焦耳定律经典练习题一

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焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)

焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)

中考物理复习焦耳定律一.解答题(共12小题)1.(2010•广西)如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验.2.(1999•绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路(填“a”或“b”).3.(2012•德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.(1)实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”).(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是_________.(4)该实验中用到的研究物理问题的法是_________.4.(2012•肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”.(1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉)(2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________R b1(选填“>”、“<”或“=”)(3)通电一段时间后,a、b两温度计的示数如图(乙)所示,则b的示数是_________℃.由此可知:在相同的时间内,电流一定时,电阻越_________,它产生的热量越_________.(4)若将图(甲)的电路改成图(丙)所示,通电一段时间后,_________温度计的示数较大.(选填“a”或“b”)5.(2013•无锡)如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图.A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A内金属丝是铜丝,电阻较小;烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝,电阻较大.实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量_________(选填“相等”或“不相等”).当开关闭合后,_________(选填“A”或“B”)瓶中温度计示数上升较快.6.(2013•甘孜州)小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大,两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度.(1)上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联,这样连接的目的是控制通过金属丝的_________和通电时间相同.(2)实验中,小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越_________,产生的热量越多.(3)小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验.若烧瓶B的器材不变,她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外,还需更换烧瓶A中的金属丝.此外,为了能在通电一段时间后,通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力,他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B中食用油和煤油的_________相同,烧瓶A、B中金属丝的电阻_________(填“相同”或“不相同”).7.(2013•宿迁)在探究“影响电流热效应的因素”实验中(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫_________.若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用_________(选填“煤油”或“水”),理由是_________.(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表).实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流_________,其产生的热量_________.(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中_________(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶_________(选填“串联”或“并联”).8.(2013•赤峰)为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶,装入等量的煤油,烧瓶A中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍,温度计用来显示煤油的温度,如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同.(1)通电一段时间后,小红比较瓶口温度计的示数,是为了探究电热与_________的关系.(2)烧瓶中的液体用煤油而不用水,其主要原因是_________.(3)如果通电一段时间后,烧瓶A中煤油的温度上升了△t,则烧瓶B中的煤油温度上升_________.(假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)9.(2014•长沙)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.(1)若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的_________越大,产生的热量越多.(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的_________越大,产生的热量越多.(3)该实验中用到的研究物理问题的方法是_________法和转换法.10.(2014•安顺)小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热的发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热.(1)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题;(2)如图是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油,金属丝电阻分别为R A、R B,R A<R B.通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些.请用所学的知识解释此现象.11.(2014•娄底)圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图.(1)实验总通过观察两个U形管中_________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系.(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的_________越大,电阻产生的热量越多.(4)该实验采取的探究方法是_________.12.(2013•桂林)小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实际电路,两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油,R A与R B是阻值不同的电热丝.(1)R A与R B采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、_________相等.(2)小明同学为了比较R A与R B阻值的大小,用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小,发现U A<U B,则R A_________R B(选填“>”“<”或“=”).(3)在相同的时间内,可通过观察_________来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,试验液体选用煤油而不选水,主要是水的比热容比煤油_________(选填“大”或“小”).(4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻_________(选填“越大”或“越小”),产生的热量越多.(5)小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其_________(选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝R A换成_________的电热丝.测量时,水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t煤油,请写出煤油比热容的表达式:c煤油=_________.(已知水的比热容为c水).小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差,原因主要有:_________.(只要写出一条即可)中考物理复习焦耳定律参考答案与试题解析一.解答题(共12小题)1.(2010•广西)如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有质量相等(选填“相等”或“不等”)的同种(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与电阻的关系;实验中通过观察温度计示数变化来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择煤油来进行实验.考点:电热.专题:压轴题;控制变量法.分析:如图中两个电阻丝是串联,则电流相等,是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应使用相同的等质量的液体,通过观察升高的温度来比较吸收的热量,由于煤油的比热容比水的比热容小,为了效果明显,应使用煤油做实验.解答:解:这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,使用了串联电路,使电流相等,为了比较产生的热量的多少,应使用相同的等质量的液体来吸收热量,通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少,为了使效果明显,应使用比热容小的煤油进行实验.故本题答案为:相等;同种;电阻;温度计示数变化;煤油.点评:本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应控制吸热液体的材料相同,质量相等,通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少.2.(1999•绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时间内产生热量较多的是图中a图的电路(填“a”或“b”).考点:电热;焦耳定律的计算公式及其应用.专题:电与热、生活用电.分析:首先根据两图中电阻的连接方式,求出电路的总电阻,然后根据焦耳定律的表达式Q=I2Rt和欧姆定律的表达式I=进行比较分析.解答:解:a图中两电阻并联,电路的总电阻R a=;b图中两电阻串联,电路的总电阻R b=R1+R2;∴R a<R b又∵Q=I2Rt、I=∴Q=t因此,Q a>Q b故答案为:a.点评:本题考查了串联电路和并联电路的电阻关系,灵活运用Q=W=t是解题的关键.3.(2012•德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.(1)实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容小于水的比热容.(选填“大于”或“小于”).(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多.(4)该实验中用到的研究物理问题的法是控制变量法.考点:焦耳定律;热量的计算.专题:实验题;控制变量法;转换法.分析:(1)首先导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来,由t=+t0可知,煤油的质量和初温要相同.(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,即观察到得温度计示数变化大,则在同质量吸收相同热量的条件下,比热容小的液体温度变化大.(3)使用相同质量的煤油,通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多;由此得出结论.(4)知道热量与电流、电阻及通电时间有关,可变因素较多,本题是在电流、时间相同的前提下,使用不同的电阻,探究热量与电阻的关系,这采用的是控制变量法.解答:解:(1)两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的.由Q=cm(t﹣t0)得,t=+t0,可见影响温度计示数的不只是热量,还有煤油的初温和质量,所以要保证煤油的初温和质量都相同,才能通过温度的变化反映出热量的多少.(2)若将烧瓶中装有水,则由Q=cm△t可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显;(3)综合实验过程,使用相同质量与初温都相同的煤油,在电流和通电时间相同的前提下,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多;所以可得出的结论是:在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多(4)为保证通过两个电阻的电流总是相等,电阻串联;同时保证了它们的通电时间也相等,导体中产生的热量就只与电阻有关了,为此采用控制变量法.煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的,这是采取的转换法.故答案是:(1)温度计示数;(2)小于;(3)在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多;(4)控制变量法(或转换法,填对一个即可).点评:采用控制变量法是探究实验常用的方法,本实验可通过控制电流、通电时间不变,只改变电阻,然后看热量的变化.4.(2012•肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”.(1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉)(2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a<R b(选填“>”、“<”或“=”)(3)通电一段时间后,a、b两温度计的示数如图(乙)所示,则b的示数是35℃.由此可知:在相同的时间内,电流一定时,电阻越大,它产生的热量越多.(4)若将图(甲)的电路改成图(丙)所示,通电一段时间后,a温度计的示数较大.(选填“a”或“b”)考点:焦耳定律.专题:压轴题;实验探究题;电与热、生活用电.分析:(1)滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,注意滑动变阻器要接上面的接线柱.(2)导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大,根据图甲所示导体长度间的关系.判断两电阻的阻值大小.(3)根据图乙b所示温度计,确定温度计的分度值,然后读出温度计的示数;根据实验条件、温度计示数进行分析,从而得出实验结论.(4)由图丙可知,两电阻丝并联,根据电阻大小、由并联电路特点及电功公式W=t判断哪个温度计示数大.解答:解:(1)滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,电路图如下图所示.(2)由图甲可知,电阻R b的电阻丝长,又∵电阻丝的材料、横截面积均相同,∴R a<R b.(3)由图乙b所示温度计可知,温度计分度值是1℃,温度计示数是35℃;由图乙可知,温度计b的示数大于温度计a的示数,则R b产生的热量大于电阻R a产生的热量,已知两电阻串联,R a<R b,通过两电阻的电流I、通电时间t都相等,由此可见:在相同的时间内,电流一定时,电阻越大,它产生的热量越多.(4)由图丙可知,两电阻并联,电阻两端的电压U相等,已知R a<R b,由Q=t可知,Q a>Q b,所以通电一段时间后,a温度计的示数较大.故答案为:(1)电路图如下图所示;(2)<;35;大;多;(3)a.点评:本题考查了连接电路图、影响导体电阻的因素、温度计读数、电功公式的应用、串并联电路的特点等问题,实验中应用了控制变量法,解题时注意控制变量法的应用.5.(2013•无锡)如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图.A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A内金属丝是铜丝,电阻较小;烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝,电阻较大.实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量相等(选填“相等”或“不相等”).当开关闭合后,B(选填“A”或“B”)瓶中温度计示数上升较快.考点:电热.专题:实验题;压轴题;控制变量法.分析:电热的影响因素有电流、电阻、通电时间.首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的,什么因素是不同的,再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多,即这个瓶中温度上升较快.解答:解:(1)根据控制变量法,实验中改变要研究的因素,控制不研究的因素一定;(2)根据焦耳定律Q=I2Rt,铜丝和镍铬合金丝是串联的,所以电流I和通电时间t相同,镍铬合金丝比铜比电阻大,所以产生电热多,故B瓶的温度上升较快.故答案为:相等;B.点评:本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握,在研究电流产生的热量与什么因素有关时,要用好控制变量法.6.(2013•甘孜州)小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大,两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度.(1)上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联,这样连接的目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同.(2)实验中,小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多.(3)小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验.若烧瓶B的器材不变,她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外,还需更换烧瓶A中的金属丝.此外,为了能在通电一段时间后,通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力,他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B 中食用油和煤油的质量相同,烧瓶A、B中金属丝的电阻相同(填“相同”或“不相同”).考点:焦耳定律.专题:探究型实验综合题.分析:(1)根据图示可知,两电阻串联,目的是控制通过它们的电流相等,由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快;(2)根据Q=I2Rt可知,要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,必须保持电流和通电时间相同,比较AB产生热量多少与电阻大小的关系.(3)由吸热公式Q吸=cm△t可知,要比较食用油和煤油的比热容大小,应让两瓶中食用油和煤油的质量m相等、吸收的热量相等,通过比较它们升高的温度大小关系,得出比热容的大小关系.解答:解:(1)两电阻串联,所以通过它们的电流相等;目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同.(2)镍铬合金丝的电阻大于铜导线的电阻,烧瓶B中温度计的示数升高很快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多.(3)要比较食用油和煤油的比热容,则应让食用油和煤油的质量相等,吸收的热量相等,由温度的变化求得比热的大小;故用相同质量的食用油代替水,两瓶中都有相同电阻丝,电阻相等.故答案为:(1)电流;(2)大;(3)质量;相同.点评:本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生分析实验现象得出结论的能力;控制变量法为物理实验中的常用方法,应重点掌握.7.(2013•宿迁)在探究“影响电流热效应的因素”实验中(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法.若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用煤油(选填“煤油”或“水”),理由是煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显.(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表).实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越多.(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中B(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶串联(选填“串联”或“并联”).考点:焦耳定律.专题:探究型实验综合题.分析:(1)掌握转换法在实验中的应用,通过比较烧瓶内温度的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;为了实验效果更加明显,实验应采用比热容较小的液体;(2)分析表格中数据相同的量和不同的量,判断温度升高的影响因素;(3)要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同.解答:解:(1)实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联.故答案为:(1)转换法;煤油;煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显;(2)越大;越多;(3)B;串联.点评:本题考查的是影响电流热效应的因素实验,考查了温度变化与比热容的关系,考查了控制变量法在实验中的应用,要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系,需保持其它量不变,注意实验数据的分析,同时涉及到了串联电路电流的特点.8.(2013•赤峰)为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶,装入等量的煤油,烧瓶A 中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍,温度计用来显示煤油的温度,如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同.(1)通电一段时间后,小红比较瓶口温度计的示数,是为了探究电热与电阻的关系.(2)烧瓶中的液体用煤油而不用水,其主要原因是煤油的比热容小.(3)如果通电一段时间后,烧瓶A中煤油的温度上升了△t,则烧瓶B中的煤油温度上升△t.(假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)考点:焦耳定律.专题:探究型实验综合题.分析:(1)实验目的是探究影响电热的因素,由图知,两段电热丝串联所以通过的电流相同,通电时间也相同,产生的热量不同,是因为电热丝的阻值不同.(2)从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因.(3)已知电阻的关系,根据焦耳定律Q=I2Rt计算电阻放出的热量;再根据吸热公式Q=cm△t比较升高的温度关系,计算烧瓶B中的煤油升高的温度.解答:解:(1)由图知,两个电阻是串联的,电流相等,通电时间相等,电阻不同,所以实验目的是探究在电流和通电时间一定时,电热跟电阻的关系;(2)因为煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显,便于观察;(3)A、B电阻串联,电流和通电时间相等,根据焦耳定律,电阻放出热量关系为:==;两瓶中煤油质量相等,电阻放出的热量完全被煤油吸收,根据吸热公式Q=cm△t得,===,△t B=△t A=△t;故答案为:(1)电阻;(2)煤油的比热容小;(3)△t.点评:本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生熟练运用焦耳定律和热量计算公式的能力;控制变量法为物理实验中的常用方法,应重点掌握.9.(2014•长沙)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.(1)若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多.(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多.(3)该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法.考点:焦耳定律.专题:探究型实验综合题.分析:电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.。

