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1、
分類集訓(xùn)26 焦耳定律
命題分類集訓(xùn)
焦耳定律的理解和應(yīng)用
1.(2015曲靖中考3題3分)下列現(xiàn)象或裝置,利用了電流熱效應(yīng)的是( C )
①電視機(jī)后罩有許多小孔;②電動(dòng)機(jī)外殼上裝散熱片;③長(zhǎng)期不用的電視機(jī)隔段時(shí)間通一次電;④白熾燈;⑤電腦機(jī)箱里裝有小風(fēng)扇;⑥電暖手寶
A.①②⑥ B.①②⑤
C.③④⑥ D.②③⑥
2.(2014曲靖中考14題3分)兩電阻R1∶R2=1∶2,將它們串聯(lián)在電路中,它們兩端的電壓之比為_(kāi)_1∶2__,相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_1∶2__。
3.(2015曲靖模擬)一臺(tái)線圈電阻為0.3Ω的電動(dòng)機(jī),接在12V的電源上時(shí),
2、通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A,在2min內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量是__9__J,轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是__711__J。
電熱器多檔位問(wèn)題
4.(2015昆明中考24題8分)在如圖所示的電路中,電源電壓不變,R1=3Ω,R2=6Ω。
(1)當(dāng)S1、S3斷開(kāi),S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為1A,求電源電壓。
解:當(dāng)S1、S3斷開(kāi),S2閉合時(shí),R1、R2串聯(lián),U=I(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V
(2)當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開(kāi)時(shí),求:電路中的總功率;
解:當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開(kāi)時(shí),R1、R2并聯(lián),R總===2Ω,P總===40.5W
(3)當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開(kāi)時(shí),求:通電1min
3、,電阻R1產(chǎn)生的熱量。
解:Q1=t=×60s=1620J
5.(2014曲靖中考)小華購(gòu)買了一個(gè)暖手寶,某次小華測(cè)得暖手寶正常工作時(shí),袋內(nèi)0.3kg的水由19℃加熱到79℃耗時(shí)3min。若暖手寶的熱效率為70%,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),則:
(1)加熱過(guò)程中水吸收的熱量是多少?
解:水吸收的熱量為:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(79℃-19℃)=7.56×104J
(2)如圖為暖手寶的工作電路圖,發(fā)熱體的額定功率是多少?
解:發(fā)熱體做的功為:W===1.08×105J,發(fā)熱體的額定功率為:P===600W
(3)為
4、了使用更加安全,暖手寶內(nèi)部采用了雙重溫控保護(hù)開(kāi)關(guān),這兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)應(yīng)如何連接?
答:串聯(lián)
探究電熱多少與什么因素有關(guān)
6.(2015昆明八中模擬)在做“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小于采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明的容器中密閉了等量的空氣,U形管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化。
(1)如圖甲,若通電時(shí)間相同,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的__電阻__越大,產(chǎn)生的熱量越多。
(2)小剛采用了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的__電流_
5、_越大,產(chǎn)生的熱量越多。
(3)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法是__控制變量__法和轉(zhuǎn)換法。
,甲) ,乙)
考點(diǎn)限時(shí)沖刺
(時(shí)間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題4分,共32分)
1.(2015楚雄模擬)下列家用電器,主要利用電流熱效應(yīng)工作的是( D )
A.收音機(jī) B.電視機(jī)
C.電風(fēng)扇 D.電飯鍋
2.(2015呼和浩特中考)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,下面公式選用正確的是( B )
A.UIt B.I2Rt
C.(U2/R)t D.前面三個(gè)都可以
3.(2015宿遷中考)電爐中電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙,而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么
6、熱,主要是因?yàn)? D )
A.通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流
B.導(dǎo)線的絕緣皮隔熱
C.導(dǎo)線散熱比電阻絲快
D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻,導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量很少
4.(2015哈爾濱中考)電飯鍋是常用的家用電器,下列與之相關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A.組成材料中既有導(dǎo)體又有絕緣體
B.工作時(shí),利用了電流的熱效應(yīng)
C.工作時(shí),通過(guò)熱傳遞使食物溫度升高
D.與其他家用電器是串聯(lián)連接的
5.(2015武漢中考)下圖是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面的高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化,下列說(shuō)法正確的是(
7、C )
A.該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
B.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后,就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
C.通電一段時(shí)間后,左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大
D.該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來(lái)反應(yīng)電阻絲放出熱量的多少
6.(2015自貢中考)將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入同一家庭電路中,通電時(shí)間相同,下列說(shuō)法正確的是( C )
A.三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相同
B.電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多
C.電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多
D.電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多
7.(2015昆明模擬)將阻值為40Ω的
