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1、
第19課時 電與熱
一、選擇題
1.[2018·邵陽]將規(guī)格都是“220 V 180 W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯,分別接入同一家庭電路中,若通電時間相同,則下列說法正確的是 ( )
A.電冰箱產(chǎn)生的熱量最多
B.電腦產(chǎn)生的熱量最多
C.電熱毯產(chǎn)生的熱量最多
D.三者產(chǎn)生的熱量一樣多
2.[2017·自貢]計算電流通過電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量,下面公式選用正確的是 ( )
A.UIt B.U2Rt
C.I2Rt D.前面三個都可以
3.關(guān)于電流通過導(dǎo)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
2、量越多
B.根據(jù)Q=U2Rt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)產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān)
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
4.要使電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減小到原來的一半,則應(yīng) ( )
A.電阻不變,使通過電熱器的電流減小一半
B.電阻不變,使電熱器兩端的電壓減小一半
C.電壓不變,使電熱器的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍
D.電壓不變,使電熱器的電阻增大為原來的2倍
5.[2017·株洲]一臺電風(fēng)扇通電后電流I隨時間t變化的圖像如圖19-7所示,電流穩(wěn)定后正常工作,設(shè)它正常工作一段時間線圈產(chǎn)生
3、的熱量為Q1,后因機(jī)械故障葉片停止了轉(zhuǎn)動,仍通電相同時間,線圈產(chǎn)生的熱量為Q2,忽略溫度對電阻的影響,則 ( )
圖19-7
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1
4、關(guān)系
B.此實(shí)驗(yàn)探究的是熱量與電流的關(guān)系
C.此實(shí)驗(yàn)探究的是熱量與時間的關(guān)系
D.此實(shí)驗(yàn)中用溫度計示數(shù)變化的大小反映產(chǎn)生熱量的多少
二、實(shí)驗(yàn)題
7.[2018·懷化]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(shí)驗(yàn)如圖19-9甲、乙所示,兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣,將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。
圖19-9
(1)在圖甲中,通過兩電熱絲的電流 ;該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,我們
5、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(shí)驗(yàn)。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,其表達(dá)式為 。?
8.[2017·杭州]圖19-10是小金探究電動機(jī)轉(zhuǎn)動是否對小燈泡的亮度有影響的電路圖,開始小金先抓住轉(zhuǎn)軸閉合開關(guān),觀察小燈泡的亮度,接著放開轉(zhuǎn)軸讓電動機(jī)轉(zhuǎn)動,繼續(xù)觀察小燈泡的亮度(已知:小燈泡的電阻為R,電動機(jī)線圈電阻為r,電源電壓為U),由此請你回答:
圖19-10
(1)在電動機(jī)未轉(zhuǎn)動時,t時間內(nèi)電流在電路中產(chǎn)生的熱量為 。(填寫表達(dá)式)?
6、(2)在電動機(jī)轉(zhuǎn)動時,電流所做的功 (選填“大于”“等于”或“小于”)電流在電路中產(chǎn)生的熱量。?
(3)小金判斷電動機(jī)轉(zhuǎn)動后小燈泡會更亮,你認(rèn)為小金的判斷正確嗎?并根據(jù)學(xué)過的知識給以解釋。
三、計算題
9.[2018·岳陽]圖甲19-11甲是某家用電熨斗。電路原理如圖乙所示,R1、R2為發(fā)熱體,R1的阻值為110 Ω,通過S1、S2實(shí)現(xiàn)溫度控制。電源電壓為電熨斗的額定電壓220 V,電熨斗消耗的最大功率為660 W。
(1)只閉合S1,求通過R1的電流。
(2)只閉合S2,求R2在60 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
(3)為適應(yīng)更多衣料,小明對電路做了改造(如圖
7、丙所示)。當(dāng)電熨斗控制開關(guān)S1、S2處于原低溫工作狀態(tài)不變時,移動滑片P,相應(yīng)發(fā)熱體的功率可在原功率的25%~100%之間變化。求滑動變阻器最大阻值至少為多少?
圖19-11
四、綜合題
10.[2018·濱州]圖19-12甲是一家用電暖器,有“低溫”“中溫”“高溫”三擋,銘牌見下表(“高溫”擋功率空出)。圖乙為其簡化的電路原理圖,S是自我保護(hù)開關(guān),電暖器跌倒,S自動斷開,切斷電源,保證安全。閉合S1時為“低溫”擋,請完成下列問題:
(1)“低溫”擋正常工作時的電阻是多少?
