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文档简介
第十五章
电能与电功率15.4
探究焦耳定律夯实基础1.下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是(
)A.电热孵化器孵小鸡B.电热水壶烧水C.电熨斗熨衣服D.“超导体”技术在远距离输电中的应用D2.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,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相同B.电风扇产生的热量最多C.电烙铁产生的热量最多D.电视机产生的热量最多C3.用阻值分别为R1、R2、R3的三根电热丝组成如图K15-4-1所示电路,且R1=R2<R3,实验探究“影响电流热效应的因素”,下列说法正确的是()A.图甲可以探究电流的热效应跟电阻的关系B.图乙可以探究电流的热效应跟电流的关系C.图丙可以探究电流的热效应跟通电时间的关系D.图丙可以探究电流的热效应跟电流、电阻的关系C4.用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图K15-4-2所示,通过a、b电流分别为Ia、Ib,a、b两端电压分别为Ua、Ub,a、b功率分别为Pa、Pb,a、b在相同时间内产生的电热分别为Qa、Qb。则下列说法正确的是()A.Ia=Ib,Ua<Ub,Pa<Pb,Qa<QbB.Ia>Ib,Ua<Ub,Pa<Pb,Qa<QbC.Ia=Ib,Ua>Ub,Pa<Pb,Qa>QbD.Ia=Ib,Ua<Ub,Pa>Pb,Qa<QbA5.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图K15-4-3甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图K15-4-3乙所示,闭合开关S,则R1、R2产生的热量之比为(
)A.2∶1
B.1∶2C.4∶1
D.1∶4A6.已知定值电阻R1∶R2=3∶4,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I1∶I2=______;若把它们串联在同一电路中,通电5min,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=______。4∶33∶47.如图K15-4-4是小明探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中装有颜色的液体,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等。电流(2)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________________________来显示甲、乙容器内空气温度的变化。(3)通过对比观察,______(填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越______导体产生的热量越多。(4)如果小明在做此实验时,在乙容器外可并联的电阻有1Ω,5Ω,10Ω,选择______Ω实验效果更加明显。U形管中液面的高度差甲大18.如图K15-4-5所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:(1)电流表A1的示数I1及电阻R2的阻值。(2)通电10s,电流通过电阻R1产生的热量。能力提升
(2)通电10s电流通过电阻R1产生的热量Q=I12R1t=(0.9A)2×10Ω×10s=81J。答:(略)9.一个电热水壶标有“220V880W”,计算:(1)它正常工作10min,消耗的电能是多少J?(2)电热水壶正常工作的电阻多少?(3)电热水壶装入2kg、20℃的水,忽略热量损失,若把这些水加热到70℃至少消耗多少电能?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]解:(1)10min内电热水壶消耗的电能W=Pt=880W×10×60s=5.28×105J。(3)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J,若不计热量损失,若把这些水加热到70℃至少消耗的电能W′=Q吸=4.2×105J。答:(略)(2)由电功率公式P=
的变形公式可知电热水壶电热丝的电阻R=
=55Ω。10.科普频道播出了这样一个有趣的实验:如图K15-4-6所示,若把粗细不均匀的铅笔芯(主要成分是石墨)放在一节9V电池的正、负极上,火柴头接触到铅笔芯越细的地方,火柴越容易被点燃。这是因为把铅笔芯放在一节9V电池的正、负极上,此时有电流通过铅笔芯,电流会产生热量,铅笔芯越细的地方,素养提升电阻越__
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