人教版九18.4焦耳定律
(共20题)
一、选择题(共12题)
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
如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
如图所示家用电器中,利用电流热效应工作的是
A. 笔记本电脑 B. 电热水壶
C. 电视机 D. 电风扇
如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的盒子中密封初温相同的等量空气,左右 型管中的液体初始时都液面相平。将串联的两电热丝通电一段时间后,右倒 型管中液面高度差比左侧大。下列说法正确的是
A.通过 型管中液面的高度差判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
如图所示,在接线柱间接入熔丝和铜丝,熔丝电阻大于铜丝。接通电源,闭合开关 ,依次闭合各小灯泡支路的开关,可以看到电流表的示数逐渐增大;再闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间,熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关
A.只有①② B.只有①③④ C.只有②③④ D.①②③④都正确
把两根阻值相同的电热丝串联接入电路,烧开一壶水所用时间为 ,若将这两根电热丝并联接入同一电路,则烧开同一壶水所需的时间为(不计热量损失)
A. B. C. D.
以下各种用电器中,工作时能量转化的主要形式与其它三件不同的是
A.电风扇 B.电饭锅 C.电熨斗 D.电水壶
下列常用电器中,利用电流的热效应工作的是
A.电饭锅 B.电冰箱 C.电视机 D.电风扇
如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是
A. 电热水壶 B. 电风扇
C. 电冰箱 D. 笔记本电脑
下列用电器中,利用电流热效应工作的是
A.电暖气 B.洗衣机 C.电视机 D.笔记本电脑
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. B.
C. D.前面三个都可以
如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,, 两 形管内的液面相平,电阻丝的电阻 。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量 跟什么因素有关,下列说法正确的是
A.此实验在探究电热 与电阻 是否有关
B.通过 的电流和通过 的电流大小相等
C.电阻 两端的电压和 两端的电压相等
D.通电后, 管的液面将会比 管的液面高
二、填空题(共4题)
如图所示的各种用电器中,利用电流的热效应工作的有 。(选填序号)
电流通过导体时,导体都要发热,这种现象叫做 ,如 、 、电暖器等都是利用这种效应工作的。
暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生。经调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:
()“超负荷”是指电路中的 过大(选填”电流”或”电阻”)。
()使火灾发生的理论依据是 。
()请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
当 的电流通过阻值为 的电阻丝,产生的热量为 ,则电阻丝通电的时间为 .
三、综合应用题(共4题)
如图所示是我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,我们就可以安稳的睡觉了。
(1) 电蚊香器的利用 工作的。
(2) 请解释导线温度不高,而只有发热体温度高的原因。
如图所示,将电阻 和电阻 分别按甲、乙两种方式连接,电源电压不变,。
(1) 采用甲图连接方式,闭合开关 , 与 的电功率之比 。
(2) 采用乙图连接方式,闭合开关 , 与 在相同时间内产生的热量之比 。
如图所示,电源电压恒定,,,滑动变阻器 的规格是“”,电流表 、 的量程都是 ,电压表的量程是 。
(1) 只闭合开关 ,移动滑片,当电流表 的示数为 时,电压表示数为 ,则电源电压是 ,变阻器接入电路的电阻是 。
(2) 将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表 、 的示数之比是 , 内 产生的热量为 ,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是 。
小明同学家的电能表如图所示,他将家中的其它用电器都与电源断开,仅让电水壶(电阻大小不变)在额定电压下工作,观察 内电能表的转盘转了 ,求:
(1) 电水壶是利用电流的 效应来工作的;
(2) 烧水过程中消耗的电能 ;
(3) 电水壶正常工作时的电流 ;
(4) 当实际电压只有额定电压的 时,电水壶的实际功率 。(以上计算结果可保留一位小数)
答案
一、选择题(共12题)
1. 【答案】A
【解析】电暖气是利用电流热效应工作的,A选项正确;
计算器、电视机、笔记本电脑都不是利用电流热效应工作的,B、C、D 选项错误。
2. 【答案】D
【解析】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过玻璃管中液面的高度的变化来反映,这种方法是转换法,故A错误。由图知,两个电阻丝串联,所以电流相等,右侧玻璃管中的液面比左侧的高,说明右侧产生的热量较多,由 可知,在 、 相同时, 越大产生的热量越多,则右侧电阻丝的阻值比左侧的大,故B、C错误。该装置是用于探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系的,故D正确。
3. 【答案】B
【解析】方法一:
A.笔记本电脑主要是把电能转化为声和光,不符合题意;
B.电热水壶是利用电流的热效应工作的,符合题意;
C.电视机主要是把电能转化为声和光,不符合题意;
D.电风扇是利用电流的磁效应工作的,不符合题意。
方法二:
A.笔记本电脑主要将电能转化为光能和声能等,不是利用电流热效应工作的,故A错误;
B.电热水壶工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故B正确;
C.电视机主要将电能转化为光能和声能等,不是利用电流热效应工作的,故C错误;
D.电风扇工作时主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D错误。
4. 【答案】D