焦耳定律相关练习题

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焦耳定律相关练习题一、选择题1. 下列关于焦耳定律的说法,正确的是()A. 焦耳定律只适用于直流电B. 焦耳定律描述的是电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系C. 焦耳定律中的热量单位是安培(A)D. 焦耳定律中的热量与电压成正比2. 在焦耳定律公式Q=I²Rt 中,下列哪个物理量表示电流通过导体产生的热量?()A. IB. RC. QD. t3. 一根电阻为10Ω的导线,通过电流2A,通电时间为5秒,产生的热量是多少?()A. 100JB. 200JC. 50JD. 10J二、填空题1. 焦耳定律的公式是________,其中Q表示________,I表示________,R表示________,t表示________。

2. 当电流通过导体时,产生的热量与________、________和________成正比。

3. 在一定时间内,若导体的电阻和电流不变,通电时间越长,产生的热量越________。

三、计算题1. 一根电阻为15Ω的导线,通过电流3A,通电时间为10秒,求产生的热量。

2. 已知某导体的电阻为20Ω,通电时间为20秒,产生的热量为400J,求通过导体的电流。

3. 一根电阻为30Ω的导线,通过电流5A,求通电5秒产生的热量。

四、判断题1. 焦耳定律适用于所有电路。

()2. 在焦耳定律公式中,电流的单位是安培(A),电阻的单位是欧姆(Ω),时间的单位是秒(s),热量的单位是焦耳(J)。

()3. 电流通过导体产生的热量与导体的长度成正比。

()4. 在相同时间内,通过同一导体的电流越大,产生的热量越多。

()五、应用题1. 某电热水器的工作原理是利用电流通过电热丝产生的热量来加热水。

已知电热丝的电阻为50Ω,通电时间为30分钟,求电热水器在额定电压下产生的热量。

2. 一辆电动汽车在行驶过程中,电池通过一定电阻的电线为电动机供电。

已知电池电压为360V,电动机工作电流为150A,电线电阻为0.1Ω,求在1小时内电线产生的热量。

焦耳定律最典型计算题-含答案

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计算题1.如图所示电路中,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。

电源电动势E=20V、内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V。

已知电动机线圈电阻R M=1Ω,求:(1)电路中的电流为多少?(2)电动机输出的功率为多少?(3)电动机的效率?2.如图所示,电路中电源电动势为E,内阻不计.水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,板长为L。

在A板的左端且非常靠近极板A的位置,有一质量为m、电荷量为-q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间.(重力加速度用g表示)则:(1)若使液滴能沿v0方向射出电场,电动势E1应为多大?(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场,电动势E2应为多大?3.如图所示,电路两端电压U恒为28V,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光,求:(1)流过电灯的电流是多大?(2)电动机两端的电压是多大?(3)电动机输出的机械功率是多少。

4.如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,电动机刚好正常工作。

若电源的电动势为6V。

求:(1)电源内阻r;(2)当电键K闭合时,电动机正常工作的电压和功率;(2)电动机正常工作时输出的机械功率。

入板间。

若小球带电荷量为q=1×10-2 C ,质量为m=2×10-2 kg ,不考虑空气阻力。

求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?(2)此时滑动变阻器消耗功率是多大?(取g=10 m/s 2)6. 如图所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =1 Ω,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF.(1)闭合开关S ,求稳定后通过R 1的电流;(2)然后将开关S 断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R 1的总电量;(3)如果把R 2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R 2消耗的最大电功率.7.如图所示电路中,电阻R 1=R 2=R 3=12Ω,当电键S 断开时,电压表的示数为6V ;电键S 接在b 点时,电压表的示数是7.8V 。

焦耳定律习题(含答案)

焦耳定律习题(含答案)

