焦耳定律练习题

焦耳定律练习题一、实验,探究题用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。（1）实验中通过观察___________来比较电流产生的热量的多少。（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于_____。（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入___________、___________的同种液体。（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能___________。（5）实验结论是______________________。（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与___________的关系。你还需要的操作是____________二、填空题2、为研究温度对种子发芽的影响，课外活动小组要做一只电烘箱，要求在60s内产生9.68×103J的热量，使用的电源电压为220V，则该电烘箱电热丝的电阻应为________Ω；若手边只有阻值为200Ω若干根，要得到所需的电阻，你的方法是____________。3、用电热水壶装2kg的水，通电后2min后，测出水温从20℃上升到30℃，在此过程中，水吸收热量_______J，水的内能_______，（此空填“增大、减小或不变”）要放出这么多热量，电热水壶的功率为_______W。[c水=4.2×103J／(kg·℃)]。4、白炽灯是根据电流的_______效应工作的。灯丝做成螺旋状是为了_______（选填“增大”或“减少”）散热，以便更好地发光。三、选择题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6、电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（）A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热7、2012年9月，德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项研究进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超导性。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做A.输电导线B.白炽灯丝C.电炉丝D.保险丝8、如图6所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝．不同的连接方式其发热功率不同下列说法正确的是()A．甲的发热功率与丙的发热功率相等B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍四、计算题9、一台电风扇正常工作时，电机两端的电压为220V，通过线圈的电流为0.2A，这台电风扇正常工作1min消耗多少焦的电功？产生多少焦的热量？10、一台电动机线圈电阻0.3Ω，接在12V的电路上时，通过电动机的电流为0.5A，在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大？11、微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)。求：（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？（2）加热过程中消耗的电能是多少？（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？防触电保护类型I类额定容积20L型号NN-S313WF电源频率50Hz额定电压220V质量12kg最大功率1100W12、电吹风是现代家庭的常用电器。如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)该电吹风的铭牌见右表。求：①电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流。②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。③电吹风正常工作且吹热风时，5min内电流通过R产生的热量。④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W，此时供电的实际电压为多少?13、有一种电饭锅（如图甲），它上面的铭牌如图乙所示，内部电路如图丙所示。R1是加热电阻，R2是限流电阻，R2的阻值为484Ω。煮饭时接通220V电源，闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：(1)若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自动断电功能不起作用，这是为什么?(3)在加热情况下，求R1的阻值。(4)在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？参考答案一、实验,探究题1、（1）温度计示数的变化（2）煤油的比热容小，吸热升温快（3）质量相同初温相同（4）相同（5）在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多（6）电流大小、移动滑动变阻器的滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计示数的变化。二、填空题2、点拨：题目中已知W、U和t，求R，可以选择公式来计算。得到所需要电阻，可以利用串联、并联或它们的组合达到所需要值。全解：由得可以把两个200Ω的电阻并联后再与200Ω的电阻串联。回味：电阻的组合可以利用串联、并联或它们的组合。当所需电阻大于已知电阻时可以利用串联，如果小的话可以利用并联。3、84000J，增加；700W4、热效应、增大三、选择题5、B点拨：根据焦耳定律可以知道，电热与电流、电阻和通电时间有关，如果没有电阻，则不可能放热，所以没有电阻就不能利用电热。白炽灯利用灯丝发热而发光，电动机是把电能转化为机械能，电饭锅、电熨斗利用电热。全解：B回味：电热是利用电流通过电阻发热，如果没有电阻，则没有电热。6、B思路点拨根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，所以在比较它们产生电热时选用含有电流I的焦耳定律表达式Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。全程精解B误区分析在串联电路中一般找电流，然后根据不同的物理选用合适的公式。如本题中电流相等，电阻不等，所以我们想到用Q=I2Rt来判断，如果公式选取不当，判断可能稍复杂些。7、A8、BCD四、计算题9、2640J3.6J10、解析：R=0.3Ω，U=12V，I=0.5A，t=5min=300s电流做功：W=UIt=12V×0.5A×300s=1800J产生的热量：Q=I2Rt=(0.5)2×0.3Ω×300s=22.5J11、解：（1）根据P=UI得，1100w/220V=5A(2分)（2）方法一：根据W=Pt得，微波炉消耗的电能是：W=Pt=1100W×60s=6.6×104J（2分）方法二：根据W=Pt得，微波炉消耗的电能：W=Pt=1.1×h≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh都给满分)方法三：W=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J（3）根据得：1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg（1分）Q=cm(t-t0)得，水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/(kg・℃)×0.275kg×(40℃-20℃)=2.31×104J（2分）12、解：①由表得电吹风正常工作时，电热丝的功率为：…………………………………………由得…………………………………………②由得③电吹风正常工作又电热丝消耗电能全部转化成热能④由得13、(1)不能，因为当锅内温度达到80℃时，S2自动断开，电饭锅进入保温状态。(2)因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，达不到103℃，所以S1不会自动断开。(3)48.4Ω(4)90.9W