电与热(焦耳定律)

电与热

Part 1、电流的热效应

实验：下图在两个相同的烧瓶中装着等量煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中的电阻丝比乙瓶中电阻丝电阻大，两电阻丝串联后通电产生的热量使甲瓶中的煤油上升得快，这表明____________________________________________________________

（1）当减小接入电路中滑动变阻器的阻值时，会使甲瓶（或乙瓶）中的煤油上升得更快，这表明当________________________________________________________ （2）根据生活经验；当_____、______一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多。

C）

.例题和练习：1、下列关于如上左图所示实验的说法中错误

．．的是：（

A. 该实验研究的是电流的热效应

B. 实验中采用了控制变量法

C. 观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少

D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少

2、如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中A、B烧瓶中装的是水，C烧瓶中装的是煤油，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为R A、R B、Rc且R A=Rc>R B。当合上开关S通电一定时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾)，A、B、C瓶中温度计示数分别为T A、T B、T C。对三支温度计示数的判断，下列说法正确的是(均不计热损失，比热容C水>C煤油)：（C）

A．T A＝T B＜T C B．T A＝T C＞T B C．T C＞T A＞T B D．T A＞T B＞T C Part 2、焦耳定律

电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系：

1、一段阻值为60Ω的电阻丝接入到36V的电源上，在5 min 内共产生多少热量？

2、一只额定功率为600W的电饭煲，在220V的额定电压下工作，每分钟产生多少热量？

3、有一台电动机，线圈电阻为5Ω，当外加电压为220时，输出功率为1100W，则此时通

过线圈的电流I 和10分钟放出的热量Q分别是多少？

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一样多B．电风扇产生的热量最多

C．电视机产生的热量最多D．电烙铁产生的热量最多

5、用“220V 800W”的电热壶烧水，若不考虑能量损失，当把它接入110V的电源上时，

在16min内可将一壶水烧开，将该壶接在220V电源上时，烧开同样的一壶水所需时间为（）

A、8min

B、4min

C、64min

D、32min

6、一个电阻接在某电路中，每分钟产生的热量为Q，若要它每分钟产生的热量为1/4Q，则

可行的办法是（）

A、将它两端的电压改为原来的1/4

B、将它对折以后接入电路中

C、将它两端的电压改为原来的2倍

D、将A、B两项措施同时采用

7、两段铜导线，长度之比是3：1，横截面积之比4：1，通过电流之比是4：3，在相同时

间内两者产生的热量之比是（）

A、1：1

B、4：3

C、3：1

D、16：9

8、如上图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是( )

A. R两端的电压为6V

B. 通过电动机的电流为6A

C. 电阻R消耗的电功率为144W

D. 电动机消耗的电功率为6W

9、有两电阻R1=5Ω、R2=8Ω，把它们串联在一起接在某一电源两端，在2min时间内它们产生的热量之比为_________；把它们并联接在同一电源两端时在2min时间内它们产生的热量之比为_________。

总结：

Part 3、焦耳定律的相关计算题

1、下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB 、CD 、EF 三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W 。

（1）电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为 A 。（结果保留两位小数）

（2）开关分别处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为 120 W 、 W 。

（3）开关分别处于“3”档时，电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦？

2、在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A ，电压表的最程为0～3V ，R 3＝4Ω。求

（1）只闭合开关S 1时，电路在2s 时间内消耗的功率产生的电热为8J ，则电源电压U =?

（2）只闭合开关S 2时，灯泡R ,1正常发光，10min 内R 3消耗的电能为384 J ，则灯泡的电阻R 1=?

（3）只闭合开S 3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R 2的取值范围是多少?

3、下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。

⑴三脚插头上标着E 的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连。

⑵调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温档。小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。

⑶该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L 的水温度升高54℃需要42min ，那么电热锅的效率为多少？[c 水＝4.2×103J/(kg ·℃)] 保温功率小于(或等于)散热功率,81％