湖南省長(zhǎng)沙市中考物理分類匯編 第16講 電功率 課時(shí)3 焦耳定律(含解析).doc
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第十六講 電功率 課時(shí)3 焦耳定律 命題點(diǎn)1 焦耳定律的理解及相關(guān)計(jì)算 類型一 焦耳定律的理解 1. (xx長(zhǎng)沙24題3分)將規(guī)格都是“220 V 180 W”的一臺(tái)電冰箱、一臺(tái)電風(fēng)扇和一床電熱毯,分別接入同一家庭電路中,若通電時(shí)間相同,則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 第2題圖 A. 電冰箱產(chǎn)生的熱量最多 B. 電風(fēng)扇產(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. (xx長(zhǎng)沙31題3分)某品牌電燉鍋有高溫、低溫兩擋,它的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示.當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí),電燉鍋處于________溫?fù)?選填“高”或“低”);用電燉鍋燉湯是利用了電流的________(選填“熱效應(yīng)”或“磁效應(yīng)”). 類型二 焦耳定律相關(guān)計(jì)算 3. (xx長(zhǎng)沙29題4分)某電熱水壺的電阻為40 Ω(假定恒定不變),工作時(shí)電流為5 A.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用該電熱水壺將0.5 kg的水從20 ℃加熱至100 ℃,最小需要吸收熱量________J,電熱水壺至少要工作________s. 4. (xx長(zhǎng)沙30題2分)如圖所示,電源電壓恒為4 V,定值電阻R1=40 Ω,R2=20 Ω,則開關(guān)閉合后,電流表的示數(shù)是______A,通電5 min,電路中產(chǎn)生的熱量是______J. 第4題圖 5. (xx長(zhǎng)沙31題6分)小剛用如圖甲所示電路來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)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(guān)系如圖乙所示,由圖像可得,定值電阻R1的阻值是______Ω.實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓保持5 V不變,當(dāng)滑片P位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率是________W,此時(shí),電阻R1在10 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為________J. 第5題圖 6. (xx長(zhǎng)沙38題6分)如圖是實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理課外活動(dòng)小組自制的電熱暖手器的電路原理圖.電源電壓恒為8 V,S為單刀三擲開關(guān),發(fā)熱體的電阻分別是R1=2 Ω,R2=1 Ω,R3=5 Ω,問(wèn): (1)該電熱暖手器工作時(shí)的最小電流是多少? (2)該電熱暖手器消耗的最大功率是多少? (3)當(dāng)開關(guān)調(diào)至“2”擋位置時(shí),R2在1 min時(shí)間內(nèi)最多可產(chǎn)生多少焦耳的熱量? 第6題圖 考向拓展 1. (xx邵陽(yáng))電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)接到電路中,通電后電爐絲熱得發(fā)紅,而與之相連的導(dǎo)線卻不怎么熱.由焦耳定律可知,造成上述現(xiàn)象的主要原因是( ) A. 通過(guò)電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流小得多 B. 通過(guò)電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流大得多 C. 電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小得多 D. 電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大得多 2. 如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖,R1、R2為電熱絲,其中R2=242 Ω.工作時(shí),水升溫并汽化成水蒸氣,從而熨燙衣服.電熨斗處于低溫?fù)鯐r(shí),正常工作功率為1 100 W.求: 考向拓展2圖 (1)通過(guò)電路的電流是多大? (2)通電3 min產(chǎn)生的熱量是多少? (3)若將該款電熨斗進(jìn)行改造,使其正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿? 000 W,要求只改變其中一個(gè)電熱絲的阻值,請(qǐng)你通過(guò)分析和計(jì)算,求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少? 命題點(diǎn) 2 探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) 7. (xx長(zhǎng)沙30題4分)小宇和小剛想利用如圖所示的裝置來(lái)探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與其電阻大小的關(guān)系”.兩只相同的燒瓶中裝有適量的煤油,燒瓶A中浸泡著一段銅絲,電阻較??;燒瓶B中浸泡著一段鎳鉻合金絲,電阻較大,溫度計(jì)顯示煤油的溫度. 第7題圖 (1)為保證實(shí)驗(yàn)科學(xué)合理,兩個(gè)燒瓶中所裝煤油的質(zhì)量應(yīng)該________. (2)實(shí)驗(yàn)中,小宇和小剛發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高得快.