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【巩固练习】
一、填空题
1.两只电阻并联,已知电阻之比为1:2,则通过的电流之比为_________,电压之比为_________,电功
率之比为_________,单位时间内产生的热量之比为 _________。
2.(2015•济宁中考)某导体电阻为10Ω,通电5min 产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为
原来的2 倍时,在相等时间内产生的热量是 J。
3.把“220V 500W”的电炉接在110V 的电源上,10s 内电炉产生_________J 的热量。
4.(2016•盐城校级模拟)据报道,某乡村进行电网改造,经测算,有一条线路应采用截面积为 2.5mm2
的铝芯线,电工在实际安装时却采用了l.5mm2的铝芯线,结果酿成一场火灾。分析火灾的原因其实很简单:
就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比,_______较大,根据_______定律可知,导线上产生的热量
也较多。导致导线的绝缘皮烧坏,最终引发了火灾。
二、选择题
5.额定电压和额定功率相同的电风扇、电灯、电热水器,接入电路中正常工作相同的时间,比较三个
用电器产生的热量( )
A.一样多 B.电热水器产生的热量多
C.电灯产生的热量多 D.电风扇产生的热量多
6.(2016•宽城区一模)下列用电器属于电热器的是( )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电烙铁 D.空调器
7.两用电器电阻之比是R1:R2=3:2,通过它们的电流之比是I1:I2=1:2,则它们的发热功率之比是(
)
A.3:4 B.4:3 C.3:8 D.8:3
8.李刚同学想利用两阻值分别为R1、R2(R1>R2)的电阻丝各制作一个电热器.要使同质量的水升高相同
温度所用时间长短,下列四种设计方案中最可行的是 ( )
A.两根电阻丝并联 B.两根电阻丝串联
C.单独用阻值为R1的阻值 D. 单独用阻值为R2的阻值
9.电炉丝烧断后,人们常用这样来修理:第一种方法是把电炉丝烧断处两端刮干净,并把它们紧紧地
扭在一起;第二种方法是把断头两端刮干净,放在弯成槽形的管槽铜片上,然后用尖嘴钳把它夹扁夹紧。
比较两种方法,则( )
A.第一种方法效果好 B.第二种方法效果好
C.两种效果方法一样 D.无法判定
10.(2015•乐山中考)如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不
同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是( )
A.a B.b C.c D.三个相同
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11.粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min 水开始沸腾;若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通
电到水开始沸腾,所需的时间是(不计一切热损失) ( )
A.2.5min B.5min C.20min D.40min
三、实验与计算
12. 学了P=I2R 后,李明认为:甲、乙两电炉,如果R 甲>R 乙,那么把它们分别接在220V 的照明电路中,
甲的发热功率一定大于乙的发热功率,你认为对吗?拿出你的理由。
13.有一条电热毯,使用时感到温度太高,现用一个开关和一个电阻把它改装成两档,使电热毯单位
时间内产生的热量或为原来的数值,或为原来的一半。厂家说明书上只写着额定电压为220V,没有其他
电气指标,请设计一个方案完成这项改装,要求:
(1)画出电路图。
(2)证明改装所用的电阻R0与原电热器电阻R 的关系为
14.为了探究影响电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相
同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验
器材,分别设计了图甲、乙所示的两个方案。
(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少?
(2)甲方案探究的问题是什么?
(3)乙方案探究的问题是什么?
15.(2015•黄冈中考)图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器,其电加热的额定功率为
1500W,图乙是其储水箱水位探测电路原理图,其中电源电压为24V,A 为水位指示表(由量程为0-0.6A
电流表改成),R0阻值为10Ω,R1为压敏电阻,其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
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(1)热水器正常加热时,电热丝电阻多大?(结果保留一位小数)
(2)阴雨天,将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃,正常通电要多长时间?[设电热全部被水箱中
的水吸收,且水无热损失,c 水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)当水位指示表指示储水箱深为0.2m 时,探测电路中的电流多大?
