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. 焦耳定律习题（含答案）
一、单选题(本大题共6小题，共12.0分)
1.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.
电风扇 B.
电饭锅 C.
电视机 D.
洗衣机
2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有
关”时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的
电阻丝产生热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，
使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电
阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图
示对应的步骤探究是（）
A.通电导体产生的热量与导体电阻的关
系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系
3.电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是（）
A.导线的电阻小
B.导线中的电流大
C.电炉丝的电阻小
D.电炉丝中的电流大
4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（）
A.收音机
B.电熨斗
C.电风扇
D.洗衣机
5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.
家庭电扇 B..
笔记本电脑 C.
洗衣机 D.
电饭锅
6.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.
微波炉 B.
电熨斗 C.
电风扇 D.
洗衣机
二、填空题(本大题共3小题，共6.0分)
7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J，电能转化成的机械能是______ J．8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J．
9.大量实验表明，通电导线周围存在______ ，这一现象叫作电流的磁效应．
初中物理试卷第2页，共14页
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三、实验探究题(本大题共5小题，共30.0分)
10. 二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．电阻丝R 1=5Ω，R 2=10Ω．用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”．
（1）将二个电阻丝串联起来的目的是使 ______ 和 ______ 相同．
（2）某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格，并填上了实验前已知的信息： 电流 I 通电时间 t 电阻 R/Ω 煤油初温 t 1/℃ 煤油末温 t 2/℃ 煤油升高的
温度△t/℃ ______
相同 相同
5 10
表格中最后一栏应该设置的项目是 ______ ．
（3）实验中发现甲瓶温度计示数变化较小，乙瓶温度计示数变化较大．由此可以得出的结论是 ______ ．
（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，对实验带来的好处是 ______ ． 11. 如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R 乙的电阻丝，瓶中插入温度计a 、b
（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油．闭合开关一段时间，可以通过温度计 ______ 情况，判断电阻丝产生热量的多少．此方案是探究 ______ 和时间相同时，电
流通过电阻丝产生的热量与 ______ 大小的关系．
（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R 甲 ______ R 乙时，可以比较不同物质的吸热能量．若温度计a 比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲 ______ c 乙．
12. 为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R 1＞R 2 R 3=R 4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲所示的两个方
案．
（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟 ______ 关系．
（2）乙方案可探究______ 和通电时间一定时，电流产生的热量跟______ 关系．（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油______ 的多少反映出来的，这种研究问题的科学方法叫做______ 法．
13.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应
电阻大小的关系”
（1）在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油，
使A和B中的电阻丝阻值不同，闭合开关一段时间后，
通过观察______ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系，
这种探究方法叫______ （选填“转换法”“类比法”或“控制
变量法”）．
（2）实验过程中发现实验现象并不明显，以下原因解释
不合理的是______ （选填字母代号）
A．电源电压太低B．A和B中的电阻丝阻值相差很大C．装置气密性不好
（3）若用如图装置来进一步测量煤油的比热容，必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油，
还必须要使A和B中的电阻丝阻值______ （选填“相同”或“不同”）．通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2：1，则装水的是烧瓶______ （选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为______ J/（kg•℃），请列举一个有关水的比热容特性的应用实例______ ．
14.小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图甲、乙所示的实验装置，烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油，烧瓶中金属丝A、B的电阻R A ＜R B，插入相同的温度
计．
（1）在进行甲图所示实验时，小明闭合开关一段时间后，发现两烧瓶中温度计示数均无变化，他将电压表的负接线柱与a接线柱连接，电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接，从而检查此两点间有无电压，对应出现的电压表有无示数如表所示．
电路各点间aj ai ah ag af ae ad ac ab
