物理教科版3 焦耳定律习题

这是一份物理教科版3 焦耳定律习题，共11页。试卷主要包含了3焦耳定律， 下列用来防止电热危害的物体是等内容，欢迎下载使用。



一、单项选择题（共15小题；共30分）


1. 在“探究焦耳定律”的实验中．为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系，必须同时保持


A. 电阻相等和电流相等


B. 电阻相等和通电时间相等


C. 通电时间相等和电流相等


D. 电阻相等、通电时间相等、电流相等





2. 如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气， 形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是





A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系


B. 该实验装置是利用 形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少


C. 不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系


D. 不改变导线的连接方式，将右边容器上方的 电阻丝也放入右边容器内，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系





3. 下列用来防止电热危害的物体是


A. 供取暖用的电热毯B. 引爆炸药的电热装置


C. 电熨斗的金属处壳D. 电视机的散热窗





4. 下列用电器中，利用电流的热效应工作的是


A. 电热毯B. 手机C. 平板电脑D. 电风扇





5. 如图所示，将两根电阻丝 、 分别插入两密封着等质量空气的容器中，串联接入电路，若 。则通电一段时间后， 、 产生的热量之比为





A. B. C. D.





6. 如图所示装置，两密闭容器中分别装有 和 电阻丝，且与 形管相连，小明利用它做实验。他将两电阻丝串联后接入电路后，观察比较两 形管中液面高度差的情况，小明此时是在探究电流产生的热量 与





A. 通电电流 的关系B. 总电压 的关系


C. 通电时间 的关系D. 导体电阻 的关系





7. 关于电热的下列几个说法，错误的是


A. 电热会烧毁电器元器件，引发火灾，是有百害而无一利


B. 电流通过任何用电器，都或多或少的会产生热量


C. 因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护


D. 为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快





8. 电风扇、电烙铁和电动机上都标有“ ’’字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的是


A. 电风扇B. 电烙铁C. 电动机D. 一样多





9. 如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是





A. B. C. D. 三个相同





10. 下列有关温度或内能的说法中，正确的是


A. 物体的温度越高，所含的热量越多


B. 电热水器工作时把电能转化为内能


C. 物体内能增大，一定是从外界吸收了热量


D. 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能





11. 关于热下列说法中不正确的是


A. 要提高热机效率，就要尽量减少各种热损失


B. 燃料燃烧放出的热，叫做这种燃料的热值


C. 电饭锅、电热水壶都是利用电流通过电阻产生热的原理制成的


D. 为了防止因电热烧毁电脑，安装微型风扇，在外壳后面都有一些通风散热孔





12. 下列各用电器均标有“”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是


A. 电视机B. 电风扇C. 电热毯D. 电冰箱





13. 小亮做“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，实验装置如图所示，将两根阻值不等的电阻丝 、 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， 形管中 、 两管内的液面相平，通电一定时间后，关于 、 两管内的液面高度，下列说法正确的是





A. 管中的液面较高B. 管中的液面较高


C. 一样高D. 无法判定





14. 甲图是小灯泡 和电阻 的 图象。将小灯泡 和电阻 接入乙图所示电路中，只闭合开关 时，小灯泡 的实际功率为 。下列说法错误





A. 只闭合开关 时，小灯泡 的电阻为


B. 再闭合开关 时，电流表示数增加


C. 再闭合开关 时，电路总功率为


D. 再闭合开关 后，在 内电阻 产生的热量为





15. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气， 形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是





A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系


B. 将左边容器中的电阻丝换成 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系


C. 通电一段时间后，左侧 形管中液面的高度差比右侧的大


D. 该实验装置是利用 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的








二、填空题（共5小题；共15分）


16. 电暖器是利用电流的 效应工作的。





17. 小明连接了如图所示的电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为 的煤油，阻值为 和 的电阻丝 、 。闭合开关一段时间后，同时记录两个温度计的示数。小辉探究的问题是：电流通过电阻时产生的热量与 是否有关。