.. 焦耳定律习题(含答案)一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)1.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电风扇 B.电饭锅 C.电视机 D.洗衣机2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置.密闭容器中的电阻丝产生热量越多,容器内空气受热膨胀越明显,使U形管两边液面高度差越大.图乙中两根相同的电阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路,则图示对应的步骤探究是()A.通电导体产生的热量与导体电阻的关系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系3.电路通电后,电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不怎么发热,其原因是()A.导线的电阻小B.导线中的电流大C.电炉丝的电阻小D.电炉丝中的电流大4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是()A.收音机B.电熨斗C.电风扇D.洗衣机5.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.家庭电扇 B..笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭锅6.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.微波炉 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机二、填空题(本大题共3小题,共6.0分)7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机,接在12V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J,电能转化成的机械能是______ J.8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s,通过的电流为1A,则电流产生的热量为______ J.9.大量实验表明,通电导线周围存在______ ,这一现象叫作电流的磁效应.初中物理试卷第2页,共14页..三、实验探究题(本大题共5小题,共30.0分)10. 二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油.电阻丝R 1=5Ω,R 2=10Ω.用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同,电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”.(1)将二个电阻丝串联起来的目的是使 ______ 和 ______ 相同.(2)某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格,并填上了实验前已知的信息: 电流 I 通电时间 t 电阻 R/Ω 煤油初温 t 1/℃ 煤油末温 t 2/℃ 煤油升高的温度△t/℃ ______相同 相同5 10表格中最后一栏应该设置的项目是 ______ .(3)实验中发现甲瓶温度计示数变化较小,乙瓶温度计示数变化较大.由此可以得出的结论是 ______ .(4)通电时间不变,适当减少煤油的质量,对实验带来的好处是 ______ . 11. 如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R 乙的电阻丝,瓶中插入温度计a 、b(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油.闭合开关一段时间,可以通过温度计 ______ 情况,判断电阻丝产生热量的多少.此方案是探究 ______ 和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与 ______ 大小的关系.(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R 甲 ______ R 乙时,可以比较不同物质的吸热能量.若温度计a 比温度计b 温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲 ______ c 乙.12. 为了探究影响电流产生热量的因素,实验室准备了两个相同的烧瓶(内装质量相等的煤油)、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计,四根不同阻值(R 1>R 2 R 3=R 4)的电阻丝,以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了如图甲所示的两个方案.(1)甲方案可探究电流和通电时间一定时,电流产生的热量跟 ______ 关系.(2)乙方案可探究______ 和通电时间一定时,电流产生的热量跟______ 关系.(3)电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油______ 的多少反映出来的,这种研究问题的科学方法叫做______ 法.13.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应电阻大小的关系”(1)在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油,使A和B中的电阻丝阻值不同,闭合开关一段时间后,通过观察______ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系,这种探究方法叫______ (选填“转换法”“类比法”或“控制变量法”).(2)实验过程中发现实验现象并不明显,以下原因解释不合理的是______ (选填字母代号)A.电源电压太低B.A和B中的电阻丝阻值相差很大C.装置气密性不好(3)若用如图装置来进一步测量煤油的比热容,必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油,还必须要使A和B中的电阻丝阻值______ (选填“相同”或“不同”).通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2:1,则装水的是烧瓶______ (选填“A”或“B”),若水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容为______ J/(kg•℃),请列举一个有关水的比热容特性的应用实例______ .14.小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时,设计了如图甲、乙所示的实验装置,烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油,烧瓶中金属丝A、B的电阻R A <R B,插入相同的温度计.(1)在进行甲图所示实验时,小明闭合开关一段时间后,发现两烧瓶中温度计示数均无变化,他将电压表的负接线柱与a接线柱连接,电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接,从而检查此两点间有无电压,对应出现的电压表有无示数如表所示.电路各点间aj ai ah ag af ae ad ac ab电压表示数有有有有有无无无无根据以上信息可判断电路出现的故障是______ ;(选填选项前的字母)A.开关接触不良B.滑动变阻器短路C.导线ef断路D.金属丝B断路(2)小明排除电路故障后继续实验,电路接通后,______ 温度计示数升高得快;(选填“P1”或“P2”)(3)在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验(两图中滑动变阻器的滑片位置不变),比较P1和P3两支温度计示数变化情况,可探究电流通过导体产生的热量与______ 是否有关.初中物理试卷第4页,共14页..四、计算题(本大题共6小题,共48.0分)15. 一台电热水器的铭牌如表所示,如果水箱中的水初始温度是20℃,(假设消耗的电能全部被水吸收,转化为水的内能)[已知:c 水=4.2×103J/(kg •℃)]求: (1)电热水器在正常工作时的电流是多大?(保留一位小数)(2)热水器装满10kg 的水后,把水箱中的水加热到70℃,要吸收多少热量? 额定电压/V 220 容积/L 10 频率/Hz 50 超温保护/℃ 120 额定功率/kW3(3)这个过程,电热水器正常工作至少多长时间?但实际上加热时间总是比你所求得结果长得多,请你写出产生这种现象的原因.(写出一个即可) 16. 如图所示是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝的电阻不变,水的比热容c 水=4.2×103J/(kg •℃),水的密度1.0×103kg/m 3.求(1)电热壶电阻丝的电阻;(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L 水从30℃加热到100℃所需要的时间;(3)当电压为198V 时,电热壶的实际功率.17. 为了测定额定功率为1600W 的电热水器的效率,物理兴趣小组的同学在热水器中加入质量为2kg 的水,让热水器正常工作5min ,测得水温从20℃上升到70℃,求:(c水=4.2×103 J/(kg .℃),天然气的热值为4×107J/m3) (1)水吸收了多少热量;(2)该热水器正常工作时的效率;(3)若此过程改用天然气来加热,则至少需要多少m 3天然气(设该热水器的效率不变). 18. 如图所示是湖北襄阳一位25岁农民自建的“屋顶发电站”,太阳晒一晒就能发电,这组光伏发电设备白天有阳光照射时每小时可发电 1.75×108J ,若夏天太阳光平均每天照射的时间为10h .则(1)若每天得到的电能有60%用来加热水,可以使多少kg 的水温度升高50℃[c 水=4.2×103J/(kg •℃)](2)若每天得到的电能全部由燃烧天然气获得,则需要完全燃烧多少m 3的天然气?(天然气的热值q=3.5×107J/m 3)(3)请你说出一点太阳能的好处.19. 家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,如图所示是某品牌电磁炉的铭牌,请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题: (1)1标准大气压下,锅内装有2.5L 温度为20℃的水,给电磁炉通电7min 能把水加热到沸腾,水至少吸收多少热量[水的密度为 1.0×103kg/m 3,水的比热容为4.2×103J/(kg •℃)]?(2)正常工作时通过电磁炉的电流为多少?(3)此电磁炉烧开水时的效率是多少?(答案保留1位小数)20. 某家庭把一只标有“220V 1000W ”的电水壶接入照明电路,将质量为5kg 的水由20℃加热到60℃,不计热量损失,c 水=4.2×103J/(kg •℃),求: (1)水吸收的热量;(2)电水壶电热丝的电阻;(3)电水壶工作的时间.焦耳定律习题(含答案)【答案】1.B2.B3.A4.B5.D6.B7.9;7118.1×1049.磁场10.电流;通电时间;质量/kg;质量/kg;电流相等,通电时闻相同时,电流产生的热量与电阻有关;加热时间短11.升高;电流;电阻;=;小于12.电阻;电阻;电流;温度升高;转换13.温度计示数;转换法;B;相同;B;2.1×103;热水袋中装水取暖14.C;P2;电流15.解:(1)由P=UI可得,电热水器在正常工作时的电流:I==≈13.6A;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J;(3)不考虑热损失时电热水器的加热时间最短,由Q=W=Pt可得,需要的最少加热时间:t′====700s,因为热量会以热传递的形式转移给容器、空气等,所以实际上加热时间总是比所求得结果长得多.答:(1)电热水器在正常工作时的电流是13.6A;(2)热水器装满10kg的水后,把水箱中的水加热到70℃,要吸收2.1×106J的热量;(3)这个过程,电热水器正常工作至少700s;热量会以热传递的形式转移给容器、空气等.16.解:(1)由电热壶的铭牌可知,额定功率P=1000W,额定电压U=220V,由P=可得,电热壶电阻丝的电阻:R===48.4Ω;(2)水的体积:V=1L=1×10-3m3,由ρ=可得水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;水从30℃加热到100℃,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-30℃)=2.94×105J;不考虑热损失,则电热壶消耗的电能:W=Q吸=2.94×105J;电热壶正常工作时的功率为1000W,由P=可得需要的时间:初中物理试卷第6页,共14页.t===294s;(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率:P实===810W.答:(1)电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω;(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间为294s;(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率为810W.17.解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0),=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J.(2)由P=得:热水器正常工作5min所消耗的电能:W′=Pt′=1600W×5×60s=4.8×105J.η=×100%=×100%=87.5%.(3)由于该热水器的效率不变,若此过程改用天然气来加热,则Q 放===4.8×105J.由q=得:V===1.2×10-2m3.答:(1)水吸收了4.2×105J 的热量;(2)该热水器正常工作时效率为87.5%;(3)至少需要1.2×10-2m3天然气.18.解:(1)一天得到的电能:W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J,水吸收的热量:Q=1.75×109J×60%=1.05×109J,由Q=cm△t 得水的质量:m===5×103kg;(2)由Q放=Vq得天然气的体积:V====50m3;(3)使用太阳能,无污染,并且利用天然能源,取之不尽,用之不完,可以节约有限的化石能源.答:(1)若每天得到的电能有60%用来加热水,可以使5×103kg的水温度升高50℃;(2)需要完全燃烧50m3的天然气;(3)无污染;取之不尽,用之不完.19.解:(1)由密度公式ρ=可知水的质量:.m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg,在1标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J;(2)由电磁炉铭牌知其额定电压220V,额定功率2100W,由P=UI可得,正常工作时通过电磁炉的电流:I==≈9.5A;(3)由P=可得,烧水时电磁炉工作消耗电能:W=P额t=2100W×7×60s=8.82×105J,所以电磁炉烧水时的效率:η=×100%=×100%≈95.2%.答:(1)水至少吸收8.4×105J的热量.(2)正常工作时通过电磁炉的电流9.5A.(3)此电磁炉烧水时的效率是95.2%.20.解:(1)由题水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(60℃-20℃)=8.4×105J;(2)由P=可得电水壶电热丝的电阻:R===48.4Ω;(3)电水壶接入照明电路中正常工作,不计热量损失,Q吸=W=Pt,所以电水壶工作的时间:t===840s.答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;(2)电水壶电热丝的电阻为48.4Ω;(3)电水壶工作的时间为840s.【解析】1.解:电风扇和洗衣机主要是把电能转化为机械能;电视机主要把电能转化为光和声音;只有电饭煲是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,故B符合题意.故选B.要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能.本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,是一道基础题.2.解:如图,通过电阻的电阻相同,通电时间相同,由于两个电阻并联后与左边的电阻串联,则通过电阻的电流不同,根据控制变量法可知:电阻的导体的长度、电阻相同,通电时间相同,所以探究的是电流产生热量跟电流的关系.故选B.初中物理试卷第8页,共14页.分析各个电阻的连接方式,然后根据串联、并联电路的电流特点,结合欧姆定律的应用分析.本题考查了学生对焦耳定律的认识,注意该实验中控制变量法和转换法的应用,是中考物理常见题型.3.解:根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,电阻R越大,电流通过R产生的热量越多;电炉丝与导线串联,它们的通电时间和电流大小都相同,由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻,因此电炉丝产生的热量远远大于导线.所以,电炉丝热得发红,而导线却不怎么热,故A正确,BCD错误.故选A.电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律分析判断.本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的;同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的.4.解:A、收音机工作时,主要将电能转化为声能,不合题意;B、电熨斗工作时,主要将电能转化为内能,符合题意;CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作,将电能转化为机械能,不合题意.故选B.电流做功的过程,实际上就是能量转化的过程,消耗电能转化成其它形式的能.本题考查了用电器中的能量转化,要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机,把电能转化为机械能.5.解:A、电风扇利用电动机带动工作,即将电能主要转化为了动能,故错误;B、电视机工作时将电能转化为光能和声能,故错误;C、洗衣机利用电动机带动工作,利用了电流的磁效应.故错误;D、电饭锅是利用了电流的热效应来加热的,故D正确.故选D.当电流通过电阻时,电流作功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应.一方面,利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务;另一方面,电流的热效应也有一些不利影响.任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应.主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例,只有认真把握它们的定义,才能真正区分它们利用的是哪一个效应.体现了物理来源于生活,又服务于社会的理念.6.解:A、微波炉主要是把电能转化为电磁波,不是利用电流热效应,故A错误;B、电熨斗是将电能转化为内能,是利用电流的热效应,故B正确;C、电风扇是将电能转化为机械能,不是利用电流热效应,故C错误;D、洗衣机主要是把电能转化为机械能,不是利用电流热效应,故D错误.故选B.电流具有热效应、磁效应和化学效应;电流的热效应就是把电能转化为内能.本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化.是一道基础题..7.解:电动机工作2min消耗的电能:W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J,在2min内线圈产生的热量:Q=I2Rt=(0.5A)2×0.3Ω×120s=9J;电能转化成的机械能:W机械=W-Q=720J-9J=711J.故答案为:9;711.(1)已知电压与电流,由功的公式W=UIt可求出电动机消耗的电能;(2)利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出电动机线圈产生的热量;(3)电动机消耗的电能与电动机线圈产生的热量之差等于电动机转化的机械能.本题考查了电动机消耗电能、线圈产生的热量、电动机转化机械能的计算,要知道电动机消耗的电能等于电动机线圈产生的热量与转化的机械能之和.8.解:电流产生的热量:Q=I2Rt=(1A)2×100Ω×100s=1×104J.故答案为:1×104.知道通过电阻丝的电流、电阻丝的阻值和通电时间,根据焦耳定律公式Q=I2Rt求出电流产生的热量.本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握,只要记住公式Q=I2Rt即可正确解答,属于基础性题目,比较简单.9.解:丹麦物理学家奥斯特在1820年发现:通电导线周围存在着磁场,这是电流的磁效应.故答案为:磁场.奥斯特实验:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场.本题是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题,平时要注意基础知识的学习.10.解:(1)由图可知,两电阻串联,电流和通电时间相等,阻值R1的电阻丝两根,阻值R2的电阻丝两根(R1>R2),电阻不等,由此可知,甲图可以探究当电流和通电时间相同时,电流产生热量跟电阻的关系;(2)在探究电流大小和通电时间相同,电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时,应控制煤油的质量相等,故最后一栏为“质量/kg”;(3)实验中采用两电阻串联的方式,目的是为了控制两电阻丝中的电流相同.通电一定时间后,甲瓶中温度计示数高,由此得出的实验结论是:电流相等,通电时闻相同时,电流产生的热量与电阻有关;(4)通电时间不变,适当减少煤油的质量,由Q=cm△t可知,升高相同的温度,吸热比较少,加热时间短.故答案为:(1)电流;通电时间;(2)质量/kg;(3)电流相等,通电时闻相同时,电流产生的热量与电阻有关;(4)加热时间短.(1)图中,两电阻串联,电路中的电流和通电时间相等,根据Q=I2Rt可判断产生热量与什么物理量有关;(2)在探究电流大小和通电时间相同,电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时,应控制煤油的质量相等;(3)实验中采用控制变量法,探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时,控制通初中物理试卷第10页,共14页.电时间和电流大小相同,将两电阻丝串联在电路中,控制电流相同;(4)根据Q=cm△t分析.采用控制变量法是探究实验常用的方法,本实验可通过控制电流、通电时间不变,只改变电阻,然后看热量的变化.11.解:(1)电流通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少.探究电流产生的热量多少与电阻的关系时,应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变.故据图可知,此时两电阻串联,所以电流相同,通电时间相同,故该装置可以探究电热和电阻的关系;(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲=R乙时,即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同,故温度计a比温度计b温度升高得快,则说明甲的比热容小于乙的比热容.故答案为:(1)升高;电流;电阻;(2)=;小于;(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少.(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生的热量跟电流大小关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生的热量跟电阻的关系时,控制电流和通电时间不变;探究电流产生的热量跟通电时间的关系时,控制电流和电阻不变.(3)相同质量的物质吸收相等的热量,温度升高越快,吸热能力越弱,比热容越小.掌握电流产生热量多少的影响因素,利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系.12.解:(1)由图甲知,两电阻丝串联,通过的电流相同、通电时间相同,两电阻的阻值不同,所以可探究的问题是在通过的电流一定时,电热与电阻的关系;(2)由图乙知,两电阻丝并联,并且两电阻的阻值、通电时间相同,探究的问题是在电阻和通电时间一定时,电热与电流的关系;(3)电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少,但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来.这种研究问题的科学方法叫做转换法.故答案为:(1)电阻;(2)电阻;电流;(3)温度升高;转换.(1)(2)分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式(串联时电流相同、通电时间相同),并结合焦耳定律找出相同的量和不同的量,据此分析得出答案.(3)电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少,在此应用了转换法,把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来.本题考查了控制变量法和转化法的应用,并结合所选取的实验器材能确定研究的问题,并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用.13.解:(1)实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少;这种探究方法叫转换法;(2)根据焦耳定律可知,电热与电阻有关,阻值相差越大,电热相差越明显,故选B;(3)由Q=I2Rt可知,相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同,即水和煤油吸收的热量相同,由Q=cm△t可知,温度计升高的示数越小,比热容越大,故装水的是烧瓶B;由于水和煤油吸收的热量相同,所以Q1=Q2,即c1m1△t1=c2m2△t2,则=2,解得c煤油=2.1×103J/(kg•℃);热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性.故答案为:(1)温度计示数;转换法;(2)B;(3)相同;B;2.1×103;热水袋中装水取暖.(1)温度计示数的变化反映了液体温度的变化,反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少,这种探究方法叫转换法.(2)电热和电阻有关,当电流和能电时间一定时,电阻越大,产生的电热越多.(3)由Q=I2Rt可知,电阻丝在相同时间内产生的热量相同,即水和煤油吸收的热量相同,由Q=cm△t即可求出煤油的比热容.本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法.14.解:(1)①aj间有电压,说明电源没有问题;②ai间有电压,说明导线ji没有断路;③ah间有电压,说明金属丝A没有断路;④ag间有电压,说明导线gh没有断路;⑤af间有电压,说明金属丝B没有断路;⑥ae间没有电压,说明导线fe断路;⑦ad间没有电压,说明滑动变阻器或者导线fe断路;⑧ac间没有电压,说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路;⑨ab间没有电压,说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路.综上可知,导线ef断路.(2)由图可见,A、B两段电阻丝串联,通过的电流相等,由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻R A<R B,根据Q=I2Rt,所以金属丝B产生的热量多,因此P2温度计示数升高得快.(3)甲乙两图中,通过电阻R A的电流不同,比较相同通电时间内,P1和P3两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关.故答案为:(1)C;(2)P2;(3)电流.(1)电压表是测量电压的仪表,电源是提供电压的装置,电压表如果有示数,说明电压表和电源两极连接的部分没有断路;电压表如果没有示数,说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路.(2)两段电阻丝串联,通过的电流相等,根据焦耳定律的内容可知:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多.(3)在电阻和通电时间相同的条件下,观察两只温度计示数变化情况,可以探究电流产生的热量与电流的关系.本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验,尤其是电路故障的判断是个难点,难度较大.15.(1)电热水器在正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出其电流;(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;(3)不考虑热损失时电热水器的加热时间最短,根据Q=W=Pt求出最短加热时间,然后根据热量的散失回答实际加热时间比计算加热时间长的原因.本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用,从表格中获取有用的信息是。

