第4節焦耳定律知識要點基礎練知識點1電流的熱效應1.下列用電器中,利用電流熱效應工作的是(A)A.電暖氣B.計算器C.電視機D.筆記本電腦2.如圖所示,為“探究電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗電路,以下說法正確的是(D)A.閉合開關S1、S2,通過三根電阻絲的電流相同B.先閉合開關S1,再閉合開關S2,電流表示數保持不變C.閉合開關S1、S2一段時間后,右邊U形管內的液面差比左邊U形管內的液面差大D.先閉合開關S1,再閉合開關S2,通過右容器中電阻絲的電流變小知識點2焦耳定律3.電爐絲通電后熱得發紅,而跟電爐絲連接的銅導線不怎么熱,這是因為雖然通過電爐絲和銅導線的電流相同,但電爐絲的電阻比銅導線的大得多,根據P=I2R可知,電流通過電爐絲產生熱量的功率遠遠大于通過銅導線產生熱量的功率。4.某阻值為4 的定值電阻,通過的電流為0.5 A,則1 min內產生的熱量是(C)A.2 JB.30 JC.60 JD.120 J5.兩個電阻R1=20 和R2=30 串聯在電路中,經過一段相同時間,它們產生的熱量之比Q1Q2為(C)A.11B.32C.23D.496.一臺“220 V60 W”的電風扇、一盞“36 V60 W”的白熾燈和一只“110 V60 W”的電加熱器各自在額定電壓下工作,比較它們通電時間相同時產生的熱量(B)A.電風扇最多B.電加熱器最多C.白熾燈最多D.三者一樣多知識點3電熱的利用和防止7.在炎熱的夏天,電視機連續使用較長時間后,要停一會,但如果長期停止使用,隔一段時間要通電一次。這是因為電熱在起作用,前者是為了散熱,后者是為了驅潮。8.下列事例中,能防止電熱造成危害的是(A)A.收音機、電視機的機殼上開有許多小孔B.高空飛行員所穿衣服里的電熱保暖裝置C.用于烘干物體的電烘箱D.大型爆破工程中常常用電熱裝置引爆炸藥綜合能力提升練9.一臺電動機正常工作時,兩端的電壓為220 V,通過線圈的電流為10 A,若此線圈的電阻為2 ,則它的電功率是2200 W,這臺電動機1 min內產生的熱量是1.2104 J。10.用粗細均勻的電熱絲加熱燒水,通電10 min可燒開一壺水,若將電熱絲對折起來使用,電源電壓不變,則燒開同樣一壺水的時間小于(選填“大于”“小于”或“等于”)10 min。11.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,燈泡標有“6 V3 W”字樣,當開關S閉合時,燈泡L正常發光,電流表的示數為0.8 A,則電阻R=20;通電10 s,電阻R上產生的熱量為18J。12.嚴寒冬季,我國北方哨兵腳上穿有電熱靴。一只靴內加熱電路如圖所示,電源電壓恒定,S2為三擋旋鈕開關(金屬片M可分別撥至a、b、c處),電阻絲R1、R2規格相同且阻值不變,b為電阻絲R1的中點。這只電熱靴的低溫擋為6 W,則其中溫擋和高溫擋分別為(A)A.8 W,12 WB.8 W,24 WC.12 W,18 WD.12 W,24 W13.小亮想探究電流通過電阻時產生的熱量Q與電阻R的關系。他選用了以下實驗器材:兩個完全相同的燒瓶,燒瓶內分別裝有質量和初溫相同的水和煤油,相同的溫度計A和B、阻值為R1和R2的電阻絲(R1R2),還有滿足實驗要求的電源、滑動變阻器、電流表、開關、導線。他連接了如圖所示的電路,進行了如下實驗:閉合開關通電一段時間后,記錄下溫度計A的示數為t1,溫度計B的示數為t2,發現t1t2。請根據以上敘述回答下列問題:(1)小亮探究問題中的自變量是電阻,因變量是電流產生的熱量;(2)實驗中是通過觀察溫度計示數的變化來反映電流產生熱量多少的;(3)通過上述實驗現象小亮認為:在電流和通電時間相同時,電阻越大,產生的熱量越多。請指出小亮實驗過程中存在的問題:沒有進行多次實驗,沒有控制燒瓶中為同種液體,寫出改進措施:在燒瓶中裝入同種液體并選用不同的電阻進行多次實驗;(4)若用該實驗裝置探究電流通過電阻時產生的熱量Q與電流I的關系,還需要增加的測量儀器是秒表。14.如圖所示電路,電阻R的阻值為50 ,滑動變阻器R的最大阻值為100 ,電源電壓保持10 V不變,閉合開關。求:(1)當P移至a端時,電阻R消耗的功率;(2)當P移至b端時,電路中的電流大小和通電2 min產生的熱量。解:(1)當P移至a端時,兩電阻并聯,電阻R消耗的功率P=2 W(2)當P移至b端時,R被短路,電路中的電流I=0.1 A通電2 min產生的熱量Q=I2Rt=(0.1 A)2100 120 s=120 J15.某電熱水壺內部電熱絲的阻值為40 ,接在電路中后通過的電流為5 A,通電8 min,能夠將2 kg的水從20 加熱到70 ,不計溫度對電熱絲阻值的影響,已知水的比熱容為4.2103 J/(kg)。求:(1)這壺水吸收的熱量;(2)此電水壺的熱效率。解:(1)這壺水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)2 kg(70 -20 )=4.2105 J(2)電熱絲產生的熱量Q放=I2Rt=(5 A)240 860 s=4.8105 J電熱水壺的熱效率=100%=100%=87.5%拓展探究突破練16.小翔隨爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器,它的工作電路圖和銘牌如圖所示(圖中R是加熱電阻,其電阻不隨溫度而變化)。則:(1)電熱水器正常工作時,電路中電流是多大(結果保留一位小數)?(2)電熱水器正常工作15 min,加熱電阻R消耗的電能是多少千瓦時?(3)根據題中電路圖,再給你一個加熱電阻R0和兩個開關S1、S2,請你對該電熱水器進行電路改裝。設計要求:不同季節電熱水器的額定功率不同,夏天額定功率是2000 W,春、秋兩季額定功率是4000 W,冬季額定功率是6000 W,請畫出改裝后的電路圖,并計算R0。解:(1)電熱水器正常工作時的電流I=18.2 A(2)正常工作時間t=15 min=0.25