8、電阻絲接在電源兩端,通電10min,電流產(chǎn)生的熱量是1.5×103J,若將阻值為10Ω的電阻絲接入同一電源的兩端,通電10min,電流產(chǎn)生的熱量是( D )
A.1.5×103J B.3.75×103J
C.7.5×103J D.6.0×103J
8.(2015曲靖模擬)(多選)如圖所示,是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖,R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同,下列說(shuō)法正確的是( BCD )
A.甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等
B.丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍
C.丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍
D.丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍
二、填空題(每空3
9、分,共51分)
9.(2014唐山中考)為了探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,大偉小組采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中R1
10、產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系應(yīng)選擇__甲、乙__電阻絲。
,(第10題圖)) ,(第11題圖))
11.(2015蘭州中考)在做“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明的容器中密閉了等量的空氣。U形管中液面的變化反映了密閉空氣溫度的變化。此實(shí)驗(yàn)是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與__電阻__的關(guān)系,將此裝置接到電源兩端,通電一段時(shí)間后,電流在__B__容器中產(chǎn)生的熱量較多。在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,再接入原電路,還可以探究電流產(chǎn)生的熱量與__電流__的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是控制變量法和__轉(zhuǎn)換法__。
12.(2015襄陽(yáng)中考)電熱器是利
11、用電流的__熱效應(yīng)__工作的;在電飯鍋、電熨斗、電風(fēng)扇中,不屬于電熱器的是__電風(fēng)扇__。
13.(2015上海中考)某導(dǎo)體兩端的電壓為6伏,10秒內(nèi)通過(guò)該導(dǎo)體橫截面的電荷量為6庫(kù),通過(guò)該導(dǎo)體的電流為_(kāi)_0.6__安,這段時(shí)間內(nèi)電流做功為_(kāi)_36__焦,該導(dǎo)體的電阻為_(kāi)_10__歐。
14.(2015宿遷中考)某家用電熱水壺的額定功率是1.5kW,正常工作3min,該電熱水壺消耗的電能是__2.7×105__J,不計(jì)熱量損失,可將1.5L初溫為20℃的水加熱到__62.9__℃。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J(kg·℃),結(jié)果保留一位小數(shù)]
15.(2015北京
12、中考)電烙鐵的銘牌上標(biāo)有“220V 25W”字樣,它正常工作20s,消耗電能__500__J。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(4分)
16.(2015北京中考)如圖所示,實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)完全相同的燒瓶,燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等,初溫相同的煤油,完全相同的溫度計(jì),燒瓶?jī)?nèi)還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R1和阻值為5Ω的電阻絲R2。實(shí)驗(yàn)桌上還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電阻箱和開(kāi)關(guān)各一個(gè),電流表和停表各一塊,導(dǎo)線若干。小新利用上述實(shí)驗(yàn)器材證明“電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)”。
小新的主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①將電阻箱、電流表及圖所示的裝置甲等電路元件串聯(lián)接入電路中,將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω。
②閉合開(kāi)關(guān),同
13、時(shí)按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí),記錄電流表的示數(shù)為0.3A,通電時(shí)間為2min時(shí),停止計(jì)時(shí),記錄此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)40℃,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
③用圖所示的裝置乙替換電路中的裝置甲,將電阻箱的阻值調(diào)為10Ω,閉合開(kāi)關(guān),同時(shí)按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí),觀察電流表示數(shù)仍為0.3A,當(dāng)溫度計(jì)示數(shù)為40℃時(shí),停止計(jì)時(shí),讀出通電時(shí)間5min,記錄數(shù)據(jù),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
于是小新認(rèn)為“電流表通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)”。
請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題:
(1)小新實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題:__沒(méi)有控制時(shí)間一定__。
(2)請(qǐng)你針對(duì)小新實(shí)驗(yàn)過(guò)程匯總存在的問(wèn)題,寫出改進(jìn)措施:__加熱相同的時(shí)間,觀察溫度計(jì)示數(shù)變化__。
四、綜合題(
14、13分)
17.(2015廣東中考)圖中是某款有加熱和保溫功能的電熱飲水機(jī)電路原理圖,機(jī)內(nèi)有溫控開(kāi)關(guān)S0。該飲水機(jī)的部分參數(shù)已知:額定電壓為220V,加熱時(shí)的總功率為880W,保溫時(shí)的功率為40W,R1、R2為加熱電阻絲。(假設(shè)它們的阻值不變)求:(計(jì)算結(jié)果若不能整除,保留一位小數(shù))
(1)當(dāng)S和S0閉合時(shí),飲水機(jī)處于什么狀態(tài)?此時(shí)電路的總電流是多大?
解:當(dāng)S和S0同時(shí)閉合,飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),根據(jù)題目可知,總電壓U總是220V,總功率P總是880W,總電流是:I總===4A
(2)在加熱狀態(tài)下,電阻絲R1的阻值為多少?
解:在額定電壓下,電阻R1消耗功率為:P1=P總-P保溫=880W-40W=840W,因?yàn)镽1和R2并聯(lián),所以U1=220V,R1==≈57.6Ω
(3)傍晚用電高峰期,若實(shí)際電壓只有200V時(shí),飲水機(jī)加熱的實(shí)際總功率是多大?
解:由題目可知,U實(shí)=200V,U額=220V,P總=880W,∵飲水機(jī)總電阻不變,∴=()2,P實(shí)總=()2×P總=()2×880W≈727.3W。
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