电压表示数有有有有有无无无无
根据以上信息可判断电路出现的故障是______ ；（选填选项前的字母）
A．开关接触不良B．滑动变阻器短路
C．导线ef断路D．金属丝B断路
（2）小明排除电路故障后继续实验，电路接通后，______ 温度计示数升高得快；（选填“P1”或“P2”）
（3）在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验（两图中滑动变阻器的滑片位置不变），比较P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与______ 是否有关．
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四、计算题(本大题共6小题，共48.0分)
15. 一台电热水器的铭牌如表所示，如果水箱中的水初始温度是20℃，（假设消耗的电
能全部被水吸收，转化为水的内能）[已知：c 水=4.2×103
J/（kg •℃）]求： （1）电热水器在正常工作时的电流是多大？（保留一位小数）
（2）热水器装满10kg 的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收多少热量？ 额定电压/V 220 容积/L 10 频率/Hz 50 超温保护/℃ 120 额定功率/kW
3
（3）这个过程，电热水器正常工作至少多长时间？但实际上加热时间总是比你所求得结果长得多，请你写出产生这种现象的原因．（写出一个即可） 16. 如图所示是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不变，水的比热
容c 水=4.2×103
J/（kg •℃），水的密度
1.0×103kg/m 3
．求
（1）电热壶电阻丝的电阻；
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L 水从30℃加热到100℃所需要的时间；
（3）当电压为198V 时，电热壶的实际功率．
17. 为了测定额定功率为1600W 的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加入质量为2kg 的水，让热水器正常工作5min ，测得水温从20℃上升到70℃，求：（c
水=4.2×103 J/（kg ．℃）
，天然气的热值为4×107
J/m3） （1）水吸收了多少热量；
（2）该热水器正常工作时的效率；
（3）若此过程改用天然气来加热，则至少需要多少m 3
天然气（设该热水器的效率不变）． 18. 如图所示是湖北襄阳一位25岁农民自建的“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电，这组光伏发电设备白天有阳光照射时每
小时可发电 1.75×108
J ，若夏天太阳光平均每天照射的时间为10h ．则
（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使多少kg 的
水温度升高50℃[c 水=4.2×103
J/（kg •℃）]
（2）若每天得到的电能全部由燃烧天然气获得，则需要完全燃烧多少m 3
的天然气？（天
然气的热值q=3.5×107J/m 3
）
（3）请你说出一点太阳能的好处．
19. 家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，如图所示是某品牌电磁炉的铭牌，请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题： （1）1标准大气压下，锅内装有2.5L 温度为20℃的水，给电磁炉通电7min 能把水加热到沸腾，水至少吸收多
少热量[水的密度为 1.0×103kg/m 3
，水的比热容为
4.2×103
J/（kg •℃）]？
（2）正常工作时通过电磁炉的电流为多少？
（3）此电磁炉烧开水时的效率是多少？（答案保留1位小数）
20. 某家庭把一只标有“220V 1000W ”的电水壶接入照明电路，将质量为5kg 的水由
20℃加热到60℃，不计热量损失，c 水=4.2×103
J/（kg •℃），求： （1）水吸收的热量；
（2）电水壶电热丝的电阻；
（3）电水壶工作的时间．
焦耳定律习题（含答案）
【答案】
1.B
2.B
3.A
4.B
5.D
6.B
7.9；711
8.1×104
9.磁场
10.电流；通电时间；质量/kg；质量/kg；电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；加热时间短
11.升高；电流；电阻；=；小于
12.电阻；电阻；电流；温度升高；转换
13.温度计示数；转换法；B；相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖
14.C；P2；电流
15.解：（1）由P=UI可得，电热水器在正常工作时的电流：
I==≈13.6A；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃-20℃）=2.1×106J；
（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，
由Q=W=Pt可得，需要的最少加热时间：
t′====700s，
因为热量会以热传递的形式转移给容器、空气等，所以实际上加热时间总是比所求得结果长得多．
答：（1）电热水器在正常工作时的电流是13.6A；
（2）热水器装满10kg的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收2.1×106J的热量；（3）这个过程，电热水器正常工作至少700s；热量会以热传递的形式转移给容器、空气等．
16.解：（1）由电热壶的铭牌可知，额定功率P=1000W，额定电压U=220V，
由P=可得，电热壶电阻丝的电阻：
R===48.4Ω；
（2）水的体积：V=1L=1×10-3m3，
由ρ=可得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；
水从30℃加热到100℃，水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-30℃）=2.94×105J；
不考虑热损失，则电热壶消耗的电能：W=Q吸=2.94×105J；
电热壶正常工作时的功率为1000W，由P=可得需要的时间：
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t===294s；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率：
P实===810W．
答：（1）电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω；
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间为294s；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率为810W．
17.解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0），
=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）
=4.2×105J．
（2）由P=得：热水器正常工作5min所消耗的电能：
W′=Pt′=1600W×5×60s=4.8×105J．
