第4節(jié)焦耳定律練習(xí)(參考版)
2024-12-13 05:39本頁面
【正文】 19．如圖所示，電源電壓恒為 12V，閉合開關(guān) S，當(dāng)滑動變阻器的阻值為 10Ω 時，電壓表的示 數(shù)為 10V，此時電動機(jī)正常工作，則滑動變阻器消耗的功率是 W；若電動機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為 2Ω ，則通電 5min電流通過電動機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是 J． 【答案】 ； 24. 【解析】由電路圖可知，電壓表測電動機(jī)兩端電壓， ∵ 串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和， ∴ 滑動變阻器兩端電壓 R1U U U 12 V==﹣ ﹣ 10V ＝ 2V，則 2 0210 .RU VIAR ?＝ ＝ ＝， 則滑動變阻器消耗的功率 RRP U I 2V 0 2A 0 4W..= = ?； 由 焦 耳 定 律 得 ： 電 動 機(jī) 內(nèi) 部 線 圈 產(chǎn) 生 的 熱 量 為 ：221Q I R t 0 2 2 5 6 0 2 4. A s J?== 創(chuàng) ?（ ） ＝． 三．實驗探究題：（ 5分） 20． 用如圖所示的實驗裝置探究 “ 電流相同時，通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān) 系 ” （圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實驗前， A、 B兩 “ U” 形管內(nèi)液面是相平的）． （ 1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整． （ 2）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中是通過觀察 “ U” 形管中液面的 來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化．通過對比觀察，你認(rèn)為 （選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ）容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多．由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下， 越大，電流產(chǎn)生的熱量越多． （ 3）當(dāng)密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內(nèi)能將會 （選填 “ 變大 ” 或 “ 變小 ”或 “ 不變 ” ）． （ 4）根據(jù)你得出的結(jié)論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？ 【答案】 （ 1） 如下 圖 所示 ；（ 2）高度差；乙；電阻；（ 3）變大；（ 4）電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，而電爐絲的電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，所以電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱． 【解析】 （ 1） 由 Q=I2Rt 知 ，要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小關(guān)系，應(yīng)使電流和通電時間相同，將兩電阻串聯(lián)在電路中 ，如下 圖 所示 ； （ 2）實驗中通過觀察 “ U” 形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內(nèi)空 氣溫度的變化． 觀 圖知， B液柱的液面較高，可知乙容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多．由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多． （ 3）當(dāng)密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內(nèi)能將會變大． （ 4）電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等， 由 Q=I2Rt知 ，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，電爐絲電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻，相同時間內(nèi)，電爐絲產(chǎn)生的熱量較多，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱． 四．計算題（ 5分） ，如圖所示．該電熱水壺可以將水從桶中自動抽到壺中并自動加熱至水燒開．明亮同學(xué)觀察該電熱水壺的銘牌時發(fā)現(xiàn)其額定加熱功率模糊不清晰，其它銘牌標(biāo)記均清晰（如表所示）；燒水前他關(guān)掉家里其它用電器，只接通電熱水壺控制開關(guān)，小電動機(jī)開始額定電壓下用 5s時間將水從桶中提升了 滿刻度處自動停止加水，此時顯示水溫為 20℃ ，電熱水壺加滿水后開始在額定電壓下燒水至水溫為 100℃ 時自動斷開電路停止工作．明亮同學(xué)還觀察到，在電熱水壺?zé)倪^程中，家里標(biāo)有 3000r/kW?h的電能表在 30s內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 50轉(zhuǎn)．（ g=10N/kg， ρ
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