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

.电功率和热功率1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为 1 Ω.正常工作时,通过的电流为 5 A,则电动机因发热损失的功率为( )A.500 W B.25 WC.1 000 W D.475 W答案 B22× 1 W=25 W ,B 正确,A、C、D 错误.解析电动机的热功率P= Ir=5电功和电热2.通过电阻R的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为I,则在时间t 2内产生的热量为( )Q A.4Q B.2Q C.2 D. Q 4答案 C解析根据Q=I2Rt 得,电阻变为原来的 2 倍,电流变为原来的 1,时间不变,则热量变为原来21的2.C 正确.非纯电阻电路的特点及有关计算图2633.如图263 所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V ,电压表示数U V =110 V .试求:(1)通过电动机的电流;(2)输入电动机的电功率;(3)电动机输出的机械功率.答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R=U-U V=(160-110) V =50 V通过电阻R 的电流I R=U R=R5010A =5 A即通过电动机的电流I M=I R=5 A.(2)电动机的分压U M =U V=110 V.输入电动机的功率 P (3)电动机的发热功率P电动机输出(时间: 60 分钟)题组一电功和电功率1.关于电功,下列说法中正确的有 ()A .电功的实质是静电力所做的功B.电功是电能转化为其他形式度 C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的大 D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2.关于四个公式① P =UI ;② P =I 2 U W 2R ;③ P = ;④ P = ,下列叙述正确的是 ( ) R t A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B .公式②适用于任何电路的热功率的计算 C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D .以上均不正确 答案 AB 解析 P = UI 、 P = W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2R 、P =2的电功R 适用于任何电路的热功率的计算, P = UI 、P = 只适用于纯电阻电路的热功率的计B 正确. 3.两个精制阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻标有“ 100 Ω,10 W ”和“ 20 Ω, 40 W ”,则它们的额定比为 ( ) A. 5∶ 5 B. 10∶ 20 C. 5∶ 10 D .1∶ 2 000 答案 C 解析 由公式 P = I 2R 得: I = P R ,所以 I 1∶ I 2= 5∶ 10. 4.额定电压、额定功率均相同的电的时间.比较它们产生 ( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多 答案 B 解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械 能,日光灯部.5.额定是 110 V ,额定功率 PA=100 W ,P B =40 W 灯泡两盏,220 V 的 电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是 ( ) 答案 C 解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯 泡有 P = UI = 2 U,可知 R A <R B . R对于A 电路,由于R A <R B ,所以 U B >U A ,且有 U B >110 V ,B 灯被烧毁, U A <110 V , A 灯不 能正常发光. B 电路R B >R A ,A 灯又并联变阻器,并联R B ,所以 U B >U 并,B 灯烧 毁. C 电路, B 灯与变阻器并联电阻于 R A ,所以可能 U A = U B =110 V ,两灯可以正常发 光. D 电路,若变阻器的有效于 A 、B 的并联电阻,则 U A = U B =110 V ,两灯可以正常 发光. C 、D 两个电路C 电路中变阻器(I A -I B )× 110 V ,而 D 电+I B )×110 V ,所以 C 电路消耗电功率最小. 6.两盏额定功率相同的灯泡 A 和 B ,其额定电压 U A >U B ,则下列说法正确的是 ( )A .两灯正常发光时,灯泡的电流 I A >IB B .两灯电阻 R A <R BC .将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率 P A <P BD .将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率 P A ′ <P B ′ 答案 D 解析 由 P = U 2/R 可知 R A >R B ,由 P =UI 可知额定电流 I A <I B . 两灯串联后,由串联电路的功率分配关系可知 P ∝R ,所以 P A >P B ; 1两灯并联后,由并联电路的功率分可知 P ∝ ,所以 P A ′<P B ′. R二 非纯电阻电路定律 7.有一4.4 Ω的电解槽和有“11流电路两端,灯泡正常发光,则 ( )A .电解槽消耗的电120 W .B.电解槽消耗的电功率为60 WC.电解槽的发热功率为60 WD.电路消耗的总功率为60 W答案 B解析灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压,且流过电解槽的电流I=I 灯=60 110 A=611 A,则电解槽消耗的电功率P=IU= P 灯=60 W,A 选项错误, B 选项正确;电解槽的发热功率P热=I2r =1.3 W ,C 选项错误;电路消耗的总功率P 总=IU6×220 W =120 W ,总=11D 选项错误.图2648.如图264 所示,直流电动机线圈的电阻为R,当该电动机正常工作时,电动机两端电压为U,通过电动机的电流为I,则( )A.电动机内部发热功率为I 2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为IU2D.电动机机械功率为IU -I R答案ACD9.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目,试判断(1)正常工作时,其中功率最大的是( )A.54 cm 彩色电视接收机:工作电压170 V ~240 V ;工作频率50 Hz;额定功率85 WB.BC -65B 电冰箱:额定电压220 V ;工作频率50 Hz ;额定功率70 W ;耗电量:0.5 kW ·h/24hC.FS-69 电风扇:规格400 mm;额定电压220 V ;工作频率50 Hz ;额定功率65 WD.KFR -33GW 空调机:额定电压220 V ;工作频率50 Hz ;制冷/制热电流 6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息,判断在12 h 内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )A.电冰箱比电风扇多B.电风扇比电冰箱多C.电风扇与电冰箱一样多D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少答案(1)D (2)B解析(1)根据题意得:正常工作时电视机的功率为85 W,电冰箱的功率为70 W,电风扇的功率为65 W,空调机的功率为P=UI =1 364 W ,因此,功率最大的是空调机..(2)依据电冰箱铭牌可知,电冰箱在12 h 内消耗电能为0.25 kW ·h,而电风扇在12 h 内消耗电能为W=Pt=0.78 kW·h,故 B 选项正确.图26510.如图265 所示,电阻R1=20 Ω,电动机的绕组的电阻R2=10 Ω.当电键打开时,电流表的示数是0.5 A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是( )A.I=1.5 A B.I<1.5 AC.P=15 W D.P<15 W答案BD2 解析电路两端的电压为:U=I1R1=0.5 A ×20 Ω=10 V.电动机是非纯电阻用电器,UI 2>I2R2,所以I2<U=1 A.电流表的示数I=I1+I2<1.5 A ,A 错误、B 正确.电路总功率为P=U (I1 R2+I2)<15 W,C 错误、D 正确.题组三综合题组11.用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3 来加热一桶水,三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式,则供热最快的是( )答案 C解析 A 选项总电阻为R3,B 选项总电阻为R1+R2+R3,C 选项的总电阻小于R1、R2、R3 三个电阻的任何一个电阻, D 选项的总电阻大于R3,E 选项的总电阻大于R1,可知 C 选项的总电阻2U最小,根据P=知,功率最大,供热最快.故 C 正确.R12.功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016 年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有 2 只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )8 A.8×1010 kW·h B.8×10 kW·h11 C.8×1013 kW·h D.8×10 kW·h答案 B解析按每户一天亮灯 5 小时计算,每户一年节省的电能为(2×60-2×10)×10-3×5×365 kW·h=182.5 kW·h,假设全国共有 4 亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW· h =7.3×1010 kW·h,最接近 B 选项,故选项 B 正确,选项A、C、D 错误..13.规格为“220 V 36 W ”的排气扇,线圈电阻为 40 Ω,求:(1)接上 220 V 的电源后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上 (1)中电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率. 答案 (1)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W解析(1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为P 36 I = =220 A =0.16 A U 发热功率为 P2热=I R =(0.16)2×40 W =1 W转化为机械能的功率为 P 机=P -P 热=(36-1) W =35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机所在电路成为纯电阻电路部转化为热时 U R 电动机中电流为 I ′= = 220 40 A =5.5 A 电动机消耗的功率即电功率等于发热功率: P 电′=P 热′= U I ′=220×5.5 W = 1 210 W. 14.表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数,根据表中提供究题: 规格 后轮流电机 26″电动自行车 额定输出功率 120 W 量 30 kg 额定电压 40 V 最大载重 120 kg 额定电流 3.5 A (1)在额定电压下工作时,该电机的内阻是多效率为多大? (2)假设行驶过程中所受阻力是车重的 0.02 倍,在最大载重量的情况下,人骑车行驶的最 大速度为多大? (g 取 10 m/s 2) 答案 (1)1.63 Ω 85.7% (2)4 m/s 解析 (1)由题目提供的表可知,电机的输出功率为 P 出=120 W ,额定电压为 U 0=40 V ,额定电 流为 I 0= 3.5 A 电机正常工作时输入功率为 P 入=U 0I 0=40×3.5 W =140 W 所以电机的效率为 η= P 120 出 ×100%= ×100%≈ 85.7% P 140 入设电机的内阻为 r ,则由欧姆定律知 P 入- P 2 出 =I 0r 解得 r =1.63 Ω (2)设量为 m ,由题意知,行驶时所受阻力为 F 阻=k(M +m)g 当达到最大速度 vm a x出=F 解得 v max = 4 m/s. ..。

