
1. 如圖是養(yǎng)雞場(chǎng)冬季用來調(diào)控光照和室溫設(shè)備的原理電路圖.此設(shè)備的作用是,夜晚對(duì)雞舍內(nèi)加溫,同時(shí)增大光照量,白天只進(jìn)行適當(dāng)保溫,不進(jìn)行燈光照射,可增大雞的產(chǎn)蛋量.電路圖中R1、R2是電熱絲.R1:R2:RL=1:2:2,S1、S2可以同時(shí)斷開或閉合,以實(shí)現(xiàn)白天和夜晚的用電要求.開關(guān)S閉合時(shí),下列說法不正確的是( )
A. S1、S2同時(shí)斷開時(shí),設(shè)備運(yùn)行處于白天用電狀態(tài)
B. S1、S2同時(shí)閉合時(shí),設(shè)備運(yùn)行處于夜晚用電狀態(tài)
C. S1、S2同時(shí)斷開時(shí),在相同時(shí)間內(nèi)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比為2:1
D. S1、S2同時(shí)閉合時(shí),若電流表示數(shù)為6 A,則R1的實(shí)際功率為880 W
2. 如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明( )
A. 在電阻相同、通過電阻的電流相同的情況下,電流通過一個(gè)電阻的時(shí)間越長(zhǎng),這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多
B. 在通過電阻的電流和時(shí)間都相同的情況下,電阻越小,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多
C. 在通過電阻的電流和時(shí)間都相同的情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多
D. 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多
3. 為了找出電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)必須同時(shí)保持不變的物理量是( )
A. 導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體中的電流 B. 導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間 C. 導(dǎo)體中的電流和通電時(shí)間 D. 導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體中的電流和通電時(shí)間
4. 如圖是研究電流產(chǎn)生熱量實(shí)驗(yàn)裝置的一部分,已知兩瓶?jī)?nèi)裝有同質(zhì)量、同溫度的煤油,當(dāng)在A、B間接上電源后,發(fā)現(xiàn)乙的溫度升高比甲要快,下列比較R1、R2兩電熱絲的說法正確的是( )
A. 流過R2的電流較大 B. 流過R1的電流較大 C. R1的阻值較大 D. R2兩端的電壓較大
5. 將兩根電熱絲R1和R2串聯(lián)起來,接在如圖所示的電路中通電,若R1>R2則( )
A. 甲火柴先被點(diǎn)燃 B. 乙火柴先被點(diǎn)燃 C. 兩根火柴同時(shí)被點(diǎn)燃 D. 無法比較
6. 電阻R1,R2(R1>R2)以不同的連接方式接到同一電源兩極上,在相同時(shí)間內(nèi)電路中產(chǎn)生熱量最多的一種連接方式是( )
A. 只接R1 B. 只接R2 C. R1和R2并聯(lián) D. R1和R2串聯(lián)
7. 如圖所示,三個(gè)完全相同的容器中密封了初溫和質(zhì)量都相等的空氣,若通電一段時(shí)間后,甲、乙、丙三個(gè)U形管中液面高度差分別為h甲、h乙、h丙,則下列關(guān)系中正確的是( )
A. h甲<h乙<h丙 B. h甲>h丙>h乙 C. h甲=h丙>h乙 D. h甲=h乙<h丙
8. 某電阻絲通過2A的電流時(shí),在某段時(shí)間內(nèi)放出熱量是Q,如果通過它的電流增加到4A時(shí),在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量是( )
A. 2Q B. 3Q C. 4Q D. 8Q
9. 如圖所示,是“探究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”的電路圖,則下列說法不正確的是( )
A. 電流采用串聯(lián),是為了控制電流和通電時(shí)間相等 B. 采用煤油而不是水,是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪? C. 該實(shí)驗(yàn)是通過比較升高的溫度來得出結(jié)論的 D. 該實(shí)驗(yàn)不能探究電流產(chǎn)生的熱量跟時(shí)間的關(guān)系
二、多選題(本大題共1小題,共3.0分)
10. 如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn),下列分析錯(cuò)誤的是( )
A. 甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)用了控制變量法
B. 甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多
C. 乙實(shí)驗(yàn)時(shí)為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
D. 乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后,右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大
三、填空題(本大題共9小題,共18.0分)
11. 家用電飯煲是利用電流的______來工作的,某電飯煲的額定電壓為220V,它的額定功率為1000W(不考慮溫度對(duì)電阻值的影響).若只把該電該飯煲接入實(shí)際電壓為110V的電路中,通電10s,產(chǎn)生的熱量是______J.
12. 如圖甲所示,電源電壓為6V恒定不變,滑動(dòng)變阻器R2最大阻值是20Ω.閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器的P-R圖象如圖乙所示,則R1=______Ω;當(dāng)滑片P滑至最右端時(shí),電流表的示數(shù)為______A,通電10s電流通過R1產(chǎn)生的熱量是______J.R2的最大功率是______W,整個(gè)電路最大功率是______ W.
13. 據(jù)報(bào)道,青島一個(gè)小伙子在自家居民樓頂上,自己設(shè)計(jì)、組裝了一套微型太陽(yáng)能發(fā)電站,被媒體稱為“中國(guó)家庭光伏電站第一人”.(1)該太陽(yáng)能發(fā)電站發(fā)電時(shí),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為______能;(2)10kW?h的電能,如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來供電,需要完全燃燒煤______kg.(煤的熱值q煤=3×107J/kg,1kW?h=3.6×106J)
14. 如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比U甲:U乙=3:1;當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表均為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比I甲:I乙=______,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2產(chǎn)生的熱量之比Q1:Q2=______.
15. 如圖所示甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體的電阻值相等,甲導(dǎo)體比乙導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都小,將它們串聯(lián)在電路中,通電一段時(shí)間后,甲、乙導(dǎo)體通過的電流
I甲 ______ I乙,產(chǎn)生的熱量Q甲 ______ Q乙,消耗的電功率P甲 ______ P乙
(填“>”、“=”或“<”).
16. 科學(xué)家有著強(qiáng)烈的好奇心和執(zhí)著的探究精神,英國(guó)物理學(xué)家______最先通過實(shí)驗(yàn)精確確定了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間之間的定量關(guān)系.這個(gè)規(guī)律用公式表示是______.
17. 夏天,人們常用電熱驅(qū)蚊器驅(qū)蚊(如圖),它是利用電流______效應(yīng)來工作的,發(fā)熱元件是一個(gè)阻值為10000Ω的電阻,工作電流約為0.02A,通電100s產(chǎn)生的熱量為______J;工作時(shí)蚊香片溫度升高,這是通過______方式改變蚊香片的內(nèi)能,過一會(huì)兒整個(gè)房間都能聞到蚊香片的氣味,是因?yàn)開_____.
18. 甲、乙兩只電爐標(biāo)有“220V 500W”和“220V 1000W”字樣,把它們串聯(lián)在220V的電路中,串聯(lián)時(shí)甲乙電爐消耗的電功率之比為______,在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是______.
19. 如圖是電腦用風(fēng)扇,長(zhǎng)寬都是12cm,厚度為2.5cm,相鄰孔距約為10.5cm,使用12v,0.25A電流.風(fēng)扇轉(zhuǎn)速通常是800~1500RPM,風(fēng)量足轉(zhuǎn)速低,能有不錯(cuò)的降溫靜音效果.風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為______能,風(fēng)扇本身也會(huì)產(chǎn)生熱量,如果線圈電阻是0.5Ω,那么電風(fēng)扇工作2h產(chǎn)生的熱量是______.
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共12小題,共72.0分)
20. 樂樂用圖所示的裝置探究“導(dǎo)體電阻阻值越大,電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多”.三個(gè)完全相同的燒瓶甲、乙、丙內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度都相同的食用油,并插有相同的溫度計(jì),溫度計(jì)可顯示食用油的溫度,每瓶食用油中都浸泡著一段電阻絲,已知三段電阻絲的阻值關(guān)系是R1<R2<R3.
(1)該探究實(shí)驗(yàn)的自變量是______;
(2)通電一段時(shí)間后,可以觀察到瓶中______溫度計(jì)的示數(shù)最高;(選填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)由上述實(shí)驗(yàn)可知,在______和通電時(shí)間都相同時(shí),導(dǎo)體電阻值越大,電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多.
21. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,三個(gè)相同的燒瓶A、B、C內(nèi)部都盛有質(zhì)量和初溫均相等的液體,其中,A、B燒瓶中裝的是煤油,C燒瓶中裝的是水,A、B、C燒瓶中電阻絲的阻值分別為RA、RB、RC,且RA<RB=RC(假設(shè)實(shí)驗(yàn)中沒有任何熱損失).
(1)小明想用該裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,他應(yīng)該觀察比較______兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況.
(2)小紅用該裝置完成“比較水和煤油吸熱升溫的情況”,通過觀察比較B、C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況,發(fā)現(xiàn)裝有煤油的燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)變化較大,這是因?yàn)槊河偷腳_____?。谠搶?shí)驗(yàn)中水吸收的熱量______(選填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量.
22. 小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖.
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩個(gè)U形管中______的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少.
(2)你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系.
(3)由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在______、______相同的情況下,通過電阻的______越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多.
(4)該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是______法.
(5)在家用電熱水壺?zé)粔亻_水時(shí),若通電時(shí)間不夠長(zhǎng),水就不能燒開,是因?yàn)殡娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與______有關(guān).
23. 利用如圖所示的電路裝置,探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”,接通電源,兩容器內(nèi)的空氣被加熱后膨脹,使U形管的液面發(fā)生變化,通過觀察U形管的液面變化情況,比較瓶?jī)?nèi)電阻絲的發(fā)熱多少.(圖中左側(cè)電阻R1為5歐,右側(cè)電阻R2為10歐)
(1)此裝置可以探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系,一段時(shí)間后,U形管右側(cè)液面較高,說明______容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量較多(選填“左”或“右”).
