7. 下列现象或装置中,利用电流热效应的是
①电动机外壳上装散热片
②长期不用的电视机,隔段时间通电一次来驱潮
③电暖手宝
④计算机机箱里装有小风扇
②③
,防止电热带来危害的是①④
。(均填数字序号)①电动机外壳上装散热片
②长期不用的电视机,隔段时间通电一次来驱潮
③电暖手宝
④计算机机箱里装有小风扇
答案
②③ ①④
解析
【解析】
电流热效应是指电流通过导体时产生热量。②长期不用的电视机通电驱潮,利用电流产生的热量去除潮气;③电暖手宝利用电流产生的热量取暖,二者属于利用电流热效应。①电动机工作时电流的热效应会产生多余热量,散热片用于散发这些热量,防止电热危害;④计算机机箱小风扇用于散热,避免电热影响设备运行,二者属于防止电热带来危害。
【答案】
②③;①④
【知识点】
电流的热效应
【点评】
本题考查电流热效应的应用与防止,需准确区分生活中利用电热和避免电热危害的场景,加深对电流热效应原理的理解。
【难度系数】
0.7
电流热效应是指电流通过导体时产生热量。②长期不用的电视机通电驱潮,利用电流产生的热量去除潮气;③电暖手宝利用电流产生的热量取暖,二者属于利用电流热效应。①电动机工作时电流的热效应会产生多余热量,散热片用于散发这些热量,防止电热危害;④计算机机箱小风扇用于散热,避免电热影响设备运行,二者属于防止电热带来危害。
【答案】
②③;①④
【知识点】
电流的热效应
【点评】
本题考查电流热效应的应用与防止,需准确区分生活中利用电热和避免电热危害的场景,加深对电流热效应原理的理解。
【难度系数】
0.7
1. 超导体在诸多领域具有广阔的应用前景。若利用超导体进行远距离输电,将实现电能零耗损。其节能依据的原理是(
A.牛顿第一定律
B.光的反射定律
C.欧姆定律
D.焦耳定律
D
)。A.牛顿第一定律
B.光的反射定律
C.欧姆定律
D.焦耳定律
答案
D
解析
【解析】
超导体的电阻为零,远距离输电时,根据焦耳定律Q=I²Rt,当R=0时,产生的电热Q=0,实现电能零耗损。A选项牛顿第一定律是关于力与运动的规律,B选项光的反射定律是光学规律,均与电能损耗无关;C选项欧姆定律揭示电流、电压、电阻的关系,不是节能的直接依据。因此节能依据的原理是焦耳定律。
【答案】
D
【知识点】
超导体特性、焦耳定律
【点评】
本题考查超导体应用的物理原理,需结合电学定律分析不同定律的适用场景,区分力学、光学、电学规律的应用范围,属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
超导体的电阻为零,远距离输电时,根据焦耳定律Q=I²Rt,当R=0时,产生的电热Q=0,实现电能零耗损。A选项牛顿第一定律是关于力与运动的规律,B选项光的反射定律是光学规律,均与电能损耗无关;C选项欧姆定律揭示电流、电压、电阻的关系,不是节能的直接依据。因此节能依据的原理是焦耳定律。
【答案】
D
【知识点】
超导体特性、焦耳定律
【点评】
本题考查超导体应用的物理原理,需结合电学定律分析不同定律的适用场景,区分力学、光学、电学规律的应用范围,属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
2. 北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套。下列用电器与加热手套工作原理相同的是(
A.电动车
B.电热水壶
C.电风扇
D.洗衣机
B
)。A.电动车
B.电热水壶
C.电风扇
D.洗衣机
答案
B
解析
【解析】
加热手套的工作原理是电流的热效应,即电流通过导体时将电能转化为内能产生热量。对各选项分析如下:
A.电动车核心部件为电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同;
B.电热水壶利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,与加热手套原理相同;
C.电风扇主要部件是电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同;
D.洗衣机主要部件为电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同。
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、通电导体在磁场中受力运动
【点评】
本题考查电流不同效应在生活用电器中的实际应用,需准确区分不同用电器的工作原理,题目贴近生活实际,注重对物理知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
加热手套的工作原理是电流的热效应,即电流通过导体时将电能转化为内能产生热量。对各选项分析如下:
A.电动车核心部件为电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同;
B.电热水壶利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,与加热手套原理相同;
C.电风扇主要部件是电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同;
D.洗衣机主要部件为电动机,利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,将电能转化为机械能,与加热手套原理不同。
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、通电导体在磁场中受力运动
【点评】
本题考查电流不同效应在生活用电器中的实际应用,需准确区分不同用电器的工作原理,题目贴近生活实际,注重对物理知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
3. 雪灾发生时,许多电线都包裹上了厚厚的冰,导致电线与电线杆一起倒伏在地,损毁惊人。为了除去电线上的冰雪,人们想了许多办法,比如可以给输电线通以大电流来除冰,这利用了电流的
热
效应。答案
热
解析
【解析】
给输电线通以大电流时,电流通过输电线会产生热量,这些热量能够使电线上的冰雪融化,这利用了电流的热效应。
【答案】
热
【知识点】
电流的热效应
【点评】
本题考查电流热效应的实际应用,要求结合生活中的除冰现象分析对应的物理原理,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
给输电线通以大电流时,电流通过输电线会产生热量,这些热量能够使电线上的冰雪融化,这利用了电流的热效应。
【答案】
热
【知识点】
电流的热效应
【点评】
本题考查电流热效应的实际应用,要求结合生活中的除冰现象分析对应的物理原理,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
