1. 电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,下列家用电器中,主要利用电流的热效应工作的是 (
A.电视机
B.电饭锅
C.电冰箱
D.电风扇
B
)A.电视机
B.电饭锅
C.电冰箱
D.电风扇
答案:1.B
2. 假如导体的电阻消失,当给下列用电器通电时,仍能正常为我们服务的是 (
A.用电饭锅煮饭
B.用电风扇吹风
C.用电熨斗熨衣服
D.用电暖炉烤火
B
)A.用电饭锅煮饭
B.用电风扇吹风
C.用电熨斗熨衣服
D.用电暖炉烤火
答案:2.B
3. 电炉工作时,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线多,所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线却不太热,其原因是 (
A.电炉丝的电阻较大
B.电炉丝与导线是并联的
C.电炉丝的横截面大
D.通过电炉丝的电流较大
A
)A.电炉丝的电阻较大
B.电炉丝与导线是并联的
C.电炉丝的横截面大
D.通过电炉丝的电流较大
答案:3.A
4. 通过一根电阻丝的电流为 2 A,通电 1 min 产生了 $2.64×10^4$ J 的热量,它的电阻是 (
A.66 Ω
B.6 600 Ω
C.110 Ω
D.220 Ω
C
)A.66 Ω
B.6 600 Ω
C.110 Ω
D.220 Ω
答案:4.C
解析:
解:已知$I = 2\ A$,$t=1\ min=60\ s$,$Q=2.64×10^{4}\ J$。
由焦耳定律$Q=I^{2}Rt$可得,电阻$R=\frac{Q}{I^{2}t}$。
代入数据:$R=\frac{2.64×10^{4}\ J}{(2\ A)^{2}×60\ s}=\frac{2.64×10^{4}}{4×60}\ \Omega=\frac{2.64×10^{4}}{240}\ \Omega = 110\ \Omega$。
答案:C
由焦耳定律$Q=I^{2}Rt$可得,电阻$R=\frac{Q}{I^{2}t}$。
代入数据:$R=\frac{2.64×10^{4}\ J}{(2\ A)^{2}×60\ s}=\frac{2.64×10^{4}}{4×60}\ \Omega=\frac{2.64×10^{4}}{240}\ \Omega = 110\ \Omega$。
答案:C
5. 标有“220 V 880 W”的电熨斗和电动机都在额定电压下工作 0.5 h,下列说法中正确的是 (
A.通过电熨斗和电动机的电流都是 0.25 A
B.电熨斗和电动机线圈的电阻值都是 55 Ω
C.电熨斗和电动机在这 0.5 h 内产生的热量相等
D.电熨斗和电动机在这 0.5 h 内消耗的电能都是 0.44 kW·h
D
)A.通过电熨斗和电动机的电流都是 0.25 A
B.电熨斗和电动机线圈的电阻值都是 55 Ω
C.电熨斗和电动机在这 0.5 h 内产生的热量相等
D.电熨斗和电动机在这 0.5 h 内消耗的电能都是 0.44 kW·h
答案:5.D
解析:
A. $I=\frac{P}{U}=\frac{880\ W}{220\ V}=4\ A$,A错误。
B. 电熨斗为纯电阻,$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220\ V)^2}{880\ W}=55\ \Omega$;电动机为非纯电阻,线圈电阻不等于$55\ \Omega$,B错误。
C. 电熨斗产生热量$Q=W=Pt$,电动机产生热量$Q=I^2Rt\lt W$,C错误。
D. $W=Pt=0.88\ kW×0.5\ h=0.44\ kW·h$,D正确。
答案:D
B. 电熨斗为纯电阻,$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220\ V)^2}{880\ W}=55\ \Omega$;电动机为非纯电阻,线圈电阻不等于$55\ \Omega$,B错误。
C. 电熨斗产生热量$Q=W=Pt$,电动机产生热量$Q=I^2Rt\lt W$,C错误。
D. $W=Pt=0.88\ kW×0.5\ h=0.44\ kW·h$,D正确。
答案:D