(2)如果通過R2的電流為2A,那么10s內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量是______J.
24. 小剛在探究“通電時(shí)間相同時(shí),電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟電流、電阻的關(guān)系”的活動(dòng)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路.在三個(gè)相同的燒瓶中裝有質(zhì)量和初溫相同的煤油,用電阻絲(R甲=R丙>R乙)給燒瓶中的煤油加熱.請(qǐng)你仔細(xì)觀察小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,并回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過觀察燒瓶中的______變化情況,就可以對(duì)電阻絲放熱的多少進(jìn)行比較.
(2)研究電熱跟電流的關(guān)系時(shí),應(yīng)該比較______兩個(gè)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況.一段時(shí)間后,可觀察到這兩個(gè)瓶中溫度計(jì)的示數(shù)不一樣,這表明:在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí),電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少跟______有關(guān).
(3)研究電熱跟電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)該比較______兩個(gè)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)升溫快些,這表明:在電流和通電時(shí)間都相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大,產(chǎn)生的熱量______.
25. (1)某家庭電能表如圖1所示,若該家庭單獨(dú)讓空高臺(tái)工作,測(cè)得1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤賺了60轉(zhuǎn),則空調(diào)消耗的電能為______kW?h,空調(diào)的電功率是______W.
(2)如圖2所示,電流表的示數(shù)是______A,電壓表的示數(shù)是______V.
(3)用圖3所示的裝置做“研究電流相同時(shí),通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).(甲、乙是完全相同的密閉容器.閉合開關(guān)前,A、B兩U形管內(nèi)液面相平)
①由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量,因此在實(shí)驗(yàn)中是通過觀察U形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化,這里采用了______的探究方法.
②通過對(duì)比觀察,______(選填“甲”、“乙”)容器中導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量較多.由此可知,在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越______,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多.
26. 愛米同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置,探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān).
(1)若想探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系,則應(yīng)選擇圖中的______兩個(gè)密閉容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn);若由圖象可知,想探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系,則應(yīng)選擇圖中的______兩個(gè)密閉容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(2)通電時(shí)間相同時(shí),產(chǎn)生熱量最多的是密閉容器______中的電阻絲.
(3)實(shí)驗(yàn)中通過觀察______來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少.這種方法在研究許多物理問題時(shí)都用到,下列幾個(gè)研究實(shí)例中也是采用相同研究方法的有______.
A.探究電流與電阻的關(guān)系;
B.探究電流與電壓的關(guān)系;
C.用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布.
27. 如圖所示小蕾同學(xué)在研究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻是否有關(guān)”時(shí),采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中a、b、c、d四個(gè)相同的容器密閉著等量空氣,將1、2和3、4導(dǎo)線分別接到電源兩端.
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管中______的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,這種實(shí)驗(yàn)方法叫______.
(2)甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系,通電一段時(shí)間,______(選填“a”或“b”)容器中電流產(chǎn)生的熱量較多,結(jié)論是______.
(3)乙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系,通電一段時(shí)間,______(選填“c”或“d”)容器中電流產(chǎn)生的熱量多.
(4)在電視機(jī)、電風(fēng)扇、計(jì)算機(jī)、電爐,四種用電器中,利用電流熱效應(yīng)的原理工作的用電器是______.
28. 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”.
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察______來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少?
(2)為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,選用煤油而不是用水,主要是由于______.
(3)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入______、______的同種液體.
(4)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,選用的兩電阻絲的阻值不能______.
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
(6)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以研究通電時(shí)間一定時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______的關(guān) 系.你還需要的操作是______.
29. 小明同學(xué)在探究電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖并回答:
(1)你認(rèn)為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與______的關(guān)系.由甲圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是:在電流、通電時(shí)間相同的情況下,______越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多;
(2)在乙電路其中一個(gè)容器的外部,將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián),再接入原電路,可以探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系.
30. 小剛家有一臺(tái)額定電壓為220V的家用電熱油燈(室內(nèi)加熱器)如圖12甲所示,詳細(xì)參數(shù)如圖乙所示,
根據(jù)詳細(xì)參數(shù)所提供的信息,試求:該電熱油燈低檔運(yùn)行時(shí),電熱絲的工作電流是______A(此空計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù));若該電熱油燈中檔運(yùn)行,并持續(xù)工作45min產(chǎn)生的電熱是______J.
31. 實(shí)際生活中,用電器接通電源后,都伴有熱量的產(chǎn)生,小明在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”時(shí),采用了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中a、b、c、d四個(gè)相同的容器密閉著等量空氣并與U形管緊密相連,實(shí)驗(yàn)前U形管兩端液面相平,將1、2和3、4導(dǎo)線分別接到電源兩端.
在實(shí)驗(yàn)過程中,通過觀察U形管中______的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少:圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系,圖乙所示的裝置是用來研究通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系,綜合分析圖甲乙兩裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出的結(jié)論是______.
五、計(jì)算題(本大題共13小題,共104.0分)
32. 電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此利用油對(duì)電動(dòng)機(jī)的線圈進(jìn)行降溫,已知電動(dòng)機(jī)正常工作的電壓為220V,電阻為6Ω,通過的電流為10A,10min內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為多少;如果產(chǎn)生熱量的80%被油吸收,這些熱量可以使質(zhì)量為4kg的油溫度上升的溫度是多少?(c油=2.0×103J/(kg?℃))
33. 某種家用電熱型加濕器電路簡(jiǎn)化圖及相關(guān)參數(shù)如下所示.電熱器的電熱絲浸沒在加熱倉(cāng)的水中產(chǎn)生熱量,使加熱倉(cāng)中的水沸騰變成水蒸氣噴出,增加環(huán)境濕度,加熱倉(cāng)中的水減少到一定程度時(shí),自動(dòng)閥門只能打開,水由出水管進(jìn)入加熱倉(cāng)中.
(1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí),加濕器以最大功率工作,求電熱絲R1的阻值.
(2)如果加熱倉(cāng)容積為0.05L,加熱倉(cāng)內(nèi)冷水溫度為20℃,以最大功率工作,經(jīng)過100s水沸騰產(chǎn)生蒸氣,求此過程中的加熱效率?(環(huán)境大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)
(3)氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為198Ω,當(dāng)滑片移到最右端時(shí),加濕器以最低氣霧量工作20小時(shí)消耗電能為多少千瓦時(shí)?
34. 小明研究了家里的智能電熱馬桶蓋(如圖甲),設(shè)計(jì)出如圖乙所示的便座加熱電路通過開關(guān)S1和S2的不同接法組合,實(shí)現(xiàn)“高溫檔、中溫檔、低溫檔”三種加熱功能(見下表).求:
(1)R1和R2的阻值;
(2)求出表中的“Px”
(3)老年人在冬天坐上冰冷的馬桶是很難受的,假設(shè)小洋想讓馬桶圈的溫度升高5℃,則用“中溫檔”加熱的方式需要多長(zhǎng)時(shí)間。[設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收,馬桶圈的質(zhì)量m=300g,馬桶圈材料的比熱容c=0.44×103J/(kg?℃)]。
35. 電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞,不少人用電動(dòng)自行車替代了摩托車.電動(dòng)自行車使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電,騎行時(shí),蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.如表是某品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù):
若質(zhì)量是60kg的人騎該電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力是人與車總重的0.02倍.求:(g取10N/kg)
(1)行駛10min,電動(dòng)自行車克服阻力所做的功.
(2)行駛10min,電流對(duì)電動(dòng)機(jī)做的功.
(3)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)做功時(shí),通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流.
36. 小明學(xué)習(xí)了家庭電路后,對(duì)熔絲的作用還不甚理解,于是王老師給她提供了關(guān)于某種規(guī)格熔絲的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示請(qǐng),根據(jù)計(jì)算,加深對(duì)熔絲作用的理解:
(1)這段熔絲的質(zhì)量.
(2)熔絲從27℃升高到327℃時(shí)所需要吸收的熱量.
(3)當(dāng)電路電流為20A時(shí),熔絲熔斷所需要的時(shí)間.
37. 如圖甲是近期市場(chǎng)上出售的一種恒溫調(diào)奶器,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)好加水的奶粉,然后加熱到最適合嬰幼兒飲用的溫度40℃,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保溫,特別適合夜間使用.圖乙是電路簡(jiǎn)圖(R1、R2為電熱絲,S為雙觸點(diǎn)自動(dòng)開關(guān)),表格中是恒溫調(diào)奶器的相關(guān)參數(shù).求:
(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流(結(jié)果保留兩位小數(shù))?
(2)電阻R2的阻值?
(3)若把200g調(diào)好的牛奶從20℃加熱到40℃所用時(shí)間為32s,則調(diào)好的牛奶的比熱容是多少(不計(jì)熱損失)?
38. 如圖為小馬同學(xué)改進(jìn)后的探究甲、乙兩種不同液體比熱容大小的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí)選用相同的電加熱器加熱,即:R甲=R乙.
(1)實(shí)驗(yàn)中用電加熱器在液體內(nèi)部加熱來替代酒精燈,以及用封閉的燒瓶代替敞口的燒杯,這些改進(jìn)都是為了______,從而可以減小實(shí)驗(yàn)誤差.
(2)實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩液體初溫相同,還必須控制甲、乙兩液體的______相同.
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中的溫度計(jì)示數(shù)上升的比甲慢,說明乙液體的比熱容比甲液體______(選填“大“或“小”).
(4)如果換用兩個(gè)不同的電加熱器且R甲>R乙,兩燒瓶申裝入質(zhì)量相等的煤油,還可以用這個(gè)裝置探究電流做功多少與______的關(guān)系.
39. 某電水壺銘牌上的一些數(shù)據(jù)如表格所示;
(1)電水壺正常工作電流是多大?(結(jié)果保留1位小數(shù))
(2)如果電水壺累積工作時(shí)間為2小時(shí),則消耗電能為多少KW?h?