【解析】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中的空气会热胀冷缩,会使的 型管液面高度差发生变化,据此来判定电流产生热量的多少,这种研究方法叫转换法,故A错误;
容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流 与通电时间 相同,右侧 型管中液面高度差比左侧大,产生的热量多,由焦耳定律 可知,右侧电阻丝的阻值比左侧大,故BC错误;
在装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流 与通电时间 相同,两边电阻丝的阻值不同,用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,故D正确。
5. 【答案】B
【解析】由图知,小灯泡和电炉丝是并联的,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路电流越大,干路导线产生的热量越多,达到一定程度,会引起熔丝熔断,甚至引发安全事故,①正确;串联电路中电流处处相等,熔丝和铜丝是串联在干路中的,所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流,②错误;已知熔丝电阻大于铜丝,通过的电流相同,由焦耳定律 知,在相同时间内,熔丝产生的热量多,③正确;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,随着支路开关依次闭合,干路电流逐渐增大,熔丝最终熔断,说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关,④正确。故选B。
6. 【答案】C
【解析】两根阻值相同的电热丝串联后的总电阻为 ,两根阻值相同的电热丝并联后的总电阻为 ,烧开同一壶水所需要的热量是相等的;
则:
,
解得:,故C正确。
7. 【答案】A
【解析】A.电风扇是将电能转化为机械能和内能;
B.电饭锅是将电能转化为内能;
C.电熨斗是将电能转化为内能;
D.电水壶是将电能转化为内能。比较分析可知:只有电风扇使用时主要将电能转化为机械能。故选A。
8. 【答案】A
【解析】电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应。电饭锅工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故A符合题意;
电冰箱通过压缩机对制冷系统做功,工作时电能主要转化为机械能,故B不符合题意;
电视机工作时电能主要转化为光能和声能,故C不符合题意;
电风扇工作时电能主要转化为机械能,故D不符合题意。
9. 【答案】A
10. 【答案】A
【解析】电暖气工作时,将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故A正确;
洗衣机工作时,将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B错;
电视机在工作时,主要将电能转化为光能、声能,不是利用电流的热效应工作的,故C错;
笔记本电脑在工作时,主要将电能转化为光能、声能,不是利用电流的热效应工作的,故D错。
11. 【答案】C
【解析】电功的计算公式: 是用来计算用电器消耗电能的,故A选项错误;
焦耳定律公式: 是用来计算电流产生热量的,故B选项错误;
电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用 来计算,故C选项正确;
用电器如果将电能只转化为内能,则 是通用的,故D选项错误。
12. 【答案】D
【解析】由题知,电阻丝的电阻 ;
装置中 、 并联后再与 串联,通过 的电流 ,而 ,所以右边容器中通过 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错误;
由图知,通过 的电流 ,而 ,所以通过电阻 和 的电流不相等,故B错误;
已知 ,所以 、 并联后的总电阻是 ,由于串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,所以电阻 两端的电压大于 两端的电压,故C错误;
左右两容器中的电阻相同,而通过电阻 的电流大于 的电流,通电时间相同,由 可知, 容器中电阻 产生的热量多,则 管的液面将会比 管的液面高,故D正确。
二、填空题(共4题)
13. 【答案】③④
14. 【答案】电流的热效应;电炉;
15. 【答案】(;(;(;做好电路的散热工作)
16. 【答案】
【解析】由焦耳定律 可得通电时间:
;
三、综合应用题(共4题)
17. 【答案】
(1) 电流的热效应
(2) 由于发热体的电阻比导线电阻大得多,在通电时间 和通过电流 相等(发热体与导线串联)的条件下,根据焦耳定律 ,发热体产生的热量会大得多。
【解析】
(1) 电蚊香器在工作过程中将电能转化为内能;是利用电流的热效应。
(2) 电蚊香器在使用时,电蚊香器和导线串联,,通电时间 相同,根据 ,,知,电流产生的热量:,所以会出现导线温度不高,而只有发热体温度高的现象。
18. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) , 并联,设电源电压为 ,两电阻的功率为:
,,,
因为 ,所以 。
(2) , 串联,电源电压不变,两电阻通过的电流相同,它们产生的热量为 ,,
。
19. 【答案】
(1) ;
(2) ;;
【解析】
(1) [ ]当只闭合开关 时, 和 串联,电流表 测电路中的电流,电压表测 的电压,此时 的电压为
电源电压为
[ ]滑动变阻器接入电路的电阻为
。
(2) [ ]将滑片移到最右端,闭合所有开关,此时 被短路, 和 并联,电压表测电源电压,电流表 测 电流,电流表 测干路电流,电流表 的示数为
流过滑动变阻器的电流为
电流表 的示数为
电流表 、 的示数之比是
[ ] 内 产生的热量为
[ ]干路电流最大为 ,滑动变阻器 的规格是“”滑动变阻器的电阻最小为
滑动变阻器的范围为 。
20. 【答案】
(1) 热
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 电水壶工作时,将电能转化为内能给水加热,是利用电流的热效应工作的。
(2) 表示电路中每消耗 的电能,电能表的转盘转 ,转盘转 消耗的电能:。
(3) 电水壶正常工作时的电压 ,
由 可得电水壶正常工作时的电流:。
(4) ,电水壶的额定功率:,
由 可得电水壶的电阻:,
当实际电压只有额定电压的 时,,
电水壶的实际功率:。
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