有一个电动机接在电压为6V不变的电源上,用手捏住电动机不让它转动,电流为3A,松手后电动机稳定转动,电流为0.3A。求:
(1)电动机转动时,每分钟线圈产生的热量;
(2)电动机转动时的机械功率。
如图所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 不相等。
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是 。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化, (选填"甲"或"乙")容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 (选填"大"或"小"),导体中产生的热量越多。
如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是( )
A. |
两容器中电阻产生的热量相同 |
B. |
右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 |
C. |
右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 |
D. |
右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 |
如图所示,电源电压恒定, 、 为定值电阻, ,灯泡 标有“ ”字样。
(1)当 、 、 都闭合时,灯泡 正常发光,电流表示数为 ,电路消耗的总功率为 ;
(2)当 闭合, 、 断开时,电压表示数为 ,则 的阻值为 ,通电 产生的热量为 。
为了探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关,设计了如图1所示实验,三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油,瓶塞上各插 1 根玻璃管,瓶内各装 1 根电阻丝。已知电阻丝R甲 > R乙,R乙=R丙 。
(1)实验中可以通过 来判断电流产生热量的多少。
(2)为了探究产生的热量与电阻的关系,应选择的电阻丝为 。
(3)闭合开关后,在相同的通电时间内,产热最少的电阻丝是 。
(4)利用图2装置也可探究电流通过导体时产生热量与 的关系,当通过R1的电流是2A时,10s内电流通过R1产生的热量是 J。
英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验,研究电流产生的热量,提出了焦耳定律,焦耳定律可用公式 来表示。某家庭单独使用电饭锅,用时 ,电能表的示数由图甲示数变成图乙示数,则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为 。
电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热 |
B.导线散热比电烙铁快 |
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 |
D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻 |
如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同)。瓶中的电阻采用金属丝。
(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与 进行对比。
材料 |
铜 |
铝 |
钨 |
镍铬合金 |
电阻(欧 |
0.0175 |
0.029 |
0.053 |
1.0 |
(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是 (允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关,为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”,所用的实验器材有:电压为6V的电源,电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个;与U形相连的塑料盒一个,盒内密封着空气盒内电阻丝的阻值为10Ω;导线若干。
(1)用笔画代替导线,将图中的电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端。(选填“a”或“b”)
(3)该实验是通过 来反映电流通过电阻丝产生热量的多少。
(4)该同学设计实验时,将三次实验的通电时间均设定为15s,三次实验预设的电流值分别是I1、I2和I3,则该同学进行第一次实验的操作是:闭合开关, 。
在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中,实验装置如图所示,两烧瓶A、B中煤油质量相等,两只温度计的示数相同,电阻丝的阻值R1>R2。
(1)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过________体现出来的。实验中采用这种电路连接方式的目的是________________________。
(2)烧瓶中不装水而装煤油,是因为水的比热容较________。开关接在干路上,是为了控制________相同。
(3)闭合开关后,发现B中温度计的示数上升较快,则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量________,由此得出的实验结论是________________________________________。
(4)实验中有同学提议利用该装置“比较水和煤油的吸热能力”,则他们应将其中的一个烧瓶中的煤油换成相同________的水,并使A、B两烧瓶中电阻丝的阻值________。
(5)若B瓶中的温度计示数变化了10℃,电阻丝R2消耗了3.15×10-3kW·h的电能,则烧瓶中煤油的质量是________。[已知c煤油=2.1×103J/(kg·℃),不计热损失]
用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示。将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度。正确的是( )
A.甲导体的温度升高得多 |
B.乙导体的温度升高得多 |
C.甲、乙两导体升高的温度相同 |
D.条件不足,无法判断 |
如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,电压表量程为0~15V.闭合开关S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数U与滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R1的阻值为10Ω
C.R1的功率变化范围是1.6W~14.4W
D.滑片在中点时,在10s内电流通过滑动变阻器R2产生的热量为36J
电炉丝断了,去掉1/5后,仍然接在原来的电源两端,则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.5︰4 |
B.1︰5 |
C.5︰1 |
D.4︰5 |
下列说法中正确的是( )
A.额定功率越大的用电器,正常工作时消耗的电能就越多 |
B.家中同时使用的用电器越少,家庭电路中总电流就越大 |
C.家庭电路中的电能表上的示数显示了家庭电路的总功率 |
D.电炉子工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉子的导线并不太热,是因为电炉丝中电阻比导线中电阻大得多 |