焦耳定律(1)

焦耳定律(1)
焦耳定律(1)

焦耳定律(1)

[知识归纳]

1、电流通过导体时电能转化为内能,这个现象叫电流的

2、英国物理学家最先精确地确定了电热与电流、电阻和通电时间的关系,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比,这个规律叫焦耳定律。

3、焦耳定律公式:Q=,电热的单位是,公式中,I、R、t的单位分别是、、

知识点一:电流的热效应

1、以下用电器中,利用电流热效应工作的是

〔〕

A、电脑

B、电热杯

C、电视机

D、电风扇

2、将规格都是〝220V 100W〞的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,以下说法正确的选项是〔〕

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

知识点二:焦耳定律

3、如图的装置可用来定性研究定律。将电阻R甲与R乙〔R甲>R乙〕串联在电路中是为了使和通电时间相同,通过温度计示数的变化可以比较的多少。

4、电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这主要是因为〔〕

A、导线的绝缘皮隔热

B、导线散热比电烙铁快

C、通过导线的电流小于通过电烙铁的电流

D、导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻

5、关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的选项是

〔〕

A、根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

B、根据Q=

2

U

t

R

可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

C、根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关

D、根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

6、电烙铁是根据制成的,一只电烙铁正常工作时的电阻为1210Ω,它的额定电压是220V,那么它的额定功率是W,通电10 min,产生的热量是J。

7、某电饭锅内有R0=44 Ω、R=2156Ω的两根电热丝,将它接入电路,如下图。当s分别置于〝1”挡和〝2”挡时,

3题图

7题图

挡是保温状态;当S接〝2”挡时,电路中的电流大小是A,通电100 s电路产生的热量是J。

8、现有两根电阻丝R1、R2〔R1>R2〕,小明要用它们制成电热壶中的电热丝,要求在电压一定时,能让相同质量的水升高相同的温度所用时间最短,以下四种设计方案中正确的选项是〔〕

A、把两根电阻丝并联起来

B、把两根电阻丝串联起来

C、单独用R1电阻丝

D、单独用R2电阻丝

9、如下图,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U 乙以及它们在相同的时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的选项是〔〕

A、U甲=U乙,Q甲=Q乙

B、U甲<U乙,Q甲>Q乙

C、U甲<U乙,Q甲<Q乙

D、U甲>U乙,Q甲<Q乙

10、把一台电动机接入电压为220V的电路中,通过电动机的电流为5A,电动机线圈的电阻为2 Ω,1min通过线圈的电流产生的热量为〔〕

A、1100 J

B、3000 J

C、66000J

D、50 J

11、粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min水开始沸腾;假设将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通电到水开始沸腾,所需要时间是〔不计一切热损失〕〔〕

A、2.5min

B、5min

C、20min

D、40min

12、小红和小明分别用以下图所示的装置,探究电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝〔R1<R2〕密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连。〔设他们所用的各种同类器材性能相同〕

〔1〕在这个实验中电流产生热量的多少是通过

表达出来的。

〔2〕他们同时开始进行实验,在a、b、c、d四个气球中,鼓起来最快的是。

13、如图是某电热器的原理简图,它有高温、低温两挡,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为110 Ω,220Ω。

〔1〕S1闭合、S2断开时,求电热器的功率;

〔2〕S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流;

〔3〕S1、S2都闭合时,电热器是处于〝高温挡〞还是处于〝低温挡〞,通过有关计算证明你的结论。

14、培养菌种需要在恒温下进行,如下图为探究小组设计的恒温箱的简易图。他们将一段阻值为72Ω的电热丝

接入电源电压为36V的电路中〔假设电热丝阻

值不随温度变化〕,请解答以下问题:

〔1〕电路工作时通过电热丝的电流是多

少A?

〔2〕电热丝工作1h所消耗的电能是多少

J?

〔3〕为了保证某种菌种的培养,恒温箱的发热功率应调整为12W。在不改变电源电压和原电热丝的情况下,需在箱内串联一个阻值为多大的电热丝?