(3)該電水壺正常工作時(shí),燒開初溫為20℃一壺水需要10min,電水壺的加熱效率是多少?(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
40. 如圖所示的電路中,電源電壓U=12V,R1=10Ω,閉合開關(guān)后,電流表讀數(shù)為0.5A,求:
(1)R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(2)R2的阻值.
41. 如圖電路,已知R1=10Ω,R2=20Ω.閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為4V.求:
(1)通過R1的電流;(2)1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量.
42. 圖為一電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖,其額定電壓為220V,具有“加熱”、“保溫”兩種功能,對(duì)應(yīng)功率分別為400W和40W,問:
(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),飲水機(jī)處于______(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài);
(2)R1的阻值為多少歐?
(3)用飲水機(jī)給2kg的水加熱,當(dāng)水溫升高50℃,水吸收的熱量為多少焦耳?[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
43. 某牌子電熱水器的加熱管電阻兩端電壓為220V,加熱功率為2 200W.[ρ水=1×103 kg/m3,1m3=1 000L,c水=4.2×103 J/(kg?℃)]
(1)通過加熱管電阻的電流是多少?其電阻值是多少?
(2)電熱水器能儲(chǔ)水體積60L,求60L水的質(zhì)量是多少?將這些水從10℃加熱到60℃要吸收多少熱量?
44. 小麗家新買了一臺(tái)電熱水器,下表是該熱水器的一些技術(shù)參數(shù).
現(xiàn)將水箱中裝滿水,通電后正常工作40min,水溫從25℃上升到45℃,[已知水的比熱為4.2×103J/(kg?℃)
求:
(1)水所吸收的熱量;
(2)熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)的電阻值;
(3)熱水器的效率.
六、綜合題(本大題共6小題,共60.0分)
45. 請(qǐng)你觀察下圖,用所學(xué)的物理知識(shí)解釋圖中現(xiàn)象.
(1)電爐工作時(shí),發(fā)現(xiàn)電熱絲熱得發(fā)紅,而與之相連的電源線卻不很熱______.
(2)冬天搓手取暖,手會(huì)感覺到熱______.
(3)塑料梳子梳頭之后,靠近碎紙屑,紙屑會(huì)被吸引______.
(4)試電筆接觸正在工作的家庭電路的兩根電線,氖泡居然都不亮______.
46. 電爐絲熱的發(fā)紅,但跟它連接的銅導(dǎo)線卻不怎么熱,為什么?
47. 小明家的電熱毯壞了,爸爸將電阻絲接上后繼續(xù)使用,在使用過程中發(fā)現(xiàn)接頭處被燒焦了;爸爸還發(fā)現(xiàn),大功率用電器供電的銅導(dǎo)線的接頭處也特別容易燒焦.請(qǐng)你用學(xué)過的知識(shí)解釋燒焦的原因.
48. 經(jīng)常插拔大功率的用電器的插頭會(huì)導(dǎo)致插頭與插座接觸不良,引起插頭發(fā)熱,甚至燒壞插頭和插座,引起火災(zāi).為什么?
49. 家用電爐子通過導(dǎo)線接到電路里,電爐絲和導(dǎo)線通過相同的電流,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?
50. 小明在使用電爐子的時(shí)候發(fā)現(xiàn),閉合開關(guān),電爐絲紅熱,但連接電爐絲的導(dǎo)線卻并不熱,你能幫小明解釋一下嗎?
2018屆中考物理專項(xiàng)練習(xí)--焦耳定律及應(yīng)用(含答案、全國(guó)通用)
【答案】
1. C 2. D 3. C 4. D 5. A
6. C 7. A 8. C 9. D 10. BC
11. 熱效應(yīng);2500
12. 10;0.2;4;0.9;3.6
13. 電;4
14. 2:3;1:2
15. =;=;=
16. 焦耳;Q=I2Rt
17. 熱;400;熱傳遞;一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
18. 2:1;甲
19. 機(jī)械;225J
20. 電阻阻值;丙;電流
21. A、B;比熱容;等于
22. 液面高度差;電阻;電阻;通電時(shí)間;電流;控制變量;通電時(shí)間
23. 電阻;右;400
24. 溫度計(jì)示數(shù);甲、丙;電流大?。患?、乙;越多
25. 0.02;1200;0.24;12.5;轉(zhuǎn)換法;乙;大
26. 甲乙;甲丙;乙;液柱高度;C
27. 液面高度;轉(zhuǎn)換法;電阻大?。籦;當(dāng)電流和通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;電流大??;c;電爐
28. 溫度計(jì)示數(shù)的變化;煤油的比熱容小,吸熱升溫快;質(zhì)量相同;初溫相同;相同;電流;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,比較通電時(shí)間相同時(shí),甲(或乙)燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化
29. 電阻;電阻;電流
30. 3.6;3.24×106
31. 液面高度;電阻大??;電流大小;電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通過導(dǎo)體的電流和電阻大小有關(guān),通過導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多
32. 解:
(1)10min內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量:
Q=I2Rt=(10A)2×6Ω×10×60s=3.6×105J;
(2)由η=×100%可得,油吸收的熱量:
Q吸=Qη=3.6×105J×80%=2.88×105J,
由Q吸=cm△t可得,油上升的溫度:
△t===36℃。
答:10min內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為3.6×105J;可以使質(zhì)量為4kg的油溫度上升36℃。
33. 解:
(1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí),氣霧調(diào)節(jié)器被短路,只有電熱絲工作,
由P=可得電熱絲R1的電阻值:
R1===220Ω;
(2)工作時(shí)間t=100s,
這段時(shí)間內(nèi)電熱絲產(chǎn)生的熱量:
Q放=W=Pt=220W×100s=22000J,
由ρ=可得水的質(zhì)量:
m=ρV=1×103kg/m3×0.05×10-3m3=0.05kg,
水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.05kg×(100℃-20℃)=16800J,
加熱效率η=×100%=×100%≈75.7%;
(3)當(dāng)滑片移到最右端時(shí),氣霧調(diào)節(jié)器和電熱絲串聯(lián),
電路中的電流:
I====A,
此時(shí)電熱絲R1的電功率:
P1=I2R1=(A)2×220Ω≈61W=0.061kW;
20小時(shí)R1消耗的電能:
W=P1t=0.061kW×20h=1.22kW?h.
答:(1)電熱絲R1的電阻值220Ω;
(2)此過程中的加熱效率75.7%;
(3)20小時(shí)消耗的電能1.22kW?h.
34. 解:
(1)由表格信息和電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)P2=44W,
由P=UI=可得,R1的阻值:
R1===1100Ω,
當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接a時(shí),R1和R2串聯(lián),P1=22W,此時(shí)電路中的總電阻:
R===2200Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω;
(2)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接b時(shí),R1與R2并聯(lián),
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,
所以,電路中的總電阻:
R′===550Ω,
則Px的大?。?br>Px===88W;
(3)馬桶圈吸收的熱量:
Q吸=cm△t=0.44×l03J/(kg?℃)×0.3kg×5℃=660J,
中溫檔加熱功率P中溫=P2=44W,
電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收,由P=可得用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰臅r(shí)間:
t====15s。
答:(1)R1和R2的阻值都為1100Ω;
(2)表中的Px=88W;
(3)想讓馬桶圈的溫度升高5℃,用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰?5s。
35. 解:(1)由題意知,電動(dòng)自行車受到的阻力:
f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N;
由速度公式得,電動(dòng)自行車行駛的路程:
s=vt=6m/s×10×60s=3600m;
則電動(dòng)自行車克服阻力所做的功:
W有=fs=20N×3600m=7.2×104J;
(2)由η=×100%得,電流對(duì)電動(dòng)機(jī)做的功:
W電===9.6×104J,
(3)由W=UIt得,通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流:
I==≈4.4A;
答:(1)行駛10min,電動(dòng)自行車克服阻力所做的功為7.2×104J;
(2)行駛10min,電流對(duì)電動(dòng)機(jī)做的功為9.6×104J;
(3)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)做功時(shí),通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4.4A.
36. 解:(1)由表格數(shù)據(jù)可知,熔絲的長(zhǎng)度L=5cm,橫截面積S=2mm2=0.02cm2,
則這段熔絲的體積:
V=SL=0.02cm2×5cm=0.1cm3,
由ρ=可得,熔絲的質(zhì)量:
m=ρV=11g/cm3×0.1cm3=1.1g;
(2)熔絲從27℃升高到327℃時(shí)所需要吸收的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=1.3×103J/(kg?℃)×1.1×10-3kg×(327℃-27℃)=429J;
(3)電流通過熔絲時(shí)產(chǎn)生的熱量和熔絲吸收的熱量相等,
由Q=Q吸=I2Rt可得,熔絲熔斷所需要的時(shí)間:
t′===≈5.4s.
答:(1)這段熔絲的質(zhì)量為1.1g;
(2)熔絲從27℃升高到327℃時(shí)所需要吸收的熱量為429J;
(3)當(dāng)電路電流為20A時(shí),熔絲熔斷所需要的時(shí)間為5.4s.
37. 解:(1)由P=UI可得,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流:
I==≈0.07A;
(2)由圖乙可知,當(dāng)S接“2”時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電阻較大(大于并聯(lián)的總電阻),由P=可知,電路消耗的功率較小,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);
當(dāng)S接“3”時(shí),電路為R1、R2并聯(lián),總電阻最小,總功率最大,調(diào)奶器處于加熱狀態(tài),
因電路中的總功率等于各用電器功率之和,
所以,R2的電功率:
P2=P加熱-P保溫=500W-16W=484W,
由P=可得,電阻R2的阻值:
R2===100Ω;
(3)由P=可得,調(diào)奶器加熱32s消耗的電能:
W=P加熱t(yī)′=500W×32s=16000J,
不計(jì)熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量:
Q吸=W=16000J,
由Q吸=cm(t-t0)可得,調(diào)好奶粉的比熱容:
c===4×103J/(kg?℃).
