第4节 焦耳定律 课后·知能演练 一、基础巩固 1.下列家用电器中,利用电流的热效应工作的是( ) A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.下列事例中,属于为防止电流的热效应产生危害而采取的措施的是( ) A.用家用电饭锅煮米饭 B.电视机后盖上有很多小孔 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用电烙铁对电线进行焊接 3.(2024·内蒙古包头中考)许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置具有“低温”除雾和“高温”除霜功能,可以保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,两个加热电阻的阻值分别为R1和R2。下列分析正确的是( ) 甲 乙 A.除雾状态下,电路中只有R1工作 B.除霜状态下,电路中只有R2工作 C.除雾状态下,电路的总电流最大 D.除霜状态下,电路的总功率最大 4.下图是探究通电导体产生的热量与_____大小关系的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4 A,在1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为_____ J。 5.(2024·安徽中考)如图所示,电源两端电压为6 V,电阻R2=20 Ω。闭合开关S,电压表示数为4 V,则通电100 s整个电路产生的热量为_____ J。 6.(2024·福建中考)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图所示。电热丝的阻值R为4 Ω,电动机标有“12 V 24 W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。 (1)求电源电压。 (2)闭合开关S、S1,求电动机1 min内消耗的电能。 (3)闭合开关S、S2,通电100 s,求电热丝产生的热量。 二、素养提升 7.(2024·湖北武汉中考)某同学家的浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图所示,开关S可分别与0、1、2触点接触,两根电热丝的阻值R1=R2。表中是浴霸电路的部分参数。 额定电压 220 V 照明功率 20 W 换气功率 35 W 暖风功率 1 133 W 热风功率 2 233 W 关于下列结论: ①当开关S1断开、S与触点1接触时,浴霸处于送自然风状态; ②每根电热丝的阻值均为44 Ω; ③电路中通过开关S的电流最大为10.15 A; ④浴霸工作10 min,电路消耗的电能最大为1.339 8×106 J。 其中正确的是( ) A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 8.中医在我国具有悠久的历史。一款电热中药壶有急火和文火两种工作状态,由开关S2控制,在如图所示的简化电路中不能实现该要求的是( ) 9.(2024·青海中考)图甲是“飞天”兴趣小组为月球科研基地工作人员设计的一款节能水暖电热毯,其主要特点是A、B两区既可以单独使用,又可以同时使用,从而达到节能高效的目的。简化电路如图乙所示,电源电压U=220 V,电热丝的电阻分别为RA、RB,RA=RB=440 Ω。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。 甲 乙 (1)单独使用A区时,电热丝将电热毯中质量为0.5 kg的水从20 ℃加热到50 ℃,用时600 s。 ①求水吸收的热量Q吸。 ②求消耗的电能W。 ③求A区正常工作时的加热效率η(结果保留一位小数)。 (2)同时使用A区和B区时,求电路中的总功率P。 三、拓展探究 10.小华探究电流通过电阻丝产生的热量跟电阻丝的长度是否有关。实验桌上有满足要求的电源、开关、导线、三个完全相同的烧瓶。如图所示,烧瓶内装有质量相等的煤油、完全相同的温度计、阻值和长度分别为“5 Ω 3 cm”“10 Ω 5 cm”“5 Ω 5 cm”的电阻丝。实验时用煤油升高的温度Δt的高低表示电流通过相应电阻丝产生热量的多少。实验步骤如下: ①将如图所示的甲、乙两装置串联接入电路中; ②分别记录温度计的示数t0,闭合开关,通电一段时间后断开开关、停止计时,分别记录此时温度计的示数t; ③根据公式Δt=t-t0计算出Δt,并记入实验数据表格。 分析实验数据可得:电阻丝长度不同,电流通过电阻丝产生的热量也不同,由此说明电流通过电阻丝产生的热量跟电阻丝的长度有关。 (1)请你指出实验中存在的问题:_____; (2)针 ... ...
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