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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
15.4 焦耳定律
一、单选题
1．下列家用电器中，不属于利用电流的热效应工作的是（　　）
A．电熨斗 B．电烤桌 C．电风扇 D．电饭锅
2．用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油．下列说法正确的是（　　）
A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生生热量的多少
D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
3．下列实例中，为了防止电热产生危害的是（　　）
A．用电熨斗熨衣服
B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C．电视机的机壳上有许多小孔
D．孵化家禽的电热孵卵机
4．现代社会人们的生活越来越离不开电，下列电器工作时主要利用了电流热效应的是
A．电风扇 B．电铃 C．电烤箱 D．电冰箱
5．小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断．会在搭接处烧断的原因是（　　）
A．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热
B．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热
C．电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热
D．电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热
6．某电热水壶有两根电热丝，若把一根电热丝接入电路，烧开一壶水要30min；若但把另一根电热丝接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要的时间是（不考虑热损失）（　　）
A．45min B．10min C．15min D．30min
二、多选题
7．下列说法中正确的是（　　）
A．测量时选用精密的工具可以减小误差
B．电流通过导体产生的热量跟电流成正比
C．水的比热容较大，供暖效果好，但冷却效果差
D．连通器内的水不流动时，各容器中的水面相平
三、填空题
8．如图所示，直流电动机上的电源电压U＝3V且保持不变，电动机线圈电阻R＝0.5Ω，不计各处摩擦，电动机正常运转时电路上的电流I＝1A。电源的电功率是　 　W，通电1min电动机产生的热量是　 　 J。
9．每一次物理学的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。牛顿发现了万有引力，为人类索太空提供了依据，人们以他的名字命名 　 　的单位。英国科学家 　 　最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，促进了电加热用电器的发展，人们以他的名字命名能量的单位。
10．小明在探究电流产生的热量与什么因素有关，设计了如图的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放入一根5Ω的电阻丝，再将一个5Ω 的电阻丝与乙容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水。把这个装置接入电源，通电相同的时间，来比较电流产生的热量。利用这套装置可来探究电流产生热量与　 　的关系。如果把乙容器外面的5Ω电阻丝直接放入乙容器内， 通电相同的时间，　 　容器U型管液柱高度差较大。
11．下图所示实验装置，两个透明容器中装有等量的空气，给两根电阻丝通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。此过程探究的是电流通过导体产生的热量与　 　之间的关系。
12．某电热水壶的铭牌上标有“220V1000W”字样，在额定电压下用它对质量为1kg的水加热，使水的温度从20升高到100℃，用时8min。则该电热水壶的热效率为　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
13．一个阻值为20Ω的电阻通以2A的电流，在10s的时间内所产生的热量为　 　 　　J．
四、计算题
14．如图所示，当只闭合时，电流表示数为0.3A；同时闭合和，断开时，电压表示数为6V，电流表示数为0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）的阻值；
（3）如果只闭合，在1min内产生的热量。
15．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、 2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min， S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：
(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能。
(2) R2的阻值。
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。
五、综合题
16．如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．
（1）水吸收的热量是多少？〔c水=4.2×103J/（kg ℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）
六、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题：
电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路，利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称；电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。
电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒；移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便；电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度；电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源；目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。
（1）电热服的移动电源在充电时，在电路中的“身份”是　 　（选填“电源”或“用电器”）；
（2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的　 　效应；
（3）电热服温度过高时，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻　 　（选填“调高”或“调低”）；
（4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是　 　。（写出一条即可）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电流的热效应
2．【答案】C
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
3．【答案】C
【知识点】电流的热效应
4．【答案】C
【知识点】电流的热效应
5．【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律的应用
6．【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
7．【答案】A,D
【知识点】比热容的定义及其计算公式；误差及其减小方法；连通器原理及其应用；电流的热效应
8．【答案】3；30
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
9．【答案】力；焦耳
【知识点】力的概念及单位；焦耳定律的应用
10．【答案】电流；甲
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
11．【答案】电阻
【知识点】电流的热效应
12．【答案】70%
【知识点】电功与热量的综合计算
13．【答案】800
【知识点】焦耳定律的应用
14．【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）17.28J
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；焦耳定律的应用
15．【答案】(1)由题意可知，当电路处于加热状态时，电路只有电阻R1接入电路中，根据可知：
(2)当处于保温状态时，电能表在1min内转了5转消耗的电能：
即根据可知，电饭锅的保温功率：
当电路处于保温状态时，R1和R2串联在电路当中，根据可知，总电阻：
R2的阻值 ：
(3) 用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，此时实际电压：
根据可知， 电饭锅加热状态的实际功率：
答：(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能为6.6×105J；
(2) R2的阻值为44Ω；
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率为704W。
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
16．【答案】（1）解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；
答：水吸收的热量是5.04×105J．
（2）解：（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P额=1500W
由题知W=Pt=Q吸=5.04×105J所以t===336s=5.6min；
答：若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热5.6min．
（3）解：电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，原因可能是：
①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收，
②电热水壶实际工作电压小于额定电压．
【知识点】电功与热量的综合计算
17．【答案】（1）用电器
（2）热
（3）调高
（4）过压保护
【知识点】电路的构成及电路图；电流的热效应
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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