η=×100%=×100%=87.5%．
（3）由于该热水器的效率不变，若此过程改用天然气来加热，则Q 放===4.8×105J．
由q=得：V===1.2×10-2m3．
答：（1）水吸收了4.2×105J 的热量；
（2）该热水器正常工作时效率为87.5%；
（3）至少需要1.2×10-2m3天然气．
18.解：（1）一天得到的电能：
W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J，
水吸收的热量：
Q=1.75×109J×60%=1.05×109J，
由Q=cm△t 得水的质量：
m===5×103kg；
（2）由Q放=Vq得天然气的体积：
V====50m3；
（3）使用太阳能，无污染，并且利用天然能源，取之不尽，用之不完，可以节约有限的化石能源．
答：（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使5×103kg的水温度升高50℃；（2）需要完全燃烧50m3的天然气；
（3）无污染；取之不尽，用之不完．
19.解：
（1）由密度公式ρ=可知水的质量：
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m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：
Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；
（2）由电磁炉铭牌知其额定电压220V，额定功率2100W，
由P=UI可得，正常工作时通过电磁炉的电流：
I==≈9.5A；
（3）由P=可得，烧水时电磁炉工作消耗电能：
W=P额t=2100W×7×60s=8.82×105J，
所以电磁炉烧水时的效率：
η=×100%=×100%≈95.2%．
答：（1）水至少吸收8.4×105J的热量．
（2）正常工作时通过电磁炉的电流9.5A．
（3）此电磁炉烧水时的效率是95.2%．
20.解：
（1）由题水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J；
（2）由P=可得电水壶电热丝的电阻：
R===48.4Ω；
（3）电水壶接入照明电路中正常工作，不计热量损失，Q吸=W=Pt，
所以电水壶工作的时间：
t===840s．
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）电水壶电热丝的电阻为48.4Ω；
（3）电水壶工作的时间为840s．
【解析】
1.
解：
电风扇和洗衣机主要是把电能转化为机械能；电视机主要把电能转化为光和声音；只有电饭煲是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意．
故选B．
要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．
本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题．
2.
解：如图，通过电阻的电阻相同，通电时间相同，由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，则通过电阻的电流不同，根据控制变量法可知：电阻的导体的长度、电阻相同，通电时间相同，所以探究的是电流产生热量跟电流的关系．
故选B．
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分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析．
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注意该实验中控制变量法和转换法的应用，是中考物理常见题型．
3.
解：
根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线．所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误．
故选A．
电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断．
本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的．
4.
解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不合题意；
B、电熨斗工作时，主要将电能转化为内能，符合题意；
CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作，将电能转化为机械能，不合题意．
故选B．
电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．
本题考查了用电器中的能量转化，要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机，把电能转化为机械能．
5.
解：A、电风扇利用电动机带动工作，即将电能主要转化为了动能，故错误；
B、电视机工作时将电能转化为光能和声能，故错误；
C、洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故错误；
D、电饭锅是利用了电流的热效应来加热的，故D正确．
故选D．
当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利影响．任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应．
主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．
6.
解：
A、微波炉主要是把电能转化为电磁波，不是利用电流热效应，故A错误；
B、电熨斗是将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B正确；
C、电风扇是将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故C错误；
D、洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故D错误．
故选B．
电流具有热效应、磁效应和化学效应；电流的热效应就是把电能转化为内能．
本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化．是一道基础题．
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7.
解：
电动机工作2min消耗的电能：
W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J，
在2min内线圈产生的热量：
Q=I2Rt=（0.5A）2×0.3Ω×120s=9J；
电能转化成的机械能：
W机械=W-Q=720J-9J=711J．
故答案为：9；711．
（1）已知电压与电流，由功的公式W=UIt可求出电动机消耗的电能；
（2）利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出电动机线圈产生的热量；
（3）电动机消耗的电能与电动机线圈产生的热量之差等于电动机转化的机械能．
本题考查了电动机消耗电能、线圈产生的热量、电动机转化机械能的计算，要知道电动机消耗的电能等于电动机线圈产生的热量与转化的机械能之和．
8.