答:(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流為0.07A;
(2)電阻R2的阻值為100Ω;
(3)調(diào)好的奶粉的比熱容是4×103J/(kg?℃).
38. 減小散熱損失;質(zhì)量;大;電阻
39. 解:(1)由P=UI可得,電水壺正常工作電流:
I==≈4.5A;
(2)由P=可得,電水壺累積工作時(shí)間為2h消耗電能:
W總=Pt總=1kW×2h=2kW?h;
(3)將電水壺裝滿后,水的體積:
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3,
由ρ=可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,則水所需吸收熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J;
該電水壺正常工作10min消耗的電能:
W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J,
電水壺的加熱效率:
η=×100%=×100%=84%.
答:(1)電水壺正常工作電流是4.5A;
(2)如果電水壺累積工作時(shí)間為2小時(shí),則消耗電能為2kW?h;
(3)該電水壺正常工作時(shí),燒開初溫為20℃一壺水需要10min,電水壺的加熱效率是84%.
40. 解:(1)由圖知,兩電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,
由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知,I=I1=I2=0.5A,
所以R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量:
Q1=I2R1t=(0.5A)2×10Ω×60s=150J;
(2)由I=可知,電路的總電阻:
R===24Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得,電阻R2的阻值:
R2=R-R1=24Ω-10Ω=14Ω.
答:(1)R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是150J;
(2)R2的阻值是14Ω.
41. 解:由電路圖可知,開關(guān)閉合時(shí),兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓.
(1)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,通過R1的電流:
I1=I2===0.2A;
(2)1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量:
Q2=I22R2t=(0.2A)2×20Ω×60s=48J.
答:(1)通過R2的電流為0.2A;
(2)1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量為48J.
42. 保溫
43. 解:(1)由P=UI可得,通過加熱管電阻的電流:
I===10A,
由I=可得,加熱管的電阻:
R===22Ω;
(2)水的體積:
V=60L=60dm3=6×10-2m3,
由ρ=可得,60L水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-2m3=60kg,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×60kg×(60℃-10℃)=1.26×107J.
答:(1)通過加熱管電阻的電流是10A,其電阻值是22Ω;
(2)60L水的質(zhì)量是60kg,將這些水從10℃加熱到60℃要吸收1.26×107J的熱量.
44. 解:(1)水的體積:
V=50L=50dm3=0.05m3,
由ρ=得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(45℃-25℃)=4.2×106J;
(2)由P=可得,熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)的電阻值:
R===24.2Ω;
(3)由P=可得,熱水器正常工作40min消耗的電能:
W=Pt′=2000W×40×60s=4.8×106J,
熱水器的效率:
η=×100%=×100%=87.5%.
答:(1)水所吸收的熱量為4.2×106J;
(2)熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)的電阻值為24.2Ω;
(3)熱水器的效率為87.5%.
45. 電源線和電爐絲串聯(lián),通過的電流、時(shí)間相等,而電爐絲的電阻比電源線大得多,根據(jù)焦耳定律,電阻大產(chǎn)生熱量多;搓手過程中克服摩擦力做功,使利手的內(nèi)能增大,所以手會(huì)感覺到熱;塑料梳子梳頭之后,與頭發(fā)摩擦帶上了電荷,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);使用試電筆時(shí)手沒有接觸筆尾金屬體
46. 答:電爐絲與銅導(dǎo)線是串聯(lián)的,通過電爐絲和銅導(dǎo)線的電流相同,而電爐絲的電阻遠(yuǎn)大于銅導(dǎo)線的電阻,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,相同時(shí)間內(nèi)電爐絲產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于銅導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量,所以電爐絲熱得發(fā)紅而銅導(dǎo)線卻不怎么熱.
47. 答:
將電阻絲的兩個(gè)斷頭接上后,接頭處是兩根導(dǎo)線相切,由于接觸的部位很少,很細(xì),電阻就較大.根據(jù)焦耳定律公式Q=I2Rt知,在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,溫度越高,因此接頭處燒焦就是因?yàn)殡娮柽^大造成的.
48. 答:插頭與插座接觸不良,該處的電阻較大,由于插頭與插座處與導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通過的電流相等、通電時(shí)間相等,根據(jù)Q=I2Rt,插頭與插座處產(chǎn)生的熱量較多,引起插頭發(fā)熱,甚至燒壞插頭和插座,引起火災(zāi).
49. 答:電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里,電爐絲和導(dǎo)線通電的時(shí)間相同.而導(dǎo)線的電阻很小,而電爐絲的電阻很大,所以,當(dāng)通過的電流相等時(shí),電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱.
50. 答:電爐在使用時(shí),電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián),由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知通過的電流相等,通電時(shí)間t也相同,由于R電爐絲>R導(dǎo)線,根據(jù)Q=I2Rt可知,電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量多,所以會(huì)出現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅,而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱的現(xiàn)象.
【解析】
1.
解:
(1)由電路圖可知,S閉合,S1、S2斷開時(shí),R1和R2串聯(lián),燈泡L斷路不發(fā)光,且電路中的電阻最大,
由公式P=UI=可知,此時(shí)電路中的電功率最小,為保溫狀態(tài),所以是白天,故A正確;
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且R1:R2=1:2,
所以,由在相同時(shí)間內(nèi)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比: ===,故C錯(cuò)誤;
(2)由電路圖可知,開關(guān)S、S1、S2同時(shí)閉合時(shí),R2短路,R1和L并聯(lián),燈泡L發(fā)光,且電路中的電阻最小,
由公式P=UI=可知,此時(shí)電路中的電功率最大,為加熱狀態(tài),所以是晚上,故B正確;
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且R1:RL=1:2,
所以,通過R1和L的電流之比: ===,即IL=I1,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,干路電流:
I′=I1+IL=I1+I1=I1=6A,
解得:I1=4A,
則R1的實(shí)際功率:
P1=UI1=220V×4A=880W,故D正確.
故選C.
(1)由電路圖可知,S閉合,S1、S2斷開時(shí),R1和R2串聯(lián),燈泡L斷路不發(fā)光,且電路中的電阻最大,根據(jù)P=UI=可知此時(shí)電路中的電功率最小,從而判斷用電狀態(tài),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和Q=I2Rt求出在相同時(shí)間內(nèi)R1和R2產(chǎn)生的熱量之比;
(2)由電路圖可知,開關(guān)S、S1、S2同時(shí)閉合時(shí),R2短路,R1和L并聯(lián),燈泡L發(fā)光,且電路中的電阻最小,根據(jù)P=UI=可知此時(shí)電路中的電功率最大,從而判斷用電狀態(tài),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R1和L的電流之比,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R1的電流,根據(jù)P=UI求出R1的實(shí)際功率.
本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式以及焦耳定律的應(yīng)用,分清電路的連接方式以及對(duì)于的狀態(tài)是關(guān)鍵.
2.
解:由圖知,外置的5Ω電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián),則通過左邊容器內(nèi)電阻的電流大于通過右邊容器內(nèi)電阻的電流;
而兩側(cè)容器內(nèi)的電阻相同,通電時(shí)間相同,左側(cè)液面高度較高,說明左側(cè)產(chǎn)生的熱量較多,可得在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),通過電阻的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多.
故選D.
分析題圖,外置電阻和容器內(nèi)的電阻并聯(lián),則通過左邊電阻的電流大于右邊電阻的電流;
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,左側(cè)的液面較高說明左側(cè)產(chǎn)生的熱量較多,比較加熱時(shí)間、電流、電阻的大小得出結(jié)論.
本題是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素,考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.
3.
解:根據(jù)焦耳定律的公式Q=I2Rt可知,如果要探究電流做功產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系應(yīng)同時(shí)保持電流I和通電時(shí)間t不變,這樣才符合控制變量法的要求.
故選C.
根據(jù)焦耳定律的公式Q=I2Rt可判斷,如果要探究電流做功產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系所應(yīng)控制的變量是什么.
在探究一個(gè)量與多個(gè)量的關(guān)系時(shí),必須要用到控制變量法.本題中根據(jù)焦耳定律的公式,明確變量有哪些是關(guān)鍵.
4.
解:由圖可知,兩電阻串聯(lián),通過它們的電流相同,故AB錯(cuò);
當(dāng)在A、B間接上電源后,發(fā)現(xiàn)乙的溫度升高比甲要快,說明乙電阻產(chǎn)生的熱量多,
通過導(dǎo)體的電流、通電時(shí)間相同,由Q=I2Rt可知,乙的電阻大,
由U=IR可知,R2兩端的電壓大,故C錯(cuò)、D正確.
故選D.
由焦耳定律Q=I2Rt可知電流產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān),圖中通過導(dǎo)體的電流、通電時(shí)間相同,導(dǎo)體的電阻不同,研究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系.
本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)、焦耳定律的了解與掌握,根據(jù)兩電阻絲串聯(lián)得出電流相同是本題的突破口.
5.
解:因?yàn)閮呻姛峤zR1、R2串聯(lián),所以通過它們的電流和通電時(shí)間都相同.
根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量越多.
因?yàn)镽1>R2,所以Q1>Q2,電爐絲R1的溫度高,甲火柴先被點(diǎn)燃.
故選A.
在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量越多,則溫度就越高.
本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的理解和應(yīng)用,解答時(shí)要注意串聯(lián)時(shí)電流和時(shí)間都相同.
6.
解:根據(jù)電阻的串并聯(lián)知識(shí)可知,串聯(lián)后的總電阻等于各分電阻之和,比任何一個(gè)分電阻都大;而并聯(lián)后的總電阻比任何一個(gè)分電阻都?。?