4. 如图 13 - 3 - 3 所示的电路中,电源电压恒定, $ R_1 = 10 \Omega $。闭合开关 $ S $,断开开关 $ S_1 $,电流表的示数为 $ 0.3 \mathrm{A} $。若再闭合开关 $ S_1 $,发现电流表的示数为 $ 0.5 \mathrm{A} $,则通电 $ 1 \min $ 电阻 $ R_2 $ 产生的热量为

36
$ \mathrm{J} $。答案
36
解析
闭合开关$S$,断开开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测通过$R_1$的电流。由$I = \frac{U}{R}$可得,电源电压$U = I_1R_1 = 0.3\mathrm{A} × 10\Omega = 3\mathrm{V}$。
再闭合开关$S_1$时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过$R_1$的电流仍为$0.3\mathrm{A}$。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过$R_2$的电流$I_2 = I - I_1 = 0.5\mathrm{A} - 0.3\mathrm{A} = 0.2\mathrm{A}$。
通电$1\min$电阻$R_2$产生的热量$Q = W = UI_2t = 3\mathrm{V} × 0.2\mathrm{A} × 60\mathrm{s} = 36\mathrm{J}$。
36
再闭合开关$S_1$时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过$R_1$的电流仍为$0.3\mathrm{A}$。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过$R_2$的电流$I_2 = I - I_1 = 0.5\mathrm{A} - 0.3\mathrm{A} = 0.2\mathrm{A}$。
通电$1\min$电阻$R_2$产生的热量$Q = W = UI_2t = 3\mathrm{V} × 0.2\mathrm{A} × 60\mathrm{s} = 36\mathrm{J}$。
36
5. 小明家的电饭煲电源线坏了,他在网上新买了一根。使用时闻到橡胶的焦煳味,他立即拔下电源插头,发现这根电源线很热,其他用电器仍然正常工作。你认为引起电源线过热的原因可能是(
A.电路电压过高
B.新买的电源线过细
C.新买的电源线过粗
D.新买的电源线过短
B
)。A.电路电压过高
B.新买的电源线过细
C.新买的电源线过粗
D.新买的电源线过短
答案
B
解析
【解析】
其他用电器正常工作,说明电路电压正常,故A选项错误;
电饭煲与电源线串联,工作时电流大小相同。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,在电流$I$和通电时间$t$相同的情况下,电阻$R$越大,产生的热量越多:
电源线过细时,其横截面积小,电阻大,相同时间内产生的热量多,会导致过热,故B选项正确;
电源线过粗时,横截面积大,电阻小,产生的热量少,不会过热,故C选项错误;
电源线过短时,长度小,电阻小,产生的热量少,不会过热,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律的应用、影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合生活中电源线过热的实际问题,考查焦耳定律及影响电阻大小因素的应用,需结合串联电路电流特点分析各因素对导线发热的影响,注重知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
其他用电器正常工作,说明电路电压正常,故A选项错误;
电饭煲与电源线串联,工作时电流大小相同。根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,在电流$I$和通电时间$t$相同的情况下,电阻$R$越大,产生的热量越多:
电源线过细时,其横截面积小,电阻大,相同时间内产生的热量多,会导致过热,故B选项正确;
电源线过粗时,横截面积大,电阻小,产生的热量少,不会过热,故C选项错误;
电源线过短时,长度小,电阻小,产生的热量少,不会过热,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
焦耳定律的应用、影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合生活中电源线过热的实际问题,考查焦耳定律及影响电阻大小因素的应用,需结合串联电路电流特点分析各因素对导线发热的影响,注重知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
6. 某款家用茶具煮茶时的电阻为 $ 55 \Omega $,在家庭电路中正常工作的情况下通过茶具的电流是
4
$ \mathrm{A} $。煮一壶茶用了 $ 5 \min $,在此过程中,电流产生的热量为$2.64× 10^{5}$
$ \mathrm{J} $。(已知家庭电路电压为 $ 220 \mathrm{V} $)答案
4 $2.64× 10^{5}$
解析
已知家庭电路电压$U = 220\,\mathrm{V}$,茶具电阻$R = 55\,\Omega$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过茶具的电流:
$I=\frac{220\,\mathrm{V}}{55\,\Omega}=4\,\mathrm{A}$
煮茶时间$t = 5\,\min=5×60\,\mathrm{s}=300\,\mathrm{s}$,根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,电流产生的热量:
$Q=(4\,\mathrm{A})^{2}×55\,\Omega×300\,\mathrm{s}=16×55×300\,\mathrm{J}=2.64×10^{5}\,\mathrm{J}$
4;$2.64× 10^{5}$
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过茶具的电流:
$I=\frac{220\,\mathrm{V}}{55\,\Omega}=4\,\mathrm{A}$
煮茶时间$t = 5\,\min=5×60\,\mathrm{s}=300\,\mathrm{s}$,根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,电流产生的热量:
$Q=(4\,\mathrm{A})^{2}×55\,\Omega×300\,\mathrm{s}=16×55×300\,\mathrm{J}=2.64×10^{5}\,\mathrm{J}$
4;$2.64× 10^{5}$
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