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2.甲、乙兩只電爐分別標(biāo)有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字樣,把它們串聯(lián)在220 V的電路中。在相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是 ,將它們并聯(lián)在電路中,產(chǎn)生熱量較多的是 (選填“甲”或“乙”)。串聯(lián)時甲電爐消耗的電功率與并聯(lián)時甲電爐消耗的電功率的比值為 。 【能力篇】一、選擇題1.關(guān)于電熱和電熱器有以下幾種說法,正確的是( )A.電熱只有積極作用而無消極作用B.電熱器的電阻越大,電流通過它時產(chǎn)生的熱量就越多C.電爐、電烤箱、電吹風(fēng)、電熨斗、電風(fēng)扇等都是電熱器D.500 W的電熱器連續(xù)正常工作2 h就消耗 1 kW·h 的電能2.下圖是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣,通電一段時間后,右側(cè)U形管中液面高度差比左側(cè)的大。下列說法正確的是( )
A.左側(cè)容器中電阻絲的阻值比右側(cè)容器中的大B.該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系C.該裝置可以用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電阻大小的關(guān)系D.U形管中液面高度發(fā)生變化是由U形管中液體的熱脹冷縮造成的3.電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙,而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱,主要原因是( )A.通過導(dǎo)線的電流小于通過電阻絲的電流B.導(dǎo)線的絕熱皮隔熱C.導(dǎo)線的電阻遠小于電阻絲的電阻D.導(dǎo)線散熱比電阻絲快二、填空題1.探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)的實驗中。如圖甲和乙所示,兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣,兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來連接到電源兩端,通電一定時間后,比較兩個U形管中液面高度差的變化。(1)在圖甲中,通過兩電熱絲的電流 ;該實驗是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的 的關(guān)系。 (2)圖乙所示實驗是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的 的關(guān)系。 (3)在該實驗中,我們是通過觀察U形管中液面的 來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的。 (4)英國物理學(xué)家焦耳通過大量實驗,最先精確地確定了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的 成正比,跟 成正比這個規(guī)律,即焦耳定律,其表達式為 。 
【拔高篇】解答題1.電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭常用的電器,右圖是小華家中使用的電吹風(fēng)。使用過程中,她發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)既可以吹熱風(fēng),又可以吹冷風(fēng)。根據(jù)這個現(xiàn)象她斷定:在電吹風(fēng)中有帶有風(fēng)扇的電動機和可以發(fā)熱的電熱絲。根據(jù)電吹風(fēng)能夠單獨輸出冷風(fēng)的現(xiàn)象,她認(rèn)為電動機和電熱絲是并聯(lián)的。圖甲、乙是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫出的兩個電路圖。
(1)你認(rèn)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(fēng)的正常工作電壓為220 V,且吹熱風(fēng)時的功率為460 W,吹冷風(fēng)時的功率為20 W,求電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)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。 同步練習(xí)答案【基礎(chǔ)篇】一、選擇題 1.A 三個電器都在額定電壓下工作,實際功率相同,都是100 W,相同時間內(nèi)電流通過三個電器做的功以及消耗的電能一樣多;電風(fēng)扇工作時,電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和機械能;電視機工作時,電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能、光能和聲能;電烙鐵工作時,電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;電器轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越多,產(chǎn)生的熱量越多,因此相同時間內(nèi),電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多,故選A。2.A 由題意可知,修補電路所用的電爐絲與原來的電爐絲長度、材料相同,但橫截面積較小,因此電爐絲修補后的電阻比原來增大了,根據(jù)公式P=
