初三物理《基础练》20参考答案Word格式.docx
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本题考查了电热对人类的影响和利用.
3.(2012•长沙)将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
电冰箱产生的热量最多
电风扇产生的热量最多
电热毯产生的热量最多
三者产生的热量一样多
电热;
焦耳定律的计算公式及其应用。
专题:
应用题。
由题意知,三种用电器的额定电压都是220V,额定功率都是180W;
家庭电路电压是220V,把这三个用电器接入家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同都等于额定功率,通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同;
通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器.
∵接在家庭电路中,U=220V,
∴三种用电器的实际功率:
P实=P额=180W;
又∵W=Pt,用电器工作时间t相等,
∴三种用电器消耗的电能相同;
∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,
电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;
∴产生热量最多的是电热毯.
知道电流做功的实质:
电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程,能分析三种用电器的能量转化是本题的关键.
4.(2012•泰安)电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这是主要是因为( )
导线的绝缘皮隔热
导线散热比电烙铁快
通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
焦耳定律;
影响电阻大小的因素。
电烙铁和铜导线串联,通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻越大电流产生的热量越多,据此分析判断.
电烙铁在使用时,电烙铁和铜导线串联,I电烙铁=I导线,通电时间t相同,
∵Q=I2Rt,R电烙铁>R导线,
∴电流产生的热量:
Q电烙铁>Q导线,
从而出现通电一段时间后电烙铁变得很烫、而连接电烙铁的铜导线却不怎么热的现象;
由以上分析可知,选项A、B、C错,D正确.
故选D.
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握,知道铜导线和电烙铁连接方式为串联是本题的关键.
5.(2012•兰州)将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流产生的热量是1.5×
103J,若将阻值为10Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电10min,电流产生的热量是( )
1.5×
103J
3.75×
7.5×
6.0×
焦耳定律。
计算题。
已知电阻丝R1与R2的电阻、它们的通电时间与电阻丝R1产生的热量,根据公式Q=
t,利用比值法可以求出电流通过电阻丝R2产生的热量.
两电阻丝接在同一电源两端,电阻丝两端电压U不变,
电阻丝产生的热量之比
=
,
∴Q2=4Q1=4×
103J=6×
103J.
本题考查了求电阻丝产生的热量,是一道基础题,利用好电阻丝两端电压U不变是关键.
6.(2012•莱芜)在“探究焦耳定律”的实验中.为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系,必须同时保持( )
电阻相等和电流相等
电阻相等和通电时间相等
通电时间相等和电流相等
电阻相等、通电时间相等、电流相等
应用题;
控制变量法。
据焦耳定律知,电流通过导体所产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间有关,因此探究两根不同的电阻丝放出的热量跟电阻的关系时,应采用控制变量的方法设计实验.
由Q=I2Rt知,电流通过导体所产生的热量与导体中的电流、电阻及通电时间有关,探究电流产生的热量与电阻的关系,需控制相同的电流和相同的通电时间,并选用不同的电阻丝.
当一个物理量受到多个物理量影响时,需要用控制变量法的思想设计实验,使探究物理量发生改变,其它因素都不变.
7.(2009•河南)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示.将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度.正确的是( )
甲导体的温度升高得多
乙导体的温度升高得多
甲、乙两导体升高的温度相同
条件不足,无法判断
串联电路的电流规律;
控制变量法;
推理法。
由题目提供的条件,根据影响电阻大小的因素确定甲乙电阻的大小关系;
因为甲乙两电阻串联,通过的电流相等、通电时间相同,再根据焦耳定律判断产生热量的多少,而产生热量多的温度升高得多,据此判断.
如图所示,
∵甲、乙两导体用同种材料制成、长度相等、甲比乙的横截面积大,
∴R甲<R乙,
∵甲、乙两导体串联,
∴通过的电流:
I甲=I乙,
∵Q=I2Rt,t甲=t乙,
∴Q甲<Q乙,
即:
电流通过甲产生的热量比通过乙产生的热量少,乙导体的温度升高得多,故B正确.
故选B.
本题考查了学生对焦耳定律、影响电阻大小的因素的了解和掌握,涉及到的物理量多,要细心,防止因颠倒而出错.
