《焦耳定律及其应用》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习焦耳定律及其应用习题集基础训练（易）1某电炉安在家庭电路上，在1min内消耗的电能是3104J，则电炉的功率是_W，电炉丝的电阻是_。（易）2下列不属于利用电流热效应工作的是（ ）A电饭锅 B电动机 C电炉 D电暖风（易）3下列情况中属于防止电热危害的是（ ）A电视机背后有散热窗B家电长时间停用，隔一段时间应通电一次C家庭电路一般安装自动保护装置，当电流过大时，自动切断电路D大型爆破工程，用电热装置引发炸药。（中）4一台“220V，60W”的电扇、一只“220V，40W”的白炽灯，一只“220V，60W”的电热器，同时接在220V的电压下，相同时间内，它们产生的热量（ ）A电扇最多 B白炽灯最多 C电热器最多 D一样多（中）5某养鸡场自制了一台电热孵化器用来孵鸡雏，孵化器工作时通过电阻丝的电流是10A，每分钟产生1.32105J的热量，求：（1）这台孵化器的电功率；（2）电阻丝工作时的电阻；（3）电阻丝工作1h消耗的电能。【答案】1500；96.82B3A4C5（1）因孵化器产生的热量等于它消耗的电能，即，所以孵化器的电功率为=2200W；（2）由变形得电阻丝工作时电阻为=22；（3）电阻丝工作1h消耗的电能为=(10A)2223600s=7.92106J。说明：电阻丝工作1h消耗的电能也可以这样算：2.2kW1h=2.2kWh=2.23.6106J=7.92106J。提高训练（易）1电流通过导体就是要产生热量，这种现象称为电流的 。（易）2某导体的电阻是20，接在电压为12V的电源两端，通电5分钟，该电阻上产生的热量是 J，它所消耗的电能是 J。（易） 3电热有时是有益的，举出三个利用电热工作的用电器， 、 、 ；有时又是有害的，例如：_、 、 等这些用电器工作时，电热器是有害的。（易）4电路上的电线接头处往往更容易发热，原因是： 。（中）5有甲、乙两只电炉，分别标有“220V，500W”和“220V，1000W”字样，若把它们串联在电压为220V的电路中，发热量较大的是 ，若将他们并联在220V的电路中发热量较大的是 。（中）6一定值电阻，接入220V的电路中，与接入110V的电路中，在相同时间内所产生的热量之比Q1Q2= ；若在另外两个电路中，通过的电流之比为12，则在相同时间内所产生的热量之比是Q3Q4= 。（易）7一用电器通过的电流是0.6A，t时间内放出的热量是Q，如果通过它的电流增至1.8A，在相同的时间内放出的热量为 。（中）8为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的是( )A并联一根阻值相等的电阻丝B串联一根阻值相等电阻丝C实电热器两端的电压增加一倍，D将电阻丝从中间剪成两段，然后将他们并联起来使用（易）9下列用电器中，属于利用电流热效应的是 ( )A电冰箱 B电烙铁 CVCD机 D电风扇（易）10现有甲乙两只电烙铁，已知电烙铁电阻R甲R乙，分别将这两只电烙铁，接入220V的电路中，则在相同时间内 ( )A甲放热多于乙放热B乙放热多于甲放热C两者放热一样多D无法比较谁放热多（难）11家用电熨斗为了适应各种不同布料的熨烫需要，设计了不同的温度档，“高温”“中温”“低温”及“停”。使用时即可使电熨斗上的温度达到所需要求。如下图所示，图甲是其原理图，图乙是开关的连接情况。（1）甲乙中开关各处于什么温度档，A 档，B 档，C 档；D 档。（2）若电熨斗内电阻丝R1=R2，最大功率为800W，则高温档总电阻为 ，中温档总电阻为 ，功率为 W，低温档总电阻为 ，功率为 _W。（难）12下图所示的是研究导体产生的热量与导体电阻大小的实验装置，（1）该实验的原理是什么？（2）小强发现课堂上老师用加热煤油的方法来比较导体产生热量的多少，所用时间较长，回家后想用另外一种方法来比较，请你帮他想另一种方法，并说明是怎么样比较导体发热多少的。