焦耳定律练习题(含答案)

焦耳定律练习题(含答案)

焦耳定律练习题2.有三个用电器,其中一个为“220V,60W”的电风扇,一个为“220V,60W”的白炽灯,另一个是“220V,60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量是 [ ]A.电风扇最多.B.白炽灯最多.C.电热器最多.D.都一样.2.有三个用电器,其中一个为“220V,60W”的电风扇,一个为“220V,60W”的白炽灯,另一个是“220V,60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器电流做的功是 [ ]A.电风扇最多.B.白炽灯最多.C.电热器最多.D.都一样.3.某电阻丝通过2A的电流时,在某段时间内放出热量是Q.如果通过它的电流增加到4A时,在相同的时间内放出的热量是 [ ]A.2Q.B.3Q.C.4Q.D.8Q.4.甲、乙两只电炉,分别为“220V,500W”和“220V,1000w”,把它们串联在电压为220V的电路中,发热量较大的是____.将它们并联在220V的电路中,发热量较大的是____.5.通过某电阻的电流为I时,在时间t内,放出的热量为Q;如果要在时间内放出2Q的热量,通过该电阻的电流应为____。

6.在图1电路中, R1=2Ω,R2=4Ω,电压表示数为3V.求:(1)电阻R2上每分钟放出的热量.(2)电路每分钟消耗的电能.五、计算题35、如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变。

当开关S接1时,电压表的示数为6V,电流表的示数为1A。

求:(1)R2的阻值是多少?(2)当开关S接2时,电压表的示数为多大?若通电1min,电阻R2产生的热量是多少?37、图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),表3是该电吹风的铭牌。

求:(1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大。

(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。

38、如下图所示,标有“6V、3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。

初中物理焦耳定律练习题及答案

初中物理焦耳定律练习题及答案

初中物理焦耳定律练习题及答案【典型例题】类型一、基础知识1、(2015•宿迁中考)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为()A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流B.导线的绝缘皮隔热C.导线散热比电阻丝快D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少【思路点拨】电炉丝和导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断。

【答案】D【解析】电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误;因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以产生的热量:Q电炉丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故D正确,B、C错。

故选D。

【总结升华】本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握,分析时注意用好控制变量法。

举一反三:【变式】某导体通过1A的电流时,在某一段时间内放出的热量是4J,如果通过它的电流增加到2A,在相同的时间内放出的热量是()A.8JB.16JC.32J D.64J【答案】B【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定时,Q与I2成正比,电流变为原来的2倍时,Q变为原来的4倍。

2、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油,玻璃管内液面相同)。

(1)电阻丝甲与乙采用串联的连接方式,其目的是_________。

(2)已知电阻丝的阻值R甲>R乙,通电一段时间后,_________烧瓶中的玻璃管液面上升较高。

(3)我们保持电源的电压不变,利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_________的关系(写出一种即可)。

(4)上述实验中,用到的科学方法主要是“控制变量法”,请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称:_________。

【答案】(1)使甲和乙的通电时间和通过的电流相同;(2)甲;(3)电流大小(或通电时间);(4)探究电流与电压和电阻的关系。

初三焦耳定律练习题及答案

初三焦耳定律练习题及答案

初三焦耳定律练习题及答案一、选择题1. 电阻的单位是:A. 度B. 萨C. 欧姆D. 伏特2. 一根电阻为100欧姆的导线通过电流为2A的电路,求电路中的电压是多少伏特?A. 10伏特B. 100伏特C. 200伏特D. 400伏特3. 一台电视机的电压是220伏特,电流为0.5A,求此电视机的功率是多少瓦特?A. 220瓦特B. 110瓦特C. 44瓦特D. 11瓦特4. 一根电阻为20欧姆的导线通过电流为5A的电路,求此电路中的功率是多少瓦特?A. 4瓦特B. 20瓦特C. 100瓦特D. 500瓦特5. 电视机正常工作时所需要的电压和电流分别为220伏特和2A,求电视机的功率是多少瓦特?A. 440瓦特B. 440伏特C. 110瓦特D. 110伏特二、填空题1. 施加在电流为3A的电阻上的电压为12伏特,求此电阻的阻值是多少欧姆?答:4欧姆2. 对于电路中的电阻来说,电压越大,则通过电流越( 1 )。

答:大3. 电阻为10欧姆的导线通过电流为0.5A的电路,求此电路中的电压是( 2 )伏特。

答:5伏特4. 对于电路中的电阻来说,电流越大,则通过电压越( 3 )。

答:大5. 一根电阻为40欧姆的导线通过电压为240伏特的电路,求此电路中的电流是( 4 )A。

答:6A三、解答题1. 一根电阻为60欧姆的导线通过电压为120伏特的电路,请计算此电路中的电流大小。

答:电流大小为2A。

解题过程:根据焦耳定律,可以得到如下公式:功率 = 电压 ×电流已知功率和电压分别为P = 120伏特,V = 60欧姆因此,可以整理得到:电流 = 功率 / 电压代入已知值,得到:电流 = 120伏特 / 60欧姆电流 = 2A2. 一特斯拉(T)是一个国际单位,表示磁感应强度,定义为1m²中通过的1A电流所产生的磁场。

求一特斯拉等于多少高斯(G)?答:1T = 10,000G解题过程:根据题意,1T表示通过1m²中的1A电流所产生的磁场。

最新焦耳定律经典练习题(含答案详解)

最新焦耳定律经典练习题(含答案详解)