6. 新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。$R_1$ 和 $R_2$ 均为电热丝,S、$S_1$ 都闭合时为加热烧煮状态,S 闭合、$S_1$ 断开时为保温焖饭状态。煮饭时,把电饭锅接入 220 V 电路中,在电饭锅工作的 30 min 内,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求:
(1)S 和 $S_1$ 都闭合时,电饭锅的电功率。
(2)电热丝 $R_2$ 的阻值。
(3)这 30 min 内,电饭锅产生的热量。
]

(1)S 和 $S_1$ 都闭合时,电饭锅的电功率。
(2)电热丝 $R_2$ 的阻值。
(3)这 30 min 内,电饭锅产生的热量。
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答案:6.(1)S和S₁都闭合时,电阻R₁与R₂并联,由图乙可知此时电流I_{max}=3A,则功率P_{max}=UI_{max}=220V×3A=660W (2)开关S闭合、S₁断开时,电路中只有R₁工作,由图乙可知通过R₁的电流I₁=2A,电阻R₁与R₂并联时,I₂=I_{max}-I₁=3A-2A=1A,根据欧姆定律得R₂=$\frac{U}{I₂}$=$\frac{220V}{1A}$=220Ω (3)只有R₁工作时功率P₁=UI₁=220V×2A=440W;由图乙可知t′=10min+(20min-15min)=15min=900s,t″=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s,则Q′=W′=P_{max}t′=660W×900s=5.94×10⁵J,Q″=W″=P₁t″=440W×900s=3.96×10⁵J,Q=Q′+Q″=5.94×10⁵J+3.96×10⁵J=9.9×10⁵J
解析:
(1)S和$S_1$都闭合时,电阻$R_1$与$R_2$并联,由图乙可知此时电流$I_{max}=3\,A$,则功率$P_{max}=UI_{max}=220\,V×3\,A=660\,W$
(2)开关S闭合、$S_1$断开时,电路中只有$R_1$工作,由图乙可知通过$R_1$的电流$I_1=2\,A$,电阻$R_1$与$R_2$并联时,$I_2=I_{max}-I_1=3\,A-2\,A=1\,A$,根据欧姆定律得$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{220\,V}{1\,A}=220\,\Omega$
(3)只有$R_1$工作时功率$P_1=UI_1=220\,V×2\,A=440\,W$;由图乙可知$t'=10\,min+(20\,min-15\,min)=15\,min=900\,s$,$t''=(15\,min-10\,min)+(30\,min-20\,min)=15\,min=900\,s$,则$Q'=W'=P_{max}t'=660\,W×900\,s=5.94×10^5\,J$,$Q''=W''=P_1t''=440\,W×900\,s=3.96×10^5\,J$,$Q=Q'+Q''=5.94×10^5\,J+3.96×10^5\,J=9.9×10^5\,J$
(2)开关S闭合、$S_1$断开时,电路中只有$R_1$工作,由图乙可知通过$R_1$的电流$I_1=2\,A$,电阻$R_1$与$R_2$并联时,$I_2=I_{max}-I_1=3\,A-2\,A=1\,A$,根据欧姆定律得$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{220\,V}{1\,A}=220\,\Omega$
(3)只有$R_1$工作时功率$P_1=UI_1=220\,V×2\,A=440\,W$;由图乙可知$t'=10\,min+(20\,min-15\,min)=15\,min=900\,s$,$t''=(15\,min-10\,min)+(30\,min-20\,min)=15\,min=900\,s$,则$Q'=W'=P_{max}t'=660\,W×900\,s=5.94×10^5\,J$,$Q''=W''=P_1t''=440\,W×900\,s=3.96×10^5\,J$,$Q=Q'+Q''=5.94×10^5\,J+3.96×10^5\,J=9.9×10^5\,J$