第4节-焦耳定律

第十八章电功率第4节焦耳定律功率习题作业1.电热的计算(公式法：Q＝W＝Pt)2.电热的计算(公式法：Q＝W＝Pt、P＝U2/R)3.电热的计算(公式法：Q＝W＝Pt、P＝UI)4.探究电热与电阻的关系(控制变量法、转换法)5.探究电热与电流的关系(控制变量法、转换法)6.计算电动机的电热11.【中考•威海】标有“220V

2000W”的电热水器容量50L，当电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量是__________J。若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是______min。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]2.1×1052点拨：电热水器装满水时水的体积：V＝50L＝50×10－3m3，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10－3

m3＝50kg，水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×50kg×1℃＝2.1×105J，消耗的电能：P＝P额＝2000W，给水加热的时间：12.【中考•扬州】在冬天学校为了让师生能喝上热水，买了多台电热水壶，其铭牌上标有“220V

10A”字样，求：(1)一台电热水壶正常工作210s消耗的电能。(2)若电热水壶放出的热量全部被水吸收，那么一台电热水壶210s内可将质量为多少kg初温为20℃的水加热到75℃？[c水＝4.2×103J/(kg•℃)]解：(1)电热水壶正常工作的电功率：P＝P额＝UI＝220V×10A＝2200W，电热水壶正常工作210s消耗的电能：W＝Pt＝2200W×210s＝4.62×105J；(2)若电热水壶放出的热量全部被水吸收，Q吸＝W＝4.62×105J，能加热的水的质量：13.【中考•临沂】某种电热毯是由内部嵌入一根较长的电阻丝制成的，铭牌如表所示。(1)正常工作时，通过电阻丝的电流是多少？(结果保留两位小数)(2)若睡前电热毯正常工作半小时可以达到舒适的温度，求30min内电流产生的热量是多少？产品名称：电热毯额定电压：220V规格：1.5m×1.2m额定功率：80W解：(1)电热毯正常工作时的电流(2)通电时间t＝30min＝1800s，电流产生的热量Q＝W＝Pt＝80W×1800s＝144000J。14.【中考•安徽】车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率是________W，工作30min，电流通过灯丝产生的热量是____________J。5497200点拨：已知车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率：P＝

＝54W。工作30min，电流通过灯丝产生的热量是：Q＝W＝Pt＝54W×30×60s＝97200J。15.【中考•镇江】如图所示的电路，电源电压不变，R1＝40Ω，R2＝60Ω，通过R1的电流I1＝0.3A，求：(1)电源电压；(2)R2消耗的电功率；(3)通电1min，电阻R1上产生的热量。解：(1)电源电压U＝I1R1＝0.3A×40Ω＝12V。(2)R2消耗的电功率P2＝U2/R2＝(12V)2/60Ω＝2.4W。(3)通电1min，电阻R1上产生的热量Q＝U2t/R1＝(12V)2×60s/40Ω＝216J。或Q＝I12R1t＝(0.3A)2×40Ω×60s＝216J。或Q＝UI1t＝12V×0.3A×60s＝216J。16.【中考•泉州】阻值为100Ω的电炉丝接在电压为220V的电路中，则通过电炉丝的电流是______A，电炉丝通电10s内产生的热量是________J。2.24840点拨：电流I＝U/R＝220V/100Ω＝2.2A，电炉丝通电10s内产生的热量Q＝W＝UIt＝220V×2.2A×10s＝4840J(或Q＝I2Rt＝(2.2A)2×100Ω×10s＝4840J、或Q＝U2t/R＝(220V)2×10s/100Ω＝4840J)。17.某电炉的额定电压是220V，接入某电路时正常工作，测得电炉在20s内产生的热量为17600J。求：(1)电炉的电阻是多少？(2)电炉的额定功率是多少？解：(1)通过电炉的电流为电炉的电阻R

＝U/I

＝220V/4A＝55Ω。(2)电炉的额定功率P＝UI＝220V×4A＝880W。18.【中考•广东】用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验(甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平)。(1)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的__________来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的探究方法是____________。(2)通过对比观察，________(填“甲”或“乙”)容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越________，导体产生的热量越多。高度差转换法乙大19.在如图所示的实验电路中，R1、R2是两个电阻圈，R1的阻值大于R2的阻值，电阻圈上各夹一根火柴。接通电路，一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃，这说明电流通过电阻时会产生热，将_____能转化为_________能。若继续进行以下实验：电内(或热)(1)断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使滑动变阻器接入电路的阻值较大。接通电路，经历时间t1，R1上的火柴先被点燃。这说明，在电流和通电时间相同的情况下，________越大，产生的________越多。(2)断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使滑动变阻器接入电路的阻值较小。接通电路，经历时间t2，R1上的火柴先被点燃，比较发现t2小于t1。由此推理，在电阻和通电时间相同的情况下，____________越大，产生的热量越多。电阻热量电流点拨：电流通过电阻发热，消耗电能，得到内能，将电能转化为内能。(1)R1上的火柴先被点燃，说明相同时间内电流通过R1产生的热量多，原因是R1的阻值大于R2的阻值。(2)电路中电阻小，通过R1的电流大，R1上的火柴被点燃所花费的时间少，这说明在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。20.【中考•衡阳】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。(1)实验中通过____________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与__________的关系。(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与______(填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。气球体积电阻电流C点拨：(2)甲装置中阻值不相等的两电阻串联，则两电阻中的电流、通电时间相等，可探究电流产生的热量与电阻的关系。(3)由乙装置可知两电阻并联，而与B气球和D气球相通的电阻丝阻值相等，电流不同，可探究电流产生的热量与电流的关系。(4)由公式Q＝W＝

知与C气球相通的电阻丝R1产生的热量最多。21.