解：电流产生的热量：
Q=I2Rt=（1A）2×100Ω×100s=1×104J．
故答案为：1×104．
知道通过电阻丝的电流、电阻丝的阻值和通电时间，根据焦耳定律公式Q=I2Rt求出电流产生的热量．
本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，只要记住公式Q=I2Rt即可正确解答，属于基础性题目，比较简单．
9.
解：
丹麦物理学家奥斯特在1820年发现：通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应．故答案为：磁场．
奥斯特实验：在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场．
本题是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．
10.
解：（1）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相等，阻值R1的电阻丝两根，阻值R2的电阻丝两根（R1＞R2），电阻不等，由此可知，甲图可以探究当电流和通电时间相同时，电流产生热量跟电阻的关系；
（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等，故最后一栏为“质量/kg”；
（3）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流相同．通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；
（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，由Q=cm△t可知，升高相同的温度，吸热比较少，加热时间短．
故答案为：（1）电流；通电时间；（2）质量/kg；（3）电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）加热时间短．
（1）图中，两电阻串联，电路中的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可判断产生热量与什么物理量有关；
（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等；
（3）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通
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电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同；
（4）根据Q=cm△t分析．
采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．
11.
解：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变．故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；
（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容．
故答案为：（1）升高；电流；电阻；（2）=；小于；
（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．
（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量跟通电时间的关系时，控制电流和电阻不变．
（3）相同质量的物质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小．掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．
12.
解：
（1）由图甲知，两电阻丝串联，通过的电流相同、通电时间相同，两电阻的阻值不同，所以可探究的问题是在通过的电流一定时，电热与电阻的关系；
（2）由图乙知，两电阻丝并联，并且两电阻的阻值、通电时间相同，探究的问题是在电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系；
（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来．
这种研究问题的科学方法叫做转换法．
故答案为：（1）电阻；（2）电阻；电流；（3）温度升高；转换．
（1）（2）分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式（串联时电流相同、通电时间相同），并结合焦耳定律找出相同的量和不同的量，据此分析得出答案．
（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来．
本题考查了控制变量法和转化法的应用，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．
13.
解：（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；这种探究方法叫转换法；
（2）根据焦耳定律可知，电热与电阻有关，阻值相差越大，电热相差越明显，故选B；（3）由Q=I2Rt可知，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t可知，温度计升高的示数越小，比热容越大，故装水的是烧瓶B；
由于水和煤油吸收的热量相同，所以Q1=Q2，即c1m1△t1=c2m2△t2，则
=2，解得c煤油=2.1×103J/（kg•℃）；
热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性．
故答案为：（1）温度计示数；转换法；（2）B；（3）相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖．
（1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，这种探究方法叫转换法．
（2）电热和电阻有关，当电流和能电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多．（3）由Q=I2Rt可知，电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t即可求出煤油的比热容．
本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．
14.
解：
（1）①aj间有电压，说明电源没有问题；
②ai间有电压，说明导线ji没有断路；
③ah间有电压，说明金属丝A没有断路；
④ag间有电压，说明导线gh没有断路；
⑤af间有电压，说明金属丝B没有断路；
⑥ae间没有电压，说明导线fe断路；
⑦ad间没有电压，说明滑动变阻器或者导线fe断路；
⑧ac间没有电压，说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路；
⑨ab间没有电压，说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路．
综上可知，导线ef断路．
（2）由图可见，A、B两段电阻丝串联，通过的电流相等，由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻R A＜R B，根据Q=I2Rt，所以金属丝B产生的热量多，因此P2温度计示数升高得快．
（3）甲乙两图中，通过电阻R A的电流不同，比较相同通电时间内，P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关．
故答案为：（1）C；（2）P2；（3）电流．
（1）电压表是测量电压的仪表，电源是提供电压的装置，电压表如果有示数，说明电压表和电源两极连接的部分没有断路；电压表如果没有示数，说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路．
（2）两段电阻丝串联，通过的电流相等，根据焦耳定律的内容可知：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．
（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系．
本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验，尤其是电路故障的判断是个难点，难度较大．
15.
（1）电热水器在正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出其电流；
（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，根据Q=W=Pt求出最短加热时间，然后根据热量的散失回答实际加热时间比计算加热时间长的原因．
本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，从表格中获取有用的信息是
.
