________ .【答案】0.6 1:2 【解析】 【分析】 【详解】 由图象知,U =3V 时,I A =0.6A ,I B =0.3A ,根据UR I=,电阻 3V 50.6AA A U R I ===Ω, 3V 100.3AB B U R I ===Ω, 两电阻串联时,电路总电阻R =R A +R B =5Ω+10Ω=15Ω,电路总功率22(3V)0.6W 15U P R ===Ω;A 、B 两电阻串联流过它们的电流I 相等,通电一段时间产生的热量之比2251102A A AB B B Q I R t R Q I R t R Ω====Ω.6.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U 形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的,可以探究电流产生的热量与电阻的关系C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的D.通电一段时间后,左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故 A正确;B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,左右容器中的电阻和电流都不同,没有控制好变量,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;C.该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故C错误;D.通过左边容器中的电阻丝的电流大,由Q=I2Rt可知,左边电阻丝产生的热量多,温度升得较快,故D正确。
故选AD。
7.电阻A和B连接在某一电路,通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示。
由图中信息可知()A .电阻A 的阻值为5ΩB .当通过电阻B 的电流为0A 时,电阻B 的阻值为0ΩC .当电阻A 、B 串联在电压为3V 的电源两端时,它们的电功率之比为A B :1:2P P =D .当电阻A 、B 并联在电压为3V 的电源两端时,5min 它们产生的电热之比:2:1A B Q Q = 【答案】ACD 【解析】 【分析】本题考查串联、并联电路的特点,电功率的计算,电热的计算,应用I -U 图象和欧姆定律解题。
【详解】A .由图象可知,电阻A 、B 的I -U 图象是倾斜的直线,则两个都是定值电阻,当A 两端的电压为3V 时,通过它的电流为0.6A ,那么A 的电阻35Ω0.6U V R I A=== 故A 符合题意;B .导体的电阻是其本身的一种性质,其两端有无电压,不会影响其电阻的大小,故B 不符合题意;C .由图象可知,电阻A 、B 串联,电源电压为3V 时,通过电路的电流应该是0.2A ,此时A 、B 两端的电压分别为1.0V 和2.0V ,根据P =UI 得,各电阻的电功率之比为P A :P B =U A :U B =1.0V:2.0V=1:2故C 符合题意;D .当电阻A 、B 并联在电压为3V 的电源两端时,由图象可知,通过两电阻的电流分别为0.6A 和0.3A ,根据Q =UIt 得,在5min 内,两电阻产生的电热之比Q A :Q B =I A :I B =0.6A:0.3A=2:1故D 符合题意。
故选ACD 。
8.下列用电器中,主要是利用电流热效应来工作的是 A .电风扇 B .电视机 C .电饭锅 D .LED 灯【答案】C 【解析】 【详解】A .电风扇工作是电能主要转化为机械能,利用通电导体在磁场中受到力的作用,故A 不符合题意;B .电视机工作是电能主要转化为光能,故B 不符合题意;C .电饭锅工作是电能主要转化为内能,主要是利用电流热效应来工作,故C 符合题意;D .LED 灯工作是电能主要转化为光能,故D 不符合题意。
9.如图所示的是探究灯泡灯丝的电阻特性的实验电路,所使用的器材有:小灯泡L (额定电压2.5V ,额定电流0.25A )、电压表V (量程15V ,内阻未知)、电流表A (量程0.6A ,内阻0.2Ω)、阻值为30Ω的定值电阻R 0、滑动变阻器R 、恒定电源(电压15V ,内阻不计)、开关S 、导线若干。
闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,当电流表的示数为0.55A 时,小灯泡L 正好正常发光。
(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是多少? (2)此时电压表的示数是多少?(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是多少? 【答案】(1) 10Ω;(2) 6.5V ;(3) 3.63J 【解析】 【分析】 【详解】(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是2.5V=10Ω0.25AU R I ==额额额(2)由图像可知电压表与灯L 串联后与定值电阻R 0并联,小灯泡L 正好正常发光,则电压表与灯L 串联支路的电流为0.25A ,由并联分流可知,定值电阻R 0的电流为0.55A-0.25A=0.3A则两支路的路端电压为000=0.3A 30Ω=9V U I R =⨯由串联分压可知电压表的示数为9V-2.5V=6.5V(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是()22A 0.55A 0.2Ω60s=3.63J Q I R t ==⨯⨯答:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是10Ω; (2) 电压表的示数为6.5V ;(3) 通电1min ,电流表A 消耗的电能是3.63J 。
10.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电视机B.电暖气C.电风扇D.计算器【答案】B【解析】【详解】A.通电后,电视机是把电能转化为电视机影像的光能和喇叭的声能,不是利用电流热效应工作,A项不合题意;B.通电后,电暖气是把电能转化为内能,这是利用电流热效应工作,选项B符合题意;C.通电后,电风扇是把电能转化为扇叶的动能,不是利用电流热效应工作,C项不合题意;D.通电后,计算器是把电能转化为显示屏上的光能和喇叭的声能,不是利用电流热效应工作,D项不合题意。
11.如下图所示,当滑动变阻器的滑片P滑至a端时,定值电阻R产生热量Q用时是9min;当滑片P滑至b端时,定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min,当滑片P滑至ab的中点时,若定值电阻R再产生热量Q的用时是()A .20.5minB .20.05minC .20.25minD .22.25min【答案】C 【解析】 【详解】当滑动变阻器的滑片P 滑至a 端时,电路为R 的简单电路,产生热量等于消耗电能,则可由WP t=得,产生热量Q 所用时间为 1221W Q QR t U P U R=== 当滑片P 滑至b 端时,电路为R 与整个滑动变阻器串联电路,根据串联分压定律可求R 两端电压为RU U R R '=+滑产生热量等于消耗电能,则可由WP t=得,产生热量Q 所用时间为 ()2222222()Q R R W Q Qt U RU P RU R R R +===='+滑滑当滑片P 滑至ab 的中点时,电路为R 与变阻器串联电路,此时滑动变阻器接入阻值为总阻值的一半,根据串联分压定律可求R 两端电压为12RU U R R ''=+滑产生热量等于消耗电能,则可由WP t=得,产生热量Q 所用时间为 23222321()212Q R R W Q Q t U RU P RU R R R +====''⎛⎫+ ⎪⎝⎭滑滑由于第一次用时9min ,第二次用时36min ,带入式子求解可得,t 3=20.25min ,故选C 。