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电阻
通电时间
时间
电流
滑动变阻器
不变
滑动变阻器滑片
时间
不同
相同
相同
在电流和
通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多
相同
相同
不同
在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多
不同
在电阻和电流相同时,通电时间越长,导体产生的热量越多
电阻
电流
通电时间
电阻
电流
时间
电流的二次方
电阻
通电时间
$I^{2}Rt$
焦耳(J)
=
$Q=W=Pt$

$Q=W=UIt$

A
【分析】
这道题考查焦耳定律的核心内容,解题时首先回忆焦耳定律的表达式Q=I²Rt,从公式中可以明确找到影响电流通过电阻丝产生热量的三个物理量;再根据公式的定量关系,判断当每个物理量增大时,产生热量的变化趋势,进而对应题目中的空格依次填写。
【解析】
根据焦耳定律Q=I²Rt可知,电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。在其他条件不变时,导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电的时间越长,电流通过导体产生的热量越多。因此可对应填入题目中的空格。
【答案】
电阻、电流、通电时间、电阻、电流、时间
【知识点】
焦耳定律
【点评】
本题属于基础识记类题目,直接考查焦耳定律的核心内容,要求学生准确牢记焦耳定律的表达式及各物理量对电流产生热量的影响关系,是对电学基础知识点的巩固考查。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题考查焦耳定律的内容记忆,解题时可结合焦耳定律的公式Q=I²Rt来推导回忆:公式中Q代表电流产生的热量,I是电流,R是电阻,t是通电时间,由此可以对应得出热量与电流的二次方、导体的电阻、通电时间的正比关系,通过公式辅助记忆能更准确地填写内容。
【解析】
根据焦耳定律的公式Q=I²Rt(其中Q为产生的热量,I为电流,R为导体电阻,t为通电时间),可知电流通过导体时产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
【答案】
电流的二次方;电阻;通电时间
【知识点】
焦耳定律内容
【点评】
本题是电学基础题,主要考查对焦耳定律核心内容的记忆,是电热相关知识的基础考点,需结合公式准确掌握其内容,为后续电热计算打下基础。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题考查焦耳定律的核心公式及热量的单位。首先回忆焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,由此可推导得出热量的计算公式;再回忆热量的国际单位,该单位是为纪念物理学家焦耳而命名的。
【解析】
根据焦耳定律的内容,电流通过导体产生的热量$Q$与电流$I$的平方、导体电阻$R$、通电时间$t$成正比,因此对应的公式为$Q=I^{2}Rt$;在国际单位制中,热量的单位是焦耳,符号为J。
【答案】
$I^{2}Rt$;焦耳(J)
【知识点】
焦耳定律;热量的单位
【点评】
本题属于基础识记类题目,重点考查对焦耳定律公式及热量单位的掌握,需牢记相关基础知识,注意区分电功与电热公式的适用场景。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决本题,需结合用电器的能量转化特点分析电流做功与产生热量的关系:
1. 电热器是纯电阻用电器,电流通过时电能全部转化为内能,电流做的功W全部转化为热量Q,因此Q与W相等。结合电流做功的公式及欧姆定律推导,可得到焦耳定律的变形公式。
2. 电动机是非纯电阻用电器,电流通过时电能主要转化为机械能,仅小部分转化为内能,因此产生的热量Q只是电流做功W的一部分,Q小于W。
【解析】
(1) 对电热器通电时,由于电热器为纯电阻用电器,电能全部转化为内能,电流做的功全部用来产生热量,故$\boldsymbol{Q=W}$。
焦耳定律的基本公式为$Q=I^2Rt$,在纯电阻电路中,电流做功的公式$W=Pt$、$W=UIt$均等于产生的热量,同时由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$代入基本公式可推导得$Q=\frac{U^2t}{R}$,因此焦耳定律的变形公式还有$\boldsymbol{Q=W=Pt}$、$\boldsymbol{Q=W=UIt}$、$\boldsymbol{Q=\frac{U^2t}{R}}$。
(2) 对电动机通电时,电动机是非纯电阻用电器,电能大部分转化为机械能,小部分转化为内能,所以$\boldsymbol{Q<W}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{=}$;$\boldsymbol{Q=W=Pt}$;$\boldsymbol{Q=W=UIt}$;$\boldsymbol{Q=\frac{U^2t}{R}}$
(2) $\boldsymbol{<}$
【知识点】
纯电阻与非纯电阻电路、电流做功与电热的关系、焦耳定律变形公式
【点评】
本题考查电学中纯电阻与非纯电阻电路的核心规律,需明确不同电路中电能的转化路径,准确区分电流做功与产生热量的大小关系,掌握焦耳定律及其变形公式的适用场景,是电学基础中的重点内容。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先要明确电流热效应的定义:电流通过导体时将电能转化为内能的现象,这是电流热效应的核心。接下来我们需要逐个分析选项里的用电器的能量转化形式:电热类用电器(比如电熨斗、电水壶、电饭锅)都是将电能主要转化为内能,属于利用电流热效应工作;而电扇工作时,主要是把电能转化为机械能,是利用电流的磁效应(电动机原理)工作,并非热效应。解题时,我们先回忆电流热效应的本质,再对比每个用电器的能量转化,找出不符合的选项。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时,将电能转化为内能的现象。
A选项:电扇工作时,主要将电能转化为机械能,是利用电流的磁效应工作,没有利用电流的热效应;
B选项:电熨斗工作时,将电能转化为内能,利用电流热效应工作;
C选项:电水壶工作时,将电能转化为内能,利用电流热效应工作;
D选项:电饭锅工作时,将电能转化为内能,利用电流热效应工作。
因此,不是应用电流热效应工作的是电扇。
【答案】
A
【知识点】
电流的热效应、电能的转化
【点评】
本题主要考查电流热效应的应用,解题关键是区分不同用电器的能量转化形式,明确电流热效应的本质是电能转化为内能,需要牢记常见的利用电流热效应和磁效应工作的用电器。
【难度系数】
0.9