焦耳定律練習題(含答案).doc

焦耳定律練習題一、填空題1、如圖所示為“iPad”的充電器，參數(shù)標有5V 2.1A，表示充電電壓是5V，最大輸出電流2.1A，電板充滿電所儲存的電能是113400J。充電時的能量轉換是電能轉化為_（化學/內(nèi)）能。若“iPad”充電時以最大輸出電流充電，要將空電板充滿電需要_h， 小明覺得充電時間太長了，他想為什么蘋果公司在設計時不把最大輸出電流提高呢？這樣可以實現(xiàn)快速充電，于是他請教了物理老師，老師告訴了他一個信息，影響鋰電池壽命的最大殺手是電板發(fā)熱，小明恍然大悟，請你解釋其中的原因_。2、電熱毯是冬季北方常用的取暖設備，它是利用_來工作的。而計算機內(nèi)都裝有小風扇，它工作時把熱空氣驅走，這是為了_。 3、某加熱裝置的工作原理如圖所示，兩電阻絲的阻值相等，電源電壓不變，它有加熱和保溫兩個工作狀態(tài)。當開關S1接b，S2斷開時，它是處于狀態(tài)，此時電路功率為P1；當開關S1接a，S2閉合時，電路功率為P2，則P1P2。4、小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關系，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關系如圖乙所示，由圖像可得，定值電阻R1的阻值是 實驗時，電源電壓保持5V不變，當滑片P位于a端時，滑動變阻器消耗的電功率是 W，此時，電阻R1在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J5、一個電熱水壺，銘牌部分參數(shù)如下：額定電壓220 V，額定功率模糊不清，熱效率為90%。正常工作情況下燒開滿壺水需要5 min，水吸收的熱量為118 800 J，此時熱水壺消耗的電能為_J，其額定功率為_W，電阻是_。若實際電壓為198 V，通過電熱水壺的電流是_A，1 min內(nèi)電熱水壺產(chǎn)生的熱量是_J。(假設電阻不隨溫度改變) 6、燈具研究所為了研究白熾燈絲的溫度對白熾燈平均壽命的影響，做了如下實驗：保持燈絲內(nèi)惰性氣體的壓強為0.1atm，鎢絲粗細為250m，通過改變鎢絲中電流的大小來改變燈絲的溫度，測得燈泡的平均使用壽命與燈絲溫度及電流間的關系如下表所示：分析表中實驗數(shù)據(jù)可以預測：在與上述實驗相同的條件下，鎢絲溫度在2200K時，其平均使用壽命應最接近于_h，你作出這樣的預測的理由是_7、如圖是電動汽車動力系統(tǒng)示意圖。汽車行駛時，通過改變滑動變阻器的阻值來調(diào)節(jié)電動機轉速，從而改變行駛速度。當汽車速度最大時，電壓表的示數(shù)為180V，電流表的示數(shù)為15A，此時電動機消耗的功率為W。若電動機的內(nèi)阻為0.4，則電動機內(nèi)阻的發(fā)熱功率為 W。8、如圖是某電熱器的電路示意圖，R1、R2為電熱器發(fā)熱電阻絲，若R1R260.5，則電熱器在旋鈕開關接觸點“2”時通電1min產(chǎn)生的熱量是_J?，F(xiàn)小明想在電路中加一個“傾倒開關”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，以免引起火災。該開關最好應安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的_點處。9、飲水機是一種常用的家用電器，其加熱水槽部分工作原理電路圖如圖，其中S是一個溫控開關，R1為電加熱管，當飲水機處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到另一處于保溫狀態(tài).請回答下列問題：（1）A、B是兩種不同顏色的指示燈。如果用紅色表示正在對水加熱，黃色表示保溫，請標明指示燈的顏色，應該是A為 色，B為 色。