物理第4节 焦耳定律练习

18.4  焦耳定律练习

一.选择题

1.超导是指电阻为零的现象，目前我们只发现某些物质在温度降到足够低时，才出现超导现象。如果我们研制出了常温下的超导材料，你认为它最适合制作：

Ａ．输电导线；　Ｂ．电炉丝；　Ｃ．白炽灯丝；　Ｄ．保险丝。

2.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为（　　）

A．通过导线的电流大于通过电炉丝的电流

B．导线的电阻远大于电炉丝的电阻

C．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流

D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻

3.将电阻R1、R2接入电路中，通过R1、R2的电流之比是2∶3，则R1、R2是___联在电路中的，在相同时间内，R1、R2上产生的热量之比是__________．

4.热量的单位是(    ) 

    A．J       B．W  C. Ω          D. ℃

5.将阻值为40 Ω的电阻丝接在电源两端，通电10 min，电流产生的热量是1.5×103 J，若将阻值为10 Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电10 min，电流产生的热量是（   ）

A. 1.5×103 J     B. 3.75×103 J   C. 7.5×103 J   D. 6.0×103 J    

6.标有“2.5 V　 0.3 A”的小灯泡，正常工作1 min通过的电量为_______，功率为_______，产生的热量为____    __ 

7.将一台“220V 100W”的电风扇，一个“220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁，分别接到达220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（　）

A．电烙铁    B．充电器   C．电风扇     D．一样多

二、填空题

8.如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后， ______ 侧 U 型管液面高度的变化较大（选填 “左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是  ，则乙容器中电阻丝在  内产生的热量是 ______  。

9.小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使用，被小华阻止了。原因是 ______ ；接头处与电阻丝其他部分是串联的，通过它们的电流大小是 ______ 的。但电阻丝接头处的电阻较大，长时间使用会导致 ______ 。

10.1840年，英国物理学家焦耳经过数十年不懈的努力，通过实验归纳出一条电学定律，用于研究电流的热效应，用公式表示为______。为了纪念焦耳的贡献，人们将他的名字命名为功和能以及______的单位。

 三、实验,探究题

11.在做 “探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图所示的实验装置，两个透明容器中封闭着等量气体， U 形管中液面的变化反映了密封空气温度的变化。

(1) 给图甲所示装置通电相同时间，发现 B 玻璃管内液面上升较高，这表明，在电流和通电时间相同的情况下，导体的 ___________ 越大，产生的热量越多；

(2) 给图乙所示装置通电相同时间，发现 A 玻璃管内液面上升较高，这表明，在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的 ___________ 越大，产生的热量越多；

(3) 该实验中采用的研究物理问题的方法有 ___________ 法和转换法。

12.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气。

(1)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少的；

(2)如图甲所示，可以探究电流通过导体产生的热量与导体的_____关系，此时电阻R1和R2的大小关系为______ （填写“相等”或“不相等”）；

(3)利用图乙，能否____（填写“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系；

(4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的_____成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为_______。

 四、计算题

13.如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（  ）

（ 1 ）开关  、  处于什么状态，电炖锅为低温档，说明判断依据；

（ 2 ）求  、  的阻值；

（ 3 ）在标准大气压下，使用高温档将初温是 12℃ 的一锅水烧开，若电炖锅高温档加热效率为 80% ，求烧开一锅水需要的时间。

 14.某电热水壶的铭牌如下表所示。小菲研究有关资料后得知，在正常情况下用9min可烧开一壶20℃的水（在1标准大气压下）。一天她用这个热水壶，烧开同样的一壶水却用了10min。问：

（1）烧开这壶水需要吸收多少热量？

（2）当时的电压是多少？（计算结果保留一位小数）

（3）烧开同样一壶水所用的时间不同的主要原因？

15.图示的是某款家用电热器的简化电路， R 1 、 R 2 为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为 220V 的电路中。电热器高温档的功率为 990W ，低温档的功率为 110W 求 ∶

（ 1 ）低温档时通过电路的电流；

（ 2 ）电热丝 R 2 的阻值。