参考答案

焦耳定律经典练习题答案详细讲解

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Q .正常工作时,通过的电流为5 A,则电动 机因发热损失的功率为() A. 500W B. 25W C . 1 000 W D . 475 W 答案B 解析电动机的热功率P= I2r = 52X 1 W = 25 W , B正确,A、C、D错误. 电功和电热 I 2 ?通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为,则在时间t内产 生的热量为() Q Q A. 4Q B. 2Q C. D.- 2 4 答案C 2 1 解析根据Q = I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的-,时间不变,则热量变为 1 原来的^.C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算

图263 3 ?如图263所示是一直流电动机工作时的电路图?电动机内阻阻R = r = 0.8 Q,电路中另一电10 Q,直流电压U = 160 V,电压表示数U V = 110 V .试求: (1) 通过电动机的电流; (2) 输入电动机的电功率; (3) 电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析⑴由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R = U —U V = (160 —110) V = 50 V U R 50 通过电阻R的电流I R = = ~~ A = 5 A R 10 即通过电动机的电流I M = I R= 5 A. ⑵电动机的分压U M = U V = 110 V 输入电动机的功率P入=I M? U M = 550 W. ⑶电动机的发热功率P热=i M r = 20 W 电动机输出的机械功率P出=P入一P热=530 W (时间:60分钟) 题组一电功和电功率 1 .关于电功,下列说法中正确的有() A. 电功的实质是静电力所做的功 B. 电功是电能转化为其他形式能的量度

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A ,则电动机因发热损失的功率为( ) A .500 W B .25 W C .1 000 W D .475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P =I 2r =52×1 W =25 W ,B 正确,A 、C 、D 错误. 电功和电热 2.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流为I 2,则在时间t 内产生的热量为( ) A .4Q B .2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q =I 2Rt 得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的1 2,时间不变,则热量变为原来 的1 2 .C 正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数U V =110 V .试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R =U -U V =(160-110) V =50 V 通过电阻R 的电流I R = U R R =50 10 A =5 A 即通过电动机的电流I M =I R =5 A. (2)电动机的分压U M =U V =110 V

输入电动机的功率P 入=I M ·U M =550 W. (3)电动机的发热功率P 热=I 2M r =20 W 电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=530 W (时间:60分钟) 题组一 电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式能的量度 C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2 R ;③P =U 2R ;④P =W t ,下列叙述正确的是( ) A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B .公式②适用于任何电路的热功率的计算 C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D .以上均不正确 答案 AB 解析 P =UI 、P =W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2 R 、P =U 2R 只适用于纯电阻电路 的电功率的计算,故A 正确,C 错误.P =I 2 R 适用于任何电路的热功率的计算,P =UI 、P = U 2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B 正确. 3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W ”和“20 Ω,40 W ”,则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D .1∶2 000 答案 C 解析 由公式P =I 2R 得:I = P R ,所以I 1∶I 2=5∶10. 4.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多 答案 B 解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械能,日光灯部分电能转化为光能,故B 选项正确.

焦耳定律实验典型例题含答案及解析

中考物理复习焦耳定律 一.解答题(共12小题) 1.(2010?广西)如图就是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有 质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验. 2.(1999?绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联与并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时 间内产生热量较多的就是图中_________图的电路(填“a”或“b”). 3.(2012?德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中 装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小. (1)实验中煤油吸热的多少就是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,就是因为煤油的比热 容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”). (3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论就是_________. (4)该实验中用到的研究物理问题的法就是_________. 4.(2012?肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利 用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”. (1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且 连线不得交叉) (2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________R b(选填

