第4节焦耳定律

第4节焦耳定律1.如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1､R2的电阻丝R1<R2分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源｡通电相同时间后，水槽中水温最高的是()D2.在某电压下用两个不同的电热丝烧开水，不计热量损失，单独用第一个烧，用时t1，单独用第二个烧同样的水，用时t2｡如果把两电热丝并联使用，接在相同电压下一起烧同样的水，所用时间为()A.B.C.t1＋t2

D.|t1－t2|A3.如图甲所示，将阻值为R0＝5Ω，R1＝10Ω，R2＝15Ω的三段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较_____________________来比较电阻丝产生热量的多少｡按图乙连接电路，将S置于1，通电1min，A､B两温度计示数分别升高t1和t2，R1的功率为P1，则t1___t2｡断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1min，A温度计示数升高t3，R2的功率为P2，则t1___t3，P1___P2｡(均选填“>”“<”或“＝”)温度计示数升高的多少<>>4.小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热油和水，因此，她对一些物理现象有了一定的感性认识，她猜想油的比热容比水小｡(1)能够支持她这一猜想的事实有_____｡A.相同条件下，油比水凉得快B.油能把食物炸得焦黄，而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发E.相同条件下，加热时油比水热得快AE(2)她设计了探究实验，如图所示电路，三个规格相同的锥形瓶内，分别装有质量相同､初温同为16℃的煤油或水｡①为比较水与煤油的比热容大小,应闭合开关_________，观察两支温度计______(填温度计序号)示数的变化｡在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为________J/(kg·℃)｡②为探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”，应只闭合开关____，观察两支温度计_____(填温度计序号)示数变化情况｡S1､S2､S3①③2.7×103

S2①②5.如图是某饮水机的电路原理简图，电热丝R1､R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温､开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”)，可以选择出温水或开水｡该饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W｡

已知R1､R0电阻值不随温度变化，

水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)｡求：(1)饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流I和电热丝R1的电阻值；解：(1)当“温､开水选择开关”处于断开状态时，R1与R0串联，电路中的总电阻最大，当“温､开水选择开关”处于闭合状态时，电路为R0的简单电路，电路中的总电阻最小，由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，饮水机放出的是温水；由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，饮水机放出的是热水，则R1＝R总－R0＝44Ω－R0＝44Ω－22Ω＝22Ω由P＝UI可得，出开水时电热丝中的电流I＝＝10A电热丝R0的电阻R0＝＝22Ω饮水机处于出温水状态时，电路的总电阻R总＝R0＋R1＝＝44Ω(2)需要100℃的开水0.5kg，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量；解：(2)水吸的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃－20℃)＝1.68×105J(3)如果电能转化为水的内能的效率是70%，饮水机实际电压为200V时，烧开这些水需要多少时间｡答：略解：(3)由η＝×100%可得，消耗的电能W＝×