18.4 焦耳定律
一.选择题(共6小题)
1.两个电热丝的阻值相等,把这两个电热丝串联起来使用时,烧开一壶水需要20分钟,如果把它们并联使用,烧开同样一壶水需要的时间是( ) A.5分钟 B.10分钟 C.20分钟 D.40分钟
2.如图所示在a、b、c、d四个相同的容器中,装有质量和温度相同的水,每个容器中都放有同种材料绕成的电阻线圈,其中Ra=Rc,Rb=Rd,Rb=1.5Ra,若同时通电,经过一段时间,这些容器中的水温从高到低的顺序是( ) A.a,b,c,d B.d,c,b,a C.c,d,b,a D.a,b,d,c
3.一台“220V 60W”的电扇,一个“220V 60W”的白炽灯,一个“220V 60W”的电烙铁,将它们并联接在220V的电压下,在相同的时间内,比较它们产生的热量,则( ) A.白炽灯最多 B.电烙铁最多 C.电扇最多 D.都一样多
4.在图所示的电路中,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合时,电压表V1、V2的示数之比为5:3,当开关S1闭合,S2断开时,电压表V1、V2的示数之比为3:2,在后一种情况下,全部通电时间内,电阻R1与R3产生的热量之比为( )
A.2:3 B.1:3 C.3:2 D.2:1
5.如图所示,在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油,通电后,两容器中的液体同时升到60℃,由此可知( )
A.R1=R2 B.R1<R2
C.R1>R2 D.条件不足,无法确定
6.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪此因素有关的实验,下列分析正确的是( ) A.本次探究实验中用到了控制变量法和等效替代法
B.此实验必须把甲、乙两图接在电压相同的电源两端实验结论才具有科学性
C.为了探究电热与电流的关系,应该选择乙实验
D.通电相同的时间,甲装置中左边U型管的高度差更大
二.多选题(共4小题)
7.如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图。此设备的作用是,夜晚对鸡舍内加温,同时增大光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,可增大鸡的产蛋量。电路图中R1、R2是电热丝。R1:R2:RL=1:2:2,S1、S2可以同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求。开关S闭合( )
A.S1、S2同时断开时,设备运行处于白天用电状态
B.S1、S2也同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态
C.S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2:1
D.S1、S2也同时闭合时,若电流表示数为6A,则R1的实际功率为880W
8.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.三个用电器产生的热量一样多
B.三个用电器中电流做的功一样多
C.电烙铁产生的热量最多
D.电流通过电烙铁做的功最多
9.要使电热器在单位时间内供热减少一半,以下方法中正确的是( )
A.电压不变,电阻增大到原来的2倍
B.电阻丝不变,把通过它的电流减少一半
C.把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半
D.保持电压不变,把电阻丝的电阻减小一半
10.下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电脑机箱内有小风扇
C.用电饭煲煮饭
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
三.填空题(共4小题)
11.如图所示,运用控制变量法,小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙(R甲<R乙)串联后,分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间,控制电流一定时,探究电流通过导体时产生的热与 的关系,通电后,温度计的示数升高,这是由电流的 效应引起的,其中, 瓶煤油的温度升高得快。
12.据报道:近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的,教训十分深刻。线路连接处接触不良引起火灾的原因是:当线路连接处接触不良时,该处的电阻将 (减小/增大),电流通过该接触处产生的热量 (减少/增多),从而使局部温度升高,同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 (减小/增大),…形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾。
13.如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置,R1和R2两电阻丝浸在质量和初温相同的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计。请回答下列问题:
(1)你认为在选取电阻丝时,R1和R2的阻值应 (填“相等”、不相等“”);
(2)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的;
(3)图中两电阻丝是 联的,采用这种连接方式的目的是 。
14.电流通过导体时导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。常见的白炽灯就是利用这一原理工作的。图1所示为小丽、小军、小梅三位同学与老师讨论这一现象时的情景。
(1)图1中,小军发表的观点应用到的物理知识是 。
根据小梅同学的猜想,他们讨论形成了一个问题:电流一定时,导体在一定时间内产生的热量与它的电阻有什么关系?
于是,小丽和小梅从实验室来了煤油、两只规格相同(有密封塞)的烧瓶、两根两端开口的细玻璃管、两根阻值不同的镍铬金丝等器材,并组装出图2所示的实验装置。
(2)在小丽和小梅的实验装置中,是通过 来反映电流在一定时间内产生热量的多少的。
(3)在物理学中,有些物理量的大小不易直接观察或测量,但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量,就可以像小丽和小梅这样用易于观测的量来反映不易直接观测的量。在下列问题的研究中,也用到这一物理学方法的是 。
A、在研究平面镜成像时,通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B、在研究影响动能的因素时,通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能大小
C、在研究电压作用时,通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
D、在研究电磁铁磁性时,通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱
(4)小军看了小丽和小梅的实验装置后认为,用温度计代替两端开口的细玻璃管,实验效果会更好。于是,他们拆除了密封塞和玻璃管,将合适的温度计悬挂在适当的位置,然后开始实验。在上述改进中,他们遗漏的一个重要操作是: 。
四.综合能力题(共1小题)
15.阅读材料,回答问题:
电热锅采用了不锈钢板焊接管筋的工艺生产,具有密封性能好,机械强度高的特点,是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中。电热锅具有多样功能:煎炸炒烙蒸闷涮等。节能环保:发热材料嵌入铸铁炉盘,使热能得到充分的利用。电热锅安全环保:设有多重安全保护,经国家强制安全CCC认证,无烟、无火,无电磁波、无微波辐射,对孕妇、婴幼儿无任何影响。防高温干烧,温度过高自动断电保护。电热锅经久耐用:发热材料采用高科技嵌入炉盘,发热材料与空气完全隔绝。炉体本身发热。锅具受热均衡,保证了食物的自然本。其铭牌如图乙所示: