2. 人们利用充电桩给电动汽车充电的场景如图所示,此时电动汽车上的锂电池相当于电路中的

用电器
(选填“用电器”或“电源”);若汽车所用电动机两端的电压为380V,电动机线圈的电阻为5Ω,通过电动机的电流为10A,则电动机工作10min消耗的电能为$2.28×10^{5}$
J,线圈产生的热量为$3×10^{4}$
J。答案
用电器;$2.28×10^{5}$;$3×10^{4}$
解析
给电动汽车充电时,锂电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
电动机工作10min消耗的电能:$W = UIt = 380V × 10A × 10 × 60s = 2.28 × 10^{5}J$。
线圈产生的热量:$Q = I^{2}Rt = (10A)^{2} × 5\Omega × 10 × 60s = 3 × 10^{4}J$。
电动机工作10min消耗的电能:$W = UIt = 380V × 10A × 10 × 60s = 2.28 × 10^{5}J$。
线圈产生的热量:$Q = I^{2}Rt = (10A)^{2} × 5\Omega × 10 × 60s = 3 × 10^{4}J$。
3. 下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(
A.计算器
B.电风扇
C.电暖气
D.电视机
C
)。A.计算器
B.电风扇
C.电暖气
D.电视机
答案
C
解析
电流的热效应指的是电流通过导体时,导体发热的现象。利用电流热效应工作的用电器主要将电能转化为内能。计算器主要依赖电子电路工作,电能主要转化为光能等其他形式;电风扇主要部件是电动机,电能主要转化为机械能;电视机将电能转化为光能、声能等多种形式;而电暖气工作时,电能主要转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
4. 已知电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 120W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量最多的是(
A.电视机
B.电风扇
C.电烙铁
D.一样多
C
)。A.电视机
B.电风扇
C.电烙铁
D.一样多
答案
C
解析
三者额定电压、额定功率相同,工作相同时间,消耗电能W=Pt相同。电视机主要将电能转化为光能、声能和少量内能;电风扇主要将电能转化为机械能和少量内能;电烙铁是纯电阻用电器,电能几乎全部转化为内能。故产生热量最多的是电烙铁。
5. 对于焦耳定律的理解,下列说法正确的是(
A.电流做了多少功就有多少电能转化为内能
B.电流通过导体产生的热量与电流成正比
C.用电器两端的电压越大,产生的热量越多
D.通过导体的电流越大,产生的热量不一定越多
D
)。A.电流做了多少功就有多少电能转化为内能
B.电流通过导体产生的热量与电流成正比
C.用电器两端的电压越大,产生的热量越多
D.通过导体的电流越大,产生的热量不一定越多
答案
D
解析
A选项:电流做功过程就是电能转化为其他形式能的过程,但不一定全部转化为内能,如电动机工作时,主要是将电能转化为机械能,只有部分转化为内能,所以A错误。
B选项:根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,而不是与电流成正比,所以B错误。
C选项:由$Q=\frac{U^{2}}{R}t$可知,产生的热量还与电阻和通电时间有关,仅知道用电器两端电压大,不能确定产生热量的多少,所以C错误。
D选项:根据$Q = I^{2}Rt$,产生热量的多少不仅与电流大小有关,还与电阻和通电时间有关,所以通过导体的电流越大,产生的热量不一定越多,D正确。
B选项:根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,而不是与电流成正比,所以B错误。
C选项:由$Q=\frac{U^{2}}{R}t$可知,产生的热量还与电阻和通电时间有关,仅知道用电器两端电压大,不能确定产生热量的多少,所以C错误。
D选项:根据$Q = I^{2}Rt$,产生热量的多少不仅与电流大小有关,还与电阻和通电时间有关,所以通过导体的电流越大,产生的热量不一定越多,D正确。
6. 下列事例中,属于防止电热危害的是(
A.取暖用的电褥子
B.飞行员衣服里的电热保温装置
C.电视机机壳上开有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵卵器
C
)。A.取暖用的电褥子
B.飞行员衣服里的电热保温装置
C.电视机机壳上开有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵卵器
答案
C
解析
本题可根据各选项中电热的作用来判断是否属于防止电热危害。
选项A:取暖用的电褥子是利用电流的热效应来产生热量,达到取暖的目的,是利用电热,不属于防止电热危害。
选项B:飞行员衣服里的电热保温装置是通过电流产生热量来保持温度,是利用电热,不属于防止电热危害。
选项C:电视机机壳上开有许多小孔,是为了便于散热,防止电流产生的热量过多对电视机造成损害,属于防止电热危害。
选项D:孵化家禽的电热孵卵器是利用电流的热效应提供适宜的温度来孵化家禽,是利用电热,不属于防止电热危害。
选项A:取暖用的电褥子是利用电流的热效应来产生热量,达到取暖的目的,是利用电热,不属于防止电热危害。
选项B:飞行员衣服里的电热保温装置是通过电流产生热量来保持温度,是利用电热,不属于防止电热危害。
选项C:电视机机壳上开有许多小孔,是为了便于散热,防止电流产生的热量过多对电视机造成损害,属于防止电热危害。
选项D:孵化家禽的电热孵卵器是利用电流的热效应提供适宜的温度来孵化家禽,是利用电热,不属于防止电热危害。
7. 把两根电阻相同的电热丝串联接入电路,烧开一壶水所用时间为t₀。若将这两根电热丝并联接入同一电路,则烧开同一壶水(不计热量损失)所需的时间为(
A.t₀
B.$\frac{1}{2}t₀$
C.$\frac{1}{4}t₀$
D.2t₀
C
)。A.t₀
B.$\frac{1}{2}t₀$
C.$\frac{1}{4}t₀$
D.2t₀
答案
C
解析
设每根电阻丝的电阻为R,串联时总电阻为$2R$,并联时总电阻为$\frac{R}{2}$(等值电阻并联总电阻为$\frac{R}{2}$)。
根据焦耳定律,电功$W = \frac{U^2}{R_总} \cdot t$,烧开同一壶水需电功相同,即$\frac{U^2}{2R} \cdot t_0 = \frac{U^2}{\frac{R}{2}} \cdot t$,化简得$t = \frac{t_0}{4}$。
根据焦耳定律,电功$W = \frac{U^2}{R_总} \cdot t$,烧开同一壶水需电功相同,即$\frac{U^2}{2R} \cdot t_0 = \frac{U^2}{\frac{R}{2}} \cdot t$,化简得$t = \frac{t_0}{4}$。
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