第4节 焦耳定律 知识点题库

一只“220V 45W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是(  )

A . 45J B . 220J C . 2700J D . 9900J

乐乐家有款电热水器,说明书上有工作原理电路图(如图甲),有“加热”和“保温”两档.正常工作时电路的总功率分别为1100W和11W.试求:

  1. (1) 当处于“加热”档工作时,双掷开关S应置于 (选填“1”、“2”或“中间”)

  2. (2) 若不计电阻随温度的变化,忽略A、B指示灯电阻的影响,R1、R2阻值各为多大?

  3. (3) 乐乐看到自家电能表如图乙所示(1200imp/kW•h是脉冲系数,表示消耗1kW•h电能,脉冲信号灯闪变1200次).乐乐关闭家中其他电器,单独让电热水器工作,发现2min电能表信号灯闪变42次.求热水器实际功率

电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤.某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点,用电压为3V的电源U、阻值为10Ω的电阻R、理想电压表及其它元件制作了如图所示的简易电子秤.其中轻质托盘和弹簧的质量不计,当托盘中所称质量变化时,与电阻R相连的滑片P平行地上下无摩擦滑动,电压表示数与被测物体的质量成正比.当电子秤处于待称状态时滑片P停在最上端a点,电压表示数为0,当被测物体最大称量m=30kg时,滑片P刚好处于最下端b点.问:

                        

  1. (1) 当电子秤处于待称状态时,电路中的电流强度为多少?此状态下通电1min在电阻R上产生的热量为多少?

  2. (2) 当电压表示数为U′=1.2V时,被称量物体的质量m′为多少?

电热加湿器靠电流的热效应工作.某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示.电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度.当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中.



工作电压

220V

工作频率

50Hz

最大运行功率

40W

储水箱容量

2.4L

尺寸

高315mm,底部直径168mm

满水工作时间

高气雾量10h,低气雾量24h

①当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值.

②如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率工作,经过5min36s,水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的体积.[c=4.2×103J/(kg•℃).ρ=1×103kg/m3 , 电热丝R1产生的热量全部被水吸收.环境为标准大气压].

③当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为605Ω,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?24小时R1消耗多少度电?(计算结果保留一位小数)


一段导体两端的电压是24V时,通过的电流是0.5A,则导体的电阻是Ω,这段导体消耗的电功率是 W,通电10s产生的热量是 J.
某导体的电阻是5Ω,通过它的电流为0.2A,10s内通过该导体产生的热量是J,电热器中的电饭锅是利用电流的效应制成的加热设备.
在家庭电路中,火线和零线直接相连,就会造成,电流会非常大,根据焦耳定律,导线会产生大量的,使导线温度急剧升高.
小刚同学家有一台电热水器,铭牌如图1所示.他家的电能表上标有如图2数据,根据电热水器铭牌和电能表所提供的信息,求:

  1. (1) 该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
  2. (2) 电热水器正常工作时,把质量为20kg温度是20℃的水加热到50℃需要多少秒钟?(不计能量损失,水的比热容为?(4.2×103J/(kg•℃))
  3. (3) 夏天用电高峰时家庭电路的实际电压偏低,小刚同学只把电热水器接入家庭电路,发现在100s内电能表转了81圈.若不考虑电热丝电阻随温度的变化,家庭电路的实际电压是多少?
某电饭锅简化电路如图甲所示,R1和R2均为定值电热丝,S、S1为自动开关,煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:

  1. (1) 电饭锅工作时的最大功率和最小功率;
  2. (2) 电热丝R2的阻值;
  3. (3) 若电压降低,S1断开,这时电路中的电流始终为1A,10min内电饭锅产生的热量.
新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S、S1都闭合时为加热烧煮状态,S闭合、S1断开时为保温焖饭状态.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示.求:

  1. (1) S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
  2. (2) 电热丝R2的阻值;
  3. (3) 这30min内电饭锅产生的热量.
如图所示,在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水,现将电阻丝R1、R2(R1<R2),分别按下图所示的四种方法连接放入水槽,并接入相同的电路.通电相同时间后,水槽中水温最高的是(   )
A . B . C . D .
综合问题:

冬天同学们到学农基底实践时的几个场景如下,请你挑选1个,用所学的物理知识进行解释:

①同学们用电热水器给水加热.

②水开了,壶盖不断的跳动.

③宿舍的暖气用热水作为热源效果更好.

解析场景

小明在使用电炉子的时候发现,闭合开关,电炉丝红热,但连接电炉丝的导线却并不热,你能帮小明解释一下吗?
关于电动自行车,下列说法不正确的是(   )
A . 废旧电瓶会污染环境,不可随意处置 B . 电流具有热效应,长时间充电有火灾隐患 C . 车上装有电动机,其工作原理是电磁感应 D . 要使车加速前进,可增大通过电动机的电流
某款迷你电炖盅有加热和保温两个档,加热档的功率为100W,如图是其简化的电路图,已知 ,电炖盅的旋钮开关处于图示位置时是档,电炖盅在保温档工作10min产生的热量是J。

物理不只有公式和习题,还有方法和趣味。数形结合是学习物理的重要方法。下面所示各图像的说法中,不正确的是(   )

A . 图甲为小灯泡灯丝中的电流与其两端电压的关系图像 B . 图乙为某种物质质量与体积的关系图像 C . 图丙为真空中电磁波波长与频率的关系图像 D . 图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像
图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒,电阻R1=200Ω,简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,且R2的阻值是R1的4倍。求:

  1. (1) 高温档功率是多少?
  2. (2) 高温挡加热10min,不计热量损失,可以将2kg饭菜升高的温度是多少?[饭菜的比热容  取 3×103J/(kg·℃)]
  3. (3) 如果低温挡工作时的实际功率是40W,则实际电压是多少?
两个电热器的电阻之比是3∶2,如果将他们串联在一电路中,在相同的时间里,它们产生的热量之比是。若将它们并联在同一电路中,在相同时间里,它们产生的热量之比是
新冠疫情暴发以来,负压救护车因其作用突出,被称作“生命的摆渡车”。其最大特点是可以使车内气压低于外界大气压,空气在自由流动时只能由车外流向车内,并利用真空泵将车内空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,以避免更多的人交叉感染,车上配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪,安装了消毒灯、供氧接口等。
  1. (1) 新冠病毒直径约100nm,合m,可被高温杀死;电热丝高温消毒的过程,是利用了电流的效应。
  2. (2) 车内消毒灯是利用(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的,车载导航系统是通过波来传递信息的,其在真空中的传播速度为m/s。
  3. (3) 下列物体中,处于负压状态的是(填序号)。

     ①冲完气的汽车轮胎             ②万米高空飞行中的飞机机舱                                 ③用吸管从瓶中吸饮料

在如图所示的电路中,电源电压为15V,灯泡L上标有“10V   0.2A”的字样,R为定值电阻。闭合开关S时,灯泡L恰好正常发光,求:

  1. (1) 定值电阻R的阻值;
  2. (2) 灯泡L的额定功率;
  3. (3) 5min内电阻R产生的热量。
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