关键．
16.
（1）由铭牌可知，电热壶的额定电压和额定功率，根据P=可求出电热壶电阻丝的电阻；
（2）已知水的体积，利用m=ρV求水的质量，再利用Q吸=cm△t求水吸收的热量；不考虑热损失时，利用Q吸=W=Pt求出加热时间；
（3）电热壶电阻丝的电阻不变，根据P=可求出当电压为198V时，电热壶的实际功率．
本题为电学和热学的综合计算题，根据电热水壶的铭牌找出其额定电压与额定功率是正确解题的前提，熟练应用电功率的变形公式、吸热公式是正确解题的关键．
17.
（1）由吸热公式Q=cm△t可以求出水所吸收的热量．
（2）利用W=Pt求出电热水器正常工作5min所消耗的电能，然后利用η=即可求效率．
（3）已知热量和天然气热值，可利用公式V=计算体积．
掌握住吸收的热量的计算公式、电功率的变形公式、效率公式，直接计算即可，难度不大．
18.
（1）根据题意求出水吸收的热量，再根据Q=cm△t求出水的质量；
（2）根据W=Q放=Vq求出天然气的体积；
（3）为了达到“环保、绿色、节能”，我们应该使用一些新技术、新能源和新材料．如太阳能的利用，有利于节能．
本题考查能量转化、热量计算、以及环保节能方面的了解和掌握．太阳能的利用，无污染，并且有利于节能．
19.
（1）由密度公式求出水的质量，然后应用热量公式求出水吸收的热量．
（2）根据电磁炉铭牌知其额定电压和额定功率，由P=UI计算正常工作时通过电磁炉的电流．
（3）先计算电磁炉工作消耗电能，再应用效率公式可以求出电磁炉的效率．
本题考查了密度公式、热量公式、功率公式与效率公式的应用，从电磁炉铭牌上获取有用信息是解题的关键．
20.
（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）已知电水壶的额定电压和额定功率，由P=计算电水壶电热丝的电阻；
（3）由题根据Q=W=Pt计算电水壶工作的时间．
本题考查了热量、电阻和电功的计算，关键是熟练运用公式．
中考物理复习焦耳定律 一．解答题（共12小题） 1．（2010•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量_________（选填“相等”或“不等”）的_________（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系；实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择_________来进行实验． 2．（1999•绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路（填“a”或“b”）． 3．（2012•德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小． （1）实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_________水的比热容．（选填“大于”或“小于”）． （3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_________．（4）该实验中用到的研究物理问题的法是_________． 4．（2012•肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”． （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） （2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a_________R b 1
. . 焦耳定律习题（含答案） 一、单选题(本大题共6小题，共12.0分) 1.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（） A. 电风扇 B. 电饭锅 C. 电视机 D. 洗衣机 2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有 关”时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的 电阻丝产生热量越多，容器内空气受热膨胀越明显， 使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电 阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图 示对应的步骤探究是（） A.通电导体产生的热量与导体电阻的关 系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系 3.电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是（） A.导线的电阻小 B.导线中的电流大 C.电炉丝的电阻小 D.电炉丝中的电流大 4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（） A.收音机 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机 5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A. 家庭电扇 B.. 笔记本电脑 C. 洗衣机 D. 电饭锅 6.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（） A. 微波炉 B. 电熨斗 C. 电风扇 D. 洗衣机 二、填空题(本大题共3小题，共6.0分) 7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J，电能转化成的机械能是______ J．8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J． 9.大量实验表明，通电导线周围存在______ ，这一现象叫作电流的磁效应． 初中物理试卷第2页，共14页
焦耳定律习题 1.下列关于电功的说法中，错误的是（ ） A.导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B.电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程 C.电流做功消耗的能量，由电源来供给 D.电功就是电能 2．关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( ) A ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，且W ＝Q B ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，但W 不一定等于Q C ．W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立 D ．W ＝UIt 在任何电路中成立，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中成立 3.图1为甲、乙两灯泡的I -U 图像，根据图像，计算甲、乙两灯 泡并联在电压为220 V 的电路中时实际发光的功率约为( ) A ．15 W,30 W B ．30 W,40 W C ．40 W,60 W D ．60 W,100 W 4．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替 运行。一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化 的关系如图2所示，此空调器运行1小时用电( ) A ．1.0度 B ．1.5度 C ．2.0度 D ．2.5度 5．如图3所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路 中，甲电路两端的电压为8 V ，乙电路两端的电压为16 V 。 调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的 功率分别为P 1和P 2，两电路中消耗的总功率分别为P 甲和 P 乙，则下列关系中正确的是( ) A ．P 甲