根據(jù)Q=t可知,R越小,產(chǎn)生的熱量就越多.
故選C.
將不同的電阻接在相同的電源上,則電壓是相等的,所以我們應(yīng)選擇含電壓的計(jì)算熱量的方式:Q=t.
電壓和時(shí)間都相同,比較總電阻的大小就可以比較熱量的多少,總電阻越大,產(chǎn)生的熱量越小,總電阻越小,產(chǎn)生的熱量越多.
解決本題的關(guān)鍵是選擇合適的計(jì)算熱量的公式,同一電源,說明電壓相同.
7.
解:
由電路圖可知,甲、乙中的電阻串聯(lián)后,再和丙中電阻并聯(lián),它們的通電時(shí)間相等,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,R丙<R甲+R乙,根據(jù)歐姆定律可知:I甲=I乙<I丙,
由圖可知,甲的電阻小于乙的電阻,通過甲的電流等于乙的電流,
由Q=I2Rt可知,甲產(chǎn)生的熱量小于乙產(chǎn)生的熱量;
丙的電阻等于于乙的電阻,通過丙的電流大于乙的電流,由Q=I2Rt可知,丙產(chǎn)生的熱量大于乙產(chǎn)生的熱量,
則丙中電阻產(chǎn)生的熱量最多,空氣吸收的熱量最多,U型管中兩側(cè)的液面高度差最大;甲中電阻產(chǎn)生的熱量最少,空氣吸收的熱量最少,U型管中兩側(cè)的液面高度差最?。?
故選A.
由電路圖可知,甲、乙中的電阻串聯(lián)后,再和丙中電阻并聯(lián),它們的通電時(shí)間相等,根據(jù)Q=I2Rt比較它們產(chǎn)生熱量的關(guān)系,也是空氣吸收熱量之間的關(guān)系,空氣吸收熱量多的容器U型管中兩側(cè)的液面高度差最大.
本題考查了焦耳定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖片得出通過三者電流之間的關(guān)系和知道空氣吸收的熱量越多、U型管中兩側(cè)的液面高度差越大.
8.
解:由題可知,電阻絲的電阻不變,電流變?yōu)樵瓉淼?倍;
由由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量是原來的4倍,即4Q.
故選:C.
電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同,電流變?yōu)樵瓉淼?倍,運(yùn)用Q=I2Rt即可判斷.
本題是對(duì)焦耳定律公式的簡(jiǎn)單運(yùn)用,只要把握住電阻和時(shí)間相同即可.
9.
解:A、實(shí)驗(yàn)采用控制變量法進(jìn)行研究,電路采用串聯(lián),是為了控制電流和通電時(shí)間相等,故A正確;
B、實(shí)驗(yàn)中使用煤油而不使用水的原因是水的比熱容比煤油的比熱容大,相同條件下,溫度計(jì)的示數(shù)變化不如使用煤油明顯,故B正確;
C、分析A、B兩瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化即升高的溫度,來反應(yīng)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少得到結(jié)論,故C正確;
D、該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法,觀察同一導(dǎo)體在相同的時(shí)間,不同電流下溫度計(jì)示數(shù)的變化多少,可以研究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流之間的關(guān)系”,故D錯(cuò)誤.
故選D.
因通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小、通電時(shí)間、電阻大小等因素有關(guān),所以在探究時(shí)應(yīng)該采用的探究方法是控制變量法.
該題考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在焦耳定律實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,注意兩導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)電流相等,導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映的.
10.
解:
A、甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法,故A正確.
B、甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián),則通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同,右側(cè)電阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多;則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,故B錯(cuò)誤;
C、乙實(shí)驗(yàn),右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同,但通過電阻的電流不同,所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,故C錯(cuò)誤;
D、乙實(shí)驗(yàn),右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時(shí)間相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多;則左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,氣體壓強(qiáng)大,即左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大,故D正確;
故選BC.
由焦耳定律Q=I2Rt可知,Q與I、R及t有關(guān),故應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行分析.
本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及控制變量法和轉(zhuǎn)化法的了解和掌握,突出運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,綜合性強(qiáng).
11.
解:家用電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)來工作的;
電飯煲的電阻:R===48.4Ω,
電飯煲消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱量,則Q=W==×10s=2500J;
故答案為:熱效應(yīng);2500.
電流具有熱效應(yīng);再根據(jù)P=求出電阻,再根據(jù)公式Q=W=求出熱量.
本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用,是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題.
12.
解:由圖象可知,當(dāng)R2=10Ω時(shí),P2=0.9W,
由P=I2R可得,電路中的電流:
I===0.3A,
由I=可得,電路中的總電阻:
R===20Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R1=R-R2=20Ω-10Ω=10Ω;
當(dāng)滑片P滑至最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,
此時(shí)電路中的電流:I′===0.2A,
通電10s電流通過R1產(chǎn)生的熱量:
Q1=(I′)2R1t=(0.2A)2×10××10s=4J.
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí),電路消耗的總功率最大,
電路消耗的最大功率:P===3.6W;
故答案為:10;0.2;4;0.9;3.6.
(1)由圖象可知,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為10Ω時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,根據(jù)P=I2R求出電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R1的阻值;
(2)根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出當(dāng)滑片P滑至最右端時(shí)電路中電流表的示數(shù),利用Q=I2Rt求出通電10s電流通過R1產(chǎn)生的熱量.
(3)電路總電阻最小,即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)電路消耗的總功率最大,由電功率公式可以求出最大電功率.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻與消耗功率之間的關(guān)系.
13.
解:(1)太陽(yáng)能發(fā)電站發(fā)電時(shí),將光能轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)能發(fā)電具有清潔無污染(或環(huán)保;節(jié)能;取之不盡,用之不竭)等優(yōu)點(diǎn);
(2)需要的熱量為Q===1.2×108J,
由Q=qm可得,需要完全燃燒煤的質(zhì)量為m===4kg.
故答案為:電;4.
(1)目前人類利用太陽(yáng)能主要有兩種方式:將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;太陽(yáng)能屬于可再生能源,具有清潔無污染、環(huán)保、節(jié)能、取之不盡,用之不竭等特點(diǎn);
(2)已知熱電轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電量,可以得到需要的熱量;已知熱量和熱值,利用公式m=得到需要完全燃燒的燃料質(zhì)量.
此題以太陽(yáng)能的利用為素材考查了太陽(yáng)能應(yīng)用的本質(zhì)、電功率的計(jì)算、熱量的計(jì)算和電熱轉(zhuǎn)換效率等問題,滲透了節(jié)能理念,是一道好題.
14.
解:當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),等效電路圖如下圖所示:
由于串聯(lián)電路各處的電流相等,根據(jù)U=IR可知,
兩電壓表的示數(shù)之比:====,
解得:=;
當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),等效電路圖如下圖所示:
由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,根據(jù)I=可知,
R1和R2的電流之比:==,
兩電流表的示數(shù)之比:===,
由Q=W=t可知,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2產(chǎn)生的熱量之比: ==.
故答案為:2:3;1:2.
(1)當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩電阻串聯(lián),甲測(cè)電源的電壓,乙測(cè)R2兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出兩電阻的阻值之比;
(2)當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩電阻并聯(lián),甲測(cè)通過R2的電流,乙測(cè)干路電流;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出通過兩支路的電流之比,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出兩電流表示數(shù)的比值;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和Q=W=求出R1、R2產(chǎn)生的熱量之比.
本題關(guān)鍵有二:一畫等效電路圖,二理清串聯(lián)電路的分壓關(guān)系(U1:U2=R1:R2)和并聯(lián)電路的電流、電功率的關(guān)系(P1:P2=I1:I2=R2:R1)
15.
解:(1)甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流都相等,故I甲=I乙;
(2)因甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體的電阻值相等,通過的電流相等,通過時(shí)間相等,根據(jù)Q=I2Rt可知,產(chǎn)生的熱量Q甲=Q乙;
(3)因兩段導(dǎo)體的電阻值相等,通過的電流相等,根據(jù)P=I2R可知,消耗的電功率P甲=P乙.
故答案為:=,=,=.
(1)根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律回答;
(2)根據(jù)Q=I2Rt,結(jié)合已知條件,判斷Q甲與Q乙大??;
(3)根據(jù)P=I2R,結(jié)合已知條件,確定P甲與P乙大?。?br>本題考查串聯(lián)電路電流的規(guī)律和焦耳定律及功率公式的運(yùn)用.
16.
解:英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系;
焦耳定律的內(nèi)容為:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比,即Q=I2Rt.
故答案為:焦耳;Q=I2Rt.
在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,英國(guó)物理學(xué)家焦耳找出了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間間的關(guān)系,即發(fā)現(xiàn)了焦耳定律.
本題考查了學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的掌握和運(yùn)用,平時(shí)多了解物理學(xué)史,了解科學(xué)家的貢獻(xiàn),有利于解答此類題.
17.
解:(1)“電熱驅(qū)蚊器”就是將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,利用了電流的熱效應(yīng)工作.
(2)發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(0.02A)2×10000Ω×100s=400J;
(3)工作時(shí)蚊香片溫度升高,這是通過熱傳遞方式改變蚊香片的內(nèi)能,過一會(huì)兒整個(gè)房間都能聞到蚊香片的氣味,是因?yàn)橐磺形镔|(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng).
故答案為:熱;400;熱傳遞;一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng).
(1)要解答本題需掌握:電流流過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng).
(2)由題干可知發(fā)熱元件的電流、電阻和工作時(shí)間,由焦耳定律Q=I2Rt可以求得電熱.
(3)熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體.一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng).
本題考查電流的熱效應(yīng),熱傳遞與分子熱運(yùn)動(dòng),并以電熱驅(qū)蚊器為例,計(jì)算電流產(chǎn)生的電熱,同時(shí)注意電熱的公式是:Q=I2Rt.
18.