中考物理焦耳定律的应用问题-经典压轴题及详细答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,则() A.甲的电阻一定比乙的小B.通过甲的电流一定比乙的小 C.甲两端的电压一定比乙的小D.甲消耗的电功率一定比乙的小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。 ABC.仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少,不能直接判定电阻、电流与电压的大小,故ABC不符合题意; D.在相等的时间内,电热丝甲比电热丝乙放出的热量少,即电热丝甲消耗的电能较少, 根据 W P t 可知,甲的功率小,故D符合题意。 故选D。 2.有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的,当线路连接处接触不良时,该处的电阻将_____(减小/增大/不变),在该接触处就会局部过热引起升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而_____(减小/增大/不变),从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾. 【答案】增大增大 【解析】 【分析】 【详解】 当线路连接处接触不良时,该处的电阻会增大;利用焦耳定律分析接触处局部过热,而金属电阻的阻值随温度升高而增大,据此分析.电路连接处与原来相比,由于接触不好,电流通过时受到的阻碍作用增大,因此电阻增大;连接处相对于其他地方电阻增大,根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量,因此导致局部温度升高,而金属导线的电阻随温度的升高而增大,电阻增大,产生的热量更多,温度升得更高,以致恶性循环引发火灾. 3.图中电源电压保持不变,灯泡标有"6V,3W字样,当开关s闭合时.灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,则电阻R=____Ω..通电10s. R产生的热量为______J.

焦耳定律经典练习题一

焦耳定律同步练习一 一、填空题 1. 电流通过导体要产生热量,这种现象叫电流的____________。 2. 焦耳定律的表达式Q=______________,若电路中只有电热器、电阻或电阻丝等纯电阻电路,电流产生的热量还可以利用公式Q=W_________ = __________ = ___________计算。 3. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,并联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min 电流在R2上产生的热量是_________J。 4. 电阻R1=6Ω,R2=12Ω,串联接到电压为6V的电源上,通过R1的电流是________A,通电5min 电流在R2上产生的热量是_________J。 5. 某电饭煲标有的字样“220V 880W”,正常工作时电阻是________Ω,正常工作时的电流是_______A,通电10min电饭煲产生的热量是___________J。 6. 小明家的电能表上标有“600revs/(kW?h)”的字样,她把家中其它用电器都与电源断开,仅让电水壶单独工作,观察到1min内电能表的表盘转过18圈,则该电水壶在1min内消耗______ kW?h 的电能,产生的热量是_______J,它的电功率为____ kW. 7. 电热器是利用电流的___ 来工作的.某发热元件的阻值为420Ω,通过的电流为1A,10min 产生的热量是_ J,这些热量能2kg的冷水温度升高_____℃.[水的比热容为×103J/(kg?℃)].8. 标有“220V2000W”的电热水器容量50L,当电热水器装满水时,水温升高1℃吸收的热量是______J.若电热水器的效率为%,电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是______min.[水的密度为×l03kg/m3,水的比热容为×l03J/(kg?℃)]. 9. 一个额定功率为1000W的电热水壶装有初温为20℃的水.正常工作将水烧开(100℃)所用时间为9min,则水吸收的热量为_____ J,该电热水壶的效率为_____ (计算结果保留两位小数).已知水的比热容为×103J/(kg?℃). 二、选择题 10. 下列图中所示的家用电器,利用电流的热效应工作的是 ( ) A.电暖器B.洗衣机 C.电风扇D.电视机

#焦耳定律练习题(含答案)

焦耳定律练习题 一、填空题 1、电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用________来工作的。而计算机内都装有小风扇,它工作时把热空气驱走,这是为了________。 2、某加热装置的工作原理如图所示,两电阻丝的阻值相等,电源电压不变,它有加热和保温两个工作状态。当开关S 1接b ,S 2断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P 1;当开关S 1接a ,S 2闭合时,电路功率为P 2,则P 1∶P 2= 。 3、小刚用如图甲所示电路来探究电流和电压的关系,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端,电流表和电压表 的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻R 1的阻值是 ?.实验时,电源电压保持5V 不变,当滑片P 位于a 端时,滑动变阻器消耗的电功率是___ W ,此时,电阻R 1在10min 内产生的热量为 ______J 二、选择题 4、一只“220V 45W ”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的 热量是( ) A 、45J B 、220J C 、2700J D 、9900J 4、如图1所示,额定功率为2W 的小灯泡L和一个阻值为4Ω的电阻 R串联后接到电压为6V 的电源上,小灯泡恰能正常发光。则通电1分钟,小灯泡产生的热量是( ) A.80J B.120J C.540J D.无法判断 5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝发热和不发热时,电动机都能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是( ) 6、电流通过导体时导体会发热,根据这个道理可制成 ( ) A .电风扇 B .电铃 C .电炉 D .发 电机 7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V ,线圈电阻为2 ,线圈中电流为10A 。 这台电动机正常工作1S 消耗的电能为W ,产生的热量为Q ,则( )

