1 下列用电器中,消耗的电能主要转化为内能的是 (
A.电风扇
B.电动机
C.电动自行车
D.电水壶
D
)A.电风扇
B.电动机
C.电动自行车
D.电水壶
答案
1.D
解析
【分析】要判断用电器消耗的电能主要转化为内能,需明确各用电器的能量转化形式:内能即热能,需找出主要将电能转化为热能的用电器,可通过逐个分析选项的能量转化方向来解题。
【解析】A选项电风扇,工作时主要将电能转化为使扇叶转动的机械能,仅少量转化为内能;B选项电动机,工作时主要将电能转化为机械能,少量转化为内能;C选项电动自行车,依靠电动机驱动,主要将电能转化为机械能;D选项电水壶,利用电流的热效应工作,主要将电能转化为内能(热能),用于加热物体,符合题意。
【答案】D
【知识点】电能的转化、电流的热效应
【点评】本题考查常见用电器的能量转化,属于初中物理基础知识点,需牢记各用电器的工作原理对应的能量转化形式。
【难度系数】0.8
【解析】A选项电风扇,工作时主要将电能转化为使扇叶转动的机械能,仅少量转化为内能;B选项电动机,工作时主要将电能转化为机械能,少量转化为内能;C选项电动自行车,依靠电动机驱动,主要将电能转化为机械能;D选项电水壶,利用电流的热效应工作,主要将电能转化为内能(热能),用于加热物体,符合题意。
【答案】D
【知识点】电能的转化、电流的热效应
【点评】本题考查常见用电器的能量转化,属于初中物理基础知识点,需牢记各用电器的工作原理对应的能量转化形式。
【难度系数】0.8
2 规格为“220 V 45 W”的电烙铁在额定电压下使用,每分钟产生的热量为 (
A.45 J
B.220 J
C.2700 J
D.9900 J
C
)A.45 J
B.220 J
C.2700 J
D.9900 J
答案
2.C
解析
【分析】
本题考查纯电阻用电器的电热计算,解题思路为:首先明确电烙铁是纯电阻用电器,额定电压下工作时实际功率等于额定功率;再利用纯电阻电路中电流产生的热量等于消耗的电能(Q=W=Pt),注意将时间单位转换为秒,代入数值计算即可得出结果。
【解析】
电烙铁属于纯电阻用电器,在额定电压下工作时,实际功率等于额定功率,即P=45W;工作时间t=1分钟=60秒。纯电阻电路中,电流产生的热量等于消耗的电能,公式为Q=W=Pt。代入数值计算:Q=45W×60s=2700J,因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
纯电阻电路电热计算、电功率与电能的关系
【点评】
本题为基础电热计算题,核心是掌握纯电阻用电器中电热等于电功的规律,需注意时间单位的转换,难度较低,属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.8
本题考查纯电阻用电器的电热计算,解题思路为:首先明确电烙铁是纯电阻用电器,额定电压下工作时实际功率等于额定功率;再利用纯电阻电路中电流产生的热量等于消耗的电能(Q=W=Pt),注意将时间单位转换为秒,代入数值计算即可得出结果。
【解析】
电烙铁属于纯电阻用电器,在额定电压下工作时,实际功率等于额定功率,即P=45W;工作时间t=1分钟=60秒。纯电阻电路中,电流产生的热量等于消耗的电能,公式为Q=W=Pt。代入数值计算:Q=45W×60s=2700J,因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
纯电阻电路电热计算、电功率与电能的关系
【点评】
本题为基础电热计算题,核心是掌握纯电阻用电器中电热等于电功的规律,需注意时间单位的转换,难度较低,属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.8
3 家庭装修中遇到导线不够长时,有的装修师傅会把两根导线连接起来使用,但连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至可能引起火灾。这是因为与别处相比,连接处接触电阻较
大
,连接处发热的这种现象为电流的热效应
。答案
3.大 电流的热效应
解析
【分析】首先,结合焦耳定律分析导线连接处发热的原因:两根导线连接时,连接处接触面积小,导致接触电阻比导线其他部位大;家庭电路中导线为串联,通过连接处的电流与导线其他部分的电流相等;根据焦耳定律Q=I²Rt,当电流I和通电时间t相同时,电阻R越大,电流产生的热量越多,因此连接处更容易发热;电流通过导体产生热量的现象即为电流的热效应。