（2）若飲水機加熱時加熱管的功率為550W，而保溫時加熱管的功率為88W，則電阻R2的阻值為 （不考慮溫度對阻值的影響，且不計指示燈的阻值）二、選擇題10、如圖是某家用電器內(nèi)部電路結構圖,其中R1R2為加熱電阻絲,(R1R2)，下列電阻絲的四種連接方式,可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率,關于其大小說法正確的是A甲的連接方式,發(fā)熱功率最小 B 乙的連接方式,發(fā)熱功率最大C 丙的連接方式,發(fā)熱功率最小 D 丁的連接方式,發(fā)熱功率最大 11、一只“220V 45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是( )A、45J B、220J C、2700J D、9900J12、關于電流通過導體時產(chǎn)生的熱量，以下說法正確的是A根據(jù)Q=I2Rt可知，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多B根據(jù)Q=U2tR可知，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少C根據(jù)Q=UIt可知，相同時間內(nèi)，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻無關D根據(jù)Q=I2Rt可知，在電流一定時，電阻越大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多13、如圖1所示，額定功率為2W的小燈泡與一個阻值為4的電阻串聯(lián)后接到電壓為6V的電源上，小燈泡恰能正常發(fā)光。則通電1分鐘，小燈泡產(chǎn)生的熱量是（ ）80J 120J 540J 無法判斷14、家用電吹風由電動機和電熱絲等組成，為了保證電吹風的安全使用，要求：電動機不工作時，電熱絲不能發(fā)熱；電熱絲發(fā)熱和不發(fā)熱時，電動機都能正常工作。如下圖所示電路中符合要求的是15、在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關S1、S2都閉合時，電壓表V1、V2的示數(shù)之比為5：3；當開關S1閉合、S2斷開時，電壓表V1、V2的示數(shù)之比為3：2。在后一種情況下的全部通電時間內(nèi)，電阻R1與R3產(chǎn)生的熱量之比為A. 2：3 B1：3 C3：2 D. 2：116、電流通過導體時導體會發(fā)熱，根據(jù)這個道理可制成A電風扇 B電鈴 C電爐 D發(fā)電機17、有一標有“220V 或110V 500W”的電爐，它對應的電爐絲連線圖如圖所示。其中B 為電熱絲AC的中點抽頭，下列說法中不正確的是（ ）A將AB端與220V電源相連，功率為250WB將AC端與220V 電源相連，功率500WC將AC連在一起作為一個接線端，再將它和B 端與110V電源相連，功率為500WD將AC端與110V電源相連，功率為250W18、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈電阻為2，線圈中電流為10A。這臺電動機正常工作消耗的電能為W，產(chǎn)生的熱量為Q，則（ ）AW=3800J，Q=200J BW=3800J，Q=3800J CW=72200J，Q=200J DW=72200J，Q=3800J 19、有兩根阻值分別為的電阻絲，分別采用下圖所示的四種方法接在同一電源上后，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量最大的是 20、一個電爐接在220V的電路上時用10min可以燒開一壺水，若該接在110V的電路上（忽略散熱等因素影響），燒開這壺水需要的時間為（ ）A10min B20min C 30min D40min 21、小潔家購買了一臺電飯鍋，在使用時聞到橡膠的焦糊味，用手摸其電源線發(fā)現(xiàn)很熱，而其它用電器仍正常工作，請你用所學的物理知識幫小潔分析一下，發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是A.電壓太高B.導線太粗C.導線太細D.導線太短 22、某中學的科技研究小組為太空工作站的宇航員設計了如圖所示的四種電加熱水壺。其中合理的是（ ）23、在家庭電路中，導線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱，老化更快。