【答案】1热效应22160、2160、评析：使用公式3电炉，电烙铁、电熨斗 电动机、电视机、电铃4接线处电阻大，产生的热量多 5甲；乙 评析：电炉的电阻R甲R乙，则当串联时，根据可知，甲发热量大；并联时，根据可知，乙的发热量大641；1479Q8A9B10A11（1）高温、中温、停、低温 （2）60.5、121、400、242、200【解析】（1）电源电压一定，由得电阻越小，发热功率越大。根据开关的状态，A中R1与R2并联，B中只有R2接入电路，C中R1R2都没有接入电路，D中R1与R2串联。并联时电阻最小，功率最大，A为高温档；串联时电阻最大，功率最小，D为低温档。（2）最高功率为800W；总电阻为=60.5。每只电阻丝的电阻R1=R2=121，中温档时功率=400W，低温档时总电阻R总=R1+R2=242，低温档时功率=200W。12（1）电流通过电阻丝产生的热量被煤油吸收，煤油吸热后，温度升高。通过比较温度计温度的高低，反映通电导体产生热量的多少。（2）方法一：用两相同的小纸片浸湿后，分别平放在串联在一起的通电导体上，观察小纸片变干所用时间的长短；方法二：可以用加热固体的方法比较，如在电阻丝上沾上质量相同的凡士林，通过观察电阻丝上的凡士林熔化所用的时间的长短进行比较；方法三：可以用加热气体的方法来比较，如把两个烧瓶密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管，通过观察细玻璃管中水柱位置的变化来比较。【点拨】在原理上，凡是与热现象有关的现象，都可以用获得（失去）热量的多少来体现，这也是物理上一种很重要的研究方法转换法的体现。拓展训练（难）（一）益智趣题现有两根完全相同的电热丝（元件符号是），电阻值均为60.5，一个单刀单掷开关，一个单刀双掷开关（元件符号），电源电压220V，导线若干。（1）请用给出的电阻，画出所有阻值不同的连接方式。（2）在绿色证书教育活动中，某学生科技小组征集为养鸡场孵化室设计一个调温电路的方案，要求：用题中给出的电阻和开关设计一个调温电路，要有尽可能多档位的调温功能，在虚线框内画出你所设计的电路图（其中电源已给出）。（3）请计算你所设计的电路中各档位的发热功率是多少瓦。【答案】（1）两根完全相同的电热丝连接到电源上的组合方式共有三种，如图所示。（2）利用一个单刀双掷开关和一个单刀单掷开关可以方便地改变两根电热丝的组合方式。图A和B所示的电路图就是具有三个档位调温功能的电路。（3）以图B为例分析（图A请同学们自己计算）。S1打开，S2接a，两根电热丝串联接在电源上，调温电路处于低温档，每根电热丝两端电压均为电源电压的一半，等于110V，其发热功率分别为=200W，电路的发热功率等于两根电热丝的功率之和，为P低=200W+200W=400W。S1打开，S2接b，只有一根电热丝单独接在电源上，调温电路处于中温档，电路的发热功率为=800W。S1闭合，S2接b，两根电热丝并联接在电源上，温度电路处于高温档，每根电热丝的发热功率=800W，电路的发热功率等于两根电热丝的功率之和，为P高=800W+800W=1600W。当S1闭合，S2接a时，电源短路，这是十分危险的，使用电路时必须注意这种情况不能发生。（难）（二）图题巧解如图所示是由阻值相同的电阻组成的四个电路图，如果电源电压都一样，在相同的时间里产生的热量最多的是（ ）A甲 B乙 C丙 D丁【答案】D（难）（三）奥赛殿堂1如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，灯L上标有“16伏4瓦”的字样，电源电压保持不变。（1）闭合开关S、S1、S2，电流表的示数为0.35安，此时灯L恰能正常发光，求电阻R1的大小；（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电压表的示数较（1）中变化了3.2伏，求此时电阻R2消耗的电功率（灯丝电阻不变）。【解答】（1）闭合开关S、S1、S2灯L与R1并联，R2被短路；由于灯L正常发光，所以电源电压U16伏，灯泡的电阻=64欧，通过灯L的电流0.25安，通过R1的电流I10.35安0