电功率和热功率1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A ,则电动机因发热损失的功率为( ) A .500 W B .25 W C .1 000 W D .475 W答案 B解析 电动机的热功率P =I 2r =52×1 W =25 W ,B 正确,A 、C 、D 错误.电功和电热2.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流为I2,则在时间t 内产生的热量为( ) A .4Q B .2Q C.Q 2 D.Q4答案 C解析 根据Q =I 2Rt 得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的12,时间不变,则热量变为原来的12.C 正确.非纯电阻电路的特点及有关计算图2633.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数U V =110 V .试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R =U -U V =(160-110) V =50 V 通过电阻R 的电流I R =U R R =5010 A =5 A即通过电动机的电流I M =I R =5 A. (2)电动机的分压U M =U V =110 V 输入电动机的功率P 入=I M ·U M =550 W. (3)电动机的发热功率P 热=I 2M r =20 W电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=530 W(时间:60分钟)题组一 电功和电功率1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式能的量度C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB2.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2R ;③P =U 2R ;④P =Wt,下列叙述正确的是( )A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算B .公式②适用于任何电路的热功率的计算C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算D .以上均不正确 答案 AB解析 P =UI 、P =W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2R 、P =U 2R 只适用于纯电阻电路的电功率的计算,故A 正确,C 错误.P =I 2R 适用于任何电路的热功率的计算,P =UI 、P =U 2R只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B 正确.3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W ”和“20 Ω,40 W ”,则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D .1∶2 000 答案 C解析 由公式P =I 2R 得:I =PR,所以I 1∶I 2=5∶10. 4.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多答案 B解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械能,日光灯部分电能转化为光能,故B 选项正确.5.电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的灯泡两盏,若接在电压为220 V 的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )答案 C解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯泡有P =UI =U 2R,可知R A <R B .对于A 电路,由于R A <R B ,所以U B >U A ,且有U B >110 V ,B 灯被烧毁,U A <110 V ,A 灯不能正常发光.对于B 电路,由于R B >R A ,A 灯又并联变阻器,并联电阻更小于R B ,所以U B >U 并,B 灯烧毁.对于C 电路,B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ,所以可能U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光.对于D 电路,若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻,则U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光.比较C 、D 两个电路,由于C 电路中变阻器功率为(I A -I B )×110 V ,而D 电路中变阻器功率为(I A +I B )×110 V ,所以C 电路消耗电功率最小.6.两盏额定功率相同的灯泡A 和B ,其额定电压U A >U B ,则下列说法正确的是( )A.两灯正常发光时,灯泡的电流I A>I BB.两灯电阻R A<R BC.将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A<P BD.将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A′<P B′答案 D解析由P=U2/R可知R A>R B,由P=UI可知额定电流I A<I B.两灯串联后,由串联电路的功率分配关系可知P∝R,所以P A>P B;两灯并联后,由并联电路的功率分配关系可知P∝1R,所以P A′<P B′.题组二非纯电阻电路及焦耳定律7.有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端,灯泡正常发光,则()A.电解槽消耗的电功率为120 WB.电解槽消耗的电功率为60 WC.电解槽的发热功率为60 WD.电路消耗的总功率为60 W答案 B解析灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且流过电解槽的电流I=I灯=60110A=611A,则电解槽消耗的电功率P=IU=P灯=60 W,A选项错误,B选项正确;电解槽的发热功率P热=I2r=1.3 W,C选项错误;电路消耗的总功率P总=IU总=611×220 W =120 W,D选项错误.图2648.如图264所示,直流电动机线圈的电阻为R,当该电动机正常工作时,电动机两端电压为U,通过电动机的电流为I,则()A.电动机内部发热功率为I2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为IUD.电动机机械功率为IU-I2R答案ACD9.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目,试判断(1)正常工作时,其中功率最大的是()A.54 cm彩色电视接收机:工作电压170 V~240 V;工作频率50 Hz;额定功率85 W B.BC-65B电冰箱:额定电压220 V;工作频率50 Hz;额定功率70 W;耗电量:0.5 kW·h/24 hC.FS-69电风扇:规格400 mm;额定电压220 V;工作频率50 Hz;额定功率65 W D.KFR-33GW空调机:额定电压220 V;工作频率50 Hz;制冷/制热电流6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息,判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是()A.电冰箱比电风扇多B.电风扇比电冰箱多C.电风扇与电冰箱一样多D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少答案(1)D(2)B解析(1)根据题意得:正常工作时电视机的功率为85 W,电冰箱的功率为70 W,电风扇的功率为65 W,空调机的功率为P=UI=1 364 W,因此,功率最大的是空调机.(2)依据电冰箱铭牌可知,电冰箱在12 h内消耗电能为0.25 kW·h,而电风扇在12 h内消耗电能为W=Pt=0.78 kW·h,故B选项正确.图26510.如图265所示,电阻R1=20 Ω,电动机的绕组的电阻R2=10 Ω.当电键打开时,电流表的示数是0.5 A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是()A.I=1.5 A B.I<1.5 AC.P=15 W D.P<15 W答案BD解析电路两端的电压为:U=I1R1=0.5 A×20 Ω=10 V.电动机是非纯电阻用电器,UI2>I22R2,所以I2<UR2=1 A.电流表的示数I=I1+I2<1.5 A,A错误、B正确.电路总功率为P=U(I1+I2)<15 W,C错误、D正确.题组三 综合题组11.用稳压电源和三根电阻丝R 1、R 2、R 3来加热一桶水,三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式,则供热最快的是( )答案 C解析 A 选项总电阻为R 3,B 选项总电阻为R 1+R 2+R 3,C 选项的总电阻小于R 1、R 2、R 3三个电阻的任何一个电阻,D 选项的总电阻大于R 3,E 选项的总电阻大于R 1,可知C 选项的总电阻最小,根据P =U 2R知,功率最大,供热最快.故C 正确.12.功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( ) A .8×108 kW·h B .8×1010 kW·h C .8×1011 kW·h D .8×1013 kW·h答案 B解析 按每户一天亮灯5小时计算,每户一年节省的电能为(2×60-2×10)×10-3×5×365 kW·h =182.5 kW·h ,假设全国共有4亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h =7.3×1010 kW·h ,最接近B 选项,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误. 13.规格为“220 V 36 W ”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求: (1)接上220 V 的电源后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上(1)中电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率. 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解析 (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为 I =P U =36220 A =0.16 A 发热功率为P 热=I 2R =(0.16)2×40 W =1 W 转化为机械能的功率为P 机=P -P 热=(36-1) W =35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机所在电路成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能,此时电动机中电流为I ′=U R =22040 A =5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率:P 电′=P 热′=UI ′=220×5.5 W =1 210 W.14.表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数,根据表中提供的信息,探究以下问题:(1)(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍,在最大载重量的情况下,人骑车行驶的最大速度为多大?(g 取10 m/s 2) 答案 (1)1.63 Ω 85.7% (2)4 m/s解析 (1)由题目提供的表可知,电机的输出功率为P 出=120 W ,额定电压为U 0=40 V ,额定电流为I 0=3.5 A 电机正常工作时输入功率为 P 入=U 0I 0=40×3.5 W =140 W 所以电机的效率为η=P 出P 入×100%=120140×100%≈85.7%设电机的内阻为r ,则由欧姆定律知P 入-P 出=I 20r 解得r =1.63 Ω(2)设车的质量为m ,由题意知,行驶时所受阻力为F 阻=k (M +m )g 当达到最大速度v max 时,应用P 出=F 阻v max解得v max=4 m/s.。

焦耳定律(基础练)(解析版)

焦耳定律(基础练)(解析版)

一、单选题1.(2021·重庆渝中区·九年级期末)通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不太热,这是因为( )A .电炉丝有电流的热效应,而铜导线中没有电流的热效应B .电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多C .通过电炉丝的电流大,而通过铜导线的电流小D .电炉丝容易导电,铜导线不容易导电【答案】B【详解】电炉在使用时,电炉丝与铜导线是串联的,通过它们的电流相同,通电时间相同,但电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻,由焦耳定律2Q I Rt 可知,电流通过电炉丝时产生的热量要比电流通过铜导线时产生的热量多,所以通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不太热的原因是电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多。

故选B 。

2.(2021·安徽淮北市·九年级期末)随着生活水平的提高,家用电器越来越多,使用时若出现如图所示的情形,会导致连接插座的导线发热,稍不小心就会导致火灾,究其原因是( )A .电路中的用电器用电时间太长B .电路中的用电器的总功率过大C .电路中的用电器过多D .电路中的用电器的总电阻过大【答案】B【详解】第4节 焦耳定律 第十八章 电功率A.电路中的用电器用电时间太长,如果用电器的总功率不大,或用电器没有全部工作,不会造成干路中的电流过大,不会造成图中的情形,故A不符合题意;B.图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,会使用电器的总功率过大,会导致干路中的电流过大,会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来,故B符合题意;C.电路中用电器过多,只有用电器的功率较大且同时工作时,才会造成干路中的电流过大,故C不符合题意;D.若电路中用电器的总电阻过大,由欧姆定律可知干路中的电流较小,不会造成图中的情形,故D不符合题意。

故选B。

3.(2021·广东佛山市·九年级期末)我国航母舰载机起飞采用了自行研制的电磁导射器,电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到强大的推力,图中与弹射车工作原理一致的是()A.B.C.D.【答案】B【详解】由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。

第8讲 焦耳定律

第8讲  焦耳定律

第8讲焦耳定律经典例题例1.电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线的()A. 电阻较大B. 电阻较小C. 通过的电流较大D. 通过的电流较小例2.一个定值电阻,接在电路中每分钟产生的热量为Q。

现在想让它每分钟产生的热量为3Q,下列措施正确的是:()A.将电压变为原来的3倍B.将电压变为原来的倍C.将此电阻对折后接入原电路D.将电流强度变为原来的3倍例3、甲、乙两灯的电阻之比为2∶1,若将两灯串联在某电源两端,则在相同的时间内,电流通过甲、乙两灯做功之比是()A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4例4、一只白炽灯标有“220V、40W”,其正常工作时,通过它的电流约为()A.0.182mA B.182mA C.5.5A D.不能确定例5.假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是()A.白炽灯仍然能发光B.电动机仍然能转动C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨衣服例6.某电热器上标有“220V 1000W”字样,对于这个电热器有以下说法,其中不正确的是()A.接在家庭电路中,它能正常工作 B.正常工作时每秒钟消耗电能1000WC.正常工作时通过的电流约4.5A D.正常工作时它的电阻约48.4例7.有两根电阻丝联接到同一电源上,则在相同的时间内所产生的热量()A.串联时多B.并联时多C.一样多D.无法确定例8.标有“220V 40W”的灯泡接入110伏特的线路中,它的实际功率为瓦特例9.一个电热器电阻为1050欧姆,通过它的电流强度是500毫安培,则在1分钟内产生的热量是 J,消耗的电功率是 W,产生这些热量全部用来给水加热,能够使1千克的水温度升高℃。

都闭合,变阻器的滑片P移到a端例10. 如图1所示电路,灯L上标有“12V 9W”字样,当开关S和S1时,灯恰好正常发光,电流表示数是1.25A,求:(1)变阻器的最大阻值是多少?断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是多少?(2)当开关S闭合,S1图经典练习1.两根阻值相同的电阻丝,分别串联和并联后接在同一电源上,烧开壶水所用的时间分别为t 1和t 2,比较它们大小时,有( )A .t 1<t 2B .t 1>t 2C .t 1=t 2D .条件不够,无法判定2.某家用电器正常工作时,测得通过它的电流是4 A ,此电器可能是下列的( )A 、电风扇B 、电视机C 、家用洗衣机D 、家用空调器3.平常我们讲空调功率大,实质是讲( )A 、空调消耗的电能多B 、空调做的电功多C 、空调需要的电压高D 、空调消耗电能比较快4.下面几个用电器额定电压和功率都相同,让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量最多的是 ( )A 、电风扇B 、洗衣机C 、电炉D 、霓虹灯5.下列现象中,存在安全隐患的是 ( )A 、用遥控器调节电视频道B 、更换灯泡前先拉闸切断电路C 、电视机的插座不是三孔的D 、家庭电路的保险丝断了,用铜丝代替6.甲乙丙三盏白炽灯,规格分别为“220V 、40W ”“110V 、40W ”“36V 、40W ”,当均正常发光时,其亮度( )A 、甲灯最亮B 、乙灯最亮C 、丙灯最亮D 、三灯一样亮7.炎热的夏天,小明家来了许多客人。