P 乙 C ．P 1>P 2 D ．P 1＝P 2 6.有两个灯泡L 1、L 2，额定电压皆为6 V ，额定功率分别为6 W 、3 W ，将它们接在电 路中，下列说法正确的是( ) A ．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W B ．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W C ．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W D ．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W 7．四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度， 下列结论中正确的是( ) A. A 灯、B 灯一样亮，C 灯次之，D 灯最暗 B. A 灯最亮，C 灯次之，B 与D 灯最暗且亮度相同 C. A 灯最亮，B 与C 灯一样亮，D 灯最暗 D. A 与B 灯一样亮，C 与D 灯一样亮，但比A 与B 灯暗些 8．如图所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则 电阻之比R 1∶R 2∶R 3是（ ） A ．1∶1∶1 B ．4∶1∶1 C ．1∶4∶4 D ．1∶2∶2
电功率和热功率 1．一台电动机，额定电压为100 V ，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A ，则电动机因发热损失的功率为( ) A ．500 W B ．25 W C ．1 000 W D ．475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P ＝I 2r ＝52×1 W ＝25 W ，B 正确，A 、C 、D 错误． 电功和电热 2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I 2 ，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q ＝I 2Rt 得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的12 ，时间不变，则热量变为原来的12 .C 正确． 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3．如图263所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50 V 通过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010 A ＝5 A
即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V 输入电动机的功率P 入＝I M ·U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20 W 电动机输出的机械功率P 出＝P 入－P 热＝530 W (时间：60分钟) 题组一 电功和电功率 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2 R ；③P ＝U 2R ；④P ＝W t ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D ．以上均不正确 答案 AB 解析 P ＝UI 、P ＝W t 适用于任何电路的电功率的计算，而P ＝I 2R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P ＝I 2R 适用于任何电路的热功率的计算，P ＝UI 、 P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确． 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W ”和“20 Ω，40 W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2 000 答案 C 解析 由公式P ＝I 2R 得：I ＝ P R ，所以I 1∶I 2＝5∶10. 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了
1、（2008•扬州）在“探究影响电流热效应的因素”活动中，海洋同学为了研究通电导体电阻的大小对产生热量多少的影响，设计的正确方案是：选择两个阻值_________不相等（选填“相等”或“不相等”）的电阻丝，控制通过两个电阻丝的电流相等________（选填“相等”或“不相等”），通电时间相等，比较产生 热量多少．于是他找来两段材料、粗细相同，长短不 同的电阻丝分别绕制成两个外形相同，长度不同的电 阻圈串联在电路中，同时将火柴棒分别插入两个电阻 圈中，如图所示，他想通过火柴被点燃的先后来比较 产生热量多少．当电路接通后，他发现两根火柴几乎 同时被点燃，于是得到电阻大小对产生热量多少没有 影响的结论．你根据掌握的知识，判断他的结论是不正确__________（选填“正确”或“不正确”）的，请分析他实验时火柴被同时点燃的主要原因是 ________________________________整个电阻丝产生的热量没有全部给火柴加热 2、（2009•郑州）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．温度计显示煤油的温度． （1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_______相等． （2）小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”．对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（D） A．因为煤油有颜色便于观察B．因为煤油有比较大的热值 C．因为煤油有比较小的密度D．因为煤油有比较小的比热容 （3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______大，产生的热量越多． 3、在探究电流的热效应时，甲、乙两名同学分别设计如图甲、乙所示的电路．在A、B 两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，插入温度计用来显示煤油的温度．A瓶中浸泡的电阻丝的阻值大于B瓶中电阻丝的阻值．
