第四节 科学探究:电流的热效应
1.如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( A )
2.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( D )
3.将两根电阻丝R1,R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶3.通电一段时间后,R1,R2产生的热量之比为( B )
A.3∶2 B.2∶3
C.4∶9 D.9∶4
4.如图所示,是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置.已知R甲>R乙,其余条件均相同.将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 电流 及通电时间相等.实验发现,甲瓶温度计示
数升高快,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量
越 多 .
3
5.如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同、初温相同的煤油.闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快.由此可判断电阻丝R1的阻值 大于 (填“大于”或“小于”)电阻丝R2的阻值.
6.某导体电阻为10 Ω,通电5 min产生的热量是1 200 J,当通过
该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是
4 800 J.
7.小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器,它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻,其电阻不随温度而变化)则:
(1)电热水器正常工作时,电路中电流是多大?(结果保留一位小数)
(2)电热水器正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能是多少 kW·h?
(3)根据题中电路图,再给你一个加热电阻R0和两个开关S1,S2,请你对该电热水器进行电路改装.设计要求:不同季节电热水器的额定功率不同,夏天额定功率是2 000 W,春、秋两季额定功率是4 000 W,冬季额定功率是6 000 W,请画出改装后的电路图,并计算R0.
(4)从安全用电考虑,如果该电热水器直接安装到家庭电路中,可能会造成什么后果及影响?(写一种)
解析:(1)电热水器正常工作时的电流
I==≈18.2 A;
(2)正常工作15 min,加热电阻R消耗的电能
W=P额t=4 kW×0.25 h=1 kW·h;
(3)由题意可知,两加热电阻并联,分别由一个开关控制,电路设计如图所示:
夏天,断开S1,闭合S,S2时,R0接入电路中,电功率P0=2 000 W,就有R0===24.2 Ω;
(4)可能造成总电流过大、烧坏电路,空气开关跳闸,电能表工作不正常或损坏等.
答案:(1)18.2 A
(2)1 kW·h
3
(3)见解析
(4)见解析
中考回顾:
一台电炉通电后,电炉丝热得发红,与电炉丝连接的导线却不怎么热,这台电炉的额定电压为220 V,额定功率为1 100 W,与电炉丝连接
的导线的电阻为0.1 Ω,电炉正常工作10 min,通过导线的电流为
5 A,导线上产生的热量是 1 500 J.
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