焦耳定律实验典型例题含复习资料及解析

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。

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 。

多，因此右侧容器中的 U 形管液面高度差较大，故 D 错误。
故选 AC。
3．（2021 北京）下列四种用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电冰箱
B．电视机
C．电脑
D．电热水壶
【答案】D
【解析】当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。根据各用
电器的能量转化可做出判断。
强化知识点的达标问题精练
1. （2022 吉林长春）下列家用电器中利用电热工作的是（ ）
A. 电风扇
B. 洗衣机
C. 电饭锅
D. 吸油烟机
【答案】C
【解析】ABD．电风扇、洗衣机、吸油烟机主要是把电能转化为机械能，利用了电动机原理，故 ABD 不符
合题意；
C．电饭锅是把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，故 C 符合题意。故选 C。
光，此时灯泡 L 的电阻为______Ω；再闭合开关 S2，前后两次电流表的示数之比为 2:3，则电阻 R 的阻值为 ______Ω，电阻 R 在 10s 内产生的热量为______J。
【答案】 6 12 30J
【解析】灯泡 L 标有“6V 6W”字样，说明灯泡正常工作时电压为 6V，功率为 6W。根据功率公式 P
现象；如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置，已知 A、B 两点间的电压为 6V，R1=R2=R3=5Ω，
通电时间 2min，则 R1 与 R2 产生的热量相差________J。
【答案】 超导 288 【解析】20 世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了 0，这就是超导现象。 由图知，R2、R3 并联后再与 R1 串联，已知 R1=R2=R3=5Ω 由等值电阻并联的规律，R2、R3 并联后的总电阻 R23=0.5×5Ω=2.5Ω 电路的总电阻

焦耳定律知识点的例题及其解析【例1】生活中我们常遇到下列情形：电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，请你用学过的物理知识解释其原因。

答案：电炉丝与连接的铜导线串联，通过的电流和通电时间相等，但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多，根据Q＝I2Rt，电炉丝上产生的热量比铜导线上多得多，所以电炉丝热得发红，而铜导线却不怎么热。

【例题2】如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻。

在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。

答案：小；3.6×104。

解析：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：Q=Pt=1800W×（3×60s+20s）=3.6×104J。

【例题3】两个发热电阻R1：R2=1：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2= ；已知R1=10Ω，那它们并联在4V电路中后，两个电阻在100s内产生的热量是J。

答案：1：4；200。

解析：本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。

两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q=W=t求出两个电阻产生的热量。

（1）当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，R1、R2两端的电压之比：===；（2）已知R1=10Ω，R1：R2=1：4，所以R2=4R1=4×10Ω=40Ω，当两电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两个电阻在100s内产生的热量：Q总=W总=W1+W2=t+t=×100s+×100s=200J。

焦耳定律知识点总结典例导析【要点梳理】要点一、电流的热效应1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。

2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。

通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。

要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。

这是因为导体都有电阻。

导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。

如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。

3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）通电导体产生的热量跟电阻的关系如图15-10所示，甲、乙两个锥形瓶中的电阻丝的电阻R1、R2分别为5Ω和10Ω，两个瓶中装有等量的煤油，锥形瓶中温度计的示数变化反映电阻丝产生热量的多少。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。

通电一定时间后，比较两个温度计的示数变化情况。

你看到的现象说明了什么?实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。

（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。

在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。

你看到的现象说明了什么?实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。

要点二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。

这个规律叫做焦耳定律。

2．公式：Q=I2Rt要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。

2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻成反比。

课题焦耳定律教学目标1、知道电流的热效应、焦耳定律、电热的利用和防止。

2、通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关。

重点、难点重点：焦耳定律、电热的利用和防止。

难点：电流的热效应与哪些因素有关。

教学内容一、知识点梳理复习1、含义：电能转化成的内能（电流的热效应）2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：Q= I2Rt并联电路中常用公式：Q= U2t/R②计算总热量常用公式Q总= Q1+Q2（无论用电器串联或并联）4、在电路中的特点：Q1/Q2=R1/R2 (串联与电阻成正比)Q1/Q2=R2/R1 （并联与电阻成反比）5、当用电器为纯电阻时，W=Q（电能全部转化成内能）特例：电动机为非纯电阻，W>Q。

6、应用——电热器：①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。

②原理：焦耳定律③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。

④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。

7、防止：增大面积散热、利用小风扇散热。

二、练习1、小明在科技实践活动中需要一只150Ω的电阻，可手边只有600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω、30Ω的电阻各一只，他可用两只电阻联代用，也可用两只电阻联代用。