二、选择题 10、如图是某家用电器部电路结构图,其中R1R2为加热电阻丝,(R1>R2)，下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说确的是 A甲的连接方式,发热功率最小 B 乙的连接方式,发热功率最大 C 丙的连接方式,发热功率最小 D 丁的连接方式,发热功率最大 11、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( ) A、45J B、220J C、2700J D、9900J 12、关于电流通过导体时产生的热量，以下说确的是 A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间产生的热量越多 B．根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间产生的热量越少 C．根据Q=UIt可知，相同时间，相同时间产生的热量与电阻无关 D．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间产生的热量越多 13、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光。则通电1分钟，小灯泡产生的热量是（） Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断 14、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是 15、在图3所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为5：3；当开关S1闭合、S2断开时，电压表V1、V2的示数之比为3：2。在后一种情况下的全部通电时间，电阻R1与R3产生的热量之比为 A. 2：3 B．1：3 C．3：2 D. 2：1 16、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成 A．电风扇 B．电铃 C．电炉 D．发电机
焦耳定律练习题 一、填空题 1、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。 2、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压 不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是 处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时， 电路功率为P2，则P1∶P2＝。 3、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑 动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1的阻值是Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是＿＿＿W，此时，电阻 R1在10min内产生的热量为______J 二、选择题 4、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用， 每分钟产生的热量是( ) A、45J B、220J C、2700J D、9900J 4、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电 阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光。则通电 1分钟，小灯泡产生的热量是（） Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断 … 5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是（） 6、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成（） A．电风扇B．电铃C．电炉D．发电机 7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作1S消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（） A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J 8、有两根阻值分别为的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相同时间内产生的热量最大的是（）
中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案) 一、单选题 1．图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释，正确的是（） A．甲图是某物体的熔化图像，其固态的比热容大于液态的比热容 B．乙图是电阻和通电时间一定时，电热Q与电流I的关系图 C．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比 D．丁图是灯丝电阻的U﹣I图像，说明灯丝电阻随温度的升高而增大 2．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则（） A．甲、乙、丙三个容器内的导体，电流相等 B．通电一段时间后，U形管中液面高度变化最大的是乙 C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 3．如图所示，甲乙两个瓶中的电阻丝R1、R2分别为5Ω、10Ω，两瓶内装有初温相同的等量的煤油，将R1、R2串联并通电一段时间，读出甲乙两支温度计的读数．这是探究（）
A．电热与电流的关系B．电热与电阻的关系 C．电热与通电时间的关系D．电热与电压的关系 4．如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（） A．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 B．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系 C．乙实验通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度比右侧的小 D．甲、乙两次实验都应用了控制变量法 5．对于我们所学的电学知识，下列说法正确的是（） A．电视机的后盖有许多孔，是为了通风散热 B．家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路 C．所有用电器的外壳都必须接地 D．开光必须接在电灯和零线之间 6．如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生热量是（） A．电风扇最多B．电视机最多C．电烙铁最多D．一样多 7．如图所示电路中，R2=20Ω．当S1断开S2闭合时，电流表的示数为0.3A，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.9A，则下列说法正确的是（） A．电源电压为9V B．R1的阻值为15Ω C．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为36J D．当S1、S2都闭舍时，电路中的总电阻为30Ω 8．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，这是主要是因为（）
计算题 1．如图所示电路中，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。电源电动势E=20Ｖ、内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10Ｖ。已知电动机线圈电阻R M=1Ω，求： （1）电路中的电流为多少？ （2）电动机输出的功率为多少？ （3）电动机的效率？ 2．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计．水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量 为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用 g表示)则： (1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？ (2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？ 3．如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光， 求：(1)流过电灯的电流是多大？ (2)电动机两端的电压是多大？ (3)电动机输出的机械功率是多少。 4．如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，电动机刚好正常工作。若电源的电动势为6V。求： （1）电源内阻r； （2）当电键K闭合时，电动机正常工作的电压和功率； （2）电动机正常工作时输出的机械功率。