解:(1)由電爐的銘牌可知兩者的額定電壓相等、額定功率不同,
由P=UI=可得,兩電爐的電阻之比: ====,
把它們串聯(lián)在220V的電路中時(shí),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由P=I2R可得,甲乙電爐消耗的電功率之比: ===;
(2)兩電爐串聯(lián)時(shí)通過的電流相等,由Q=I2Rt可知,甲電爐的電阻大,在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多.
故答案為:2:1; 甲.
由電爐的銘牌可知兩者的額定電壓相等、額定功率不同,根據(jù)P=UI=求出兩電爐的電阻之比,把它們串聯(lián)在220V的電路中時(shí)通過它們的電流相等,根據(jù)P=I2R求出甲乙電爐消耗的電功率之比,根據(jù)Q=I2Rt可知在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的電爐.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用,是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題.
19.
解:
(1)風(fēng)扇工作時(shí),主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(2)電風(fēng)扇工作2h產(chǎn)生的熱量:
Q=I2Rt=(0.25A)2×0.5Ω×2×3600s=225J.
故答案為:機(jī)械;225J.
(1)風(fēng)扇主要工作元件是電動(dòng)機(jī),工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(2)知道風(fēng)扇線圈的電阻和通過的電流以及通電時(shí)間,根據(jù)Q=I2Rt求出電風(fēng)扇工作2h產(chǎn)生的熱量.
本題考查了風(fēng)扇工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化以及焦耳定律的應(yīng)用,要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器,消耗的電能和產(chǎn)生的熱量不相等.
20.
解:(1)探究“導(dǎo)體電阻阻值越大,電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多”時(shí),應(yīng)使用阻值不同的電阻,故自變量是電阻阻值;
(2)由焦耳定律Q=I2Rt可知,當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量越多;
丙瓶中電阻絲的電阻比甲、乙瓶中電阻絲都要大,通電一段時(shí)間后,丙瓶中電阻絲放出的熱量大于甲、乙瓶中放出的熱量,
所以觀察到丙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大于甲、乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù);
(3)由上述的分析可知,在電流和通電時(shí)間都相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
故答案為:(1)電阻阻值;(2)丙;(3)電流.
(1)由圖可知兩電阻絲串聯(lián)在電路中,電阻的阻值不同;
(2)采用轉(zhuǎn)換法,用溫度計(jì)示數(shù)的改變反映了導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少;
(3)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量越多.
本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系的了解和掌握,綜合性強(qiáng),屬于中考必考的探究實(shí)驗(yàn)題型.近幾年對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)原理的考查要多于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的考查,故在實(shí)驗(yàn)中要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解.
21.
解:(1)電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻和通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān),探究中要采用控制變量法.
探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相等,改變電阻.通電后給質(zhì)量相同的同種液體加熱,所以應(yīng)比較A、B兩瓶中溫度計(jì)的變化情況;
(2)通電相同時(shí)間(吸熱相同的熱量),質(zhì)量相等的水和煤油中,由于煤油的比熱容小,煤油的溫度升得高,溫度計(jì)示數(shù)變化大;
為了比較水和煤油吸熱的多少,應(yīng)采用相同的加熱裝置,通過加熱時(shí)間長(zhǎng)短來比較,故在該實(shí)驗(yàn)中水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量.
故答案為:(1)A、B;(2)比熱容; 等于.
(1)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)控制電流和通電相等,改變電阻.由此選擇并分析;
(2)比較水和煤油吸熱升溫的情況的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用相同的加熱裝置,給相同質(zhì)量不同液體加熱相同時(shí)間,通過升高溫度來判斷.
本題考查了電流產(chǎn)生熱量因素、水和煤油吸熱升溫情況兩個(gè)實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵是熟練運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法.
22.
解:(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法;
(2)如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系;
(3)圖乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,
兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I內(nèi)+I外,
所以,I左>I內(nèi),燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系.
得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過電阻的電流越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多.
(4)該實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法.
(5)在家用電熱水壺?zé)粔亻_水時(shí),若通電時(shí)間不夠長(zhǎng),水就不能燒開,說明通電時(shí)間影響了電流產(chǎn)生的熱量多少,所以,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間有關(guān).
故答案為:(1)液面高度差;(2)電阻;(3)電阻;通電時(shí)間;電流;(4)控制變量法;(5)通電時(shí)間.
(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法;
(2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān),探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;
(3)探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電壓不變,因此需要電阻并聯(lián);
(4)對(duì)于不容易觀察到的現(xiàn)象采取轉(zhuǎn)換法的思想,探究多因素問題時(shí)采用控制變量法的思想;
(5)根據(jù)控制變量法即可判斷產(chǎn)生熱量不同是由于通電時(shí)間不同造成的.
本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查,同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法,是中考物理常見題型.
23.
解:
(1)導(dǎo)體中電流產(chǎn)生熱量與電流、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間有關(guān).
由圖示可知,兩阻值不同的電阻絲串聯(lián),通過電阻絲的電流與通電時(shí)間相等而電阻阻值不同,此裝置可以探究:電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;
由Q=I2Rt可知,由于右側(cè)中的電阻絲阻值較大,將此裝置接到電源兩端,通電一段時(shí)間,電流在右側(cè)容器中產(chǎn)生的熱量較多;
(2)通過R2的電流為2A,R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量:
Q2=I22R2t=(2A)2×10Ω×10s=400J.
故答案為:(1)電阻;右;(2)400.
(1)分析圖示裝置中相同和不同量,根據(jù)控制的變量法分析答題;
(2)根據(jù)Q=I2Rt可求10s內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量.
本題考查了焦耳定律以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,應(yīng)用控制變量法分析清楚圖示實(shí)驗(yàn)情景即可正確解題.
24.
解:
(1)通電后電流通過電阻絲做功,產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少,這個(gè)研究方法可以稱之為轉(zhuǎn)換法;
(2)根據(jù)Q=I2Rt可知,探究在通電時(shí)間相同時(shí),電熱跟電流的大小之間的關(guān)系時(shí),要保持電阻絲的電阻不變,使通過電路中的電流不同,所以應(yīng)該選擇甲、丙兩個(gè)燒瓶進(jìn)行比較,一段時(shí)間后,觀察到這兩個(gè)瓶中溫度計(jì)的示數(shù)不一樣,這表明:在電阻和通電時(shí)間都相同時(shí),電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小有關(guān);
(3)由Q=I2Rt可得:要比較電熱與電阻的關(guān)系,應(yīng)使電流相等,故應(yīng)對(duì)比甲、乙兩個(gè)燒瓶中的煤油上升的溫度;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)甲瓶中的溫度計(jì)升溫快些,這表明:在電流和通電時(shí)間都相同時(shí),導(dǎo)體電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;
故答案為:(1)溫度計(jì)示數(shù);(2)甲、丙;電流大小;(3)甲、乙;越多
(1)通過觀察燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化來判斷電阻絲發(fā)熱的多少屬于轉(zhuǎn)換法;
(2)由Q=I2Rt可知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān);
要比較電熱與電流的關(guān)系,應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相等,改變電流的大小;
(3)要比較電熱與電阻的關(guān)系,應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相等,改變電阻的大?。?br>本題通過焦耳定律的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)化法的掌握和應(yīng)用,以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力;控制變量法為物理實(shí)驗(yàn)中的常用方法,應(yīng)重點(diǎn)掌握.
25.
解:(1)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),則空調(diào)消耗的電能:W=kW?h×60=0.02kW?h;
空調(diào)的電功率:P===1.2kW=1200W.
(2)電流表使用的0~0.6A量程,分度值為0.02A,電流表的示數(shù)為0.24A;由圖知,電壓表使用的0~15V量程,分度值為0.5V,電壓表的示數(shù)為12.5V.
(3)①實(shí)驗(yàn)中是通過觀察“U”形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化.像這種用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法叫轉(zhuǎn)換法;
②由圖知,電流相同,時(shí)間相同,乙中的電阻大,根據(jù)公式Q=I2Rt可知,乙產(chǎn)生的熱量多;由此可知:在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
故答案為:(1)0.02;1200;(2)0.24;12.5;(3)①轉(zhuǎn)換法;②乙;大.
(1)電能表的最后一位是小數(shù),單位是kW?h,已知每消耗1kW?h的電能電能表的表盤就轉(zhuǎn)過3000r,可求轉(zhuǎn)過60轉(zhuǎn)消耗的電能,根據(jù)公式P=可求空調(diào)的功率;
(2)電壓表和電流表的正確讀數(shù):首先確定使用的量程,然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù).
(3)電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察,通過液面高度差的變化來反映,用能直接觀測(cè)的量來顯示不容易直接觀測(cè)的量的方法叫轉(zhuǎn)換法;電阻產(chǎn)生的熱量越多,氣體膨脹程度越大,液柱上升的高度越大.據(jù)此分析解答.
此題主要考查一些測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)方法,屬于實(shí)驗(yàn)操作的基本技能.
26.
解:
(1)電流產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān),要探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電流和通電時(shí)間相同,改變電阻的阻值;由圖可知,甲、乙兩容器中電阻絲串聯(lián),則通過的電流相同,而它們的阻值不同,故甲、乙符合要求;
想探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系,應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相同,電流不同,甲丙的電阻是相同的,但電流不同,故應(yīng)選擇甲丙;
(2)甲、乙中,通過它們的電流和通電時(shí)間相等,由Q=I2Rt可知,乙的電阻大,則乙產(chǎn)生的熱量大于甲產(chǎn)生的熱量;
甲、丙中,容器中的電阻和通電時(shí)間相等,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過甲的電流大于通過丙中的電流,由Q=I2Rt可知,甲產(chǎn)生的熱量多;
綜上可知,產(chǎn)生熱量最多的密閉容器乙中的電阻絲;
(3)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,我們通過肉眼直接觀察看不到其多少,在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法,把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來,在該題中是通過U形管兩側(cè)液面的高度差把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少體現(xiàn)出來,
A、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用了控制變量法,故A不符合題意;
B、探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),控制電阻相同,采用的是控制變量法,故B不符合題意;
C、磁場(chǎng)的分布我們直接是看不到的,但我們可以通過鐵屑的分布來說明,采用的是轉(zhuǎn)換法,故C符合題意.
