考点10:电与热
一、选择题、21世纪教育网
1. (2010北京市,6题)D
2.(2010黑龙江鸡西,8题)下列电器设备中,主要利用电流热效应进行工作的是 ( )
3.(2010四川广安,15题)下列各用电器均标有“220V 60W ”字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的用电器是21世纪教育网
A .电视机
B .电风扇
C .电热毯
D .电灯 二、填空题、
1.(2010年重庆,13题)某品牌快速电热水壶,其铭牌上标有“220V 1500W ”。在标准大气压下,将质量为1.5kg ,温度为40℃的水烧开,水需要吸收的热量是 J 。若不计热损失,电热水壶正常工作时烧
开这壶水的时间是 S 。 3.78×105
252
2. (2010·河北省,25题)小明家的太阳能集热器中装有40 kg 、35 ℃的水,经太阳光照射温度升高到
45 ℃,水吸收的热量是 J 。用电热水器对相同的水也加热到45 ℃,标有“900 r/kW·h ”字样的电能表铝盘转过了450 r (电路中只有热水器工作),热水器消耗的电能是 J 。热水器消耗的电能比水吸收的热量多,其原因是:
(答出一种即可)。[c 水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]
1.68×106 1.8×106
电热水在加热过程事存在热损失
3. (2010湖北襄樊,29题)电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,是因为电炉丝的 比导线大得多,根据焦耳定律可知,在 相同时,电炉丝产生了更多的热量。电阻 电流和通电时间21世纪教育网
4. (2010四川泸州,B 卷8题)下表是某电炒锅的铭牌,根据表中的信息回答下列问题:若家庭电路中的电压只有198V ,电炒锅工作1h 消耗的电能是 Kw ?h 。若家庭电路中只有电炒锅在烧水且正常工作,电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30℃,且右图中电能表的转盘正好转了300转,该电炒锅中水的质量为 Kg (水的比热容c=4.2×103
J/(kg ?℃))
A .话筒
B .电话
C .电视机的散热窗
D .电饭锅
0.891 2
5.(2010浙江萧山中学,5题)暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮.根据学过的物理知识回答:21世纪教育网
(1)“超负荷”是指如图所示 (选填“①”或“②”)中所示情况;
(2)使火灾发生的理论依据是;
(3)请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施。
(1) ① (2)电流越大,根据焦耳定律Q=I2Rt产生的热量就越多
(3)大功率的用电器交叉使用;根据用电器功率换较粗的输电线;做好电路的散热工作
6. (2010福建莆田,19题)将阻值分别为10Ω和30Ω的甲、乙两电阻串联后接在电源上,相同时间内,甲、
乙两电阻产生的热量之比为_________;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上,相同时间内,电流通过甲、乙两电阻做功之比为_________。21世纪教育网
1:3 3:1
7.(2010年湖南长沙,30题)小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系“。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油。烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小:烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。
为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该________。
实验中,小宇和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量________。21世纪教育网
答案:相等、越多。
三、简答题、21世纪教育网
1. 1.(2010福建龙岩,31题)(3分)小宇家新安装了一台电热水
1.严禁湿手拔插电源插头。
2.必须确认电热水器贮水后,才能通电加热。
3.在气温低于00C的寒冷季节,欲长时间停用
器,电热水器的铭牌旁贴有右侧所 示的三条警示语。请你应用学过的 物理知识对这段警示语中的必要性 任选一条给予合理的解释。
答案:
五、实验探究题、21世纪教育网
1. (2010年山东潍坊,20题)如图是课本上的演示实验,请按要求回答:
甲图:该装置能探究声音产生的原因,还能探究声音的______和_______的关系。 乙图:实验现象是:_________________________________________________。 实验现象说明了:_________________________________________________。
答案:响度、振幅;温度计示数升高快慢不同;电流相同时,相同时间内,电阻大的产生的热量多。
2.(2010年山东烟台,28题)为了探究影响电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了图18甲、乙所示的两个方案.
(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少.21世纪教育网 (2)甲方案探究的问题是什么? (3)乙方案探究的问题是什么?