5．如右图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d=40 cm.电路电压恒为U=24V ，电阻R=16Ω。闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射 入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C ，质量为m=2×10-2 kg ，不考虑空气阻力。 求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？ （2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g=10 m/s 2) 6． 如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF. （1）闭合开关S ，求稳定后通过R 1的电流； （2）然后将开关S 断开，求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R 1的总电量； （3）如果把R 2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化， 求开关闭合并且电路稳定时，R 2消耗的最大电功率． 7．如图所示电路中，电阻R 1=R 2=R 3=12Ω，当电键S 断开时，电压表的示数为6V ；电键S 接在b 点时，电压表的示数是7.8V 。求：(电压表的内阻非常大，流过电压表 的电流可忽略不计) (1)电键S 接a 点时电压表的示数 (2)电源的电动势和内阻 (3)电键S 接在b 点时，电源总功率和电阻R 3的功率 8．如图所示的电路中，所用电源的电动势E=4V ，内阻r=1.0Ω，电阻R 1可 调。现将R 1调到3Ω后固定．已知R 2=6Ω，R 3=3Ω。 （1）开关S 断开和接通时，通过R 1的电流分别为多大？ （2）为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值，应将 R 1的阻值调到多大？这时A 、B 间消耗的最大电功率为多少？ R S P E A B v 0
二、选择题 10、如图是某家用电器内部电路结构图,其中R1R2为加热电阻丝,(R1>R2)，下列电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,关于其大小说法正确的是 A甲的连接方式,发热功率最小 B 乙的连接方式,发热功率最大 C 丙的连接方式,发热功率最小 D 丁的连接方式,发热功率最大 11、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( ) A、45J B、220J C、2700J D、9900J 12、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是 A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内产生的热量与电阻无关 D．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 13、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光。则通电1分钟，小灯泡产生的热量是（） Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断 14、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。如下图所示电路中符合要求的是 15、在图3所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为5：3；当开关S1闭合、S2断开时，电压表V1、V2的示数之比为3：2。在后一种情况下的全部通电时间内，电阻R1与R3产生的热量之比为 A. 2：3 B．1：3 C．3：2 D. 2：1 16、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成 A．电风扇 B．电铃 C．电炉 D．发电机 17、有一标有“220V 或110V 500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示。其中B 为电热丝AC的中点抽头，下列说法中不正确的是（） A．将AB端与220V电源相连，功率为250W B．将AC端与220V 电源相连，功率500W C．将AC连在一起作为一个接线端，再将它和B 端与110V电源相连，功率为500W D．将AC端与110V电源相连，功率为250W 18、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（）
焦耳定律训练题之阳早格格创做 一、挖空题 1、电热毯是冬季北圆时常使用的与温设备，它是利用________去处事的.而估计机内皆拆有小风扇，它处事时把热气 氛驱走，那是为了________. 2、某加热拆置的处事本理如图所示， 二电阻丝的阻值相等，电源电压稳 定，它有加热战保温二个处事状态.当 启关S1接b，S2断启时，它是处于状 态，此时电路功率为P1；当启关S1接a，S2关适 时，电路功率为P2，则P1∶P2＝. 3、小刚刚用如图甲所示电路去商量电流与电压的 关系，关合启关S，将滑动变阻器的滑片P从a端 移至b端，电流表战电压表的示数变更关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1的阻值是Ω．真验时，电源电压脆持5V稳定，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是＿＿＿ W，此时，电阻R1正在10min内爆收的热量为 ______J 二、采用题 4、一只“220V 45W”的电烙铁，正在额定电压下使用，每分钟爆收的热量是( ) A、45J B、220J C、2700J D、9900J
4、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能仄常收光.则通电1分钟，小灯泡爆收的热量是（） Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法推断 5、家用电吹风由电效果战电热丝等组成，为了包管电吹风的仄安使用，央供：电效果不处事时，电热丝不克不迭收热；电热丝收热战不收热时，电效果皆能仄常处事.如下图所示电路中切合央供的是（） 6、电流利过导体时导体验收热，根据那个讲理可制成（）A．电风扇 B．电铃 C．电炉 D．收电机 7、一台电效果仄常处事时线圈二端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A.那台电效果仄常处事1S消耗的电能为W，爆收的热量为Q，则（） A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C．W=72200J， Q=200J D．W=72200J，Q=3800J 8、有二根阻值分别为的电阻丝，分别采与下图所示的四种要领接正在共一电源上后，相共时间内爆收的热量最大的是（）9、一个电炉接正在220V的电路上时用10min不妨烧启一壶火，若该接正在110V的电路上（忽略集热等果素效率），烧启那壶火需要的时间为（） A．10min B．20min C ．30min D．40min