第4节 焦耳定律 知识点题库

额定功率是1500W的电热水壶正常工作3.5min,把质量为1kg温度为30℃的水加热至沸腾(在标准大气压下),则水吸收的热量是   J,电热水壶消耗的电能是   J.[c=4.2×103J/(kg•℃)].​

物理实验中,对于一些不易直接测量的物理量,通常利用相关的物理效应间接比较其大小.

  1. (1) 图1所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验,该实验中“物体动能的大小”是通过 来反映的;

  2. (2) 图2所示是“比较不同燃料热值”的实验,该实验中“燃料燃烧放出热量的多少”是根据 来比较的;

  3. (3) 图3所示是“研究电流做功多少与电压关系”的实验,该实验中“电流做功的多少”是根据来比较的.

如图是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数.此款洗衣机有两个档位,当开关置于位置1时为加热状态,当开关置于位置2时为保温洗涤状态.其中电阻R1的阻值为22Ω[C=4.2×103J/kg•℃],求: >

加热功率(kW)                2.4

加水量(kg)                15

洗涤衣物容量(kg)                3

额定电压(V)                220

产品质量(kg)                    44

                   产品尺寸(mm)                   450×540×768



  1. (1) 在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量;

  2. (2) R2的阻值;

  3. (3) 洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机的功率为200W,则此时通过电动机的电流为多少?

如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃,还可以自动保温,特别适合夜间使用.图乙是机器的参数表及电路简图(R1、R2为电热丝,S为双触点自动开关,接“1”时不工作,接“2”时保温,接“3”时加热).求:

(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保留两位小数)?

(2)电阻R2的阻值?

(3)若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s,则调好的奶粉的比热容是多少(不计热损失)?

如图所示,为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说法正确的是(   )

A . 闭合开关S1、S2 , 通过三根电阻丝的电流相同 B . 先闭合开关S1 , 再闭合开关S2 , 电流表示数保持不变 C . 先闭合开关S1 , 再闭合开关S2 , 通过右容器中电阻丝的电流变小 D . 闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
电动机是一种使用广泛的动力机械,它内部的线圈有一定的电阻,我们可以将其看作是一个没有电阻但两端有一定的电压U1的线圈M(理想的电机)与一个电阻r串联,如图所示.从能量转化的角度看,电动机主要是通过线圈M把电能转化为机械能,还有一部分在电阻r中以产生热量的形式散失掉,把该电动机接在电压为U=220V的电路两端,如果通过电阻r中的电流为5A,求:

  1. (1) 这台电动机每分钟消耗的电能是多少?
  2. (2) 若这台电动机线圈的电阻是4Ω,则线圈每分钟产生的热量为多少?
  3. (3) 这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
  4. (4) 这台电动机的机械效率为多少?
某款迷你电饭煲有加热和保温两档.其电路如图所示,已知R1=88Ω,R2=2112Ω.开关S置于(选填“1”或“2”)时是保温档,保温10min产生的热量是 J.

为反对浪费,响应光盘行动,小明为自助餐厅的餐桌设计了光盘仪.餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示.电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50Ω,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示.开关S闭合后,问:

载盘台所载物体质量m/g

100

110

120

130

140

150

160

传感器R1

100

90

80

70

60

50

40

  1. (1) 根据表中数据,当载盘台所载质量是100 g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
  2. (2) 在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
  3. (3) 当电路中的电流达到0.03 A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100 g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
如图所示是某电热水袋内部电路的示意图,L是指示灯,R是加热电阻,阻值为100Ω.某次给热水袋加热,通过电阻R的电流为2A,通电7min,水温由l8℃升高到50℃.热水袋内水的质量是1kg,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).试求:

  1. (1) 水吸收的热量是多少?
  2. (2) 加热过程中,电阻R产生的热量是多少?
  3. (3) 热水袋加热水的效率是多少?
如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器R1的最大值为48Ω,R0为定值电阻,小灯泡L标有“6V 3W”字样。求:


  1. (1) 灯泡正常发光时的电阻多少
  2. (2) S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(假设灯丝电阻不变)
  3. (3) 保持(2)中滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2 , 此时电流表示数相比(2)中变化了1A。求每分钟电流在R0上产生的热量
  4. (4) S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到某处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少
“电器待机‘偷电’多少,你知道吗?”重庆供电公司电能计量中心工作人员用专业测试仪测量发现,3台1.5匹空调机待机1年“偷”电约91度。如果用这些电全部给水加热,能让kg的水温度升高60℃,这是通过的方式让水的内能增加。(C=4.2×103J/(kg·℃))
如图所示,灯L上标有“6V  3W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响),电阻R1=20Ω.求:

  1. (1) 灯泡的电阻;
  2. (2) 当开关S1闭合,S2、S3都断开时,灯L正常发光,电源电压;
  3. (3) 开关S1、S2、S3都闭合,且滑片P在b端时,电流表的示数为2.4A,滑动变阻器R2的最大阻值;
  4. (4) 当开关S1断开,S2、S3都闭合,且滑片P在a、b间中点时,在1min内滑动变阻器产生的热量。
在炎热的夏天,电视机连续使用较长时间后,要停一会儿,但如果长期停止使用,隔一段时间要通电一次。这是因为在起作用,前者是为了,后者是为了
如图,已知三个电阻阻值均为5Ω,电路两端电压恒为6V,下列说法正确的有(   )

A . 该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系 B . 相同时间内R1产生的热量是R2的2倍 C . 若将R3拆除,流过R1的电流将减小 D . 若将R3拆除,R2的电功率变为原来的4倍
电热毯工作时将电能转化为能,熔丝是利用了电流的效应工作的。
保险丝在电路中起保护作用,电流过大时,能自动切断电路。下表是一段保险丝的数据:

  1. (1) 请计算当电路中电流达到20A时,在0.5s内该保险丝放出多少热量?(电阻的变化及散热不计)
  2. (2) 铜的熔点为1 083?C,试说明为什么不能用铜丝代替保险丝?
通过100Ω电阻丝的电流是2A,通电10s产生的热量是,这段时间电流做的功是J 。
如图所示是做“探究焦耳定律”实验的装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。做实验时,将容器中的电阻丝R1、R2串联接在电路中,且R1<R2。下列说法正确的是(    )

A . 该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系” B . 闭合开关后,通过R1的电流大于通过R2的电流 C . 闭合开关后,甲管中液面上升的速度比乙管慢 D . 闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器的滑片P向左移动
如图所示电路中,电源电压不变,电阻R为定值电阻,下列说法正确的是(   )

A . 要使电路电流增大,给R串联一个较大阻值的电阻 B . 要使电路消耗的总功率稍增大一点,给R并联一个较大阻值的电阻 C . 如果给R并联一个等值电阻,此电路在相同的时间内产生的热量为原来的二分之一 D . 如果给R串联一个标有“6V 2W”的灯泡,灯泡恰好能正常发光。若换上一个“6V 3W”的灯泡与R串联,则此灯泡消耗的实际功率一定大于3W
一台电动机,额定电压为100V,电阻为1Ω,正常工作时,通过的电流为5A,则电动机的电功率为W,1min内产生的热量为J。
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