焦耳定律
一.选择题
1.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生热量是( C )
A.电风扇最多
B.电视机最多
C.电烙铁最多
D.一样多
2.历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是( D )
A. 安培
B. 伏特
C. 奥斯特
D. 焦耳
3.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线不怎么热,主要是因为( D )
A.导线的绝缘皮隔热B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C.导线散热比电熨斗快D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
4.将两电热丝R1、R2串联起来,分别放在等质量同温度的甲乙两杯水中,并接入电路,如图所示。
若R1>R2,一段时间后,水温更高的是(A)
A.甲 B.乙 C.甲乙一样 D.无法确定
5.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是:( C )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲C.丁、甲、乙、丙D.丙、乙、甲、丁
6.如图所示,将两根电热丝R1与R2串联在电路中,若R2=5R1,则火柴先被点燃的是(B)
A.在R1上的火柴B.在R2上的火柴
C.同时点燃D.无法判断
7.如图是某人家里电热锅的工作原理图电热锅有高中低三档功率.若三档中只有一档因某只开关发生短路而
不能工作,则下列判断正确的是(C)
A.高温档与中温档一定都能工作 B.低温档与高温档一定都能工作
C.中温档一定能工作D.低温档一定能工作
8.小杰在进行电工实验时,发现电烙铁在使用时处于高温状态,断开电源再使用时又需较长时间加热.他想
设计一个使用时处于高温状态,待用时处于保温状态的电路.下列电路图中符合要求的是(图中R为电烙铁的电热丝)(BD )
A B C D
9.白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状,这样做的目的是( C )
A.尽量减小灯丝的电阻
B.便于灯丝散热,防止灯丝熔断
C.减少灯丝散热,提高灯丝的温度
D.减少灯丝在高温时的升华
10.田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮,对这种现象判读那正确的是( C )
A.客厅白炽灯两端的电压大
B.客厅白炽灯灯丝的电阻大
C.客厅白炽灯灯丝的电流大
D.以上判断都有可能
11.在如图所示的电路中,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L拉在离电源很近的A、B两点时,灯泡L的功率为25瓦,若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时,灯泡L的功率为16瓦。
则此时输电导线(A)C、BD共同消耗的功率为( C )
(A) 1瓦(B) 2瓦(C) 4瓦(D) 9瓦
12.如图所示,甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选择电路:( D )
13.将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为25瓦,若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为16瓦,设灯丝电阻不变,则此电阻消耗的电功率是( B )
A. 2瓦
B. 4瓦
C. 8瓦
D. 9瓦
14.把一个1.5欧的电阻与一个用电器串联后接到电压是7伏的电源上,要想使用电器消耗的功率是8瓦,则这个电源供给用电器的电流可能是( AC )
A. 2安
B. 3.5安
C. 2.67安
D. 2.31安
15.某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”,小灯泡的额定电流为0.3A。
该同学将滑动变阻器置于最大阻值后,闭合开关,电流表、电压表读数分别为2V和0.2A,接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点,则小灯泡的额定功率为:(C )A.0.9W ; B.0.4W; C.1.35W ; D.无法确定.
16.用两个相同的加热器分别对同种液体甲、乙同时加热(不计热损失),得到了它们的温度随时间变化的
图线如图所示,则下列对它们的质量大小进行判断的说法,正确的是:
A、甲的质量大;
B、乙的质量大;
C、甲、乙的质量一样大;
D、条件不足,无法确定.
二.填空题
3.如图所示,定值电阻R1=30Ω,闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片时,电压表示数变化范围是12V~18V,则电源电压为18 V,当电压表示数为12V,1min内R1产生的热量是288 J。
4.利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三档的家用电火锅,其发热体电阻丝如图5所示. A、B、C为三个接线柱,B是电阻丝中点的接线柱. 相信你一定能帮助该厂完成以下工作.
(1) 说明各挡位的连接方法(文字表述)
.