8.(2007•淄博)甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是2:
3,则通过甲、乙两导体的电流之比是( )
2:
3
1
9:
2
:
根据焦耳定律Q=I2Rt,采取假设法(假设通电时间为t,甲的电阻为3Ω,乙的电阻1Ω,甲产生的热量为2J,乙产生的热量为3J,求出通过的电流再求比值)为求解.
根据题意,假设通电时间为t,甲的电阻为3,乙的电阻1,甲产生的热量为2,乙产生的热量为3,
∵Q=I2Rt,
∴I=
∴通过甲导体的电流:
I甲=
通过乙导体的电流:
I乙=
I甲:
3.
采用“假设法”的好处就是可以避免因计算结果颠倒而出错,这种方法也适用于其它求比值问题.
9.两条电阻丝串联在电路中,在相同的时间内产生的热量较多的是( )
通过电流较大的电阻丝
电压较小的电阻丝
电压较大的电阻丝
电阻较小的电阻丝
欧姆定律的应用。
串联电路中,电流相等,在相同的时间内根据公式Q=I2Rt可知,电阻越大,产生的热量越多.
在串联电路中,根据公式U=IR可知,电阻越大,电阻两端的电压就越大,在相同的时间内产生的热量就越多.
本题考查焦耳定律和欧姆定律的应用,关键知道串联电路电流相等,电阻越大,分担的电压就越大.
10.某阻值为4Ω的定值电阻,通过的电流为0.5A,则1min产生的热量是( )
2J
30J
60J
120J
先将1min换算成60s,然后根据焦耳定律公式Q=I2Rt进行计算.
1min=60s,
1min产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×
4Ω×
60s=60J.
故选C
本题考查了焦耳定律公式的应用,比较简单.
11.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是( )
根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
根据
可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关
根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
焦耳定律的定义式是Q=I2Rt,导出式有Q=
和Q=UIt,如果不是纯电阻电路,只能用定义式来算,如果是纯电阻电路,关键是看控制什么因素一定,决定用哪个公式来计算,如电流一定时用Q=I2Rt,电压一定时用Q=
.
A、没有说明控制电流一定,故缺少条件,结论不一定正确;
B、没有说明控制电压一定,故缺少条件,结论不一定正确;
C、此公式是导出式,只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积,与电阻是否有关要看定义式,故结论不正确;
D、电流、时间一定时,电热与电阻成正比,故结论正确.
判断电热的多少,一要判断是否纯电阻电路,决定导出式是否可用,如果非纯电阻,只能用Q=I2Rt,如果是纯电阻,Q=I2Rt和
都适用;
二要找出U不变还是I不变,如果U不变,用
,如果I不变,用Q=I2Rt.
12.(2007•凉山州)如图两个发热电阻R1<R2,当它们并联在同一电源上时,闭合S后,对被凡士林粘住的相同火柴甲、乙,下列说法正确的是( )
甲先掉下
乙先掉下
一起掉下
都不会掉下
本题考查并联电路的特点和焦耳定律的公式Q=
t.
如图所示电路中,电阻R1、R2并联,电路两端电压相同,根据焦耳定律公式Q=
t,电阻R小的电阻在相同时间内产生热量多,温度升得快,凡士林融化的快,因此粘在电阻小的电阻丝上的火柴先掉下来.
抓住解题关键是:
谁在相同时间内产生的热量多,凡士林先融化,火柴先掉下来.
二.填空题(共4小题)
13.(2012•绥化)一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,通过它的电流为 0.6 A,在5min内共产生 6480 J的热量.
(1)已知电阻与电阻两端的电压,由欧姆定律可求出流过电阻的电流;
(2)已知电压、电流与通电时间,由Q=UIt可以求出电阻丝产生的热量.
(1)通过电阻丝的电流I=
=0.6A;
(2)该电阻丝在t=5min=300s内产生的热量
Q=UIt=36V×
0.6A×
300s=6480J;
故答案为:
0.6;
6480.
本题考查了求流过电阻丝的电流、电阻丝产生的热量,是一道基础题;
熟练掌握欧姆定律及电功公式即可解题.
14.(2011•佛山)张洪同学在探究并联电路电流规律时,通过如图所示的电路完成实验后,他只记录了两个电流表的读数分别为0.2A和0.lA,则0.2A应当是电流表 A2 的读数:
若电阻R1和R2的阻值均为2Ω,则电路的总电阻 小于 2Ω(选填“大于”、“等于”或“小于”);
通电1分钟R1产生的热量是 1.2 J.
