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1、
分類集訓26 焦耳定律
命題分類集訓
焦耳定律的理解和應用
1.(2015曲靖中考3題3分)下列現象或裝置,利用了電流熱效應的是( C )
①電視機后罩有許多小孔;②電動機外殼上裝散熱片;③長期不用的電視機隔段時間通一次電;④白熾燈;⑤電腦機箱里裝有小風扇;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,將它們串聯在電路中,它們兩端的電壓之比為__1∶2__,相同時間內電流通過電阻產生的熱量之比為__1∶2__。
3.(2015曲靖模擬)一臺線圈電阻為0.3Ω的電動機,接在12V的電源上時,
2、通過電動機的電流為0.5A,在2min內電流產生的熱量是__9__J,轉化成的機械能是__711__J。
電熱器多檔位問題
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S1、S3斷開,S2閉合時,電流表示數為1A,求電源電壓。
解:當S1、S3斷開,S2閉合時,R1、R2串聯,U=I(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V
(2)當S1、S3閉合,S2斷開時,求:電路中的總功率;
解:當S1、S3閉合,S2斷開時,R1、R2并聯,R總===2Ω,P總===40.5W
(3)當S1、S3閉合,S2斷開時,求:通電1min
3、,電阻R1產生的熱量。
解:Q1=t=×60s=1620J
5.(2014曲靖中考)小華購買了一個暖手寶,某次小華測得暖手寶正常工作時,袋內0.3kg的水由19℃加熱到79℃耗時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,暖手寶內部采用了雙重溫控保護開關,這兩個溫控開關應如何連接?
答:串聯
探究電熱多少與什么因素有關
6.(2015昆明八中模擬)在做“電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗時,小于采用了如圖甲所示的實驗裝置。兩個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,若通電時間相同,發(fā)現B玻璃管內液面上升較高,這表明:在電流和通電時間相同的情況下,導體的__電阻__越大,產生的熱量越多。
(2)小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置,通電相同時間,發(fā)現A玻璃管液面上升較高,這表明:在電阻和通電時間相同的情況下,通過導體的__電流_
5、_越大,產生的熱量越多。
(3)該實驗中用到的研究物理問題的方法是__控制變量__法和轉換法。
,甲) ,乙)
考點限時沖刺
(時間: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工作的是( D )
A.收音機 B.電視機
C.電風扇 D.電飯鍋
2.(2015呼和浩特中考)判斷電流通過導體產生的熱量,下面公式選用正確的是( B )
A.UIt B.I2Rt
C.(U2/R)t D.前面三個都可以
3.(2015宿遷中考)電爐中電阻絲通電一段時間后變得很燙,而連接電爐的導線卻不怎么
6、熱,主要是因為( D )
A.通過導線的電流小于通過電阻絲的電流
B.導線的絕緣皮隔熱
C.導線散熱比電阻絲快
D.導線的電阻遠小于電阻絲的電阻,導線上產生的熱量很少
4.(2015哈爾濱中考)電飯鍋是常用的家用電器,下列與之相關的說法錯誤的是( D )
A.組成材料中既有導體又有絕緣體
B.工作時,利用了電流的熱效應
C.工作時,通過熱傳遞使食物溫度升高
D.與其他家用電器是串聯連接的
5.(2015武漢中考)下圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置,兩個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密閉空氣溫度的變化,下列說法正確的是(
7、C )
A.該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系
B.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后,就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系
C.通電一段時間后,左側U形管中液面的高度差比右側的大
D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反應電阻絲放出熱量的多少
6.(2015自貢中考)將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入同一家庭電路中,通電時間相同,下列說法正確的是( C )
A.三個用電器產生的熱量相同
B.電風扇產生的熱量最多
C.電烙鐵產生的熱量最多
D.電視機產生的熱量最多
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,是某電器內部的電路結構圖,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“電流產生的熱量與電阻大小的關系”,大偉小組采用了如圖所示的實驗裝置,其中R1
10、產生的熱量與電阻的關系應選擇__甲、乙__電阻絲。
,(第10題圖)) ,(第11題圖))
11.(2015蘭州中考)在做“電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗時,采用了如圖所示的實驗裝置,兩個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。此實驗是為了探究電流產生的熱量與__電阻__的關系,將此裝置接到電源兩端,通電一段時間后,電流在__B__容器中產生的熱量較多。在電路中串聯一個滑動變阻器,再接入原電路,還可以探究電流產生的熱量與__電流__的關系。該實驗中用到的物理研究方法是控制變量法和__轉換法__。
12.(2015襄陽中考)電熱器是利
11、用電流的__熱效應__工作的;在電飯鍋、電熨斗、電風扇中,不屬于電熱器的是__電風扇__。
13.(2015上海中考)某導體兩端的電壓為6伏,10秒內通過該導體橫截面的電荷量為6庫,通過該導體的電流為__0.6__安,這段時間內電流做功為__36__焦,該導體的電阻為__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·℃),結果保留一位小數]
15.(2015北京
12、中考)電烙鐵的銘牌上標有“220V 25W”字樣,它正常工作20s,消耗電能__500__J。
三、實驗探究題(4分)
16.(2015北京中考)如圖所示,實驗桌上有兩個完全相同的燒瓶,燒瓶內裝有質量相等,初溫相同的煤油,完全相同的溫度計,燒瓶內還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R1和阻值為5Ω的電阻絲R2。實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、電阻箱和開關各一個,電流表和停表各一塊,導線若干。小新利用上述實驗器材證明“電流通過電阻產生的熱量跟電阻阻值大小有關”。
小新的主要實驗過程如下:
①將電阻箱、電流表及圖所示的裝置甲等電路元件串聯接入電路中,將電阻箱的阻值調為5Ω。
②閉合開關,同
13、時按下停表開始計時,記錄電流表的示數為0.3A,通電時間為2min時,停止計時,記錄此時溫度計的示數40℃,斷開開關。
③用圖所示的裝置乙替換電路中的裝置甲,將電阻箱的阻值調為10Ω,閉合開關,同時按下停表開始計時,觀察電流表示數仍為0.3A,當溫度計示數為40℃時,停止計時,讀出通電時間5min,記錄數據,斷開開關。
于是小新認為“電流表通過電阻產生的熱量跟電阻阻值大小有關”。
請根據以上敘述回答下列問題:
(1)小新實驗過程中存在的問題:__沒有控制時間一定__。
(2)請你針對小新實驗過程匯總存在的問題,寫出改進措施:__加熱相同的時間,觀察溫度計示數變化__。
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電路原理圖,機內有溫控開關S0。該飲水機的部分參數已知:額定電壓為220V,加熱時的總功率為880W,保溫時的功率為40W,R1、R2為加熱電阻絲。(假設它們的阻值不變)求:(計算結果若不能整除,保留一位小數)
(1)當S和S0閉合時,飲水機處于什么狀態(tài)?此時電路的總電流是多大?
解:當S和S0同時閉合,飲水機處于加熱狀態(tài),根據題目可知,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,因為R1和R2并聯,所以U1=220V,R1==≈57.6Ω
(3)傍晚用電高峰期,若實際電壓只有200V時,飲水機加熱的實際總功率是多大?
解:由題目可知,U實=200V,U額=220V,P總=880W,∵飲水機總電阻不變,∴=()2,P實總=()2×P總=()2×880W≈727.3W。
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