第19讲 焦耳定律练习题

第19讲　焦耳定律

1．(2020·安徽)如图所示的电路中，电源电压U＝9 V，电阻R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，则通电1 min该电路产生的热量为__162__J.

第1题图   第2题图

2．(2020·成都)小彬用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3 V，电阻丝R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，两气球相同．闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到__乙__气球先鼓起来．通电1 min，R2产生的热量为__12__J.

3．(2020·乐山)如图所示，在两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＝2R2＝20 Ω，电源电压U＝6 V．闭合开关后，甲管中液面比乙管中液面上升得__快__(填“慢”“快”或“相同”)，当滑动变阻器滑片P移至最右端时，在1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量Q＝__48__J.

第3题图     第4题图

4．(2020·龙东)如图所示，灯L标有“4 V　2 W”，R＝20 Ω，闭合开关灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响)，则电流表示数为__0.7__A，通电1 min电路产生的热量为__168__J.

5．(2020·南充)小明将线圈电阻为4.84 Ω的电动机接入220 V的家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有“2 000 imp/(kW·h)”的电能表3 min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为__0.05__kW·h，电动机线圈产生__1.8×104__J的热量．

6．(2020·衡阳)如图所示电路中，电源电压为6 V，电阻R1的阻值为2 Ω，滑动变阻器R2上标有“10 Ω　3 A”字样．小灯泡L上标有“12 V　6 W”字样，电流表所选量程为0～3 A.

(1)当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9 A，小灯泡L在5 min内产生的热量是__540__J.

(2)当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的(即示数不小于最大量程的)，则R2接入电路的最大阻值是__4__Ω.

第6题图     第7题图

7．(2020·济宁)电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．为探究其原因，小明连接了如图所示的实验电路，其中R1>R2.

(1)实验中通过__温度计求数的变化__(填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少．在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到了这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块__移动的距离__来反映动能的大小．

(2)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：__电炉丝的电阻远于导线，相同时间内产生的热量远大于导线__．

8．(2020·绥化)利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况．在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计．

(1)装置中电阻丝的阻值__相等__(填“相等”或“不相等”)，实验中用__加热时间__来反映液体吸收热量的多少．按 照下表中的数据，请计算出煤油的比热容是__2.1×103__J/(kg·℃)．

(2)夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的__比热容__大．

(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，此装置就可以探究电流通过导体产生 的热量与__电阻__的关系．

9．(2020·自贡)如图所示的电路中，电源电压为3 V，R为阻值未知的定值电阻，灯泡L的规格为“6 V　3 W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25 A．(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)求：

(1)小灯泡的电阻．

(2)小灯泡的实际功率．

(3)通电1 min，电阻R产生的热量．

解：(1)由P＝UI＝U·＝得小灯泡的电阻：

R＝＝＝12 Ω

(2)由图知，L与R并联，小灯泡的实际功率：

PL＝＝＝0.75 W

(3)通过小灯泡的电流：IL＝＝＝0.25 A

通过电阻R的电流：

IR＝I－IL＝1.25 A－0.25 A＝1 A

电阻R产生的热量：

Q＝UIRt3 V×1 A×60 s＝180 J

10．(2020·新疆)如图所示的电路中，电源电压为6 V，闭合开关S后，通过电阻R1的电流为1 A，通过电阻R2的电流为2 A．求：

(1)通过电流表的电流．

(2)电路的总电阻．

(3)整个电路在10 s内产生的热量．

解：(1)由电路图可知，R1与R2并联，电流表测干路电流．

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电流表的电流：

I＝I1＋I2＝1 A＋2 A＝3 A

(2)由I＝可得，电路的总电阻：

R＝＝＝2 Ω

(3)整个电路在10 s内产生的热量：

Q＝I2Rt＝(3 A)2×2 Ω×10 s＝180 J

11．(2020·绥化)下表是小李家部分用电器的参数．

(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦？

(2)电饭锅正常工作时的电流是多少？

(3)电烙铁正常工作时的电阻是多少？

(4)小李家有一款电热水壶，加热效率是75%，正常工作时，将质量是3.63 kg，初温是20 ℃的水加热至30 ℃， 需要2.8 min.小李在某次烧水时，发现这个电热水壶的实际功率只有1 000 W，则这次烧水时，小李家的实际电              压是多少？(设电热水壶电阻不受温度影响)

解：(1)用电器同时正常工作的总功率：

P总＝P锅＋P烙＋P灯

＝1 100 W＋100 W＋16 W×10

＝1 360 W

＝1.36 kW

(2)电饭锅正常工作时的电流：

I锅＝＝＝5 A

(3)电烙铁正常工作时的电阻：

(4)水吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×3.63 kg×(30 ℃－20 ℃)＝1.524 6×105 J

消耗的电能：

W＝＝＝2.032 8×105 J

该电热水壶正常工作的功率：

P额＝＝＝1 210 W

电热水壶的电阻：

R壶＝＝＝40 Ω

则小李家的实际电压：

U实＝＝＝200 V