初三焦耳练习题及答案

初三焦耳练习题及答案

初三焦耳练习题及答案一、选择题(每小题2分,共40分)1. 焦耳(J)是以下哪种物理量的单位?A. 功率B. 能量C. 电流D. 电压2. 焦耳定律是关于什么热现象的定律?A. 热传导B. 热辐射C. 热膨胀D. 热力学3. 对于一物体的焦耳热和冷热交换的情况,以下哪个表达式正确?A. Q = mcΔTB. Q = mLC. Q = htD. Q = PV4. 以下哪个选项是焦耳热的单位?B. 瓦特C. 度D. 牛顿5. 下列能量变化中,哪一项能量不属于焦耳热?A. 电能转化为热能B. 动能转化为热能C. 核能转化为热能D. 光能转化为热能6. 一个电热器的功率为500瓦,工作2小时后消耗的电能约为多少焦耳?A. 3.6焦耳B. 7.2焦耳C. 3,600焦耳D. 7,200焦耳7. 一根导线通过的电流为2安,通过3秒时消耗的电能为多少焦耳?A. 2焦耳B. 3焦耳D. 6焦耳8. 一根电线的电阻为10欧,通过0.5安的电流时消耗的电能为多少焦耳?A. 0.05焦耳B. 0.5焦耳C. 2焦耳D. 10焦耳9. 一台电视的功率为150瓦,连续工作6小时所消耗的电能为多少焦耳?A. 1,600焦耳B. 2,600焦耳C. 5,400焦耳D. 6,000焦耳10. 煮开一升水需要消耗600焦耳的热量,煮开两升水所需的热量为多少焦耳?A. 600焦耳B. 1,200焦耳D. 3,000焦耳11. 将2千克冷水从10摄氏度加热到100摄氏度,所需的热量为多少焦耳?A. 8万焦耳B. 16万焦耳C. 18万焦耳D. 20万焦耳12. 一个人体重为60千克,如果他在爬山过程中消耗了300大卡的能量,这相当于多少焦耳的能量?A. 1,200焦耳B. 1,400焦耳C. 1,800焦耳D. 2,500焦耳13. 一台台灯的功率为60瓦,连续工作3小时消耗的电能约为多少焦耳?A. 0.18焦耳B. 0.216焦耳D. 10,800焦耳14. 一只物体重1千克,从高度100米自由下落到地面,与地面磨擦消耗的能量忽略不计,忽略空气阻力,下落过程中失去的能量为多少焦耳?A. 10焦耳B. 100焦耳C. 1,000焦耳D. 10,000焦耳15. 家用电压为220伏,一台电视工作时消耗的电流为0.5安,工作8小时消耗的电能为多少焦耳?A. 880焦耳B. 9,920焦耳C. 10,560焦耳D. 17,600焦耳二、填空题(每小题2分,共20分)1. 将2千克冷水从20摄氏度加热到80摄氏度,所需的热量为______焦耳。

焦耳定律选择题(经典试题)

焦耳定律选择题(经典试题)

1.两个电热器的阻值之比为4:5,把它们串联起来接入电路,相同时间内它们产生的热量之比是[ ] 若把两个电热器并联起来接入电路,相同时间内它们产生的热量之比是[ ]A.4 :5 B.5:4 C.16 :25 D.25 :162.粗细均匀的电阻丝放入水中,通电10min水开始沸腾,若将电阻丝对折并联后放入相同的水中,接入原来的电源上,通电到水开始沸腾需要的时间是[ ]A.2.5minB.5minC.20minD.40min3.电炉丝烧断了,若剪去一段再接入原来的电源上,在相同时间内电炉产生的热量跟原来相比较,则[ ]A.增多了B.减少了C.一样多D.无法判断4.电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热,下面判断中不正确的是[ ]A.通过电炉的电流大于通过铜导线的电流B.电炉丝的电阻大于铜导线的电阻C.通过电炉的电流等于通过铜导线的电流D.相同时间内,电流通过电炉丝产生的热量远远大于通过铜导线产生的热量5.如图2是电饭锅的电路图,S是温控开关,R1、R2是电阻丝。

断开和闭合开关S,可选择电饭锅处于“保温”或“加热”状态。

若R1:R2=1:35,电饭锅加热的总功率为P1,保温时的总功率为P2,则P1:P2为[ ]A. 36:1B. 35:1C. 36:35D. 35:366.两根电热丝的电阻为R1和R2(已知R1>R2),接在一个电压不变的电源上,用来加热一壶水,要使水的温度升高得最快,应采取的接法是[ ]A.两根电热丝R1、R2串联后接在电源上B.两根电热丝R1、R2并联后接在电源上C.单独使用电热丝R1接在电源上D.单独使用电热丝R2接在电源上7.两根阻值相同的电阻丝,分别串联和并联后接在同一电源上,烧开壶水所用的时间分别为t1和t2,比较它们大小时,有[ ]A.t2 > t1。

B.t1 > t2。

C.t1 = t2。

D.条件不够,无法判定。

8.把粗细、长度都相同的铜导线和铁导线串联起来接入电路中,通电后流过它们的电量分别为q1,q2;产生的热量分别为Q1,Q2,则[ ]A.q1=q2,Q1=Q2。

九年级物理焦耳定律练习题

九年级物理焦耳定律练习题

1 8 . 4焦耳定律同步练习一、填空题1. 电流经过导体要产生热量,这种现象叫电流的____________ 。

2.焦耳定律的表达式 Q=______________ ,若电路中只有电热器、电阻或电阻丝等纯电阻电路,电流产生的热量还可以利用公式 Q=W_________ = __________ = ___________ 计算。

3.电阻 R =6 Ω,R=12Ω,并联接到电压为6V 的电源上,经过R 的电流是 ________A ,通电 5min121电流在 R2上产生的热量是 _________J 。

4.电阻 R1=6Ω, R2=12Ω,串连接到电压为6V的电源上,经过R1的电流是 ________A ,通电 5min电流在 R2上产生的热量是 _________J 。

5.某电饭煲标有的字样“ 220V880W ”,正常工作时电阻是 ________ Ω,正常工作时的电流是 _______A ,通电 10min 电饭煲产生的热量是___________J。

6.小明家的电能表上标有“ 600revs/( kW?h )”的字样,她把家中其他用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到1min 内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶在1min 内耗资 ______kW?h 的电能,产生的热量是 _______J ,它的电功率为____kW .7.电热器是利用电流的___来工作的.某发热元件的阻值为420Ω,经过的电流为 1A ,10min 产生的热量是 _J,这些热量能2kg 的冷水温度高升_____ ℃. [ 水的比热容为 4.2 ×10 3J/( kg?℃) ] .8.标有“ 220V 2000W”的电热水器容量50L ,当电热水器装满水时,水温高升1℃吸取的热量是______J.若电热水器的效率为87.5%,电热水器正常工作时水温高升1℃需加热的时间是______min . [水的密度为 1.0 ×l0 3kg/m 3,水的比热容为 4.2 ×l0 3J/( kg? ℃) ] .9.一个额定功率为1000W 的电热水壶装有 1.5kg 初温为 20℃的水.正常工作将水烧开(100℃)所用时间为 9min ,则水吸取的热量为_____J,该电热水壶的效率为_____ (计算结果保留两位小数).已知水的比热容为 4.2 ×10 3J/( kg?℃).二、选择题10.以以下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是()A .电暖器B.洗衣机C.电风扇 D .电视机11.以下用电器均标有“ 220V, 100W”,在额定电压下工作同样时间产生热量最多的是()A .电热水袋B.电视机C.电风扇D.白炽灯12. 经过一根电阻丝的电流为2A ,通电1min 产生了 2.64 ×104 J 的热量,它的电阻是()A . 66 ΩB . 6600 ΩC. 110 ΩD. 220 Ω13.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连结电熨斗的导线却不怎么热,这主若是因为() A .导线的绝缘皮隔热 B .导线散热比电熨斗快C.经过导线的电流小于经过电熨斗的电流 D .导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻14.在研究电流经过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了以以下列图的实验装置.这是用来探究电流经过电阻丝产生的热量与()A .导体的电阻的关系B .经过导体的电流的关系C.导体的长度的关系 D .通电时间的关系15.以下各种方法和措施中,不是为了防范电热危害的是()A .电脑机箱中安有电风扇B .酷热夏天,连续长时间工作的电视机要停用一会儿C.天气润湿时,长远不用的电器隔一段时间要通一次电D.电视机的后盖上有好多散热孔16. 计算电流经过电风扇产生的热量,下面公式采用正确的选项是()U22A . UIt B.R tC. I Rt D.前面三个都可以17.如表列出了一些导体资料的信息.现有长度和横截面积都同样的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根,若将它们串连后接到电路中,不计温度对电阻的影响,则在同样时间内它们产生的热量之比Q 甲∶Q 乙为()几种长 1 m 、横截面积为 1 mm 2的导体资料在20 ℃时的电阻资料电阻R/Ω铁锰铜合金镍铬合金A.1 ∶ 1B. 2∶ 5C. 5∶ 2 D . 4∶118.某同学为研究电流经过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了以下电路图,其中正确的选项是()19.当一个电阻的阻值为R 时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q.若是要使它产生的热量为 2Q,以下方法中可行的是()A .将电压变为原来的 2 倍,通电时间变为原来的1 2B.将电阻变为原来的 2 倍,通电时间变为原来的1 2C.将电阻变为原来的1,通电时间变为原来的2 倍2D.将电压变为原来的1,电阻变为原来的 2 倍2三、实验题20.电饭煲是利用电流的热效应原理工作的.以以下列图三个同样的烧瓶装有同样质量的煤油,甲、乙两烧瓶是用来研究电热与________ 的关系.若经过电阻R1的电流为 2 A ,则 1 分钟内电阻 R1产生的热量为________J.21. 如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R和 R串连接到电源两端,12将容器外面的电阻丝R3和 R2并联.(1)图甲的装置是研究电流经过导体产生的热量与________ 的关系,电阻丝 R3的作用是使经过电阻丝R1和 R2的电流 ________ .(2) 如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧U 形管中液面很快出现高度差,右侧U 形管中液面高度差为零,原因是电阻丝________ 断路.四 .计算题22.自动饮水机已经宽泛用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R、 R ,请根听闻明书供应的信息计算(水的密度ρ水12=1× 103 kg/m 3,水的比热容C水×103J/kg℃)( 1)若是饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸取,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90 ℃,需用多长时间?(2) 开关 S1 断开时,饮水机处于状态(填“加热”或“保温”)( 3)电阻丝R1的阻值23.如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为 1 标准大气压.则:(1)电热水壶正常工作多少欧姆?(2)装满水后,壶中水-33( 1L=1× 10 m)( 3)将一满壶 20℃的水需要吸取多少热量?[C额定电压220V时,其加热电阻的阻值是额定加热功率2000W容量的质量是多少千克?频率50Hz在 1 标准大气压下烧开,水 =4.2 ×10 3J/ (kg?℃) ]( 4)不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间?24.小英家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图(甲)所示,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出冷风。

