焦耳定律的计算公式及其应用 知识点题库

小伟用“热得快”烧开水结束后将插头从插座上拔下时发现插头有些烫手这可能是()

A . 插头插脚间短路了 B . 插头插脚与插座金属片间接触不充分 C . 插座金属片间短路了 D . 插头插脚与插座金属片间有一处断路
 在学校宿舍照明电路中,某段时间内只一盏“220V 40W”的路灯L1(灯丝电阻不变)和一台电风扇在工作.电风扇中电动机的额定电压是220V,其电阻是1Ω,正常工作时,通过的电流为0.4A

  1. (1) 求:①灯L1的电阻;②该电动机正常工作1000s,其电阻产生的热量

  2. (2) 路灯经常烧坏,更换不便,电工师傅用“挑担灯”解决这个问题:在灯L1上串联一盏规格相同的灯L2 , 把它们一同接入照明电路.求:灯L1、L2的总功率

 如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R、R的电阻丝,瓶中插入温度计a、b

  1. (1) 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时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油.闭合开关一段时间,可以通过温度计 情况,判断电阻丝产生热量的多少.此方案是探究 和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与 大小的关系.

  2. (2) 在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R R时,可以比较不同物质的吸热能量.若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c c .  

 如图所示电路,已知R1为40Ω,在闭合开关S的情况下,断开开关S1时电压表的读数是2.0V;闭合开关S1时电压表的读数是8.0V,通过R1的电流为 A,通电1分钟,R1上产生的热量为 J;电阻R2为 Ω.

判断电流通过导体产生的热量,下面公式选用正确的是(  )

A . UIt B . I2Rt C . )t   D . 前面三个都可以

 把一个标有“1OV 3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作.通过计算回答:

  1. (1) 通过小灯泡的电流是多少?

  2. (2) 串联在电路中的定值电阻的阻值多大?

  3. (3) 串联在电路中的定值电阻的阻值多大?

 如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示 为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器接入电路的最大阻值为  Ω;在电子元件处于正常工作状态下,电路消耗的最大功率为  ;在电子元件处于正常工作状态下且电路消耗的功率最大时,滑动变阻器每分钟发热 J.

两根阻值比为R1:R2=1:2的电阻丝通过的电流之I1:I2=2:1,在相同的时间内,它们所放出的热量之比Q1:Q2为(   )

A . 1:1 B . 1:2 C . 2:1 D . 4:1

如图所示的是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气.通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源1min后,A管中的液面高度较 ,其中通过R1、R2的电流大小分别为I1、I2 , 则I1 (填“>”“<”或“=”)I2

家用电器中有时会发生短路现象,例如,改装电器时,不小心使火线和零线直接连通造成短路,电线绝缘皮刮破或烤焦,电线盒用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化,也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路.根据前面学过的知识可知,由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容.阅读后,请你根据所学的物理知识解释:短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因.

电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线都不怎么热,为什么?用分子运动论的理论解释:在长期堆放煤的地方,有很厚的一层土层都是黑的.

为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2 分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R1<R2 , 装入烧瓶的煤油质量均相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是 (   )

A . 在此实验中,将电流通过导体产生热量多少转化为煤油温度变化的大小 B . 甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关 C . 比较相同通电时间内a、c温度计示数变化,可探究电流产生的热量与电流是否有关 D . 在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
对公式①P=W/t②P=IU,下列说法正确的是(     )
A . 要想计算同学爬楼的功率大小,应采用公式① B . 要想计算电热器的功率大小,公式①和公式②都可用 C . 要想计算电流的热效应,应采用公式② D . 公式①和公式②没有区别
如图所示,在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中,两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油,甲、乙烧瓶中电阻丝的阻值分别为R和R , 且R<R。则下列分析正确的是(   )

A . 甲烧瓶的玻璃管内液面上升比乙快 B . 甲乙烧瓶的玻璃管内液面上升一样快 C . 该实验研究电流产生的热量与电流的关系 D . 该实验研究电流产生的热量与电阻的关系
电动机是一种使用广泛地动力机械。

  1. (1) 如果某电动机线圈的电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流为I,请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=(U-IR)/U。
  2. (2) 如果有一个直流电动机,把它接入0.3V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.6A,若把它接入3V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是2A。如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?
某同学根据如图所示电路进行实验:先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数,后松开夹子,使电动机转轴转动,移动滑动变阻器滑片,记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下:


利用上表数据计算和分析:

  1. (1) 电动机不转动时,通电10s,电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。
  2. (2) 电动机转动时,通电10s,电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
  3. (3) 试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系,并分析其原因。
电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不那么热,这是因为(    )
A . 通过铜导线的电流小,所以它消耗的电能较少 B . 电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以就不那么热 C . 通过电炉丝的电流大,所以它消耗的电能较多 D . 铜导线电阻较小,所以相同时间内它消耗的电能较少
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,下列正确的是(    )

A . 甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻的电流相等 B . 甲实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2 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,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶4
小马同学对研究焦耳定律的实验装置进行了改装,如图所示,可以测量未知液体的比热容C。测量时,分别往甲乙两瓶中装入质量相同的水和待测液体,闭合开关一段时间后,再用温度计分别测出这段时间内水和待测液体升高温度△t和△t,在不计热量损失的情况下,就可以求得待测液体的比热容。

资料1:质量为m的某种物质,温度升高△t,吸收热量为Q=Cm△t。

资料2:水的比热容为4.2ⅹ103焦∕千克˙℃

  1. (1) 闭合开关后,发现水和待测液体的温度升高得较慢。为了使温度升高得更快,他应将滑动变阻器的滑片向端滑动(填“A”或”B”)。
  2. (2) 本实验需要控制这段时间内水和待测液体吸收的热量相等,小马设计的电路中必须满足的条件是
  3. (3) 下表是实验中测得的数据

    时间(分钟)

    水升高的温度Δt(℃)

    待测液体升高的温度Δt(℃)

    2

    9

    21

    4

    18

    42

    6

    27

    60

    根据上表中的数据,可以得到待测液体的比热容为焦∕千克˙℃

2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36Kg。

  1. (1) 若车轮与地面的总接触面积为400cm2 , 则该模型车在地球上对地面的压强为多少帕?
  2. (2) 月球车采用电动机驱动,若电动机线圈电阻是0.5Ω,电动机两端电压是110V,当电动机正常工作时,通过线圈的电流是10A,计算5min内电动机所做的机械功。