焦耳定律经典练习题含答案详解图文稿

焦耳定律经典练习题含 答案详解 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为 1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W 答案B 解析电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误. 电功和电热 2.通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为 2R,电流为I 2 ,则在时间t内产生的热量为( ) A.4Q B.2Q C.Q 2 D. Q 4 答案C 解析根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的1 2 ,时间 不变,则热量变为原来的1 2 .C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V.试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R=U-U V=(160-110) V=50 V

通过电阻R的电流I R=U R R = 50 10 A=5 A 即通过电动机的电流I M=I R=5 A. (2)电动机的分压U M=U V=110 V 输入电动机的功率P入=I M·U M=550 W. (3)电动机的发热功率P热=I2M r=20 W 电动机输出的机械功率P出=P入-P热=530 W (时间:60分钟) 题组一电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A.电功的实质是静电力所做的功 B.电功是电能转化为其他形式能的量度 C.静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案AB 2.关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P=U2 R ;④P= W t ,下列叙述正确 的是( ) A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式②适用于任何电路的热功率的计算C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确 答案AB 解析P=UI、P=W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P=I2R、P= U2 R 只 适用于纯电阻电路的电功率的计算,故A正确,C错误.P=I2R适用于任 何电路的热功率的计算,P=UI、P=U2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计 算,故B正确.

中考物理焦耳定律的应用问题综合经典题附答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题 1.电路两端电压增为原来的3倍,电路的电阻降为原来的0.5倍,在相同时间内,电流产生的热量是原来的() A.6倍B.9倍C.18倍D.1.5倍 【答案】C 【解析】 【详解】 若原来电压为U、原来电阻为R,通电时间为t,电流产生的热量为 2 U Q W t R ==,现在 的电压为3U,电阻为0.5R,通电时间为t,电流产生的热量为Q′: ()2 2 3 18 0.5 1 U t Q R U Q t R ' ==; 故C正确。 2.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P 从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω.实验时,电源电压保持5 V不变,当滑片P位于a端时,由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W.此时,电阻R1在10 min内产生的热量为_____J. 【答案】100.460 【解析】 【分析】 【详解】 当P在b端时R2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R1的数据,所以R1的阻值为:R1= 5V = 0.5A U I 总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a端时,R2两端电压U2=U 总 -U1=5V-1V=4V,由图象知,当R1的电压是1V时,电流为0.1A,根据串联电路的电流处处相等,∴I2=I1=0.1A,∴P2=U2I2=4V×0.1A=0.4W,Q1=W1=U1It=1V×0.1A×600s=60J。 3.有一台电动机,额定电压3V,额定电流1A,电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min,消耗的电能为_______J。产生的热量为_______J,输出的机械能为_______J。【答案】180 30 150

焦耳定律经典例题

中考物理试题分类汇编—焦耳定律 1(乌鲁木齐)如图所示电路,电阻R1=10Ω,若断开S2、闭合S1,电流表的示数I1=0.30A;若闭合S1、S2,电流表的示数I2=0.50A。求(1)电源两端的电压; (2)电阻R2的阻值; (3)电阻R2通电1min产生的热量。 答案:(1)由欧姆定律,电源两端电压U=I1R1=3V (2)通过电阻R2的电流I=I2-I1=0.2A 由欧姆定律R2==15 Ω (3)由焦耳定律得Q=I2R2t=36J 7(天津)下列各装置中,利用电流的热效应工作的是B A.电动机B.电炉了C.电磁铁D.发电机16(南宁)在家庭电路中,导线相互连接处因为接触不良,容易造成变大。根据焦耳定律可知,在通过电流和相同时,该处比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。 答案:电阻,通电时间