答案:观察玻璃管中液面的高度(2分);在电流一定时,电热与电阻的关系(2分);在电压一定时,电热与电阻的关系(2分)。
热水器,请先排空电热水器中的水。
3.(2010黑龙江哈尔滨,52题)董妍同学设计了如图所示的实验装置,探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”。
(1)说明利用该实验装置如何解决探究的问题;21世纪教育网
(2)实验过程中她发现实验现象并不明显,可能的原因是什么? (写出两种)
(3)张晖同学利用电流的热效应烧水,观察到水沸腾后继续加热,水的温度却保持不变,既然水没有变得
更热,那么电热器所供给的能量跑到哪里去了呢?该同学猜想能量可能跑到水蒸气里去了,请你从不同的角度用生活经验或实验现象予以证实。
(1)控制在电流相同的条件下,相等时间内,观察比较两个气球膨胀的程度,判断电流的热效应跟电阻大小的关系。
(2)装置气密性不好(气球漏气);球皮太厚;电阻R1、R2的阻值相近;电源电压太低(电流太小)。(3)从做功角度
生活经验——①水沸腾时,继续加热,水蒸气能把壶盖顶起;
②水沸腾变成水蒸气,能为机械提供动力。
实验现象——①水沸腾时,继续加热,试管的塞子能被冲出;
②水沸腾时,继续加热,水蒸气能推动叶轮转动。
从热传递角度
生活经验——①水沸腾变成蒸汽能为城市的集中供热提供优越的方式;
②100℃的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤更严重。
实验现象——①实验能说明沸水与同温度的蒸汽给物体加热效果不同;
②水沸腾时,继续加热,产生较多蒸汽能把馒头较快蒸熟。
六、计算题21世纪教育网
1.(2010年山东潍坊,26题)2010年,环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度,我们潍坊为响应国家号召,发展低碳经济,在沿海地区建造了风力发电厂,如图所示.下表给出了不同风速下每台风力发电机的功率. (结果保留两位小数)
(1)若在某时间内的风速为6m /s ,一台发电机工作1小时,产生的电能可供小明家的空调(220V 5A)、电热锅(220V 40Ω)同时工作多少小时?
(2)若潍坊沿海年平均风速为8m /s ,50台这样的风力发电机工作一天,获得的电能相当于完全燃烧
多少吨煤?(煤的热值为3×103
J /kg)
答案:(1)风力发电机产生的电能:W=Pt=16kw ×1h=16kwh ;空调的功率为:P 1=UI=220V ×5A=1100W=1.1KW ;
电热锅的功率P 2=22(220)40U V R =Ω=1210W=1.21KW ;工作时间:t=12
W
P P +=161.1 1.21KWh KW KW +=6.93h 。
(2)一天的发电总量:W=Pt=3.8×104
w ×50×24×3600s=1.6416×1011
J ;
燃煤的质量:m=Q q =W q =113
1.61410J 310J/kg
??=5.47×107kg=5.47×104
吨。
2.(2010年甘肃兰州,34题)图24所示的是某型号电热水壶铭牌,壶中装有1.8L 温度为20℃的水,求:
(1) 将水烧开,水吸收的热量是多少?〔一个标准大气压下,c 水 = 4.2×103
J/(kg·℃)〕 (2)若在电热水壶工作时,标有“3000r/kW ·h ”的电能表在1min 内转了50转,电路的实际电压是多少?
(3)不计热损失,此时烧开一壶水大约需要多少时间?21世纪教育网
答案:(
1)m=ρv=1.0×103kg/m 3×1.8×10-3m 3=1.8kg ;Q=cm △t=4.2×103
J/(kg ·℃)×1.8kg ×80℃=6.048×105
J ;
(2)W=1/3000×50×3.6×106
J=6×104
J,P 实=W/t=6×104
J/60s=1000W, 22
U 220V)R=P 1210W
=
额额(=40Ω, U P R =1000W 40=?Ω实实=200V ,5W Q 6.04810J
t =
P P 1000W
?=
=实实实=604.8s 。
3.(2010年山东临沂,11题)某太阳电池,白天利用太阳能发电将电能储存起来,夜晚供标有“24V 30W ”的路灯照明。求:21世纪教育网
(1)路灯正常工作时的电流是多少?
(2)该太阳电池最多可储存8.4×106
J 的电能,如果这些电能全部用来加热50kg 水,水的温度升高多
少?(c 水=4.2×103
J/(kg ·℃))
答案:(1)路灯正常发光时的电流由P=UI 得:I=P/U=30W/24V=1.25A ;(2)水升高的温度由Q 吸=c 水m △t 得:△t=Q 吸/ c 水m=40℃
4.(2010年江西南昌,26题)2009年10月1日的国庆联欢晚会上,有一个漂亮的“光立方”,它是由4028棵“发光树”组成的.如图24所示,每棵“发光树”上有168个LED 灯(发光二极管),在得到同样亮度的情况下,其耗电量不到白炽灯的十分之一.
