第4节焦耳定律知识点题库

崇左市八大小区陆续交房入住，小华家安装的电热水器铭牌如表所示

XX牌全自动电热水器
型号：HMPZ﹣12D	净重：10kg
额定电压：220V	类别：防触电保护类
额定功率：2kW	水容量：40L
出厂日期：2015年5月18日	编号：201505118

（1）
（1）为安全起见，电热水器应选用图中的插座（选填“甲”或“乙”）
（2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻多大？
（3）热水器装满水，正常工作时电热丝产生的热量有80%被水吸收，要使水温从20℃升高到70℃，需要加热多长时间？（已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³）

电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000W”、“220V 1800W”和“220V 500W”的字样，它们各自正常工作相同时间，（选填“电饭煲”、“电水壶”或“电熨斗”）产生的热量最多．标有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.2h，电流所做的功为 kW•h= J.

在电阻恒定不变的电路中，通过电阻的电流越大，该电阻在单位时间内的发热量就越（进填“大”或“小”）．

如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（）

A . 甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B . 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C . 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D . 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小

如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．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．下列说法正确的是（　　）

A . 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B . 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C . 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D . 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小

用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验．（甲、乙是完全相同的密闭容器．闭合开关前，A、B两U形管内液面相平．）

①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了的探究方法．

②通过对比观察，发现（选填“甲”、“乙”）容器中的电阻产生的热量较多．两电阻采用串联的连接方式，是为了确保它们的和通电时间相同．

在探究“电流热效应与电阻的关系”时，用如图所示的两个自制“灯泡”，瓶内金属丝的电阻关系为R₁＜R₂ ，瓶盖中间插的是带红色液柱的细玻璃管．

（1）电流通过金属丝产生的热量是通过反映出来的．
（2）应使R₁、R₂（“串联”或“并联”）在电路中．实验得到的结论是．

电热在人们的生活中，有危害也有运用，请就如何防止和利用电热各举出一例．

如图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置．将阻值分别为10Ω和20Ω的电热丝R₁和R₂ ，按如图方式接入电压为3V的电路中（图中电源没有画出），则通电10min，R₂产生的热量是J．

如图所示，是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与的关系”的实验装置和．若电阻丝R_甲=5Ω，R_乙=10Ω，通过电路中的电流为0.5A，则甲电阻丝在2min内产生的热量是J．

定值电阻R₁、R₂和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L和特殊电子元件E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R₁、R₂、R_L和R_E的I一U（或U一I）图线，如图所示．

（1）图中表示的是R₁的电流与电压的图象；表示的是电灯R_L的电流与电压的图象（填“OA”“OB”“OC”或“OD”）
（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，则电阻R₂在1分钟内产生的热量是J．

如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R_甲、R_乙的电阻丝，且R_甲>R_乙，瓶中插入温度计a、b。小希想利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，

（1）在两瓶中加入和初温都相同的煤油。闭合开关，通电一段时间后，小希发现甲烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时,。
（2）本实验使用了控制变量的科学方法：为了控制电流和通电时间相同，采取了的方式；还使用转换的科学方法：把转换为温度升高的多少。
（3）小希想把装置改成探究物质吸热能力的实验装置，需要进行一些改进，①对瓶中液体的要求：；②对电阻丝的要求：。一段时间后，小希观察到乙瓶内液体温度高一些，据此判断“乙瓶内液体吸收的热量多”，他的判断是的(选填“正确”或“错误)，理由是。

图中所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）

A .

电视机 B .

电风扇 C .

电冰箱 D .

电热水壶

电流流过导体，导体会发热的现象，叫做电流的（选填“热”或“磁”）效应。通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电有关。

如图所示，电源电压为12V，灯泡上标有“12V 12W”，ae和bf是同种型号电阻丝，每1m的电阻均为0.5Ω，其他导线的电阻不计，c、d两点始终保持与电阻丝良好接触。设ac与bd长度均为3m，那么，小灯泡两端的电压为 V，两电阻丝在100s内产生的热 J。当 c、d两点向右移动时，灯泡的亮度将。（设灯泡的电阻不随温度而变化）

小明用图所示的装置，探究“电流通过导体所产生的热量与电阻大小的关系”。他将两段阻值不同的电阻丝（R₁₂）密封在两个完全相同的透明容器中，容器中密封等量的空气，并分别与盛有适量液体的U形管相连。

（1）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过体现出来的；
（2）闭合开关一段时间，小明发现左侧的U形管中液面高度的变化比右侧的U形管中液面高度的变化要（选填“大”或“小”）一些。这说明在通电时间和相同时，电阻越大，导体产生的热量越（选填“多”或“少”）；
（3）邻组的小丽用题图的相同的装置进行实验，她在实验过程中发现实验现象并不明显，导致上述现象的可能原因是什么？（写出1种即可）。

物理实验中经常需要对物体加热，对下列各图的相关描述与实际相符的是（）

A . 图甲，对正在熔化的海波继续加热，温度计的示数将保持不变 B . 图乙，对正在沸腾的水继续加热，温度计的示数将不断升高 C . 图丙，用相同的酒精灯给初温和质量都相同的水和煤油加热，水的温度升高得快一些 D . 图丁，电阻丝阻值越小，电流产生的热量越多，瓶中煤油温度升高得越多

如图是小灵家新购买的电热水器的简化原理图，R₁和R₂为定值电阻，S为温控开关，a、b是开关的连接触点，电热水器部分参数如表所示。

额定电压	220 V
加热功率	2000 W
保温功率	200 W

求：

（1）当把25 kg的水由20 ℃加热到60 ℃时，水吸收的热量；若热水器加热时的效率为80%，需要消耗的电能；[c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)]
（2） R₂的阻值。

如图为电能表表盘。由表盘可知，该用户同时使用的用电器总功率不能超过W。现将一个“220V 500W”的电吹风单独接入电路使其正常工作3min，消耗的电能为kW·h，这段时间电能表转盘转了15转，则每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转转。电吹风机内的电热丝和电动机是联的，其中电热丝在工作时利用了电流的效应。

在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图所示，其中R₁>R₂。

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系：

（1）实验电路按照图甲中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制相同；电阻丝放出热量的多少，通过来进行判断；
（2）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容（填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容；
（3）实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R₁加热的煤油，在实验一中温度升高 $\text{[math]}$ ，在实验二中温度升高 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ （填“大于”“等于”或“小于”）2 $\text{[math]}$ ，该实验说明电流产生的热量与电流大小（填“成”或“不成”）正比例关系。实验中，用电阻丝R₂加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。

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