21(北京)一根阻值为100Ω的电阻丝通电100S,通过的电流是2A,则电流产生的热量为J。 答案:4×104 5(北京)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是:D A、洗衣机。 B、录音机。 C、电视机。 D、电饭锅。 14(荆州)(4分)如图所示,电源两端的电压为6V,且保持不变,已知R1+R2=12Ω,当开关S1闭合、S2断开时,10s内电流通过R1产生的热量是60J;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.6A,则电阻R3的阻值是___________Ω。 答案;4(4分) (青岛)电炉子工作时,电炉丝与导线是联的,通过它们的电流相等。根据定律,在相同情况下,电流通过导体产生的热量跟电阻成。电炉丝的电阻比导线大,因此产生的热量,所以电炉丝比导线热。 答案;串;焦耳;正比;多。 20(连云港)如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题:(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过▲反映出来的;(2)采用这种连接方式的目的是▲。

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

. 电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为 1 Ω.正常工作时,通过的电流为 5 A,则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W 答案 B 2 2× 1 W=25 W ,B 正确,A、C、D 错误.解析 电动机的热功率P= I r=5 电功和电热 2.通过电阻R的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为I ,则在时间t 2 内产生的热量为( ) Q A.4Q B.2Q C. 2 D. Q 4 答案 C 解析根据Q=I2Rt 得,电阻变为原来的 2 倍,电流变为原来的 1 ,时间不变,则热量变为原来 2 1 的 2.C 正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263 所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V ,电压表示数U V =110 V .试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R=U-U V=(160-110) V =50 V 通过电阻R 的电流I R=U R = R 50 10 A =5 A 即通过电动机的电流I M=I R=5 A. (2)电动机的分压U M =U V=110 V

.

输入电动机的功率 P (3)电动机的发热功率 P 电动机输出 (时间: 60 分钟) 题组一 电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有 ( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式度 C .静电力做功 使 金 属导体 内的 自由电子运 动 的大 D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2.关于四个公式① P =UI ;② P =I 2 U W 2 R ;③ P = ;④ P = ,下列叙述正确的是 ( ) R t A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B .公式②适用于任何电路的热功率的计算 C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D .以上均不正确 答案 AB 解析 P = UI 、 P = W t 适用于任何电路的电功率的计算,而 P =I 2R 、P = 2 的电功R 适用于任何电路的热功率的计算, P = UI 、P = 只适用于纯电阻电路的热功率的计B 正确. 3.两个精制阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻标有“ 100 Ω,10 W ”和“ 20 Ω, 40 W ”,则它们的额定比为 ( ) A. 5∶ 5 B. 10∶ 20 C. 5∶ 10 D .1∶ 2 000 答案 C 解析 由公式 P = I 2R 得: I = P R ,所以 I 1∶ I 2= 5∶ 10. 4.额定电压、额定功率均相同的电的时间.比较它们产生 ( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多 答案 B 解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械 能,日光灯部.

高二物理典型例、易错题:电功和电功率 焦耳定律·典型例题解析

电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响,一个“220V 40W”的灯泡,下列说法正确的是 [ ] A.接在110V的线路上的功率为20W B.接在110V的线路上的功率为10W C.接在440V的线路上的功率为160W D.接在55V的线路上的功率为2.5W 解析:P=U2/R可知,对R一定的用电器P与U2成正比,所以BD正确. 点拨:利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法. 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A.P=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=W/t 解析:D是定义式,C是通过定义式推导而得,而A、B都是通过欧姆定律推导,所以A、B只适用于纯电阻电路.选CD. 点拨:通过该道题理解电流做功的过程,即是电能转化成其他形式能的过程.要区分电功率和热功率以及电功和电热. 【例3】一台电动机额定电压为220V,线圈电阻R=0.5Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A.当电动机正常工作10min,求:(1)消耗的电能?(2)产生的热量?(3)输出的机械能? 点拨:区分电功和电热的求法,以及二者的关系. 参考答案:(1)1.32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体,当它每通过3C电量时,电流做功18J,那么此导体所加的电压为________V,通过3C电量的时间为________s.点拨:可利用公式W=qU和欧姆定律U=IR及I=q/t求解. 参考答案:6V 10s 跟踪反馈 1.用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大,(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器,通过计算说明为什么保险丝会被烧断? 2.一台电动机,电枢电阻为0.5Ω,加在电动机两端的电压是220V,当电动机正常运转时电流强度为20A,则每分钟有多少焦耳的机械能输出? 3.白炽灯的灯丝断了以后,轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后,其亮度比原来________,(填亮、暗)是什么原因?________. 4.一个标有“110V 10W”的灯泡,求:(1)它的电阻(2)如果接在110V的