18. 一度电可供一只标有“”的白炽灯正常工作 小时，若实际电压为 ，则其实际功率为 。（结果保留到小数点后第一位）





19. 二极管是电子电路的重要元件，它的电路符号为，当电流从它 端流入时，二极管的电阻很小，可视为二极管短路．当电流从它 端流入时，二极管的电阻很大，可视为二极管断路．如图所示，灯 、 的连接方式是 （填“串联”或“并联”）；当开关 闭合后，灯 （填“亮”或“不亮”）








20. 如图甲、乙所示，是探究“电流产生的热量跟电阻有关”的实验装置。两个透明容器中都有一段电阻丝，密闭着等量的空气，通电之前， 型管中液面都相平，装置的两根导线分别接到电源两端，通电一段时间后 型管中的液柱高度发生变化，如图所示：





（）甲装置通过 比较电流产生热量的多少；


（）如果通过乙装置左边容器中 电阻的电流为 ，则右边容器中的空气 最多可从电阻丝吸收的热量的多少为 （忽略环境影响）。








三、简答题（共2小题；共22分）


21. 台式电脑的机箱外壳上开有许多小孔，并且机箱内装有微型风扇。请解释这样做的道理。





22. 同学们在理发店洗头时，常会看到理发师用电吹风给顾客吹头发的情景，请你从此情景中找出一个与力、热或电有关的物理现象，并指出与该物理现象对应的物理知识（不得与示例重复）。


示例：


物理现象：电吹风吹出的风使头发飘动起来；


物理知识：力可以改变物体的运动状态。


解答：


物理现象：


物理知识： 。








四、计算题（共3小题；共33分）


23. 某导体的电阻是 ，通过 的电流时， 产生多少焦耳的热量?





24. 为了能在黑夜中看见开关位置，小明设计了如图所示的电路。当开关 合向 时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电； 合向 时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置。他利用一个“”的小灯泡和一段电阻丝组装成指示灯，求：





（1）这个“”的小灯泡和这段电阻丝应该 联（选填“串”或“并”）。


（2）为使指示灯正常发光，电阻丝的电阻应为多少 ?


（3）照明灯使用 小时所消耗的电能是多少 ?





25. 如图甲所示，电压力锅是一种新型家用电器。乙图是某型号电压力锅工作电路图与其部分参数。接通电路后，闭合开关 ，开关 与触点 接通，电压力锅处于加热状态开始加热。当锅内温度达到 时， 自动与触点 断开并与触点 接通， 仍闭合，电压力锅处于保压状态，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将 初温为 的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作 。已知消耗的电能有 被水吸收，水的比热容为 。求：








（1）电压力锅在加热状态时的电流是多少?


（2）电压力锅保压时的电阻是多少?


（3）电压力锅加热多少秒后开始保压?





答案


第一部分


1. C


【解析】由 知，电流通过导体所产生的热量与导体中的电流、电阻及通电时间有关，探究电流产生的热量与电阻的关系，需控制相同的电流和相同的通电时间，并选用不同的电阻丝。


2. D


3. D


【解析】电热毯、电熨斗是用电来加热的设备，人们使用它们就是利用电流的热效应；引发炸药的电热装置，是利用电热产生的高温将炸药引爆.电流通过电视机时产生的热量会加速线路和元件的老化，过多时还会烧坏电视机，为了防止电热带来的危害，电视机外壳上设有散热窗，这样可以加速散热。


4. A


5. B


【解析】由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式 ，则产生的热量之比等于电阻之比 。


6. D


7. A


8. B


9. C


【解析】由图示电路可知，三电阻丝串联接入电路，则通过三个电阻的电流 与通电时间 都相等，


由题意可知：，由焦耳定律： 可知：，


瓶中的电阻丝阻值最大，放出的热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。


10. B


【解析】物体的温度越高，分子无规则运动的越剧烈，说明分子的动能越大，但热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故A说法错误；