原因是連接處A電流比別處小，產(chǎn)生的熱量多 B電流比別處大，產(chǎn)生的熱量多C電阻比別處小，產(chǎn)生的熱量多 D電阻比別處大，產(chǎn)生的熱量多 24、（高州市）有有兩個電熱器接到同一電源上，甲由兩條不同的電阻絲R1、R2（R1R2）并聯(lián)構成，乙由兩條相同的電阻絲R3并聯(lián)構成，已知R1+R2=2R3，若兩電熱器分別給相同容器內(nèi)等溫等質量的水加熱，則升溫快的是（ ）A：放甲電熱器的容器 B：放乙電熱器的容器C：一樣快 D：無法確定 25、一根電阻絲，接在電壓恒為U的電路中，在時間t內(nèi)放出的熱量為Q；若截去一半，仍然接在該電路中，在相同的時間內(nèi)放出的熱量為： AQ/2 BQ C2Q D4Q 26、有三根電阻絲，接在電壓恒定不變的電源上，產(chǎn)生的熱量全部用來燒水，要使用同一壺水在最短的時間內(nèi)燒開，那么這三根電阻絲應是( )A三根串聯(lián) B三根并聯(lián)C兩根串聯(lián)起來，再跟第三根并聯(lián) D兩根并聯(lián)起來，再跟第三根串聯(lián) 27、用“220v，800w”的電熱壺燒水.若不考慮能量損失.當把它接入110v的電源上時,在32分鐘內(nèi)可將一壺水燒開，若將該壺接在220v電源上時,燒開同樣一壺水所用時間為:A.8分鐘; B.16分鐘; C.64分鐘; D.128分鐘.28、有兩個電熱器R1、R2，采用如圖2-甲的方式連接在電路中，接通電路時，兩個電熱器產(chǎn)生的熱量和和時間的圖像如圖2-乙所示，則R1 R2電阻的大小關系是:AR1R2 ; BR1R2，用來加熱定量的水，下列接法中使水溫升得最快的是:A.R1與R2并聯(lián); B.R1與R2串聯(lián);C. R1單獨接入電路; D. R2單獨接入電路.三、作圖題30、如圖所示的電路中，有帶風葉的小電動機一只，電熱絲一段，開關兩只（S1、S2），插頭一只，導線若干，利用這些器材可以連接成一個有冷、熱兩檔風的電路要求：只閉合開關S1時吹冷風；只閉合S2時既無冷風又不發(fā)熱；同時閉合S1、S2時吹熱風請用筆畫線做導線按要求將圖中的元件連接起來.（連線不能交叉） 4、 簡答題5、 31、若已知電風扇電動機內(nèi)阻為R，當電風扇正常工作時，測出加在電動機兩端的電壓為U，能否利用 P=計算電動機的輸入功率，你判斷依據(jù)是什么？若電風扇接通電源后，風扇葉片不轉動，為什么容易出現(xiàn)電動機線圈過熱著火的危險.32、電飯鍋的原理如圖所示。煮飯時開關S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后（當時的溫度大約為103）保溫時開關S自動斷開，黃燈亮。電阻R1的作用是保護紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比，二者的大小應有什么關系？為什么？通常情況下用這種電飯鍋燒水時它的自動斷電功能不起作用，這是為什么？五、計算題33、電吹風是現(xiàn)代家庭常用的電器，如圖是小華家中使用的電吹風使用過程中，她發(fā)現(xiàn)電吹風既可以吹熱風，又可以吹冷風，根據(jù)這個現(xiàn)象她斷定：在電吹風中有帶有風扇的是電動機和可以發(fā)熱的電熱絲根據(jù)電吹風能夠單獨輸出冷風的現(xiàn)象，她認為電動機和電熱絲是并聯(lián)的，下圖是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫出的兩個電路圖 (1)你認為上述兩個電路，哪一個更符合實際情況 (2)小華查看說明書得知，該型號電吹風吹熱風時的功率為460 W，吹冷風時的功率為20 W，求電吹風正常工作且吹熱風時，電熱絲的功率、電阻及1 min內(nèi)電流通過電熱絲所產(chǎn)生的熱量 34、電烙鐵使用前需要一定的預熱時間，因而若暫時不用也要接在電源上，這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫。所以，有時采用如圖8所示電路，在暫不需要焊接時，斷開S，使電烙鐵處于預熱狀態(tài)；當需焊接時，閉合S，就能很快達到焊接溫度?，F(xiàn)用“220V25W”的電烙鐵，若燈炮在預熱狀態(tài)時的電阻為800歐，則預熱狀態(tài)下電烙鐵消耗的功率為多少瓦？