(2)“高溫”擋正常工作時的總電流是多
8、少?
(3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60 kg,空氣溫度為10 ℃,設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103 J/(kg·℃)且保持不變,用該電暖器的“高溫”擋正常工作20 min,放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收,那么可使此房間的空氣溫度升高多少攝氏度?
額定電壓
220 V
額定功率
低溫?fù)?
550 W
中溫?fù)?
1100 W
高溫?fù)?
頻率
50 Hz
圖19-12
參考答案
1.C [解析] 三個電器功率相同,相同時間內(nèi)消耗的電能相同,因?yàn)殡姛崽簩㈦娔苋哭D(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以電熱毯產(chǎn)生的熱量最多。
2.C 3.D 4.C 5.
9、C
6.AD [解析] 由圖可知,兩電阻絲串聯(lián),則通過兩電阻絲的電流和通電時間是相同的,電阻不同,所以探究的是熱量與電阻的關(guān)系,故A正確,B、C錯誤;電流通過電阻絲做功,消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,產(chǎn)生的熱量被煤油吸收,煤油吸收熱量溫度升高,所以,本實(shí)驗(yàn)是通過溫度計的示數(shù)變化反映電流產(chǎn)生的熱量多少,故D正確。
7.(1)相等 電阻 (2)電流 (3)高度差
(4)電阻 通電時間 Q=I2Rt
8.(1)U2R+rt (2)大于
(3)錯誤,電動機(jī)轉(zhuǎn)動后,電動機(jī)會額外消耗一部分電量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能從而使轉(zhuǎn)化為小燈泡的內(nèi)能減小,故燈泡的亮度會變暗。
[解析] (1)在電動機(jī)未轉(zhuǎn)動時,該電路為
10、兩個電阻串聯(lián)的電路,則此時電路中的電流為I=UR+r;根據(jù)焦耳定律可知,t時間內(nèi)電流在電路中產(chǎn)生的熱量即電流所做的功為W=Q=UIt=U2R+rt。
9.解:(1)只閉合S1時,通過R1的電流I1=UR1=220V110Ω=2 A。
(2)由題圖乙可知,S1、S2都閉合時,電熨斗的功率最大;
只閉合S2時,R2消耗的電功率P2=P大-P1=P大-UI1=660 W-220 V×2 A=220 W,
R2在60 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q2=W2=P2t=220 W×60 s=1.32×104 J。
(3)R2的電阻R2=U2P2=(220V)2220W=220 Ω。
由以上分析可知,原R1的
11、功率P1=220 V×2 A=440 W;
因P1>P2,所以當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時,處于原低溫工作狀態(tài);
當(dāng)發(fā)熱功率為原低溫的25%時(滑動變阻器接入電路的阻值最大),即此時R2的最小功率為P最小=25%×220 W=55 W,
此時R2兩端的實(shí)際電壓為U2實(shí)=P最小R2=55W×220Ω=110 V,
通過R2的實(shí)際電流I2=U2實(shí)R2=110V220Ω=0.5 A;
滑動變阻器兩端的實(shí)際電壓U變=U-U2實(shí)=220 V-110 V=110 V,
通過滑動變阻器的實(shí)際電流I變=I2=0.5 A,
滑動變阻器的最大電阻至少為R變=U變I變=110V0.5A=220 Ω。
12、10.解:(1)由題圖可知,閉合S、S1時,電路為R1的簡單電路,處于低溫?fù)?電熱器功率為550 W,家庭電路電壓為220 V,則R1=U2P1=(220V)2550W=88 Ω。
(2)分析電路圖可知,開關(guān)S2閉合時為中溫?fù)?開關(guān)S1、S2同時閉合時,電路中電阻最小,功率最大,電暖氣處于高溫?fù)?此時R1和R2同時連入電路,總功率為P=P1+P2=550 W+1100 W=1650 W,
則電路中的電流為I=PU=1650W220V=7.5 A。
(3)t=20 min=1200 s,電暖器高溫?fù)豕ぷ?0 min放出的熱量是Q放=W=Pt=1650 W×1200 s=1.98×106 J,
則空氣吸收的熱量為Q吸=Q放η=1.98×106 J×50%=9.9×105 J,
升高的溫度Δt溫=Q吸c(diǎn)m=9.9×105J1.1×103J/(kg·℃)×60kg=15 ℃。
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（呼和浩特專用）2019中考物理高分一輪 第19單元 電與熱習(xí)題