故答案為:(1)甲乙;甲丙;(2)乙;(3)液柱高度;C.
(1)電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān),實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用控制變量法;
(2)根據(jù)Q=I2Rt分析三容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量關(guān)系;
(3)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,我們通過肉眼直接觀察看不到其多少,在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法,把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來.
本題考查了可以利用控制變量法,并結(jié)合所選取的實(shí)驗(yàn)器材能確定研究的問題,并且可以把所學(xué)的物理知識(shí)在生活中加以應(yīng)用.近幾年來實(shí)驗(yàn)不再只考我們課本中出現(xiàn)過的實(shí)驗(yàn),比較常見的為探究性實(shí)驗(yàn),要求我們不能只背答案,而應(yīng)注重理解.
27.
解:(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;
(2)如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系;通過一段時(shí)間,b容器中電流產(chǎn)生的熱量較多,該容器的電阻最大,故結(jié)論為:當(dāng)電流和通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;
(3)圖乙裝置中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I內(nèi)+I外,所以,I左>I內(nèi),燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系;通過一段時(shí)間,c容器中電流產(chǎn)生的熱量多.
(4)電風(fēng)扇工作時(shí)把電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電視機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能與聲能;計(jì)算機(jī)工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能等其他形式的能;電爐工作時(shí),主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流熱效應(yīng)工作的.
故答案為:(1)液面高度;轉(zhuǎn)換法;(2)電阻大?。籦;當(dāng)電流和通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;(3)電流大?。籧;(4)電爐.
(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;
(2)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;
(3)探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制電阻和通電時(shí)間相同.
(4)當(dāng)電流通過電阻時(shí),電流做功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).電流做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況分析答題.
本題考查了學(xué)生利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電流產(chǎn)生熱量多少和各影響因素之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).
28.
解:(1)通電后電流通過電阻絲做功,產(chǎn)生熱量被煤油吸收,使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少;
(2)由于煤油的比熱容比水的比熱容小,在質(zhì)量和初溫相同時(shí),吸收相同的熱量,溫度變化快;
(3)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體;
(4)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,選用的兩電阻絲的阻值不能相同;
(5)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以研究通電時(shí)間一定時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系.
(6)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值,可以改變電路電流大小,因此應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系.
故答案為:(1)溫度計(jì)示數(shù)的變化;(2)煤油的比熱容小,吸熱升溫快;(3)質(zhì)量相同;初溫相同;(4)相同;
(5)在電流、通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;(6)電流;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,比較通電時(shí)間相同時(shí),甲(或乙)燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化.
(1)溫度計(jì)示數(shù)的變化反應(yīng)了液體溫度的變化,反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少;
(2)根據(jù)煤油和水的吸熱能力不同分析解答;
(3)要比較不同電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,應(yīng)控制電流與通電時(shí)間相等,控制兩瓶中液體的質(zhì)量與初始溫度相同(4)為探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”應(yīng)選用阻值不同的兩根電阻絲;
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與焦耳定律分析答題;
(6)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值,可以改變電路電流大小,因此應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系.
本題是一道探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)題,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法,理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關(guān)鍵.
29.
解:(1)如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系;在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多;
(2)在乙電路其中一個(gè)容器的外部,將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián),再接入原電路,可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系.
故答案為:(1)電阻;電阻;(2)電流.
(1)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān),探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;
(2)探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電壓不變,因此需要電阻并聯(lián).
本題考查了學(xué)生對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查,同時(shí)在該實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法,是中考物理常見題型.
30.
解:
(1)由電熱油燈的參數(shù)可知,該電熱油燈低檔運(yùn)行時(shí)的功率P低=800W,
由P=UI可得,此時(shí)電熱絲的工作電流:
I==≈3.6A;
(2)由參數(shù)可知,該電熱油燈中檔運(yùn)行時(shí)的功率P中=1200W,
則持續(xù)工作45min產(chǎn)生的電熱:
Q=W=P中t=1200W×45×60s=3.24×106J.
故答案為:3.6;3.24×106.
(1)由參數(shù)可知該電熱油燈低檔運(yùn)行時(shí)的功率,根據(jù)P=UI求出電熱絲的工作電流;
(2)由參數(shù)可知該電熱油燈中檔運(yùn)行時(shí)的功率,根據(jù)Q=W=Pt求出持續(xù)工作45min產(chǎn)生的電熱.
本題考查了電功率公式和電熱公式的應(yīng)用,從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵.
31.
解:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;
如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,根據(jù)控制變量法可知,這是探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系;通過一段時(shí)間后,b容器中U形管液面高度差大,電流產(chǎn)生的熱量較多;
圖乙裝置中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián),由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端電阻的電流相等,即I右=I左;兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I左=I內(nèi)+I外,所以,I左>I內(nèi),燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,根據(jù)控制變量法可知,這是探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系;通過一段時(shí)間,c容器中U形管液面高度差大,電流產(chǎn)生的熱量多;
綜合分析圖甲乙兩裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出的結(jié)論是:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通過導(dǎo)體的電流和電阻大小有關(guān),通過導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
故答案為:液面高度;電阻大??;電流大??;電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通過導(dǎo)體的電流和電阻大小有關(guān),通過導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法;
電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;
探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制電阻和通電時(shí)間相同;
綜合分析圖甲乙兩裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論.
本題考查電流做功的實(shí)質(zhì)及影響大小的因素,同時(shí)也探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān),考查控制變量法及轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用和分析現(xiàn)象歸納結(jié)論的能力.
32.
(1)知道電動(dòng)機(jī)的電阻和通過的電流以及工作時(shí)間,根據(jù)Q=I2Rt求出電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量;
(2)根據(jù)η=×100%求出油吸收的熱量,再根據(jù)Q吸=cm△t求出油上升的溫度。
本題考查了焦耳定律和效率公式以及吸熱公式的應(yīng)用,要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器,消耗的電能和產(chǎn)生的熱量不相等。
33.
(1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí),氣霧調(diào)節(jié)器被短路,只有電熱絲工作,根據(jù)P=求出其電阻值;
(2)根據(jù)Q=W=Pt求出電熱絲產(chǎn)生的熱量,根據(jù)ρ=求出水的質(zhì)量,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量,再根據(jù)η=求出加熱效率;
(3)當(dāng)滑片移到最右端時(shí),氣霧調(diào)節(jié)器和電熱絲串聯(lián),根據(jù)I=求出電流,再根據(jù)P=I2R1求出電熱絲R1的電功率;根據(jù)W=Pt求出消耗的電能.
此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電功率、電能、熱量、質(zhì)量、歐姆定律計(jì)算公式的理解和掌握,注意公式的變形,綜合性較強(qiáng),有一定難度.
34.
(1)由表格可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)P=UI=求出R1的阻值;當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接a時(shí),R1和R2串聯(lián),根據(jù)P=UI=求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R2的阻值;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接b時(shí),R1與R2并聯(lián),根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用P=UI=求出Px的大?。?
(3)知道馬桶圈的質(zhì)量和比熱容以及升高的溫度,根據(jù)Q吸=cm△t求出吸收的熱量即為桶圈吸收的熱量,根據(jù)P=求出用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰臅r(shí)間。
本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,與實(shí)際生活相聯(lián)系,使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用,從表中得到相關(guān)信息并結(jié)合電路圖正確分析電路解答是本題的關(guān)鍵。
35.
(1)由題知電動(dòng)自行車勻速行駛阻力大小,利用速度公式求出電動(dòng)車行駛的距離,利用W=fs求出電動(dòng)自行車克服阻力所做的功;
(2)求出了電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的有用功,知道電動(dòng)機(jī)的效率,利用效率公式電動(dòng)機(jī)做的總功;
(3)根據(jù)W=UIt的變形公式I=求出通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流.
本題是一道電學(xué)和力學(xué)的綜合應(yīng)用題,解決的是有關(guān)電動(dòng)自行車的相關(guān)問題,有意義,能從基本參數(shù)表中得出有用信息并加以利用是本題的關(guān)鍵.
36.
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,熔絲的長(zhǎng)度和橫截面積,根據(jù)V=Sh求出其體積,又知道熔絲的密度,根據(jù)m=ρV求出熔絲的質(zhì)量;
(2)知道熔絲的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出吸收的熱量;
(3)熔絲熔斷時(shí)產(chǎn)生的熱量和熔絲吸收的熱量相等,根據(jù)Q=I2Rt求出通電時(shí)間.
本題考查了密度公式和吸熱公式、焦耳定律的應(yīng)用,從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵.
37.
(1)由表格數(shù)據(jù)可知保溫功率,根據(jù)P=UI求出工作電流;
(2)由圖乙可知,當(dāng)S接“2”時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);當(dāng)接“3”時(shí),電路為R1、R2并聯(lián),奶器處于加熱狀態(tài),根據(jù)總功率等于各用電器功率之和可知R2的電功率,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=求出電阻R2的阻值;
(3)知道調(diào)奶器的加熱功率和工作時(shí)間,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,不計(jì)熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量等于消耗的電能,又知道調(diào)好奶粉的質(zhì)量和初溫、末溫,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出調(diào)好奶粉的比熱容.
本題考查了電功率公式、電功公式和吸熱公式的應(yīng)用,要注意電路的總功率等于各用電器功率之和.
38.
解:(1)實(shí)驗(yàn)中用電加熱器在液體內(nèi)部加熱來替代酒精燈,以及用封閉的燒瓶代替敞口的燒杯,可以減少液體熱量的散失,減少誤差.