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】2:1; 1:1; 2:1; 2:1
2、【答案】4800
【解析】由Q=I2Rt,当通过它的电流增大为原来的2 倍时,在相同的时间内产生的热量:
Q′=(2I)2Rt=4I2Rt=4Q=4×1200J=4800J。
3、【答案】1250
【解析】
,
4、【答案】电阻;焦耳。
【解析】电工把电线的截面积由2.5mm2的铝芯线,换为1.5mm2的铝芯线,在材料和长度一定,横截面积较
小的电线电阻较大;根据焦耳定律Q=I2Rt 可知,电线中的电流和通电时间都不变的情况下,电阻大的电
线产生的热量会明显增加,温度明显升高,会烧坏电线的绝缘皮,引起火灾;故答案为:电阻;焦耳。
二、选择题
5、【答案】B
【解析】虽然三个用电器的额定电压、额定功率相同,但不选A,因为电风扇主要将电能转化为动能,电
灯把电能转化为内能和光能,电热水器将电能全部转化为热能,故选B。
6、【答案】C
【解析】A、电风扇是主要利用电动机将电能转化为风扇的机械能,少部分转化为内能的用电器,故A 错
误;B、电冰箱工作时消耗电能,压缩机把大部分电能转化为机械能,压缩空气做功把机械能又转化为内
能排到冰箱外,故B 错误;D、电烙铁工作时主要把电能转化为内能,电烙铁是电热器,故C 正确;D、空调
工作时主要把电能转化为机械能,空调不是电热器,故D 错误;故选C。
7、【答案】C
8、【答案】A
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【解析】本题是用控控制变量法分析放热公式:
、Q=UIt、Q=I2Rt 的运行情况,究竟选哪个公式
是解本题的关键,本题中隐含了电压相等这个条件,根据
可得并联时电阻最小,相同时间放热
多,故选A。
9、【答案】B
【解析】第一种方法接头处的电阻大,发热功率大,易发热,会加速电炉丝老化。
10、【答案】C
【解析】由图示电路可知,三电阻丝串联接入电路,则通过三个电阻的电流I 与通电时间t 都相等,
由题意可知:R1<R2<R3,由焦耳定律:Q=I
2Rt 可知:Q1<Q2<Q3,c 瓶中的电阻丝阻值最大,放出的热量最
多,瓶中气体温度最高,气球的体积变化最大;故选C。
11、【答案】A
三、实验与计算
12、
【答案与解析】李明的看法是错误的。把两个电炉分别接到220V 的照明电路中,U 相等,而
,
根据欧姆定律可知,
.在电流不相等的情况下,P 与R 不是正比关系,所以甲的发热功率不一定大
于乙的发热功率[也可根据
来分析]。
13、【答案与解析】(1)如图所示:
(2)证明:当S 闭合时,R0被短路,R 的发热功率是
;当S 断开时,电路中的
电流
,R 的发热功率
,因
,所以
,计
算可知
。
14、【答案】(1)观察玻璃管中液面的高度;
(2)在电流一定时,电热与电阻的关系;
(3)在电压一定时,电热与电阻的关系。
【解析】实验中用煤油柱升高的高度来体现煤油温度的变化,从而体现出煤油吸收热量的多少,而反映
出电流产生热量的多少,这是利用转换法。在甲图中两根电热丝串联,利用串联电路中电流相等的特点控
制了电流相同来探究在电流一定时,电热与电阻的关系;在乙图中两根电热丝并联,利用并联电路中各支
路两端的电压相等的特点控制了电压相同来探究在电压一定时,电热与电阻的关系。
15、【答案】(1)32.3Ω;(2)2800s;(3)0.15A
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【解析】(1)因为电加热时,P=1500W,U=220V,所以由P=U2/R 得:R=U2/P=(220V)2/1500W≈32.2Ω;
(2)水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃-30℃)=4.2×106J,又因为W=Q=Pt 所
以t=W/P=4.2×106J/1500W=2800s;(3)由丙图可知,h=0.2m 时,Rx=150Ω,则探测电路中的电流为
I=U/(Rx +R0)=24V/(150Ω+10Ω)=0.15A。
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