2、标有“220V40W”的电烙铁，接在220V的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是J，1h消耗的电能是kwh.3、有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲Q乙。

（均选填“>”、“<”或“=”）4、小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。

人教版九年级第十八章《电功率》18.4 焦耳定律班级：姓名：学号：一．选择题（共10小题）1．（2019•自贡）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。

该电路工作10s定值电阻产生的热量是（）A．60J B．36J C．30J D．6J【答案】D。

【解析】（1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：I L＝＝＝0.3A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，所以，R两端的电压：U R＝U﹣U L＝12V﹣10V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q＝W＝U R It＝2V×0.3A×10s＝6J。

2．（2019•西湖区校级模拟）如图所示，2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙．则利用该实验装置难以完成探究的是（）A．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小有关B．电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小有关C．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的通电时间长短有关D．电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻、通电时间成正比【答案】D。

【解析】A、由图可知，该电路为串联电路，电路中的电流是相同的，通电时间也相同，电阻不同，故可以探究电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小是否有关，故A能完成；B、图中有滑动变阻器，移动滑片，可以改变电流的大小，故可以探究电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小是否有关，故B能完成；C、实验中，可以通过控制开关来控制通电时间的长短，来判定产生热量与通电时间的关系，故C能完成；D、实验中可以探究电流产生的热量与电阻、通电时间、电流大小的关系，但不能得出具体的数字关系，故D不能完成。

3．（2019•西湖区校级模拟）如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。

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I2，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q4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2633．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 ＝5010A ＝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 AB2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝Wt，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 ＝PR，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相同的时间．比较它们产生的热量，结果是()A．电风扇最多B．电烙铁最多C．日光灯最多D．一样多答案 B解析在三种用电器中，只有电烙铁能将电能全部转化为内能，电风扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故B选项正确．5．电压都是110 V，额定功率P A＝100 W，P B＝40 W的灯泡两盏，若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是()答案 C解析判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P＝UI＝U 2R，可知R A＜R B.对于A电路，由于R A＜R B，所以U B＞U A，且有U B＞110 V，B灯被烧毁，U A＜110 V，A 灯不能正常发光．对于B电路，由于R B＞R A，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B，所以U B＞U并，B灯烧毁．对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于R A，所以可能U A＝U B＝110 V，两灯可以正常发光．对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则U A＝U B＝110 V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(I A－I B)×110 V，而D电路中变阻器功率为(I A＋I B)×110 V，所以C电路消耗电功率最小．6．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压U A>U B，则下列说法正确的是() A．两灯正常发光时，灯泡的电流I A>I BB．两灯电阻R A<R BC．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A<P BD．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A′<P B′答案 D解析由P＝U2/R可知R A>R B，由P＝UI可知额定电流I A<I B.两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P∝R，所以P A>P B；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P∝1R，所以P A′<P B′.题组二非纯电阻电路及焦耳定律7．有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽消耗的电功率为120 WB．电解槽消耗的电功率为60 WC．电解槽的发热功率为60 WD．电路消耗的总功率为60 W答案 B解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且流过电解槽的电流I＝I灯＝60110A＝611A，则电解槽消耗的电功率P＝IU＝P灯＝60 W，A选项错误，B选项正确；电解槽的发热功率P热＝I2r＝1.3 W，C选项错误；电路消耗的总功率P总＝IU总＝611×220 W ＝120 W，D选项错误．图2648．如图264所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则()A．电动机内部发热功率为I2RB．电动机的机械功率为IUC．电动机的总功率为IUD．电动机机械功率为IU－I2R答案ACD9．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断(1)正常工作时，其中功率最大的是()A．54 cm彩色电视接收机：工作电压170 V～240 V；工作频率50 Hz；额定功率85 W B．BC－65B电冰箱：额定电压220 V；工作频率50 Hz；额定功率70 W；耗电量：0.5 kW·h/24 hC．FS－69电风扇：规格400 mm；额定电压220 V；工作频率50 Hz；额定功率65 W D．KFR－33GW空调机：额定电压220 V；工作频率50 Hz；制冷/制热电流6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是()A．电冰箱比电风扇多B．电风扇比电冰箱多C．电风扇与电冰箱一样多D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少答案(1)D(2)B解析(1)根据题意得：正常工作时电视机的功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率为P＝UI＝1 364 W，因此，功率最大的是空调机．(2)依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在12 h内消耗电能为0.25 kW·h，而电风扇在12 h内消耗电能为W＝Pt＝0.78 kW·h，故B选项正确．图26510．如图265所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的绕组的电阻R2＝10 Ω.当电键打开时，电流表的示数是0.5 A，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是()A．I＝1.5 A B．I＜1.5 AC．P＝15 W D．P＜15 W答案BD解析电路两端的电压为：U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V．电动机是非纯电阻用电器，UI2＝1 A．电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5 A，A错误、B正确．电路总功率为＞I22R2，所以I2＜UR2P＝U(I1＋I2)＜15 W，C错误、D正确．题组三综合题组11．用稳压电源和三根电阻丝R 1、R 2、R 3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是( )答案 C解析 A 选项总电阻为R 3，B 选项总电阻为R 1＋R 2＋R 3，C 选项的总电阻小于R 1、R 2、R 3三个电阻的任何一个电阻，D 选项的总电阻大于R 3，E 选项的总电阻大于R 1，可知C 选项的总电阻最小，根据P ＝U 2R知，功率最大，供热最快．故C 正确．12．功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( ) A ．8×108 kW·h B ．8×1010 kW·h C ．8×1011 kW·h D ．8×1013 kW·h答案 B解析 按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365 kW·h ＝182.5 kW·h ，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h ＝7.3×1010 kW·h ，最接近B 选项，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误． 13．规格为“220 V 36 W ”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V 的电源后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上(1)中电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解析 (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为 I ＝P U ＝36220 A ＝0.16 A 发热功率为P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40 W ＝1 W 转化为机械能的功率为P 机＝P －P 热＝(36－1) W ＝35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040 A ＝5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率： P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5 W ＝1 210 W.14．表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：(1)(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大？(g 取10 m/s 2) 答案 (1)1.63 Ω 85.7% (2)4 m/s解析 (1)由题目提供的表可知，电机的输出功率为P 出＝120 W ，额定电压为U 0＝40 V ，额定电流为I 0＝3.5 A 电机正常工作时输入功率为 P 入＝U 0I 0＝40×3.5 W ＝140 W 所以电机的效率为η＝P 出P 入×100%＝120140×100%≈85.7%设电机的内阻为r ，则由欧姆定律知P 入－P 出＝I 20r 解得r ＝1.63 Ω(2)设车的质量为m ，由题意知，行驶时所受阻力为F 阻＝k (M ＋m )g 当达到最大速度v max 时，应用P 出＝F 阻v max 解得v max ＝4 m/s.。

