焦耳定律的计算公式及其应用 知识点题库

小菲冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热得发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热.

  1. (1) 如图是小菲进行实验探究的部分电路,甲.乙烧瓶中装有 相等初温相同的煤油,金属丝电阻分别为R.R , R<R . 通电一段时间后,发现乙烧瓶中温度计的示数大些.此现象说明:在 和 相同时,  越大,电流产生的热量越多,要使两烧瓶中煤油的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向 滑动.

  2. (2) 小菲想用此装置探究水和煤油吸热能力,电路中必须满足的条件是 .用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表.

    物质

    质量/g

    初始温度/℃

    加热时间/min

    最后温度/℃

    60

    20

    6

    45

    煤油

    60

    20

    6

    68

    在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述.

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.

 在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置.这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与(  )

A . 导体的电阻的关系  B . 通过导体的电流的关系 C . 导体的长度的关系 D . 通电时间的关系

如图所示电路中,已知R1>R2 , 电源电压U保持不变,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是(   )

A . 甲、乙、丙、丁 B . 甲、丙、丁、乙 C . 丙、丁、乙、甲 D . 乙、丁、丙、甲

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的家甲、乙两种装置,他将两端阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.

(1)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系.

答案:电阻

  1. (1) 甲装置可探究电流产生的热量与的关系.

  2. (2) 在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与的关系.

  3. (3) 在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多.

  4. (4) 教材上的实验装置如图丙所示(烧瓶与图中的相同).比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置,你认为较好的装置是,理由是:

家用电器中,连接大功率用电器的导线都比较粗,如果连接大功率用电器的导线太细,很容易因发热而烧坏绝缘皮甚至引起火灾,这是为什么?

小丽在使用电饭锅做饭时,发现插头松动,工作一段时间后插头发热,并将插座烧成如图所示的样子,请你根据焦耳定律帮她分析产生这种现象的原因是什么?

如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。由此请你回答:

  1. (1) 在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为(填写表达式)。

  2. (2) 在电动机转动时,电流所做的功电流在电路中产生的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

  3. (3) 小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过后知识给以解释。

科学小组的同学从微薄上看到了一则“电池锡纸取火”的视频:操作者将一张口香糖包装锡纸用剪刀修剪,形成中间狭窄的条形,并将锡纸接在两节5号电池的正负极(如图所示),过一会儿,锡纸竟然燃烧起来。请结合你所学的知识对“电池锡纸可取火”的现象进行科学解释。

甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等。甲导体比乙导体的长度和横截面积都小。将它们如图所示串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙导体升高的温度,正确的是(    )

A . 甲导体的温度升高的多 B . 乙导体的温度升高的多 C . 甲、乙导体升高的温度相同 D . 条件不足,无法判断
如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2),分别按下图的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是(    )
A . B . C . D .
电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如图所示,断开S后充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电,电动自行车行驶过程中,其电动机正常工作电压为48V,此时通过电动机线圈的电流为5A,电动机线圈的电阻是0.5Ω.下列说法正确的是(       )

A . 对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的电源 B . 电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能 C . 电动机正常工作1min,消耗的电能为14400J D . 电动机正常工作1min,电流通过线圈产生的热量为14400J
如图为遥控直升飞机,该直升飞机的质量是60g,当电动机的电压为3V,通过电动机的电流为0.1A时,该直升机恰好以0.4m/s的速度匀速竖直爬升4m。则(   )

A . 电动机线圈电阻30欧 B . 直升飞机在爬升过程中,机械能不变 C . 直升飞机在爬升过程中,机械能增加2.4J D . 10s内电流通过电动机产生的热量为3J
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抽使其不能转动,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,使电动机转抽转动,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:

U(V)I(A)
W(J)Q(J)
不转动0.20.2W1Q1
转动3.01.2W2Q2

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W1Q1的大小关系以及W2Q2的大小关系,并分析其原因。
甲.乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样,把它们串联在220伏的电路中,在相同时间内产生热量较多的是,将它们并联在电路中,产生热量较多的(填“甲”或“乙”)。
将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图所示),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。

  1. (1) 如果将磁铁的N、S极对调,导线框将
  2. (2) 通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是
寒冷的冬天,小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”,铭牌如下表所示,请回答下列问题:

产品名称

暖手宝

产品货号

QB32

额定功率

440W

额定电压

220V

通电储热

5~8分钟

电源线长

约80cm

暖手宝直径

约200mm

  1. (1) 该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少?
  2. (2) 该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少?
  3. (3) 小明奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压为220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小明在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?(保留一位小数,不考虑温度对电阻的影响)
玩具风扇中使用的电动机的工作原理是,当把该电动机接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是Ω,电动机正常工作时的效率是%。
将两电炉丝R1、R2串联起来,接在如图所示的电路中。若R1>R2 , 则先被点燃的火柴是(    )

A . 电炉丝R1上的火柴 B . 电炉丝R2上的火柴 C . 两电炉丝上的火柴同时被点燃 D . 无法确定
如图所示电路,闭合开关,标有“6V4.8W”的小灯泡正常发光,电动机线圈的电阻为1Ω,通过线圈的电流为0.5A。则干路电流A,2min 内电动机产生的热量是