這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量________. 8. (xx長(zhǎng)沙35題6分)在做“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小寧采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置:兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,U形管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化. 第8題圖 (1)通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高,這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的______越大,產(chǎn)生的熱量越多. (2)小剛采用了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通電相同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高,這表明:在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的________越大,產(chǎn)生的熱量越多. (3)該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問(wèn)題的方法有________法和轉(zhuǎn)換法. 答案 1. C 【解析】三個(gè)用電器在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能是相同的,但是只有電熱毯將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以它產(chǎn)生的熱量最多.故選C. 2. 高 熱效應(yīng) 3. 1.68105 168 【解析】由題意可知水需要吸收的熱量為Q吸=cmΔt=4.2103 J/(kg℃)0.5 kg(100 ℃-20 ℃)=1.68105 J,水吸收的熱量是由電熱水壺通過(guò)電流熱效應(yīng)提供的,所以電熱水壺做的功就是水吸收的熱量即Q吸=W,根據(jù)公式Q=I2Rt可知電熱水壺的加熱工作時(shí)間t===168 s. 4. 0.3 360 【解析】題圖為并聯(lián)電路圖,電流表測(cè)干路電流,根據(jù)I=求出各支路電流分別為I1===0.1 A和I2===0.2 A,所以電流表的示數(shù)為I=I1+I(xiàn)2=0.1 A+0.2 A=0.3 A;電路產(chǎn)生的熱量Q=W=UIt=4 V0.3 A60 s5=360 J. 5. 10 0.4 60 【解析】從圖像可以看出,通過(guò)R1的電壓和電流成正比關(guān)系,在圖像中取一特殊點(diǎn),如U=5 V,I=0.5 A,根據(jù)歐姆定律變形公式得R1===10 Ω;當(dāng)滑片移到a端時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值最大,則電路的總電阻最大,電流最小,從圖像可知:通過(guò)R1的電流I1為0.1 A,R1兩端電壓U1為1 V,定值電阻R1在10 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=IR1t=(0.1 A)210 Ω600 s=60 J,再由串聯(lián)電路的電流和電壓關(guān)系知,通過(guò)變阻器R2的電流I2=I1=0.1 A,兩端的電壓U2=U-U1=5 V-1 V=4 V,因此此時(shí)變阻器消耗的電功率P2=U2I2=4 V0.1 A=0.4 W. 6. 解:(1)當(dāng)電源電壓一定時(shí),電路中的電阻最大時(shí),電流最小,因此,此時(shí)開關(guān)應(yīng)該撥到“3”擋位,使3個(gè)電阻串聯(lián),即電路中的最小電流為Imin===1 A (2)根據(jù)P=可知,當(dāng)電壓一定時(shí),電路中的電阻最小時(shí),電熱暖手器消耗的功率最大,根據(jù)電路可知,開關(guān)應(yīng)該撥到“1”擋位,則P===32 W (3)當(dāng)開關(guān)調(diào)至“2”擋位時(shí),電阻R1和R2串聯(lián)在電路中,I=== A 則Q2=W=I2R2t =( A)21 Ω60 s≈427 J 【考向拓展】 1. D 【解析】電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián),通過(guò)的電流相同,由Q=I2Rt可知,由于電爐絲電阻比導(dǎo)線大得多,所以相同時(shí)間內(nèi)放出更多熱量,因此電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線卻不怎么熱.故選D. 2. 解:(1)低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),電路中的電流 I===5 A (2)接入電路的電阻只有R1 R1===44 Ω 通電3 min產(chǎn)生的熱量 Q=I2R1t=(5 A)244 Ω360 s=1.98105 J 或Q=W=Pt=1 100 W360 s=1.98105 J (3)電熨斗在高溫?fù)鯐r(shí),R2的功率 P2===200 W R1的功率P1=1 100 W,大于1 000 W,所以要使高溫?fù)豕β蕿? 000 W,改R1為R′,R1′的功率 P1′=1 000 W-200 W=800 W R1′的電阻為R1′===60.5 Ω 7. (1)相同 (2)越多 8. (1)電阻 (2)電流 (3)控制變量- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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