焦耳定律习题课.ppt

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1、习题课,焦耳定律,电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比、与通电时间成正比。,对于纯电阻电路,Q=W=Pt（2）,Q=W=UIt（3）,普适公式：Q=I2Rt（1）,1.两电热丝电阻之比R1:R2=2:3,通过的电流之比I1:I2=3:2,在相同的时间内它们放出的热量之比Q1:Q2是()3:2 B.1:1 C.27:8 D.4:9,Q=I2Rt,A,11、,2.要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半，下列措施中可行的是（）R不变，I减为原来的一半B.U不变，R增大为原来的四倍C.U和R均减为原来的一半D.R不变，U减为原来的一半,Q=I2Rt,C,C.把电炉丝截

2、3/4,3.“220V 600W”的电炉，要接在110V的电源上，为保持功率不变，下列措施可行的是？,A.把电炉丝截去一半,B.把电炉丝截成等长两段再并联,D.把电炉丝截去1/4,4.一台电动机，线圈电阻为0.5,接在12V的电源上,电流为2A。求：这台电动机5min内消耗多少电能？线圈产生的热量是多少？有多少电能转化为机械能？,解：W=UIt=12V2A 300S=7200J,Q=I2Rt=(2A)2 0.5 300S=600J,W机=W Q=7200J 600J=6600J,5.有四段电阻线a、b、c、d，它们由同种材料做成，截面积相同，但绕成不相同的圈数（每圈的长度相等，a、c圈数相同，

3、b、d圈数相同）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（）A、a、b、d、c B、a、c、b、d C、b、d、a、c D、d、c、b、a,6.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200V的情况下，电热水壶5min可产生多少焦耳的热量？,1.98105J,7.CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S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S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值

4、多大？（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流为多大？保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？,2,44,264J,8.两根相同电阻，串联在电路中，烧开一壶水需时间t，若并联在同一电源上，烧开同一壶水需时间t？,并联时，Q吸=Q放=W=2U2t/R,烧开同一壶水Q吸相同Q放相同即U2t/2R=2U2t/R,串联时，Q吸=Q放=W=U2t/2R,t=（1/4）t,9.灯L的额定电压为6V，（设灯丝的电阻不变），滑动变阻器R的最大阻值为20。,S闭合，P置中点时，灯L恰正常发光，当P在阻值最大端时，等两端的电压为4V。求：电源电压和灯L的额定功率；当滑动变阻器连入的电阻最大时，电流通过它3

5、min所产生的热量？,10.电压一定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。(1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。,煤油,(2)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 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易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：。(3)在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有。(4)在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则 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,温

6、度计示数升高的多少,甲,11.高、中、低三挡电火锅电路。该火锅处于高温挡时，S应接触点“”。,同电源，U相等，高温挡发热功率大，电阻小,1,12.某一电饭锅，内部电路如图所示。R1是加热电阻，阻值为48.4；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，

7、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2.5kg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-t0)=4.2x10J/(kg)X2.5kgX(10020)=8.4X105JQ放=106J由Q放=得t=103s,13.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（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并

8、保持不变，线圈电阻R=15，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=08A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q（2）电动机输出的机械功率P（3）电动机能量转换效率,14.市场上有一种双能源太阳能热水器，晴天享用太阳能，阴天可用电加热.如图是该热水器电路图.电热管R标有“220V100W”字样，R0与构R成保温电路.当K连到2时，电热管正常工作，给水箱里的水加热；当K连到3时，热水器处于保温状态，保温功率为100W.（1）求R、R0的值.（2）保温时R的实际功率是多少？,如图所示为电饭锅的工作原理图，当控制

9、开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1 000 W；饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100W，求电热锅和保温器的电阻各为多少(假设电阻值不随温度的变化而变化)?,保险丝,48.4；435.6,3.CFXB型“220V 1100W”电饭 煲，“2”挡是高温烧煮，“1”挡是焖饭、保温。当开关S接“2”时，电路功率为1100W；S接“1”时，电路总功率为22W。求（1）串联电阻R（2）开关在“1”时，R的功率,2156,21.56W,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，而连着的铜导线却不那

10、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：R1=48.4,R2=96.8，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6 min，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“8V 8W”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“8V 4W”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4W B等于4W C小于4W D无法确定,