整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時的百分之幾？35、如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10，電源電壓不變。當開關S接1時，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為1A。求：（1）R2的阻值是多少？（2）當開關S接2時，電壓表的示數(shù)為多大？若通電1min，電阻R2產(chǎn)生的熱量是多少？ 36、（9分）一只開水煲的銘牌如圖，內(nèi)部由開關和電熱絲組成求：（1）正常工作時，通過內(nèi)部電熱絲的電流；產(chǎn)品名稱：開水煲額定頻率：50Hz額定功率：1100W額定電壓：220V容量：1.2L型號：JKY-12C09C（2）內(nèi)部電熱絲的電阻；（3）額定電壓下工作5min消耗的電能37、圖是某簡易電吹風工作原理的電路圖(R為電熱絲，M為電動機)，表3是該電吹風的銘牌。求： (1)電吹風正常工作且吹熱風時，流過電熱絲的電流多大。(2)電熱絲R的阻值多大(電熱絲的阻值隨溫度變化不計)。38、如下圖所示，標有“6V、3W”字樣的小燈泡與最大阻值為10的滑動變阻器串聯(lián)在電路中。當變阻器連入電路中的電阻為6時燈正常發(fā)光。（不考慮燈泡電阻受溫度影響，電源電壓不變）求：（1）燈泡電阻、電源電壓； （2）燈泡正常發(fā)光1min，變阻器產(chǎn)生的熱量。39、某一電飯鍋，內(nèi)部電路如圖7所示。R1是加熱電阻，R2是限流電阻，R2阻值為484，煮飯時，接通電源(220V)、閉合手動開關S1，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當鍋內(nèi)食物溫度達到103時，開關S1會自動斷開，斷開后若無外力作用則不會自動閉合。S2是一個自動溫控開關，當鍋內(nèi)食物溫度達到80時會自動斷開，溫度低于70時會自動閉合。問：(1)若接通電源后沒有閉合開關S1，那么電飯鍋能將飯煮熟嗎?為什么?(2)在一個標準大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開關S1的自動斷電功能不起作用，這是為什么?(3)在加熱情況下，電飯鍋消耗的電功率是1000W，求R1的阻值。(4)在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率是多少？六、綜合題40、浴霸是安裝在浴室內(nèi)供取暖和照明的家用電器，某品牌浴霸的銘牌和簡化電路如圖14所示，L為照明燈，L1和L2是兩個功率均為275 W的紅外線取暖燈額定電壓額定頻率額定功率照明取暖220V50HZ40W 550w(1)浴霸工作時，為了使取暖功率達到最大值，應閉合的開關是 （2）照明燈工作時，它的電阻是多大？（3）三燈同時正常工作半小時，消耗多少電能？ 參考答案一、填空題1、化學 3 由于電流熱效應，充電電流越大，單位時間電池產(chǎn)生的熱越多，容易損壞電板（答到點子上都給分） 2、電流的熱效應（或電流通過用電器產(chǎn)生熱量） 散熱（或防止電熱帶來的危害、給計算機降溫） 3、保溫 14 4、10、0.4、60 5、1.32105 440 110 1.8 21 384 6、15623h；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越低，燈絲的使用壽命越長，且變化越明顯；當溫度由2400K降為2200K時，燈絲的平均使用壽命的增加量應大于（8000-377）h，故其平均使用壽命最接近15623K7、2700908、4.8104 C 9、（1）紅，黃 （2）132二、選擇題10、D 11、C 12、D13、D 14、B 15、D 16、C 17、D 18、A 19、D 20、D 21、C 22、D 23、D 24、A 25、C 26、B 27、A28、A29、A三、作圖題30、四、簡答題31、因為電動機不是純電阻，電動機的輸入功率不等于電流流過電動機時電動機的發(fā)熱量，只能用P=UI計算電動機輸入功率。若電風扇不轉動，電動機