九年级物理全册18.4焦耳定律习题1新版新人教版

九年级物理全册18.4焦耳定律习题1新版新人教版

18.4 焦耳定律1、如下图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关〞的实验装置.两个透明容器中密闭着等量的空气,R 1=R 2=R 3.当开关S闭合后,以下说法正确的选项是〔 〕A .该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系B .通过电阻R 1与R 2的电流相等C .通电一段时间后,右边U 形管内液面的高度差比左边小D .该实验装置是利用U 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的2、某型号电吹风电动机和电热丝串联。

电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2。

将电吹风接入电压为U 的电源后,通过的电流为I ,消耗的电功率为P ,同学们得到了四个关系式。

以下选项中,关系式均正确的选项是〔 〕①UI>P ②P=I 2〔R 1+R 2〕 ③UI=P ④P>I 2(R 1+R 2)A 、①②B 、②③C 、①④D 、③④3、如下图,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向左移动时,以下说法中正确的选项是〔 〕A .电流表的示数变小B .电压表的示数变大C .灯泡L 变暗D .电路中的总功率变大4、家用热水器额定功率是2000W ,正常工作210s ,消耗的电能是 J .假设不计热损失,这些能量可使质量为50kg 的水温度升髙℃.当水的温度升髙时内能 (选填“增大〞或“减小〞〕,这是通过 的方法改变水的内能5、如图,电源电压恒定,小灯泡L 标有“6V 3W 〞字样,定值电阻R 2的阻值为10Ω,R 1为滑动变阻器。

开关S 1、S 2都闭合时,L 恰好正常发光,电流表示数为1.1A 。

求:〔1〕小灯泡正常发光时的电阻;〔2〕S 1、S 2都闭合时,R 1在10min 内消耗的电能;〔3〕S 1、S 2都断开,调节滑片使R 2的电功率为R 1电功率的2倍时,R 2的电功率。

6、如下图,电源电压为9V 恒定不变,小灯泡L 标有“6V 3W〞字样,滑动变阻器R 1标有“20Ω 2A〞字样,定值电阻R 2=10Ω。

焦耳定律基础练习题

焦耳定律基础练习题

焦耳定律基础练习题一、选择题1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )A .电暖气B .计算器C .电视机D .笔记本电脑2.下列措施中,属于利用电流热效应的是( )A .电视机的后盖有很多孔B .电饭锅的发热板装在底部C .与空调器相连的导线很粗D .电脑的主机中安装微型风扇3.家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一个洗衣机在220V 电路中正常工作时通过的电流为2A ,如果电动机线圈电阻为4Ω,则每分钟产生的热量为( )A .26400JB .726000JC .960JD .440J4.一些金属或合金当达到某一温度时,电阻会变为零,这种现象称为“超导”,能够发生超导现象的物质叫超导体,请你想想下列哪个事例不是利用超导体的( )A .可用于输电线路降低输电损耗B .研制成磁悬浮列车C .装配成功率大、高效率的发电设备和电动机D .制成大功率的电炉5.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。

两个密闭容器中都有一段阻值相同的电阻,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联。

下列说法不正确的是( )A .实验中是通过观察U 形管中液面高度的变化来判断电流通过导体时产生热量的多少B .该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系C .该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系D .该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系6.用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10min 可烧开一壶水,若将电热丝对折起来接在原来的电路中,则烧开同样一壶水的时间是(不计热量损失)( )A .2.5minB .5minC .20minD .40min二、填空题7.直流电动机两端的电压为5V ,通过它的电流为1A ,电动机线圈的电阻为1Ω,则电动机在10s 内消耗的电能是 J ,产生的热量是 J 。

8.甲、乙两只电炉标有“220V 500W ”和“220V 1000W ”字样,把它们串联在220V 的电路中。

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焦耳定律同步练习一
一、填空题
1. 电流通过导体要产生热量,这种现象叫电流的____________。

2. 焦耳定律的表达式Q=______________,若电路中只有电热器、电阻或电阻丝等纯电阻电路,电流产生的热量还可以利用公式Q=W_________ = __________ = ___________计算。

3. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,并联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min
电流在R2上产生的热量是_________J。

4. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,串联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min 电流在R2上产生的热量是_________J。

5. 某电饭煲标有的字样“220V 880W”,正常工作时电阻是________Ω,正常工作时的电流是_______A,通电10min电饭煲产生的热量是___________J。

6. 小明家的电能表上标有“600revs/(kW•h)”的字样,她把家中其它用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到1min内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶在1min内消耗______ kW•h 的电能,产生的热量是_______J,它的电功率为____ kW.
7. 电热器是利用电流的___ 来工作的.某发热元件的阻值为420Ω,通过的电流为1A,10min 产生的热量是_ J,这些热量能2kg的冷水温度升高_____℃.[水的比热容为×103J/(kg•℃)].8. 标有“220V2000W”的电热水器容量50L,当电热水器装满水时,水温升高1℃吸收的热量是______J.若电热水器的效率为%,电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是______min.[水的密度为×l03kg/m3,水的比热容为×l03J/(kg•℃)].
9. 一个额定功率为1000W的电热水壶装有初温为20℃的水.正常工作将水烧开(100℃)所用时间为9min,则水吸收的热量为_____ J,该电热水壶的效率为_____ (计算结果保留两位小数).已知水的比热容为×103J/(kg•℃).
二、选择题
10. 下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是 ( )
A.电暖器B.洗衣机 C.电风扇D.电视机
11. 下列用电器均标有“220V,100W”,在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是()A.电热水袋B.电视机 C.电风扇 D.白炽灯
12. 通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了×104J的热量,它的电阻是()
A.66Ω B.6600Ω C.110Ω D.220Ω
13.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.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电熨斗快
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻14. 在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置.这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 ( )
A.导体的电阻的关系 B.通过导体的电流的关系
C.导体的长度的关系 D.通电时间的关系
15.下列各种方法和措施中,不是为了防止电热危害的是 ( )
A.电脑机箱中安有电风扇 B.炎热夏天,连续长时间工作的电视机要停用一会儿C.天气潮湿时,长期不用的电器隔一段时间要通一次电 D.电视机的后盖上有许多散热孔16. 计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是 ( )
A.UIt t C.I2Rt D.前面三个都可以
17. 如表列出了一些导体材料的信息.现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根,若将它们串联后接到电路中,不计温度对电阻的影响,则在相同时间内它们产生的热量之比Q甲∶Q乙为 ( )
几种长1 m、横截面积为1 mm2的导体材料在20 ℃时的电阻
材料电阻R/Ω

锰铜合金
镍铬合金
∶1 B.2∶5 C.5∶2 D.4∶1
18.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
19.当一个电阻的阻值为R 时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q.如果要使它产生的热量为2Q ,下列办法中可行的是 ( ) A .将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的1
2
B .将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的1
2
C .将电阻变为原来的1
2,通电时间变为原来的2倍
D .将电压变为原来的1
2,电阻变为原来的2倍
三、实验题
20. 电饭煲是利用电流的热效应原理工作的.如图所示三个同样的烧瓶装有相同质量的煤油,甲、乙两烧瓶是用来探究电热与________的关系.若通过电阻R 1的电流为2 A ,则1分钟内电阻R 1产生的热量为________J.
21. 如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R 1和R 2串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝R 3和R 2并联.
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与________的关系,电阻丝R 3的作用是使通过电阻丝R 1和R 2的电流________.
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧U 形管中液面很快出现高度差,右侧U 形管中液面高度差为零,原因是电阻丝________断路. 四. 计算题
22. 自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示, 电热丝电阻分
别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1×103kg/m3,水的比热容C水=×103J/kg℃)
(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间
(2)开关S1断开时,饮水机处于状态(填“加热”或“保温”)
(3)电阻丝R1的阻值
23. 如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压.则:
额定电压220V
额定加热功率2000W
容量
频率50Hz
(1)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多少欧姆
(2)装满水后,壶中水的质量是多少千克(1L=1×10-3m3)
(3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量[C水=×103J/(kg•℃)]
(4)不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间
24. 小英家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图(甲)所示,电吹风工作时可以吹出热风也可




风。

(1)小
英将电吹风插头接入家庭电路中,当电吹风吹热风时,电风扇与电热丝的连接方式是联。

(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中,为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能,她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图(乙)记录了下来,请你帮她算一算,她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是 J。

(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是Ω(保留两位小数)。

(4)该电吹风使用几年后,发现其电热丝变细了,则电热丝的电阻值将。

25. 如图甲是一电热饮水机。

通过机内温控开关S进行自动控制。

实像加热和保温两种功能。

电路原理如图乙所示。

电源电压恒为220V,当开关S接a时,电路中电流为5A,当开关S接b时,电路消耗的功率为66W。

求:
(1)R1的阻值;
(2)开关S接b时,电路中电流。

(3)该饮水机在保温状态工作100S,R2产生的热量。

26.如甲图所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,热效率高.电压力锅工作原理如图乙,已知R2的电阻值为Ω,单独闭合开关S1时,压力锅的功率为80W.
(1)单独闭合开关S1时,电压力锅处于
状态(选填“保温”或“加热”).
(2)R1的电阻是多少
(3)同时闭合开关S1和S2,电压力锅工作1min消耗的电能是多少
27. 电吹风是现代家庭常用的电器,如图是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风,根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的,下图是她根据

现象分析画出的两个电路图.
(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况
(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460 W,吹冷风时的功率为20 W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1 min内电流通过电热丝所产生的热量.
28.电吹风是现代家庭常用的电器,如图是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既
可以吹热风,又可以吹冷风,根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的,下图是她根据现象分析画出的两个电路图.
(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况.
(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460 W,吹冷风时的功率为20 W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1 min内电流通过电热丝所产生的热量.。

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