(1)若每个LED 灯的功率为0.1W ,则一棵“发光树”正常工作100min 消耗了多少电能?
图24
(2)若一棵这样的“发光树”正常工作100min 消耗的电能全部用来给水加热,在一标准大气压下可以把质量为多少kg20℃的水烧开?21世纪教育网
答案:(1)W 总=P 总t ……………………………………………………………(1分)
= 0.1W×168×100×60s=1.008×105
J ……………………………………(1分) (2)m =
0(-)Q c t t 吸=0(-)
W c t t 总
………………………………………………………(1分)
=53 1.00810J
4.210J/kg C)(100-20)C
????
(=0.3kg ……………………………(2分) 评分意见:有其它合理答案均参照给分. 21世纪教育网
5.(2010年贵州毕节,1题)如图所示,电源电压为12V ,且保持不变,当只闭合开关S 1时,电流表A 的示数是1A ,开关S 1、S 2同时闭合时,电流表的示数为1.5A 。求:
(1)R 1电阻的大小 (2)R 2消耗的电功率是多少? (3)S 1、S 2同时闭合时,通电10s 电路中产生的热量是多少?
解:1)当只闭合开关S 1时,只有R 1接入电路 此时U 1=U=12V ∴R 1=U 1/I 1=12V/1A=12Ω
2)当开关S 1S 2同时闭合时,R 1与R 2并联接入电路 I 2=I-I 1=1.5A-1A=0.5A ∴P 2=U 2×I 2=12V ×0.5A=6W 3)当开关S 1S 2同时闭合时,R 1与R 2并联接入电路 Q=W=UIt=12V ×1.5A ×10S=180J
6. (2010黑龙江鸡西,34题)小华家要购买一台即热式电热水器(俗称“过水热”),替换原来的箱式电
热水器,它能使水温在数秒内就达到适宜温度。
⑴这种“过水热”的铭牌上注明:“220V 、6000W ”。当它正常工作时,通过它的电流是多少?21世
纪教育网
⑵鸡西市生活用电的电费为0.5元/k W ·h ,当地澡票价格是4元,如果他使用这种“过水热”洗澡,每次累计通电时间是10分钟。请你计算一下,他每次洗澡可节省多少元?(用水发生的费用按0.1元计算)
⑶因为“过水热”工作环境潮湿且功率大,那么在安装、使用过程中,应当注意什么呢?
图
24
(已知他家的空气开关上标有的最大额定电流是20A)21世纪教育网
⑷最近,小华发现许多邻居在使用“太阳能”热水器。如果你是小华,那么,你是选择“太阳能”呢,还是选择“过水热”呢?说出选择的依据。
(1)
P
I
U
=…………………………………………………………(1分)
6000W
27.3A
220V
==………………………………………(1分)(2)W Pt
=…………………………………………………………(1分)
1
6kW h1kW h
6
=?= ………………………………………(1分)每次用电费用 0.5元/ kW·h ×1 kW·h =0.5元
节省费用:4元-0.5元-0.1元=3.4元……………………………………(1分)
(3)为了安全,应当加装漏电保护装置(答使用三孔插座和三角插头亦可)(1分);
要进行电路改造(答出具体改造方法,或指明用电器与原电路最大额定电流不匹配也可得分)(1分)21世纪教育网
(4)太阳能热水器清洁无污染,节能,太阳能可再生,低碳,比较安全;
“过水热”加热比较快,使用方便,体积小节省空间,不受天气影响(1分)
(“太阳能”与“过水热”二选一,理由只要合理均可得分)
7.(2010福建龙岩,33题)电水壶能在较短的时间内提供沸水,正好与现代人的生活节奏合拍,21世纪教育网
是现代家庭中必备的电器。右表是某品牌电水壶的铭牌。
(1)从安全方面考虑,电水壶的插座应
选用图16中的;
(2)电水壶的额定电流是多少?21世纪教育网
(3)该电水壶装满水后正常工作,则将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间?(不计热量损失,水的比热容是4.2×103J/( kg·℃),水的密度是1.0×103 kg/m3,外界气压为1标准大气压)
答案
https://www.wendangku.net/doc/d01608593.html,/
https://www.wendangku.net/doc/d01608593.html,/全品中考网
××牌电水壶
额定电压220V
额定功率1100W
容积3L 图16