焦耳定律的应用 知识点题库

定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L以及特殊电子元件E(电阻随温度升高而减小)并联接在电路中,且R1<R2 , 改变电路两端电压U,通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变,根据实验数据绘出四个电子元件(或用电器)的I一U(或U一I)图线,如图所示。
 
(1)甲乙丙三个图像中,表示白炽灯的是 ,白炽灯的额定电流为 A.
(2)若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中,电路消耗的总功率是 W.
(3)若将定值电阻R2与白炽灯L串联后,接在电压为3.5V的电路中,则灯泡的实际功率是 W.

两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图,则A的阻值是  Ω.若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端,则总电流是   A,两个电阻A、B产生的热量之比是 .


电热器是利用电流的效应来工作的.某发热元件是一个阻值为500Ω的电阻,通过的电流为0.1A,通电100s产生的热量是J。

电炉通电后不久电炉丝就会热得发红,而与电炉丝相连的导线却不是很热,根据这种现象以下提出的最合理的科学探究问题是(  )

A . 电流流过导体时产生的热量与那些因素有关? B . 电流流过导体时产生的热量与导体中电流的大小有什么关系? C . 电流流过导体时产生的热量与通电时间有什么关系? D . 电流流过导体时产生的热量与导体的电阻有什么关系?
用电热丝烧水,当电压为U时,t秒内可将水烧开,如果电压降为原来的一半,则同样烧开这些水所需的时间应为(  )

A . B . C . 2t D . 4t

如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变.当开关S接1时,电压表的示数为8V,电流表的示数为1.2A.求:

(1)R2的阻值是多少?

(2)当开关S接2时,若通电1min,电阻R2产生的热量是多少?

小明在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红,而与它相连的导线却几乎不发热.小明猜想电阻大的,发热功率大.而小亮在用电炉烧水时观察到:将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时,电阻小的电炉发热快些,相同时间内产生的热量多些.小亮猜想电阻小的,发热功率大.小明与小亮观察到的现象似乎有矛盾,这是怎么回事?请分析说明.
2016年我国两名宇航员景海鹏和陈冬在天宫2号太空实验室度过了1个月,打破了中国执行太空任务的最长记录.

  1. (1) 2016年10月17日7时30分,中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭成功将神舟十一号载人飞船送入太空.火箭在加速升空的过程中,动能,机械能.(选填“变大”“变小”或“不变”)

  2. (2) 神舟十一号入轨后,经历5次变轨,到达与天宫二号相同的393公里高的轨道做圆周运动(曲线运动),此时神舟十一号受力(选填“平衡”或不平衡).航天员在工作之余,还当起了“菜农”,种起了生菜.种子发芽后,需给生菜提供光照.白色灯光由红、绿和三种颜色光混合而成.

  3. (3)

    天宫二号有一种神奇的“八卦炉”,如图所示,最大功率不到200W,却可将炉膛加热到1000℃,若炉子正常工作30s,消耗的电能不超过J;若炉子将熔点为660℃的铝加热至800℃,能正确反映温度变化过程的图象的是下图中的(选填“甲”或“乙”).“八卦炉”的总质量是20kg,在地球表面将它平放在水平地面上时与地面接触面积为0.2m2 , 此时炉子对地面的压强是Pa.

  4. (4) 若卫星工作电路板中有两个电阻R1=10Ω、R2=15Ω,它们串联后接入10V的电路中,则相同时间内产生的热量之比Q1:Q2=,R1消耗的电功率P1=W.此时R1两端的电压对人体来说(选填“属于”或“不属于”)安全电压.

小方是个善于观察和提问的孩子,他看到夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药片加热,他就会想为什么发热体温度高,而导线温度却不高?看到功夫片中的武林高手可以在空中左脚蹬着右脚背面就能加速上升,他就会觉得不合理.请你用物理知识帮他解释以上问题.
在照明电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾,请你用学过的物理知识(如电功率、焦耳定律),简要说明这是为什么?

如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W.

  1. (1) 请计算说明为什么不按下开关S,电饭锅就不能煮熟饭?
  2. (2) 当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?
  3. (3) 当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?
在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明研究发现空调功率远大于冰箱,所以空插头线比冰箱 (粗/细),小明关掉空调后,冰箱仍在工作,这说明空调与冰箱是联的,他观察到空调上“能效比”EER 的值为3.4,经查阅资料,能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比,空调制冷时消耗的电功率为1000W,则空调制冷量为W。
小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:

  1. (1) 电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
  2. (2) 电热丝工作时的电阻是多大?
  3. (3) 电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?
图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水最多0.4kg,加热功率有大小两个挡位,挂烫机内部电路如图乙所示,其中电热丝R1=88Ω,R2=44Ω.

  1. (1) 高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速(填物态变化名称)成小水珠,放出热量,将衣服烫平.
  2. (2) 挂烫机正常工作时,电路中最大电流是多少?电路在高温挡每分钟放出的热量是多少?
  3. (3) 若挂烫机的效率为90%,将水箱中0.3kg的水从20℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多少秒?[结果保留整数,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
  4. (4) 如果在用电高峰使用挂烫机,实际电压可能低于额定电压。若实际电压为198V,则挂烫机的低温挡实际功率是多少?
如图甲是一电热饮水机,通过机内温控开关s进行自动控制,实现加热和保温两种功能。电路原理图如图乙所示。电源电压恒为额定电压220V,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为44W。求:

  1. (1) R1的阻值:
  2. (2) 开关S接b时,电路中电流;
  3. (3) 该饮水机在保温状态工作100s,R2产生的热量。
将阻值为R=40Ω和R=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是。若将两电阻并联后接在4V的电源上,1min内两电阻产生的总热量为J。
如图所示,两个透明容器中密闭着等质量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

  1. (1) 如图甲所示,探究的是电流通过导体产生的热量与的关系。
  2. (2) 通电一段时间,发现其中一个U形管液面高度变化明显,另一个几乎不变,出现该现象的原因可能是该电阻 (选填“短路”或“断路”)。
  3. (3) 如图乙所示,在探究电热与电流关系实验时,如果将R1 , R2 , R3三个电阻丝按照如下方式选取,则实验现象对比最明显的是:(    )
    A . 5Ω  5Ω  10Ω B . 5Ω  5Ω  5Ω C . 10Ω  10Ω  5Ω
将电阻R1和R2串联后接在6V的电源上,R1=40Ω, R2=20Ω, 则通过R1的电流为A,通电1min后,R2所产生的热量为J。
如图所示,灯泡L标有“3V 0.9W”的字样。闭合开关S,灯泡L正常发光,电压表的示数为1.5V,

求:

  1. (1) 灯泡L正常发光时的电阻;
  2. (2) 电阻R在1min内消耗的电能是多少?
如图所示,是物理兴趣小组发明的泡沫切割器,主要由输出电压为3V的电源和阻值为的电热丝构成。则该切割器在正常工作时通过电热丝的电流是A,电热丝1min时间内放出的热量是J。

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