电热专题,焦耳定律,电流的热效应,典型例题

电热专题

知识点．焦耳定律

电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，公式为Q=I2Rt．焦耳定律是个实验定律，是电流热效应的定量反映．它描述的是电能通过电流做功转化为内能的多少，这个规律具有普遍意义．

专题一：焦耳定律（基础）

【例1】用焦耳定律公式Q=I2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于（）

A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等

B．电动机、电风扇等家用电器

C．电解、蓄电池充电等

D．对任何用电器都适用

【例2】下列电器中，是主要利用焦耳定律来工作的是（）A．洗衣机 B．电热水煲 C．电风扇 D．电视机

【例3】两个电阻R1和R2，且R1＜R2，把它们接到同一电源上，要使相同时间内产生的热量最多，就应该（）

A．只用R1B．只用R2C．R1和R2串联D．R1

和R2并联

【例4】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，其原因是（）

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

【例5】在相同时间内，电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝

乙产生的热量多，则下列说法正确的是（）

A．甲的电阻一定大于乙的电阻

B．甲两端的电压一定大于乙两端的电压

C．甲中的电流一定大于乙中的电流

D．甲的实际功率一定大于乙的实际功率

【例6】用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示．将它们串联在电路中，通

电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度．正确的是

（）

A．甲导体的温度升高得多B．乙导体的温度升高得

多

C．甲、乙两导体升高的温度相同D．条件不足，无法判断

【例7】用同样粗细的镍铬合金制成甲、乙两种长度的电热丝（甲的长度大于乙的长度），如图所示，每根电热丝都放入一个盛

有相等质量水的相同容器内，若不计热损失，通电后水温升

高最快的容器是（）

【例8】有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过

两电炉的电阻丝的电流I甲______I乙，两电炉的电阻丝放出的

热量Q甲____Q乙．（均选填“>”、“<”或“=”）

【例9】一电热器电阻丝的电阻为120Ω，接在220V的电路中，要产生3.63×105J的热量，需通电_____min．

【例10】将一根粗细均匀、阻值为12Ω的电阻丝接在输出电压恒为6V的电源两端，正常工作10s，产生的热量为_______J．

【例11】标有“220V40W”的电烙铁，接在220V的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是_______J，1h消耗的电能是

_______kwh.

【例12】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．2.5min B．5min C．20min D．40min

【例13】将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流产生的热量是1.5×103J，若将阻值为10Ω的电阻丝接入同

一电源的两端，通电10min，电流产生的热量是（）

【例14】在图所示的电路中，当通过R的电流为I，在时间1s内产生的热量为Q，现在由于电路变化发现电流表的示数减少0.2A

时，电压表的示数从6V变为5V，此后该定值电阻R在相同

时间1s内产生的热量与Q相比变化了

J．

【例15】某电热水器的工作原理如图所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），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P 1；当开关S 1接a ，S 2闭合时，它是处于 状态，此时电路功率为P 2，则12:P P ．

【例16】

如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 1、S 2都闭合时，电压表V 1、V 2的示数之比为5：3；当开关S 1闭合、S 2断开时，电压表V 1、V 2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R 1与R 3产生的热量之比为（ ）

A ．2：3

B ．1：3

C ．3：2

D ．2：1

【例17】

如图所示，灯L 1上标有“6V 4W”，灯L 2上标有“12V 6W”，电源电压恒为6V ，开关S 闭合后，下列说法正确的是（ ）

A ．电流表A 1的示数大于A 2的示数

B ．灯L 1正常发光，灯L 1与L 2 实际功率之比为8:3

C ．通电2s ，灯L 1产生热量Q 1与两灯产生热量之和Q 的比值为8:11

D ．若用标有“12V 6W”的灯L 3替换原题中电压表，则替换后电路中电流表A 1与电流表A 2的示数比为14:11

【例18】

（多选）如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R 1、R 2是电热丝．R 1 ：R 2：R L =1

：

2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用

电要求．开关S闭合（）

A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态

B．S1、S2也同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态

C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1

D．S1、S2也同时闭合时，若电流表示数为6A，则R1的实际功率为880W

【例19】把两全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源

上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则（）

A．Q1∶Q2＝1∶4 B．Q1∶Q2＝4∶1 C．Q1∶Q2＝1∶2 D．Q1∶Q2＝2∶1

【例20】用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开.如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为

（）

A．t/4 B．t/2 C．2t D．4t