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1、焦耳定律焦耳定律 电流通过导体产生的热量,与电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电电流的平方成正比,与导体的电阻成正比、与通电时间成正比。阻成正比、与通电时间成正比。对于纯电阻电路对于纯电阻电路Q=W=Pt (2)Q=W=UIt (3)Q=W=t (4)U2R普适公式:普适公式:Q=I2Rt(1)I、t相等,相等,Q与与R成正比成正比U、t相等,相等,Q与与R成反比成反比1.两电热丝电阻之比两电热丝电阻之比R1:R2=2:3,通过的电流之比通过的电流之比I1:I2=3:2,在相同的时间内它们放出的在相同的时间内它们放出的热量之比热量之比Q1:Q2是是 ()A.3:2 B.1:1
2、 C.27:8 D.4:9 Q=I2RtA11、2.要使电热器在单位时间内产生的热要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半,下列措施中可量减为原来的一半,下列措施中可行的是行的是 ()A.R不变,不变,I减为原来的一半减为原来的一半B.U不变,不变,R增大为增大为原来的四倍原来的四倍C.U和和R均均减为原来的一半减为原来的一半D.R不变,不变,U减为原来的一半减为原来的一半Q=I2RtQ=U2RtCC.C.把电炉丝截把电炉丝截3/43/4 3.“220V 600W”3.“220V 600W”的电炉,要接的电炉,要接在在110V110V的电源上,为保持功率不变,的电源上,为保持功率不变,下
3、列措施可行的是?下列措施可行的是?A.A.把电炉丝截去一半把电炉丝截去一半B.B.把电炉丝截成等长把电炉丝截成等长两段再并联两段再并联D.D.把电炉丝截去把电炉丝截去1/41/44.一台电动机,线圈电阻为一台电动机,线圈电阻为0.5,接在接在12V的电源上的电源上,电流为电流为2A。求:这台电动机求:这台电动机5min内消耗多少电能内消耗多少电能?线圈产生的热量是多少?有多少电?线圈产生的热量是多少?有多少电能转化为机械能?能转化为机械能?解:解:W=UIt=12V2A 300S=7200J Q=I2Rt=(2A)2 0.5 300S=600J W机机=W Q=7200J 600J=6600J
4、5.有四段电阻线有四段电阻线a、b、c、d,它们由同种材,它们由同种材料做成,截面积相同,但绕成不相同的圈数料做成,截面积相同,但绕成不相同的圈数(每圈的长度相等,(每圈的长度相等,a、c圈数相同,圈数相同,b、d圈圈数相同)如图连接,通电后,在相同的时间内,数相同)如图连接,通电后,在相同的时间内,它们产生的热量由多到少的顺序是(它们产生的热量由多到少的顺序是()A、a、b、d、c B、a、c、b、d C、b、d、a、c D、d、c、b、a6.6.下表是盛京牌快速电热水壶上的铭下表是盛京牌快速电热水壶上的铭牌,若在用电高峰时,实际电压为牌,若在用电高峰时,实际电压为200V200V的情况下,
5、电热水壶的情况下,电热水壶5min5min可产生可产生多少焦耳的热量?多少焦耳的热量?1.98105J7.CFXB型型“220V 1100W”电饭煲的原理图如电饭煲的原理图如图,它有高温烧煮和焖饭、保温两挡,通过单图,它有高温烧煮和焖饭、保温两挡,通过单刀双掷开关刀双掷开关S进行调节,进行调节,R0为电热丝当开关为电热丝当开关S接高温烧煮挡时,电路的功率为接高温烧煮挡时,电路的功率为1100W,当开,当开关关S接焖饭、保温挡时,电路的总功率为接焖饭、保温挡时,电路的总功率为22W(1)电饭煲在高温烧煮挡时,开关)电饭煲在高温烧煮挡时,开关S应与哪个应与哪个触点连接?触点连接?(2)电热丝)电热
6、丝R0的阻值多大?的阻值多大?(3)当电饭煲在正常焖饭、)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流为多大?保温时电路中的电流为多大?保温保温10min,电热丝,电热丝R0产生的热量为多少?产生的热量为多少?220V 220VR0R12S244264J8.两根相同电阻,串联在电路中,烧开两根相同电阻,串联在电路中,烧开一壶水需时间一壶水需时间t,若并联在同一电源上,若并联在同一电源上,烧开同一壶水需时间,烧开同一壶水需时间t?并联时,并联时,QQ吸吸=Q=Q放放=W=2U=W=2U2 2t t /R/R烧开同一壶水烧开同一壶水QQ吸吸相同相同QQ放放相同相同即即U U2 2t/2R=2Ut/2R=
7、2U2 2t t /R/R串联时,串联时,QQ吸吸=Q=Q放放=W=U=W=U2 2t/2Rt/2Rt=(1/4)t9.9.灯灯L L的额定电压为的额定电压为6V6V,(设灯丝的电阻不变),(设灯丝的电阻不变),滑动变阻器,滑动变阻器R R的最大的最大阻值为阻值为2020。S S闭合,闭合,P P置中点时,灯置中点时,灯L L恰正常发光,当恰正常发光,当P P在阻值最大端时,等两端的电压为在阻值最大端时,等两端的电压为4V4V。求:电源电压和灯求:电源电压和灯L L的额定功率;当滑动的额定功率;当滑动变阻器连入的电阻最大时,电流通过它变阻器连入的电阻最大时,电流通过它3min3min所产生的热
8、量?所产生的热量?LRPS10.电压一定时电压一定时,电流热效应与电阻的关,电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。同。(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电路请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整。连接完整。图13甲甲乙乙铜丝铜丝镍铬合金镍铬合金丝丝煤油煤油(2)(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此,电流产生热量的多少不易直接测量。因此,在这个实验中是通过在这个实验中是通过 显示电流产生热量显示电流产生热量的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫易直接观测的量的方法叫“转换
