- 电流的热效应
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某一段导体,在5s内通过横截面的电荷量为Q=20C,则通过该导线的电流强度是多少安培,若该导体的电阻为2Ω,则它5s内产生的热量为多少焦耳?
正确答案
解析
解:由题得:通过导线的电流强度 I==
A=4A
5S内电阻产生的热量 Q热=I2Rt=42×2×5J=160J
答:通过该导线的电流强度是4安培,若该导体的电阻为2Ω,则它5S内产生的热量为160焦耳.
额定电压、额定功率相同的电风扇,电烙铁和日光灯,各自在额定电压下工作了相同时间,比较它们产生的热量,结果是( )
正确答案
解析
解:电风扇,电烙铁和日光灯额定电压、额定功率相同,相同时间内消耗的电能相等,而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能,日光灯消耗的电能大部分转化为光能,电烙铁消耗的电能全部转化为内能,所以产生的热量电烙铁最多.
故选B
在“研究导体通电时发热的规律”的实验中,下图是“比较电流热效应的装置图和电路图”,阻值分别为RA和RB的两电阻丝A和B,浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过______反映出来的,采用串联连接方式的目的是______.
正确答案
温度计的示数变化
控制电流相同
解析
解:在“研究导体通电时发热的规律”的实验中,通电导体放出热量,煤油吸收热量,而吸收热量多少无法捕捉,但质量相等的煤油吸收热量的越多,煤油升高的温度就越多,所以可能采用“转换法”,通过温度计的示数变化反映通电导体产生热量的多少;
根据控制变量法可知,要观察煤油的升高温度的多少,应只改变煤油的吸收热量的多少,控制两个烧瓶装相同质量和相同初温度的煤油中,而此实验,应只改变导体的电阻,控制两个烧瓶中的导体的电流和通电时间相同,所以两个烧瓶中的导体,采取串联接在同一电路中,
故答案为:温度计的示数变化,控制电流相同.
已知电炉电阻丝的阻值为100Ω,通过电阻丝的电流为2A,则在3分钟内产生的热量为多少?
正确答案
解析
解:根据焦耳定律公式Q=I2Rt;
代入数据解得:Q=4×100×180=7.2×104J;
答:在3分钟内产生的热量为7.2×104J.
下列电器在工作时,主要利用电流热效应的是( )
正确答案
解析
解:A、手机利用了电磁感应和电流的磁效应原理,不是利用电流的热效应,故A错误;
B、电饭锅工作时,电能转化为内能,利用了电流的热效应,故B正确;
CD、电视机、电风扇工作时,主要是电能转化为机械能.故CD错误;
故选:B
一个纯电阻阻值为2Ω,流过其电流为2A,一分钟内产生的热量为______.
正确答案
480J
解析
解:根据焦耳定律得:Q=I2Rt=22×2×60=480J
故答案为:480J
英国物理学家______通过一系列实验发现,电流发热具有以下规律:电流通过导体产生的热量,跟电流的______,导体的______,通电______成正比.
正确答案
焦耳
二次方
电阻
时间
解析
解:英国物理学家焦耳通过一系列实验发现,电流发热具有以下规律:电流通过导体产生的热量,跟电流的 二次方,导体的电阻,通电时间成正比.
故答案为:焦耳 二次方,电阻,时间.
现用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3来加热一桶水,三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式,则供热最快的是( )
正确答案
解析
解:A选项总电阻为R3,B选项总电阻为R1+R2+R3,C选项的总电阻小于R1、R2、R3三个电阻的任何一个电阻,D选项的总电阻大于R1,可知C选项的总电阻最小,根据P=知,功率最大,供热最快.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
如图所示为交流发电机模型,已知n匝线圈的面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,角速度为ω,线圈电阻为r,负载电阻为R,线圈由图示位围转动90°的过程中,求:
(1)通过电阻R上的电量;
(2)在R上产生的焦耳热;
(3)外界动力所做的功.
正确答案
解析
解:(1)在此过程中,穿过线圈的磁通量变化量为:
△Φ=BS
经历时间为:△t=×
=
由平均电动势公式有:E=n
由欧姆定律得:I=
电荷量 q=I△t可得通过R的电荷量为:
q=n=
.
(2)产生的感应电动势的最大值为:Em=nBSω
电动势的有效值为:E==
由闭合电路欧姆定律得,回路中电流的有效值为:
I==
产生的焦耳热为:Q=I2Rt=;
(3)外力所做的功等于电路中产生的焦耳热;故外力所做的功为:
W=Q=;
答:(1)通过电阻R的电荷量
(2)焦耳热为:;
(3)外力所做的功为
下列用电器中属于纯电阻用电器的是( )
正确答案
解析
解:A、电扇和电吹风都有机械功的输出,故是非纯电阻电器,故A错误.
B、洗衣机和电冰箱都不是只发热,故是非纯电阻电器,故B错误.
C、电解槽不是只发热,还有其他形式能量的转化,故C错误.
D、白炽灯、电烙铁和电炒锅只发热没有机械功的输出,故是纯电阻电器,故D正确.
故选:D.
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