电热水器是电热器，工作时将电能转化为内能，B选项正确；


物体吸收热量，内能一定增加；内能增加不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，C选项错误；


汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，一个工作循环对外做功 次；并且压缩冲程将机械能转化为内能，D选项错误。


11. B


【解析】尽量减少各种热损失可以提高热机效率，故A正确；


某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料燃烧放出的热不能叫做这种燃料的热值，原因是燃料不一定完全燃烧，故B错误；


电饭锅、电热水壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故C正确；


电脑工作时，会产生热量，电脑机箱后面的小孔是为了散热，故D正确。


12. C


【解析】这四个用电器的额定功率都相同，所以它们正常工作相同的时间，消耗的电能一样多，但它们的发热量却各不相同。


电视机在工作时，主要将电能转化为光能、声能，还有一部分转化为热能；


电风扇，主要将电能转化为机械能，有一小部分转化为热能；


电热毯属于电热器，它在工作时，主要将电能转化为热能；


电冰箱在工作时，电能主要转化为机械能，少部分转化为内能。


从各用电器工作时的能量转化情况可知，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是电热毯。


13. B


【解析】由图电阻丝 、 串联，


串联电路中各处的电流相等，所以，通过它们的电流相等；


由 可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻 较大，产生的热量较多，


密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大， 测玻璃管液面较高，故ACD不正确，B正确．


14. D


【解析】只闭合 时，电路为小灯泡 的简单电路， 的实际功率为 ，根据 可知，


在甲图 的图线上找符合 、 乘积为 的坐标，则有：，，


则小灯泡 的电阻：，故A正确；


由A选项分析得，电源电压 ，再闭合 后，此时 、 并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压为 ，在甲图中找出 此时对应电流为 ，则电流表示数增大 ，故B正确；


电源电压为 ， 的电流为 ， 的电流为 ，


电路中总电流为 ，


则电路总功率：，故C正确；


再闭合 时，电阻 的电压为 ，电流为 ，


通电 产生热量：，故D错误。


15. C





第二部分


16. 热


17. 电阻大小


18. ；


19. 并联；不亮


【解析】由电路图可知，两盏灯泡的两端分别连在电源的两端，所以它们是并联的；当闭合开关 后，电流从正极出发向下流经二极管的 端，所以二极管的电阻很大，所以处于断路状态，即灯泡 不亮


20. 液面高度差的变化；





第三部分


21. 台式电脑使用时，会产生大量的电热，如果不能及时散热，会产生安全隐患，机箱壳上开有许多小孔及微型风扇都是为了帮助散热。


22. 吹风机内吹出热风；电能转化为内能。


【解析】（1）物理现象：吹风机内吹出热风；物理知识：电能转化为内能；


（2）物理现象：湿头发很快变干；物理知识：提高温度、加快空气流动，使水分蒸发加快。





第四部分


23.


【解析】提示：由 得：。


24. （1） 串联


【解析】小灯泡电压较小，所以需要将电阻丝与小灯泡串联分压。


（2）


【解析】指示灯正常发光，则电流是：，电阻丝需要分担 的电压，电阻丝的电阻应为：。


（3）


【解析】照明灯使用 小时所消耗的电能是：。


25. （1） 电压力锅在加热状态时的电流是 ；


【解析】电压力锅在加热状态时的功率 ，


根据 可得，电压力锅中的电流：


；


（2） 电压力锅保压时的电阻是 ；


【解析】 自动与触点 断开并与触点 接通， 仍闭合，电压力锅处于保压状态，此时为 的简单电路，


由 可得，电压力锅保压时的电阻 ；


（3） 电压力锅加热 秒后开始保压。


【解析】根据 可得，水的质量：


，


水吸收的热量：


，


，


消耗的电能：


，


根据 ，电压力锅加热到开始保压的时间：


；