(2)甲乙兩種液體的質(zhì)量相同,初溫相同,吸收熱量相同,根據(jù)Q=cm△t,判斷相同時(shí)間內(nèi)誰(shuí)的溫度高,誰(shuí)的溫度變化量大,比熱就?。?
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中的溫度計(jì)示數(shù)上升的比甲慢,可以判斷甲的溫度變化量大.甲乙兩種液體的質(zhì)量相同,初溫相同,吸收熱量相同,根據(jù)Q=cm△t,可以判斷乙液體的比熱容比甲液體大.
(4)如圖,甲乙串聯(lián)在電路中,電流相等,通電時(shí)間相同,R甲>R乙,可以探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系,電流產(chǎn)生熱量的過程就是電流做功的過程.
故答案為:(1)減小散熱損失;(2)質(zhì)量;(3)大;(4)電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,液體不但吸收熱量,同時(shí)向外放出熱量.
(2)比較不同液體的吸熱能力,要控制吸收熱量相等,質(zhì)量相等,初溫相同,液體不同,可以比較不同液體的吸熱能力.
(3)甲乙液體的質(zhì)量相同,吸收熱量相同,根據(jù)Q=cm△t,液體溫度變化量越大,比熱越小,吸熱能力越?。?
(4)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).在電流和通電時(shí)間一定時(shí),可以探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系.
探究電流產(chǎn)生熱量多少和探究不同物質(zhì)比熱不同時(shí),都要保持燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的質(zhì)量和初溫相同.
39.
(1)電水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出通過的電流;
(2)根據(jù)W=Pt求出電水壺累積工作時(shí)間為2小時(shí)消耗的電能;
(3)電水壺裝滿水后水的體積和自身的容積相等,根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量,根據(jù)W=Pt求出該電水壺正常工作10min消耗的電能,利用η=×100%求出電水壺的加熱效率.
本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用,要注意1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃.
40.
(1)應(yīng)用焦耳定律可以求出R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;
(2)由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值.
本題考查了求電阻產(chǎn)生的熱量、求電阻阻值,應(yīng)用焦耳定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以解題.
41.
由電路圖可知,開關(guān)閉合時(shí),兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓.
(1)根據(jù)歐姆定律求出通過R2的電流;
(2)根據(jù)Q=I2Rt求出1min內(nèi)通過R2的電流產(chǎn)生的熱量.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用,是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題.
42.
解:(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),兩電阻串聯(lián),電路中的總電阻最大,
由P=UI=可知,電路的總功率最小,飲水機(jī)處于保溫檔;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,總功率最大,飲水機(jī)處于加熱檔,
由P=UI=可得,R1的阻值:
R1===121Ω;
(3)水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×50℃=4.2×105J.
答:(1)保溫;
(2)R1的阻值為121Ω;
(3)水吸收的熱量為4.2×105J.
(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),兩電阻串聯(lián),電路中的總電阻最大,由P=UI=可知,電路的總功率最小,據(jù)此判斷飲水機(jī)的檔位;
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,根據(jù)P=UI=可知,電路的總功率最大,進(jìn)一步根據(jù)電功率公式求出R1的阻值;
(3)知道水的質(zhì)量和比熱容以及升高的溫度,根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量.
本題考查了電功率公式和吸熱公式的應(yīng)用,正確的判斷出飲水機(jī)處于不同檔位時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵.
43.
(1)知道加熱管電阻兩端的電壓和加熱功率,根據(jù)P=UI求出通過加熱管電阻的電流,再根據(jù)歐姆定律求出其電阻值;
(2)知道水的體積,根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量,又知道水的初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量.
本題考查了電功率公式和歐姆定律、密度公式、吸熱公式的應(yīng)用,計(jì)算過程要注意單位的換算和統(tǒng)一.
44.
(1)由表格數(shù)據(jù)可知水的體積,根據(jù)ρ=求出水的質(zhì)量,利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量;
(2)熱水器中正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=可求出電阻絲的電阻值;
(3)根據(jù)P=求出熱水器消耗的電能,利用η=×100%求出熱水器的效率.
本題考查了密度公式、吸熱公式、電功率公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用,從表中找到有用的信息是解決本題的關(guān)鍵.
45.
解:(1)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻R越大,電流通過R產(chǎn)生的熱量越多;
電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián),它們的通電時(shí)間和電流大小都相同,由于導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的電阻,因此電爐絲產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線.
所以,電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻不怎么熱.
(2)冬天搓手取暖,手會(huì)感覺到熱是利用了做功的方法改變了手的內(nèi)能.
(3)用塑料梳子梳頭發(fā)時(shí),由于摩擦而使梳子帶了電,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),所以塑料梳子梳頭后,靠近碎紙屑會(huì)發(fā)現(xiàn)梳子吸引碎紙屑.
(4)試電筆接觸正在工作的家庭電路的兩根電線,筆尖接觸被檢測(cè)的導(dǎo)線,手接觸筆尾金屬體.
氖管發(fā)光的是火線,氖管不發(fā)光的是零線,而現(xiàn)在氖泡居然都不亮,說明使用試電筆時(shí)手沒有接觸筆尾金屬體.
故答案為:(1)電源線和電爐絲串聯(lián),通過的電流、時(shí)間相等,而電爐絲的電阻比電源線大得多,根據(jù)焦耳定律,電阻大產(chǎn)生熱量多;
(2)搓手過程中克服摩擦力做功,使利手的內(nèi)能增大,所以手會(huì)感覺到熱;
(3)塑料梳子梳頭之后,與頭發(fā)摩擦帶上了電荷,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);
(4)使用試電筆時(shí)手沒有接觸筆尾金屬體.
(1)電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大,根據(jù)焦耳定律分析判斷
(2)改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功個(gè)熱傳遞;
(3)帶電體的基本性質(zhì):能夠吸引輕小物體;
(4)使用測(cè)電筆時(shí),筆尖接觸被檢測(cè)的導(dǎo)線,手接觸筆尾金屬體.氖管發(fā)光的是火線,氖管不發(fā)光的是零線.
本題是一道綜合題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,關(guān)鍵要學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋物理現(xiàn)象,平時(shí)學(xué)習(xí)要注意對(duì)知識(shí)的歸納與總結(jié),雖難度不大,但綜合性較強(qiáng).
46.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時(shí)間成正比.電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大,據(jù)焦耳定律分析原因.
本題主要考查對(duì)焦耳定律及應(yīng)用、串聯(lián)電路電流關(guān)系的了解和掌握,知道電爐絲和相連接的導(dǎo)線為串聯(lián)是本題的關(guān)鍵.
47.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時(shí)間成正比.電阻絲和其他地方的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電阻絲的接頭處由于接觸不良,電阻增大,產(chǎn)生的熱量多,據(jù)此分析原因
本題考查電熱毯接頭處被燒焦的原因(是因?yàn)殡娮柽^大造成的),要求會(huì)根據(jù)焦耳定律進(jìn)行分析解決問題.
48.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時(shí)間成正比;插頭與插座處因?yàn)榻佑|不良,易造成電阻變大,因?yàn)椴孱^與插座處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通電時(shí)間是相同的,由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多,據(jù)此分析.
本題主要考查對(duì)焦耳定律及應(yīng)用的了解和掌握,知道插頭與插座處的電阻大是關(guān)鍵.
49.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體電阻大小和通電時(shí)間成正比.電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大,據(jù)焦耳定律分析判斷.
本題主要考查學(xué)生對(duì)焦耳定律及應(yīng)用、串聯(lián)電路電流關(guān)系的了解和掌握,知道電爐絲和相連接的導(dǎo)線為串聯(lián)是本題的關(guān)鍵.
50.
由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體電阻大小和通電時(shí)間成正比.電爐絲和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中(通過的電流相等),通電時(shí)間是相同的,而電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大,據(jù)焦耳定律分析判斷.
本題主要考查對(duì)焦耳定律及應(yīng)用、串聯(lián)電路電流關(guān)系的了解和掌握,知道電爐絲和相連接的導(dǎo)線為串聯(lián)是本題的關(guān)鍵.
工作電壓:220V
最大功率:220W
儲(chǔ)水箱容積:4L
噪聲:≤30bB
凈重:2.2kg
最高氣霧量8h
最低氣霧量24h
S1
斷開
斷開
閉合
閉合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
P0=0
P1=22W
P2=44W
Px
最高車速
≤30km/h
一次充電連續(xù)行駛里程
50km
蓄電池工作電壓
36V
充電時(shí)間
4h
一次充電耗電量
0.6kW?h
電動(dòng)機(jī)效率
75%
質(zhì)量
40kg
最大騎行噪聲
≤60dB
長(zhǎng)度L
橫截面積S
電阻R
密度ρ
比熱容C
熔點(diǎn)t
5cm
2mm2
0.2Ω
11×103kg/m3
1.3×103J/(kg?℃)
327℃
型號(hào):HY101M
電源:220V 50Hz
加熱功率:500W
保溫功率:16W
容量
1.5L
額定電壓
220V
額定功率
1000W
頻率
50HZ
型號(hào)
FED-H50
額定電壓
220V
最大水量
50L
額定功率
2000W
這是一份中考物理電能與電工的應(yīng)用專項(xiàng)練習(xí),共10頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算題,綜合題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考物理傳遞熱的計(jì)算及應(yīng)用專項(xiàng)練習(xí),共8頁(yè)。試卷主要包含了單選題,填空題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份專題15 電功率和焦耳定律2024年中考物理專項(xiàng)練習(xí)(全國(guó)通用)_zip,文件包含專題15電功率和焦耳定律2024年中考物理專項(xiàng)練習(xí)全國(guó)通用原卷版docx、專題15電功率和焦耳定律2024年中考物理專項(xiàng)練習(xí)全國(guó)通用解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共82頁(yè), 歡迎下載使用。
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