(2) 如果低温档发热功率为200W,那么:
;
5.甲、乙灯泡串联接入电压一定的电路中,甲灯的功率为P甲,乙灯的功率为P乙;若把甲灯和乙灯并联接
入同一电路中,则甲灯的功率为。
6.将一盏灯接在电源电压不变的电路中使用时,它的电功率是40瓦。
如果将灯L跟电阻R串联后接到同一电源上,电阻R10秒内电流做了36焦耳的功,此时灯的功率是32.4W 。
(R L>R)
三.计算题
1.一种家用电熨斗的规格为"220V 1100W".在额定电压下,这种电熨斗工作时的电流是多少?下作lmin产生的热量是多少?
2.某电热水壶的铭牌如下表所示。
小菲研究有关资料后得知,在正常情况下用9min可烧开一壶20℃的水(在1标准大气压下)。
一天她用这个热水壶,烧开同样的一壶水却用了10min。
问:
(1)烧开这壶水需要吸收多少热量?
(2)当时的电压是多少?(计算结果保留一位小数)
(3)烧开同样一壶水所用的时间不同的主要原因?
3.如图22所示的电路中,电源两端电压U保持不变。
当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电阻R3消耗的电功率P3为5W,电阻R1消耗的电功率为P1。
当开关S1S2都闭合时,电流表的示数I2为1.5A,电压表的示数为U2,电阻R1消耗的电功率为P1′。
已知P1:P1′=4:9,U1:U2=8:3。
求:
(1)电流表的示数I1;
(2)电源两端的电压U;
(3)当开关S1S2都闭合时,通电8min,电阻R1放出的热量。
(1)2I1=I2=2A
(2)
4.如图16所示,R1=400Ω,R3的变阻范围是0~20Ω,电源电压U保持12V不变。
(1)当K断开、滑片P滑到B点时,电路消耗的总功率是1.2W,求R2的阻值;
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,求电路中每分钟释放的总热量。
(1)当K断开、滑片P滑到B点时,R1被断路,R2与R3串联。
电路的总电流为:I===0.1A……………………(1分)
R3两端的电压为:U3=IR3=0.1A×20Ω=2V
R3两端的电压为:U2=U-U3=12V-2V=10V
R2===100Ω…………………………………… (2分)
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,R1与R2并联,它们的总电阻为:
R===80Ω…………………………(1分)
电路中每分钟释放的总热量为:
Q=t=×60S=108J………………………………(2分)
5.如图甲所示电路,电源电压为12V,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,当开关S闭合时,
电流表A的示数为0.2A。
求:
(1)电压表V的示数;
(2)R2消耗的功率;
(3)滑动变阻器的滑片P移到另一位置时,
电压表V1的示数如图所示乙所示,
求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(1)4V; (2)1.6W; (3)100Ω或4Ω.
6.如图16所示,R1=400Ω,R3的变阻范围是0~20Ω,电源电压U保持12V不变。
(1)当K断开、滑片P滑到B点时,电路消耗的总功率是1.2W,求R2的阻值;
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,求电路中每分钟释放的总热量。
(1)当K断开、滑片P滑到B点时,R1被断路,R2与R3串联。
电路的总电流为:I===0.1A……………………(1分)
R3两端的电压为:U3=IR3=0.1A×20Ω=2V
R3两端的电压为:U2=U-U3=12V-2V=10V
R2===100Ω…………………………………… (2分)
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,R1与R2并联,它们的总电阻为:
R===80Ω…………………………(1分)
电路中每分钟释放的总热量为:
Q=t=×60S=108J………………………………(2分)
7.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当合上开关S1,断开开关S2和S3时,电灯R1正常发光,电压表示数为6V;当合上开关S1,S2,断开S3时,电流表示数为1A;当合上S3,断开S1、S2时,灯R1的实际功率为其额定功率的1/9,R2消耗的功率为0.6W,求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。