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焦耳定律典型题1、利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三档的家用电火锅，其发热体电阻丝如图5所示.A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱.相信你一定能帮助该厂完成以下工作.(1)说明各挡位的连接方法(文字表述)低温档：将接入电源；中温档；将接入电源；高温档：将接入电源上.(2)如果低温档发热功率为200W，那么：中温档发热功率是W；高温档发热功率是W.2、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P2，则P1∶P2＝。3、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，通过线圈的电流为10A，这台电动机正常工作时，1s消耗的电能为___________J，产生的热量为______________J。4、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220V，额定功率模糊不清，热效率为90%。正常工作情况下烧开满壶水需要5min，水吸收的热量为118800J，此时热水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，电阻是________Ω。若实际电压为198V，通过电热水壶的电流是________A，1min内电热水壶产生的热量是________J。(假设电阻不随温度改变)5、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1的阻值是Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是＿＿＿W，此时，电阻R1在10min内产生的热量为＿＿＿＿J．二、计算题（每空？分，共？分）6、图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)，表3是该电吹风的铭牌。求：(1)电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大。(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。7、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压不变。当开关S接1时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。求：（1）R2的阻值是多少？（2）当开关S接2时，电压表的示数为多大？若通电1min，电阻R2产生的热量是多少？8、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？9、某一电饭锅，内部电路如图7所示。R1是加热电阻，R2是限流电阻，R2阻值为484Ω，煮饭时，接通电源(220V)、闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：(1)若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自动断电功能不起作用，这是为什么?(3)在加热情况下，电饭锅消耗的电功率是1000W，求R1的阻值。(4)在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？10、一台电动机线圈电阻0.3Ω，接在12V的电路上时，通过电动机的电流为0.5A，在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大？11、（10·天津）某校师生自制了一台电烘箱．电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量．求，(1)此时电阻丝的电功率；(2)此时电阻丝的电阻；(3)此时电阻丝的工作电压。12、如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的分压电阻，S是温控开关．电热毯铭牌上标有“220V40W”字样．不考虑温度对电阻值的影响．（1）求发热电阻丝R0的阻值．（2）当电热毯处于低温档时，开关S应处于什么状态？为什么？（3）当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0.1A，求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量．13、电吹风是现代家庭的常用电器。如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)该电吹风的铭牌见右表。求：①电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流。②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。③电吹风正常工作且吹热风时，5min内电流通过R产生的热量。④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W，此时供电的实际电压为多少?14、如图9所示是一个有加热和保温功能的电热水壶的原理图。该电热水壶的额定功率是1000W，接在家庭电路中，当开关S闭合时,电热水壶电阻丝R2正常加热。当开关断开时，电热水壶处于保温状态。串联的电阻R1的阻值是48.4Ω，请问：(1)如果电热水壶正常加热时，烧开一壶水所需要的时间是3min，则消耗多少电能？(2)保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率是多少？15、图22甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R1是加热电阻，额定功率是1100W．图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：（1）豆浆机的加热电阻是多少？（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？加热效率是多少？[c豆浆=4.0×103J/（kg·℃）]（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？16、图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝(1)请你按照上述原理，对右图进行连线，使它成为完整的电路图；(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时，R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作，设计了下面方案。请通过计算、分析，对两个方案作出评价：方案一：用“220V220W”电热丝R3、“220V880W”电热丝R4串联替代R1；方案二：用两根都是“220V550W”的电热丝R5并联替代Rl。(3)请你选用下表所提供的电热丝，再设计一个方案，使(2)中损坏的电路恢复正常工作，并说明设计理由。电热丝：R1规格为“220V1100W”，限流电阻R2=506Ω。电路的工作原理是：当温控开关S接a时，电热丝R1接入电路，电路处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动从a切换到b，电路处于保温状态。正常工作时，加热功率1100W，保温功率88W。(电源电压保持不变，电阻不随温度变化。)17、两电阻串联在电路中，其R1=4Ω，R2=6Ω，电源电压10V，那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量？18、如图16是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R2的阻值为44Ω；单独闭合开关S1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。求：（1）R1阻值是多少？（2）同时闭合开关S1S2，电饭锅工作1min消耗多少焦耳电能？19、（浙江5届复赛）如图电路，R1为定值电阻，阻值为10欧，电源电压为7伏，且恒定不变，电阻R的阻值要随两端所加电压的变化而变化，变化规律为R=4欧+。电路周围环境温度保持25℃不变，R散热跟它环境温度的关系是温度每差1℃放热4.5×10-2焦/（秒·℃），求（1）调节R2，使R1与R消耗的电功率相等，这时R的温度是多少？（2）R2=0时，R上的电压和电阻各为多少？20、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。所以，有时采用如图8所示电路，在暂不需要焊接时，断开S，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S，就能很快达到焊接温度。现用“220V25W”的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800欧，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？符号R6R7R8R9规格220V500W220V600W220V2200W110V550W数量1123三、实验,探究题21、（10·枣庄）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1R2）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）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：（2）甲装置可探究电流产生的热量与的关系。（3）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。（4）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。（5）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：22、小红和小明分别用下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。（设他们所用的各种同类器材性能相同）（1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过什么现象体现出来的？________________________________。（2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是。（3）小红和小明的实验方案中有一个是错误的，是哪一个，为什么？________________________________。23、下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录，有不完整的地方，请你帮他填写完整。（1）课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理。我们组的同学组装了如图29所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油上升的高度越。实验过程：①接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是：瓶中的煤油上升得高。这表明，串联时的电阻越大，产生的热量越。②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较第一次的。这表明，同一电阻，电流越大，电流产生的热量越。③实验表明：通电时间越长，瓶中煤油上升得越高，电流产生的热量越。我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析，找到了电流产生热量的多少和因素有关。（2）应用：有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子。24、用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。（1）实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少。（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于_____。（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入、的同种液体。（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能。（5）实验结论是。（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与的关系。你还需要的操作是____________________25、如图7是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，R1和R2两电阻丝浸在质量和初温相同的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计。请回答下列问题：(1)你认为在选取电阻丝时，R1和R2的阻值应（填“相等”、不相等“”）；(2)合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；(3)图中两电阻丝是联的，采用这种连接方式的目的是。26、你肯定见过，风扇通电后的转速是由慢逐渐变快的．那么你猜在这个过程中，通过风扇内电动机的电流会不会变化呢？如果转动中的风扇因为受到阻碍而停止，通过风扇内电动机的电流又会如何变化?会带来什么后果呢？让我们做一个简单的实验吧．如图，把一个玩具电动机