18.4焦耳定律---详细知识点、经典例题、习题

课题焦耳定律 教学目标1、知道电流的热效应、焦耳定律、电热的利用和防止。 2、通过探究,知道电流的热效应与哪些因素有关。 重点、难点重点:焦耳定律、电热的利用和防止。难点:电流的热效应与哪些因素有关。 教学内容 一、知识点梳理复习 1、含义:电能转化成的内能(电流的热效应) 2、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 3、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出: ①串联电路中常用公式:Q= I2Rt 并联电路中常用公式:Q= U2t/R ②计算总热量常用公式Q 总= Q 1 +Q 2 (无论用电器串联或并联)

4、在电路中的特点:Q1/Q2=R1/R2 (串联与电阻成正比) Q1/Q2=R2/R1 (并联与电阻成反比) 5、当用电器为纯电阻时,W=Q(电能全部转化成内能)特例:电动机为非纯电阻,W>Q。 6、应用——电热器: ①定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。 ②原理:焦耳定律 ③组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 ④优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 7、防止:增大面积散热、利用小风扇散热。 二、练习 1、小明在科技实践活动中需要一只150Ω的电阻,可手边只有600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω、30Ω的电阻各一只,他可用两只电阻联代用,也可用两只电阻联代用。 2、标有“220V40W”的电烙铁,接在220V的电源上,该电烙铁每分钟产生的热量是J,1h消耗的电能是kwh. 3、有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻R甲>R乙,现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中,在相同时间内,通过两电炉的电阻丝的电流I甲I乙,两电炉的电阻丝放出的热量Q甲Q乙。(均选填“>”、“<”或“=”) 4、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。将这个电热驱蚊器接在220V的电源上,100s内产生的热量是J。 5、一电热器电阻丝的电阻为120Ω,接在220V的电路中,要产生3.63×105J的热量,需通电min。 6、将一台“220V100W”的电风扇、一个“220V100W”的充电器、一把“220V100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同时间内,通电后产生热量最多的是() A、电烙铁 B、充电器 C、电风扇 D、一样多 7、在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是() A、甲的电阻一定大于乙的电阻 B、甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C、甲中的电流一定大于乙中的电流 D、甲的实际功率一定大于乙的实际功率 8、把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上,它们在时间t内产生的热量为Q1;若把它们并联起来接在同一电源上,在相同的时间内产生的热量为Q2,则 ( ) A、Q1∶Q2=1∶4 B、Q1∶Q2=4∶1 C、Q1∶Q2=1∶2 D、Q1∶Q2=2∶1 9、在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是() A、通过它们的电流和加在两端的电压 B、通过它们的电流和它们的电阻 C、通过它们的电流和通电时间 D、通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间 10、电熨斗通电生很烫,而连接电熨斗的导线却并不怎么热,这是因为() A、导线不绝缘保护层,能隔热 B、导线散热快,所以温度低 C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D、导线电阻小产生的热量少

第4节焦耳定律教案

焦耳定律 课题焦耳定律课型新授课 教学目标1.了解电流的热效应及电能与热能的转化; 2.理解焦耳定律内容及表达式,并利用其解决相关简单计算;3.了解电流热效应的应用与危害防控。 教学重点引导学生探究电热与电阻之间关系,并初步归纳其结论。 教学难点电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。 教学准备课件,导学案 教学方法先学后教,学案导学,合作达标 教学后记 教学环节教师活动学生活动备注 一、讲授新课知识点一:电流的热效应 任何导体中有电流通过时,导体都要发热,如电放锅、电热器、电熨斗等利用电能来加热的设备;日常生活中,我们不需要发热的电器:如电风扇、电脑等通电时也会产生热量,所以电流通过导体时都会有电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。 那么,电流通过导体时产生的热量与什么因素有关呢? 实验探究:影响电热的因素 设计实验:两个透明容器中封闭着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,从而可以间接比较电阻丝放热的多少——转换法 1.研究电热与电阻的关系: 如下图所示,将两个阻值不同的电阻串联,以保证电流和通电时间一定,观察两液柱高度的变化。

