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1电功电能模块-焦耳定律训练一、单选题1.在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起火灾．原因是连接处（）A.电流比别处小，产生的热量多B.电流比别处大，产生的热量多C.电阻比别处小，产生的热量多D.电阻比别处大，产生的热量多2.一根阻值恒定的电阻丝，接入某电路后，每分钟产生的热量是Q，如果让它每分钟产生的热量为4Q，则下列办法中可行的是：（）A.再取两根相同的电阻丝跟它并联B.再取两根相同的电阻丝跟它串联C.将这根电阻丝两端的电压提高为原来的2倍D.将这根电阻丝两端的电压提高为原来的4倍3.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为（）A.导线的绝缘皮隔热B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流C.导线散热比电熨斗快D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻4.使用电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小5.有关图所示各图像的说法中，错误的是（）A.图甲为小灯泡灯丝中的电流与灯泡两端电压的关系图像B.图乙为某种物质质量与体积的关系图像C.图丙为汽车输出功率一定时机车牵引力与速度的关系图像D.图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像6.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）2A.笔记本电脑B.电冰箱C.电风扇D.电暖器7.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.洗衣机B.电冰箱C.电风扇D.电饭锅8.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.电饭锅B.洗衣机C.电风扇D.电磁炉9.某电热器通过0.5A的电流时，在5秒内放出的热量是Q，如果通过它的电流是1.5A时，则在相同时间内放出的热量是（）A.3QB.9QC.16QD.Q10.两根阻值均为R的电阻丝，串联后接到电源上，烧开一壶水需时间t1，并联后再接到同一电源上，相同条件下烧开同一壶水需要时间t2，比较和的大小有（）A.t1=t2/2B.t1=2t2C.t1=t2/4D.t1=4t2二、填空题11.电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温．已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为________J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升________℃．[c油=2.0×103J/（kg•℃]．12.当1A的电流通过阻值为50Ω的电阻丝，产生的热量为250J，则电阻丝通电的时间为________s。13.将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成如图所示电路，接在9V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表：（“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉（cd）），分析表中数据可知光强E=1.5cd时，光敏电阻的阻值R=12Ω，此时电流表的示数为O.5A，则通电1分钟R0上产生的热量为________J．强E/cd123456光敏电阻R/Ω18964.53.6314.如图，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝，内有质量相等的空气，U形管中液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化．此实验是为了研究电流产生的热量与________的关系，将此装置接到电3源两端，通电一段时间，电流在________容器中产生的热量较多．15.如图所示电路中，电源两端电压不变，R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，当S1、S2均闭合时电压表的示数为6V。通过R1的电流为________A，通电1min电流通过R1产生的热量是________J．三、解答题16.甲图是一种即开即可以用热水的电热水龙头，乙图是它的电路原理图．旋转电热水龙头的手柄可带动切换开关在1、2、3之间接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换．电热水龙头的部分参数如丙表所示．额定电压220V额定功率2kW/3.5kW电热效率90%超温保护55℃（1）开关处于位置1时，放出的水温最高，试求电热丝R1的阻值．（2）当开关处于位置1、进水口的水温接近25℃时，超温保护器就切断了电路．试估算水龙头每分钟可以放出多少千克的热水？17.如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板．现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细．请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患．四、实验探究题418.如图甲、乙所示，是探究“电流产热量跟电阻有关”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，U型管中液面都相平，装置的两根导线分别接到电源两端，通电一段时管中的液柱高度发生变化，如图所示：（1）甲装置通过________比较电流产生热量的多少；（2）如果通过乙装置左边容器中5Ω电阻的电流为08A,则右边容器中的空气1min最多可从电阻丝吸收的热量的多少为________(忽略环境影响)。五、综合题19.家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，小明在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（2）把上述水烧开用了20min．家中安装的标有“3000r/（kW•h）”的电能表转了1400圈，求该电磁炉的额定功率？（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？20.空气能热水器以其安全实用、经济环保等特点，受到越来越多消费者的关注和青睐；它利用“逆卡诺”循环原理，以制冷剂为媒介，通过压缩机的做功，实现热能由低温物体向高温物体的“搬运”，从而将空气中的热能转移至冷水中，并能使水获得高于压缩机消耗能量的热能．若水从空气中吸收的热量为Q，压缩机消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，有Q吸=Q+W．