焦耳定律
1. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1) 为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计, 通过比较烧瓶内液体的 变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫 。
(2) 若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用
(选填“煤油”或“水”),理由是 。
(3) 小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电 30s
再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中; 然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作, 获得第二组数据(见表)。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/ Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流 , 其产生的热量 。
(4) 若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 (选填“串联”或“并联”)。
(5)
4
1. 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( )
A.甲导体的温度升高得多
B.乙导体的温度升高得多 C.甲、乙两导体升高的温度相同D.条件不足,无法判断
2. 如图所示,在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水, 现将电阻丝 R1、R2(R1<R2),分别按下图所示的四种方法连接放入水槽,并接入相同的电路.通电相同时间后,水槽中水温最高的是( )
A. B.
C. D.
3. 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的,其发热元件正常工作时的电阻为 8800Ω,接在家庭照明电路中正常工作 100s 产生的热量是多少焦耳?
4.
4
1. 有一个电动机接在电压为 6V 不变的电源上,用手捏住电动机不让它转动,电流为 3A;松手后电动机稳定转动,电流为
0.3A。求:
(1) 电动机不转时,电能全部转化为 ;电动机线圈的电阻为 Ω。
(2) 电动机转动时,电能转化为 能和 能;每分钟线圈产生的热量为多少?
2. 超导体是导体电阻为零的现象,目前我们只研制出了低温下的超导材料。若我们研制出了常温下的超导材料并作为输电导线,那么,还需要采用高压输电吗?为什么?
3.
4
【参考答案】
1.(1)温度 转换法
(2)煤油 煤油的比热容小,升温快
(3)越大 越多
(4)B 串联
2.B
3.D
4.热;550J
5.内能;2;机械能;内;10.8J
6.不需要
输电功率一定,电压越高,则电流越小;由焦耳定律可知,电阻和通电时间一定时,电流越小,则产生的热量越少;从而减少输电过程中的电能损失。
若输电导线改为超导材料,即电阻为 0,则不会产生电热,即没有电能损失,故不再需要通过升高输电压来减小电流了。
4