9、法转换法”。这种方。这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:。(3)(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有控制的量有 。(4)(4)在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相同,则同,则 瓶内温度计的示数升高的多。瓶内温度计的示数升高的多。研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动显示音叉的振动显示音叉的振动 两瓶内煤油的质量、通电时间、油的初始温度相同等两瓶内煤油的质量、通电时间、油的初始温度相同等温度计示数升高的温度
10、计示数升高的多少多少 甲甲 11.11.高、中、低三挡电火锅电路。高、中、低三挡电火锅电路。该火锅处于高温挡时,该火锅处于高温挡时,S S应接触点应接触点“”。同电源,同电源,U U相等,相等,高温挡发热功率高温挡发热功率大,电阻小大,电阻小RUP2=1R1R3R22134S 220V 220V12.某一电饭锅,内部电路如图所示。R1是加热电阻,阻值为;R2是限流电阻,阻值为484。煮饭时,接通电源(220V 50Hz)、闭合手动开关Sl,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
11、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S:,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)在加热和保温两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少?的内能的效率为84,那么在一个标准大气压下将温度为20、质量为的水烧开,至少需要多长时间?解:(1)不能不闭合S1,电饭锅只能处在保温状态电饭锅内食物的温度不超过80(2)在1标准大气压下,水的沸点是100所以S1自动断电功能不起作用.(3)(4)Q吸=cm(t-t05JQ放=106J由Q放=得t=103s13.小华组装了一台直流电动机模型,她
12、将电动机模小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,线圈电阻,并保持不变,线圈电阻R=15,接通电路,接通电路后,电动机正常转动,电流表读数后,电动机正常转动,电流表读数I=08A,已知电,已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示,摩)所示,摩擦不计,求:擦不计,求:(1)电动机正常转动)电动机正常转动1min消耗的电能消耗的电能W和线圈产生和线圈产生的热量的热量Q(2)电动机输出的机械功率)电动机输出的机械功率P(3)电动机能量转换效率)电动机能量
13、转换效率14.市市场场上上有有一一种种双双能能源源太太阳阳能能热热水水器器,晴晴天天享享用用太太阳阳能能,阴阴天天可可用用电电加加热热.如如图图是是该该热热水水器器电电路路图图.电电热热管管R标标有有“220V100W”字字样样,R0与与构构R成成保保温温电电路路.当当K连连到到2时时,电电热热管管正正常常工工作作,给给水水箱箱里里的的水水加加热热;当当K连连到到3时时,热水器处于保温状态,保温功率为热水器处于保温状态,保温功率为100W.(1)求)求R、R0的值的值.(2)保温时)保温时R的实际功率是多少?的实际功率是多少?如如图图所所示示为为电电饭饭锅锅的的工工作作原原理理图图,当当控控制
14、制开开关关闭闭合合时时电电饭饭锅锅处处于于加加热热煮煮状状态态,此此时时功功率率为为1 1 000 000 WW;饭饭熟熟后后,控控制制开开关关自自动动断断开开,电电饭饭锅锅处处于于保保温温状状态态,若若此此时时电电饭饭锅锅的的功功率率为为100W100W,求求电电热热锅锅和和保保温温器器的的电电阻阻各各为为多多少少(假假设设电电阻阻值值不不随随温温度度的的变变化而变化化而变化)?)?保险丝保险丝 3.CFXB型型“220V 1100W”电电饭饭 煲,煲,“2”挡是高温烧煮,挡是高温烧煮,“1”挡是挡是焖饭、保温。当开关焖饭、保温。当开关S接接“2”时,电路时,电路功率为功率为1100W;S接
15、接“1”时,电路总时,电路总功率为功率为22W。求求(1)串联电阻)串联电阻R (2)开关在)开关在“1”时,时,R的功率的功率2156 220V 220VR0R12S电路丝烧断后,若剪去一段后在接入原电路,在相同的时间内,产生的热量与原来相比?电炉通电后,电炉丝红的发热,而连电炉通电后,电炉丝红的发热,而连着的铜导线却不那么热,是因为?着的铜导线却不那么热,是因为?1小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。已知:,电源电压保持不变。请分析和解答以下问题:(1)当开关S1置于a端、S2闭合时,电烤箱处于_档位;当开关S1置于b端、S2断开时,电烤箱处于_档位(选填“高”、“中”或“低”)。(2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少?(3)电烤箱在高档位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为多少?(2012眉山)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率()A大于4WB等于4WC小于4WD无法确定