实验结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。 2.研究电热与电流关系 如下图所示,将三个阻值相同的电阻混联,以保证电阻和通电时间一定,观察两液柱高度的变化。 实验结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。 生活经验告诉我们,通电时间越长,电流通过导体时产生的热量越多。 【典型例题】将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下 列有关说法中,错误 ..的是: A.三个电器消耗的电能一样多 B.电流通过三个电器做功一样多 C.三个电器产生的热量一样多 D.电烙铁产生的热量最多

焦耳定律实验典型例题 含答案及解析

中考物理复习焦耳定律 一.解答题(共12小题) 1.(2010?广西)如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与 _________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验. 2.(1999?绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路(填“a”或“b”). 3.(2012?德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.(1)实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时 间”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”). (3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是_________.(4)该实验中用到的研究物理问题的法是_________. 4.(2012?肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”. (1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉) (2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________ R b(选填“>”、“<”或“=”) (3)通电一段时间后,a、b两温度计的示数如图(乙)所示,则b的示数是_________℃.由此可知:在相同的时间内,电流一定时,电阻越_________,它产生的热量越 _________. (4)若将图(甲)的电路改成图(丙)所示,通电一段时间后,_________温度计的示数较大.(选填“a”或“b”) 5.(2013?无锡)如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图.A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A内金属丝是铜丝,电阻较小;烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝,电阻较大.实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量_________(选填“相等”或“不相 等”).当开关闭合后,_________(选填“A”或“B”)瓶中温度计示数上升较快. 6.(2013?甘孜州)小红和小芳想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中 的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大,两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度. (1)上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联,这样连接的目的是控制通过金属丝的_________和通电时间相同. (2)实验中,小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越_________,产生的热量越多. (3)小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验.若烧瓶B的器材不变,她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外,还需更换烧瓶A中的金属丝.此外,为了能在

焦耳定律经典练习题(含答案详解)

电功率和热功率 1.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W 答案B 解析电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误. 电功和电热 2.通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为I 2 ,则在时间t 内产生的热量为( ) A.4Q B.2Q C.Q 2 D. Q 4 答案C 解析根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的1 2 ,时间不变,则热量变为原来 的1 2 .C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V.试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R=U-U V=(160-110) V=50 V

通过电阻R的电流I R=U R R= 50 10 A=5 A 即通过电动机的电流I M=I R=5 A. (2)电动机的分压U M=U V=110 V 输入电动机的功率P入=I M·U M=550 W. (3)电动机的发热功率P热=I2M r=20 W 电动机输出的机械功率P出=P入-P热=530 W (时间:60分钟) 题组一电功和电功率 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A.电功的实质是静电力所做的功 B.电功是电能转化为其他形式能的量度 C.静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案AB 2.关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P=U2 R;④P= W t,下列叙述正确的是( ) A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式②适用于任何电路的热功率的计算C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确 答案AB 解析P=UI、P=W t适用于任何电路的电功率的计算,而P=I2R、P= U2 R只适用于纯电阻电路 的电功率的计算,故A正确,C错误.P=I2R适用于任何电路的热功率的计算,P=UI、P=U2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B正确. 3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100Ω,10 W”和“20Ω,40 W”,则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10D.1∶2 000 答案C

焦耳定律最典型计算题-含答案

计算题 1.如图所示电路中,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。电源电动势E=20V、内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V。已知电动机线圈电阻R M=1Ω,求: (1)电路中的电流为多少? (2)电动机输出的功率为多少? (3)电动机的效率? 2.如图所示,电路中电源电动势为E,内阻不计.水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置,有一质量为m、电荷量 为-q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间.(重力加速度用 g表示)则: (1)若使液滴能沿v0方向射出电场,电动势E1应为多大? (2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场,电动势E2应为多大? 3.如图所示,电路两端电压U恒为28V,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光, 求:(1)流过电灯的电流是多大? (2)电动机两端的电压是多大? (3)电动机输出的机械功率是多少。 4.如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,电动机刚好正常工作。若电源的电动势为6V。求: (1)电源内阻r; (2)当电键K闭合时,电动机正常工作的电压和功率; (2)电动机正常工作时输出的机械功率。