可知,在U不變,R增大時,P將減小,因此選項A正確。3.B 白熾燈發(fā)光、電飯鍋煮飯、電熨斗熨衣服都是利用電流熱效應(yīng)來工作的,假如它們用超導(dǎo)材料制作,由于電阻為0,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,可知它們都不能工作。而電動機工作時電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,由于電流熱效應(yīng),同時線圈發(fā)熱,如果線圈電阻為0,則電能全部轉(zhuǎn)化為機械能,減少了能量損耗。二、填空題1.解析 由題圖甲可知,電阻R與燈L并聯(lián)接在3 V的電源上,因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,則電阻R與燈L的電壓都為3 V;由題圖乙可知,通過電阻R與燈L的電流IR=IL=0.3 A,電路中的總電流I=IR+IL=0.3 A+0.3 A=0.6 A,電路消耗的功率P=UI=3 V×0.6 A=1.8 W;通電2 min電阻R產(chǎn)生的熱量Q=WR=UIRt=3 V×0.3 A×2×60 s=108 J。答案 1.8 1082.解析 由P=
得,電爐的電阻R=
,因為甲、乙兩只電爐的額定電壓相同,額定功率P甲<P乙,所以甲、乙兩只電爐的電阻R甲>R乙,通過甲、乙兩只電爐的電流I甲=I乙,根據(jù)Q=I2Rt可知,在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q甲>Q乙,故串聯(lián)時產(chǎn)生熱量較大的是甲;將它們并聯(lián)在220 V電路上,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,即U甲=U乙=220 V,可知兩電爐的實際功率等于額定功率,即P甲=500 W,P乙=1 000 W,根據(jù)Q=W=Pt可知,在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q甲<Q乙,故并聯(lián)時產(chǎn)生熱量較大的是乙;甲電爐的電阻為R甲=
=96.8 Ω,乙電爐的電阻為R乙=
=48.4 Ω,串聯(lián)在220 V電路中甲消耗的實際功率為P實甲=
R甲=
×R甲=
×96.8 Ω≈222 W;當(dāng)甲電爐并聯(lián)在220 V電路中時,P實甲'=P額甲=500 W,所以兩種情況下甲消耗的功率的比值為P實甲∶P實甲'=0.44。答案 甲 乙 0.44【能力篇】一、選擇題1.D 電熱既有利也有害,選項A錯誤;根據(jù)Q=I2Rt,電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量由電流I、電阻R和通電時間t共同決定,電阻越大,產(chǎn)生的熱量不一定越多,選項B錯誤;電吹風(fēng)、電風(fēng)扇不是電熱器,選項C錯誤;500 W的電熱器連續(xù)正常工作2 h,消耗的電能W=Pt=0.5 kW×2 h=1 kW·h,故選項D正確。2.C 容器中的兩個電阻絲串聯(lián),通過它們的電流I與通電時間t相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻,故A錯誤;在裝置中,容器中的兩個電阻絲串聯(lián),通過它們的電流I與通電時間t相同,左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻,所以實驗是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,故B錯誤,C正確;U形管中液面高度發(fā)生變化是由透明容器中密封著等量的空氣的熱脹冷縮造成的,故D錯誤。3.C 電爐在使用時,電阻絲和導(dǎo)線串聯(lián),I電阻絲=I導(dǎo)線,通電時間t相同,因為Q=I2Rt,R電阻絲>R導(dǎo)線,所以電流產(chǎn)生的熱量:Q電阻絲>Q導(dǎo)線,從而出現(xiàn)電阻絲熱得發(fā)燙,但跟電爐絲連接的導(dǎo)線卻不發(fā)燙的現(xiàn)象,故C符合題意。二、填空題1.答案 (1)相等 電阻 (2)電流 (3)高度差(4)電阻 通電時間 Q=I2Rt【拔高篇】解答題1.解析 (1)根據(jù)電吹風(fēng)既可以吹熱風(fēng),又可以吹冷風(fēng)的現(xiàn)象,可知電路是并聯(lián)的。當(dāng)電動機單獨工作時,吹冷風(fēng),當(dāng)電動機和電熱絲同時工作時,吹熱風(fēng),可知乙圖更符合實際情況。(2)電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時,電熱絲的功率P=460 W-20 W=440 W。電熱絲的電阻R=
=110 Ω。1 min 內(nèi)電流通過電熱絲所產(chǎn)生的熱量Q=Pt=440 W×60 s=26 400 J。答案 (1)乙(2)440 W 110 Ω 26 400 J
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