【解析】两根导线连接时,连接处接触不良,接触电阻比导线其他部分大;由于导线串联在电路中,通过连接处的电流与导线其他部分的电流相同,且通电时间一致;根据焦耳定律Q=I²Rt,在电流I和通电时间t相同的情况下,电阻R越大,电流产生的热量Q越多,故连接处比别处更容易发热;电流通过导体时产生热量的现象称为电流的热效应。
【答案】大 电流的热效应
【知识点】电流的热效应、焦耳定律
【点评】本题以家庭装修的实际场景为背景,考查物理知识在生活中的应用,难度较低,需学生掌握串联电路的电流特点和焦耳定律的基本内容。
【难度系数】0.6
【解析】两根导线连接时,连接处接触不良,接触电阻比导线其他部分大;由于导线串联在电路中,通过连接处的电流与导线其他部分的电流相同,且通电时间一致;根据焦耳定律Q=I²Rt,在电流I和通电时间t相同的情况下,电阻R越大,电流产生的热量Q越多,故连接处比别处更容易发热;电流通过导体时产生热量的现象称为电流的热效应。
【答案】大 电流的热效应
【知识点】电流的热效应、焦耳定律
【点评】本题以家庭装修的实际场景为背景,考查物理知识在生活中的应用,难度较低,需学生掌握串联电路的电流特点和焦耳定律的基本内容。
【难度系数】0.6
4 某电热驱蚊器的发热元件是一个阻值为$1× 10^4\ \Omega$的电阻,将这个电热驱蚊器接在220 V的电源两端,求通电1 min产生的热量Q。
答案
4.由 $I=\frac{U}{R}=\frac{220\ \mathrm{V}}{1× 10^4\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}$,可得
$Q=I^2Rt=(0.022\ \mathrm{A})^2× 1× 10^4\ \Omega× 60\ \mathrm{s}=290.4\ \mathrm{J}$
$Q=I^2Rt=(0.022\ \mathrm{A})^2× 1× 10^4\ \Omega× 60\ \mathrm{s}=290.4\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
本题为纯电阻电路的热量计算问题,解题思路:首先明确电热驱蚊器的发热元件是纯电阻,电流产生的热量可通过焦耳定律计算。第一步,根据欧姆定律算出电路中的电流;第二步,将电流、电阻、转换为秒的通电时间代入焦耳定律公式,即可求出产生的热量。
【解析】
已知电阻$R=1×10^4\ \Omega$,电源电压$U=220\ \mathrm{V}$,通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得电路中的电流:
$I=\frac{U}{R}=\frac{220\ \mathrm{V}}{1×10^4\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}$
纯电阻电路中,电流产生的热量$Q=I^2Rt$,代入数值计算:
$Q=(0.022\ \mathrm{A})^2×1×10^4\ \Omega×60\ \mathrm{s}=290.4\ \mathrm{J}$
【答案】
290.4 J
【知识点】
欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题考查纯电阻电路的热量计算,属于基础题型,需掌握欧姆定律与焦耳定律的应用,注意时间单位的换算,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题为纯电阻电路的热量计算问题,解题思路:首先明确电热驱蚊器的发热元件是纯电阻,电流产生的热量可通过焦耳定律计算。第一步,根据欧姆定律算出电路中的电流;第二步,将电流、电阻、转换为秒的通电时间代入焦耳定律公式,即可求出产生的热量。
【解析】
已知电阻$R=1×10^4\ \Omega$,电源电压$U=220\ \mathrm{V}$,通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得电路中的电流:
$I=\frac{U}{R}=\frac{220\ \mathrm{V}}{1×10^4\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}$
纯电阻电路中,电流产生的热量$Q=I^2Rt$,代入数值计算:
$Q=(0.022\ \mathrm{A})^2×1×10^4\ \Omega×60\ \mathrm{s}=290.4\ \mathrm{J}$