由电路图知:
电阻R1与R2并联,电流表A1测支路电流,电流表A2测电路总电流,并联电压就是电路总电压.
根据电路支路电流与总电流的关系判断0.2A是哪个电流表的测量值;
由欧姆定律计算,可判断电路电阻大小;
已知电阻R1的阻值大小,流过电阻R1的电流及通电时间t,由焦耳定律可求出焦耳热.
由题意知:
R1=R2=2Ω,t=1min=60s.
并联电路中总电流大于支路电流,因此0.2A应当是电流表A2的读数,0.lA是A1的读数.
由欧姆定律得:
并联电压,即电路总电压U=I1R1=0.1A×
2Ω=0.2V,设并联电阻为R,R=
=1Ω,
电路总电阻小于2Ω;
电阻R1产生的热量Q=I12R1t=(0.1A)2×
2Ω×
60s=1.2J.
A2;
小于;
1.2.
本题考查了:
并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律,要注意知识的灵活运用,本题难度不大,是一道基础题.
15.(2008•巴中)两个电热丝R1、R2,R1:
R2=2:
3,若将它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1:
U2= 2:
3 ,在相同的时间里,产生的热量之比Q1:
Q2= 2:
3 ;
若将它们并联在电路里,通过它们的电流之比I1:
I2= 3:
2 .
串联电路的电压规律;
电阻的串联;
电阻的并联;
(1)知道串联电阻的电阻之比,利用串联电阻的分压关系求两电阻两端的电压之比;
(2)R1、R2串联,通过的电流相等,利用焦耳定律求在相同的时间里产生的热量之比;
(3)知道了电阻之比,利用并联电路的电流关系求通过它们的电流之比.
(1)∵R1、R2串联,
∴
∴U1:
U2=R1:
3;
(2)∵Q=I2Rt,R1和R2串联通过的电流相同,
∴在相同的时间t内产生的热量:
Q1:
Q2=I2R1t:
I2R2t=R1:
3,
(3)∵R1、R2并联,
∴U1=U2,
I1R1=I2R2,
∴并联时通过它们的电流之比:
I1:
I2=R2:
R1=3:
2.
3,2:
3,3:
利用好串联特点(除电流相等外,电压、电功、电功率、电热都与电阻成正比),串联时比较电热大小应用焦耳定律,此时电流和通电时间相同,只比较电阻大小,电阻大的产生热量多.
16.将阻值分别为10Ω和30Ω的甲、乙两电阻串联后接在电源上,相同时间内,甲、乙两电阻产生的热量之比为 1:
若将甲、乙两电阻并联后接在电源上,相同时间内,电流通过甲、乙两电阻做功之比为 3:
1 .
并联电路的电压规律。
分别由串联和并联电路的规律可得通过两电阻的电流关系,则由焦耳定律可得出热量之比.
两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,则由Q=I2Rt可得:
相同时间内,甲、乙两电阻产生的热量之比等于电阻之比,即:
;
若两电阻并联在电路中,在两电阻两端的电压相等,
由焦耳定律得:
Q=I2Rt=
则可知,
相同时间内两电阻产生的热量之比;
1:
3:
1.
本题考查焦耳定律、串并联电路的规律的应用,属公式的简单应用.
三.解答题(共4小题)
17.(2010•广西)如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:
在两个相同的烧瓶中装有质量 相等 (选填“相等”或“不等”)的 同种 (选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与 电阻 的关系;
实验中通过观察 温度计示数 来比较电阻丝发热量的多少;
如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择 煤油 来进行实验.
压轴题;
如图中两个电阻丝是串联,则电流相等,是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应使用相同的等质量的液体,通过观察升高的温度来比较吸收的热量,由于煤油的比热容比水的比热容小,为了效果明显,应使用煤油做实验.
这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,使用了串联电路,使电流相等,为了比较产生的热量的多少,应使用相同的等质量的液体来吸收热量,通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少,为了使效果明显,应使用比热容小的煤油进行实验.
故本题答案为:
相等;
同种;
电阻;
温度计示数;
煤油.
本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应控制吸热液体的材料相同,质量相等,通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少.
18.(2010•河池)小明和小红利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.温度计显示煤油的温度.