入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C ,质量为m=2×10-2 kg ,不考虑空气阻力。 求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板? (2)此时滑动变阻器消耗功率是多大?(取g=10 m/s 2) 6. 如图所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =1 Ω,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF. (1)闭合开关S ,求稳定后通过R 1的电流; (2)然后将开关S 断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R 1的总电量; (3)如果把R 2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R 2消耗的最大电功率. 7.如图所示电路中,电阻R 1=R 2=R 3=12Ω,当电键S 断开时,电压表的示数为6V ;电键S 接在b 点时,电压表的示数是7.8V 。求:(电压表的内阻非常大,流过电压表的电流可忽略不计) (1)电键S 接a 点时电压表的示数 (2)电源的电动势和内阻 (3)电键S 接在b 点时,电源总功率和电阻R 3的功率 8.如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4V ,内阻r=1.0Ω,电阻R 1可调。现将R 1调到3Ω后固定.已知R 2=6Ω,R 3=3Ω。 (1)开关S 断开和接通时,通过R 1的电流分别为多大? (2)为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值,应将 R 1的阻值调到多大?这时A 、 B 间消耗的最大电功率为多少? R S P E A B v 0

焦耳定律经典例题

焦耳定律—中考物理试题分类汇编 1(乌鲁木齐)如图所示电路,电阻R1=10Ω,若断开S2、闭合S1,电流表的示数I1=0.30A;若闭合S1、S2,电流表的示数I2=0.50A。求(1)电源两端的电压; (2)电阻R2的阻值; (3)电阻R2通电1min产生的热量。 答案:(1)由欧姆定律,电源两端电压U=I1R1=3V (2)通过电阻R2的电流I=I2-I1=0.2A 由欧姆定律R2==15Ω (3)由焦耳定律得Q=I2R2t=36J 7(天津)下列各装置中,利用电流的热效应工作的是B A.电动机B.电炉了C.电磁铁D.发电机16(南宁)在家庭电路中,导线相互连接处因为接触不良,容易造成变大。根据焦耳定律可知,在通过电流和相同时,该处比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。 答案:电阻,通电时间 21(北京)一根阻值为100Ω的电阻丝通电100S,通过的电流是2A,则电流产生的热量为J。 答案:4×104 5(北京)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是:D A、洗衣机。 B、录音机。 C、电视机。 D、电饭锅。 14(荆州)(4分)如图所示,电源两端的电压为6V,且保持不变,已知R1+R2=12Ω,当开关S1闭合、S2断开时,10s内电流通过R1产生的热量是60J;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.6A,则电阻R3的阻值是___________Ω。

答案;4(4分) (青岛)电炉子工作时,电炉丝与导线是联的,通过它们的电流相等。根据定律,在相同情况下,电流通过导体产生的热量跟电阻成。电炉丝的电阻比导线大,因此产生的热量,所以电炉丝比导线热。 答案;串;焦耳;正比;多。 20(连云港)如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题:(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过▲反映出来的;(2)采用这种连接方式的目的是▲。 答案:(1)温度计的示数变化(2)控制电流相同(其他合理均得分)26(贵阳)今年我省遭遇了50年来最严重的雪凝灾害,灾害导致一些地区大面积停电。如图12所示,是输电导线被重重的冰凌拉断和拉长的现象,凝冻结束后电力部门对这些被拉长而不能回复原来长度的导线全部拆换。请根据所学物理知识解释为什么要拆换这些导线? 答案:电线被拉长后长度增加,横截面积减小,电阻增大,导致输电过程中电能消耗增大。 //联系实际的好题! 5(贵阳)超导是指电阻为零的现象,目前我们只发现某些物质在温度降到足够低时,才出现超导现象。如果我们研制出了常温下的超导材料,你认为它最适合制作A A.输电导线B.电炉丝C.白炽灯丝D.保险丝 14(鸡西)某导体的电阻是2Ω.当通过1A电流时.导体的功率是W,通电1min时.导体上产生的热量是J. 答案;2 120

相关主题
相关文档
最新文档