【答案】
290.4 J
【知识点】
欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题考查纯电阻电路的热量计算,属于基础题型,需掌握欧姆定律与焦耳定律的应用,注意时间单位的换算,难度较低。
【难度系数】
0.7
5 将一台规格为“220 V 60 W”的空气净化器和一条规格为“220 V 60 W”的电热毯分别接到220 V的电源上,两用电器通电相同时间。请判断哪个用电器产生的热量更多,并说明理由。
答案
5.电热毯产生的热量更多。因为这两个用电器的额定电功率相等,各自正常工作相同时间,所以消耗的电能是相等的。但空气净化器消耗的电能并不是主要转化为内能的,而电热毯消耗的电能主要转化为内能。因此,电热毯产生的热量更多。
解析
【分析】
要判断哪个用电器产生的热量更多,需分三步思考:①先确定两个用电器的工作状态:它们的额定电压都是220V,接入220V电源时实际电压等于额定电压,均正常工作,实际功率等于额定功率;②计算消耗的电能:根据公式W=Pt,通电时间t相同、功率P相同,因此两者消耗的电能相等;③分析能量转化方向:不同用电器的电能转化形式不同,空气净化器主要将电能转化为机械能,仅少量转化为内能;电热毯是利用电流热效应工作的,电能几乎全部转化为内能(即热量),由此可判断产生热量的多少。
【解析】
1. 确定工作状态:空气净化器和电热毯的额定电压均为220V,接入220V电源时,实际电压等于额定电压,因此两者均正常工作,实际功率$P_{实}=P_{额}=60W$。
2. 计算消耗的电能:根据电功公式$W=Pt$,已知通电时间$t$相同,$P_{实}$相同,所以两用电器消耗的电能$W_{电}$相等。
3. 分析能量转化:空气净化器的核心功能是净化空气,消耗的电能大部分转化为机械能,仅小部分转化为内能;电热毯是纯电阻用电器,消耗的电能几乎全部转化为内能(即热量)。
4. 得出结论:由于两用电器消耗的电能相等,电热毯转化为内能的比例远高于空气净化器,因此通电相同时间时,电热毯产生的热量更多。
【答案】
电热毯产生的热量更多。因为这两个用电器的额定电功率相等,各自正常工作相同时间,所以消耗的电能是相等的。但空气净化器消耗的电能并不是主要转化为内能的,而电热毯消耗的电能主要转化为内能。因此,电热毯产生的热量更多。
【知识点】
电能与电热的转化、额定功率与实际功率
【点评】
本题考查了用电器的能量转化特点,核心是区分纯电阻用电器和非纯电阻用电器的电能转化差异,需明确“消耗电能”和“产生热量”的关系,是对基础概念的实际应用考查。
【难度系数】
0.5
要判断哪个用电器产生的热量更多,需分三步思考:①先确定两个用电器的工作状态:它们的额定电压都是220V,接入220V电源时实际电压等于额定电压,均正常工作,实际功率等于额定功率;②计算消耗的电能:根据公式W=Pt,通电时间t相同、功率P相同,因此两者消耗的电能相等;③分析能量转化方向:不同用电器的电能转化形式不同,空气净化器主要将电能转化为机械能,仅少量转化为内能;电热毯是利用电流热效应工作的,电能几乎全部转化为内能(即热量),由此可判断产生热量的多少。
【解析】
1. 确定工作状态:空气净化器和电热毯的额定电压均为220V,接入220V电源时,实际电压等于额定电压,因此两者均正常工作,实际功率$P_{实}=P_{额}=60W$。
2. 计算消耗的电能:根据电功公式$W=Pt$,已知通电时间$t$相同,$P_{实}$相同,所以两用电器消耗的电能$W_{电}$相等。
3. 分析能量转化:空气净化器的核心功能是净化空气,消耗的电能大部分转化为机械能,仅小部分转化为内能;电热毯是纯电阻用电器,消耗的电能几乎全部转化为内能(即热量)。
4. 得出结论:由于两用电器消耗的电能相等,电热毯转化为内能的比例远高于空气净化器,因此通电相同时间时,电热毯产生的热量更多。
【答案】
电热毯产生的热量更多。因为这两个用电器的额定电功率相等,各自正常工作相同时间,所以消耗的电能是相等的。但空气净化器消耗的电能并不是主要转化为内能的,而电热毯消耗的电能主要转化为内能。因此,电热毯产生的热量更多。
【知识点】
电能与电热的转化、额定功率与实际功率
【点评】
本题考查了用电器的能量转化特点,核心是区分纯电阻用电器和非纯电阻用电器的电能转化差异,需明确“消耗电能”和“产生热量”的关系,是对基础概念的实际应用考查。
【难度系数】
0.5
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