已知某型号的空气能热水器一台电功率为1800W，工作1小时能将150kg的水从15℃加热到55℃时，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：（1）水吸收的热量．（2）空气能热水器的工作效率．5答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】解：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾．由上述可知选项A、B、C都不正确．故选D．【分析】电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间均有关，因此在分析电流通过导体产热多少时应用控制变量法．在电流、通电时间相等时，电阻越大产生的热量越多；在电流、电阻一定时，通电时间越长产生的热量越多；在电阻、通电时间一定时，电流越大产生的热量越多．2.【答案】C【解析】【解答】当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热），则有Q=W，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt=（U2/R）t。由（U2/R）t可知，电压和时间不变的情况下，如果产生的热量变为原来的4倍，电阻应变为原来的1/4，应再取三根相同的电阻丝跟它并联；由（U2/R）t可知，电阻和时间不变的情况下，如果产生的热量变为原来的4倍，应将这根电阻丝两端的电压提高为原来的2倍.故答案为：C.【分析】电阻丝工作过程中，将电能转化为内能．根据串并联电路的电阻规律及公式Q=（U2/R）t分析答题．3.【答案】D【解析】【分析】电熨斗和导线是串联的，在电流和通电时间相同的情况下，因电熨斗电热丝的电阻远大于导线的电阻，由焦耳定律可知，电热丝产生的热量远远大于导线产生的热量，所以电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热。故选D【点评】在分析电热的问题时，注意运用电热的计算公式进行分析。4.【答案】B【解析】【分析】使用电炉，电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间是相同的。在相同的时间内，电炉丝产生的热量远大于导线的产生的热量。所以当电炉丝发热发红时，连接导线却不热。A．通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大不合题意；B．电炉丝的电阻比连接导线的电阻大符合题意；C．电炉丝两端电压比连接导线两端电压小不合题意；D．通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小不合题意；故选B。【点评】解决此题的关键是电炉丝的电阻比连接导线的电阻大，根据公式Q=I2Rt可知，电流和通电时间是相同的电炉丝的电阻比连接导线的电阻大，所以当电炉丝发热发红时，连接导线却不热。5.【答案】A【解析】【分析】（1)影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度，与电压、和电流无关，大部分金属的电阻随温度增大而增大；（2)物质的质量和体积的比值是一定的，比值的大小就是物体的密度；6（3)电磁波波长与频率的关系为c=λf；（4)电阻一定时，电流产生的热量为Q=I2Rt．【解答】A、图象中的横坐标应该是电压，纵坐标是电流，故该选项图象是错误的；B、物质种类一定情况下，物质的质量与体积成正比，故该选项图象是正确的；C、由于波长、频率、波速的关系c=λf，其中波速c=3×108m/s，是一个定值，所以波长与频率成反比关系，故该选项图象正确；D、根据Q=I2Rt，电流产生的热量与电流的二次方成正比，故该选项图象是正确的．故选A．6.【答案】D【解析】【解答】解：A、笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，该选项错误；B、电冰箱主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误；C、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误；D、电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，该选项正确．故选D．【分析】（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；（2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；（3）电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．7.【答案】D【解析】【解答】解：洗衣机、电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能；只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应．故选D．【分析】要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．8.【答案】A【解析】【解答】洗衣机、电风扇主要是把电能转化为机械能；电磁炉主要是把电能转化为．电磁炉在使用中用到了电流的磁效应；只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应．故选A．【分析】要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．（1)电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；（2)电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，9.【答案】B【解析】【解答】由Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比.由题意可知，电流变为原来的三倍，则在相同时间内放出的热量是原来的9倍.故答案为：B.7【分析】同一个用电器的电阻不变，已知两次通过用电器的电流关系，根据焦耳定律得出相同时间内两次放出热量的关系．10.【答案】D【解析】【分析】两根阻值均为R的电阻丝，串联后的等效电阻是并联后的等效电阻的4倍，烧开同一壶水需要的热量是相同的，电源电压相同，由Q=（U2/Ｒ）t可知，t1=4t2。故选D二、填空题11.【答案】1.5×105；15【解析】【解答】解：电动机产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×5Ω×5×60s=1.5×105J；由Q=cm△t可得：△t==15℃．故答案为：1.5×105；15．【分析】根据Q=I2Rt求解产生的热量；根据吸收的热量和吸热公式求出上升的温度．12.【答案】5【解析】【解答】将焦耳定律的公式变形，得到。故