(1)实验中,小明和小红发现 乙 烧瓶中温度计的示数升高快.这表明:
在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越 大 ,产生的热量越多.
(2)小明提议利用该装置改成“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 质量 相等的水;
将甲烧瓶中的铜丝换成镍铬合金丝,并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的 电阻 相等.通过实验观察,发现装有 煤油 (选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计的示数变化较大,说明水比热容较大.
控制变量法与探究性实验方案;
热量的计算。
实验探究题;
(1)知道通过的电流相等,由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快;
(2)由吸热公式Q吸=cm△t可知,要比较水和煤油的比热容大小,应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等,通过比较它们升高的温度大小关系,得出比热容的大小关系.
(1)两电阻串联,电流相等,由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻大的在相同时间产生的热量多,升高的温度快;
(2)要比较水和煤油的比热容,则应让水和煤油的质量相等,吸收的热量相等,由温度的变化求得比热的大小;
故用相同质量的水代替煤油,两瓶中都有相同长度的电阻丝,电阻相等;
结果会发现煤油温度变化的快,说明煤油的比热容较小,水的比热容大.
(1)乙,大;
(2)质量,电阻,煤油.观察玻璃管中液面的高度在电流一定时,电热与电阻的关系在电压一定时,电热与电阻的关系.
近几年来实验不再只考我们课本中出现过的实验,比较常见的为探究性实验,要求我们应注重探究实验的过程.
19.(2009•青岛)运用知识解决问题;
(1)由焦耳定律可知,在电流和通电时间相同时,电流产生的热量与 电阻 成正比.电炉丝与插头处的导线是串联的,通过的电流和通电时间都相同,而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻 大 ,电流产生的热量较多.因此电炉丝热得发红,而插头处的导线却不很热.
(2)小雨连接了如图电路,请在方框内画出它的电路图.
(3)将R1=4Ω的电阻和R2=6Ω的电阻串联,接在12V的电源上,求:
①总电阻R;
②电路中的电流I;
③R1两端的电压Ul.
根据实物图画电路图;
欧姆定律的应用;
电阻的串联。
计算题;
作图题;
简答题;
(1)由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.电炉丝和插头处的导线是串联,通过的电流相等,通电时间相同,而电炉丝的电阻大,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,
(2)分析实物图连接,确认连接方式和元件的前后顺序:
两个灯泡并联,开关S1控制整个电路,S2控制L2,根据实物图完成电路图即可;
(3)①知道两个电阻的阻值大小,根据串联电阻的特点求总电阻;
②又知道电源电压,利用欧姆定律求总电流;
③根据串联电路的电流关系求通过R1的电流,再利用欧姆定律求U1.
(1)由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,电流产生的热量与电阻成正比;
电炉丝与插头处的导线是串联的,通过的电流和通电时间都相同,而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻大,电流产生的热量较多.
(2)两个灯泡并联,开关S1控制整个电路,S2控制L2,电路图如图所示;
(3)①∵R1和R2串联,
∴串联电路的总电阻:
R=R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω;
②电路中的电流:
I=
=1.2A;
③∵R1和R2串联,
∴通过R1的电流:
I1=I=1.2A,
∴R1两端的电压:
Ul=I1R1=1.2A×
4Ω=4.8V.
(1)电阻,大;
(2)电路图如图所示;
(3)10Ω,1.2A,4.8V.
本题考查了焦耳定律的应用、欧姆定律的应用、电路图的画法,难度不大,但综合性强,属于中考的常见题型.
20.为了探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关,设计了如图所示实验,三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油,已知电阻丝R甲>R乙,R乙=R丙.
(1)为了探究产生的热量与电阻的关系,应选择的电阻丝为 甲和乙 ;
(2)为了探究产生的热量与电流的关系,应选择的电阻丝为 乙和丙 ;
(3)该实验的探究中,我们采用了 控制变量 的方法.
控制变量法与探究性实验方案。
实验题;
导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关.当研究导体产生的热量与电阻的关系时,应控制导体中的电流、通电时间相同;
当研究导体产生的热量与电流的关系时,应控制导体的电阻、通电时间相同.这种研究问题的方法是控制变量法.
因为导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间有关.
所以:
(1)当研究导体产生的热量与导体电阻的关系时,应
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