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Rａ＿__＿＿＿___ R b(选填“＞”、“＜”或“＝”）(3)通电一段时间后,ａ、b两温度计的示数如图（乙）所示,则b的示数是_＿＿___＿＿_ ℃．由此可知：在相同的时间内,电流一定时，电阻越＿__＿__＿__，它产生的热量越_＿_＿＿____.（4）若将图（甲)的电路改成图（丙）所示,通电一段时间后,___＿__＿__温度计的示数较大.（选填“a”或“ｂ”）5.（201３•无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图．A、Ｂ两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小;烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大.实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量_＿＿_＿＿＿__ （选填“相等”或“不相等”).当开关闭合后,____＿_＿__ （选填“Ａ”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．6.（20１３•甘孜州）小红和小芳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,两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．(1)上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的_________ 和通电时间相同.(2）实验中，小明和小红发现烧瓶Ｂ中温度计的示数升高很快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______＿_ ，产生的热量越多．（3）小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验.若烧瓶B的器材不变,她们除了把烧瓶A的煤油换成食用油外,还需更换烧瓶Ａ中的金属丝.此外,为了能在通电一段时间后,通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶Ａ、Ｂ中食用油和煤油的___＿_____ 相同,烧瓶A、B中金属丝的电阻_____＿___（填“相同”或“不相同”）．7.(2013•宿迁)在探究“影响电流热效应的因素”实验中（1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫__＿＿＿__＿_ .若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用_＿___＿___ (选填“煤油”或“水”）,理由是_________ ．(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据（见表）．实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体，在通电时间相等时，电流___＿__＿__,其产生的热量___＿_____.（３）若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中______＿_＿(选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶___＿___＿＿(选填“串联”或“并联”）．8．（2０１３•赤峰）为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶,装入等量的煤油，烧瓶A 中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍,温度计用来显示煤油的温度,如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同. (１)通电一段时间后，小红比较瓶口温度计的示数,是为了探究电热与_________ 的关系.（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是_________ ．（3)如果通电一段时间后,烧瓶Ａ中煤油的温度上升了△ｔ,则烧瓶B中的煤油温度上升__＿＿＿___＿．(假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)9．(201４•长沙)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化．（1)若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下，导体的＿＿_____＿_越大,产生的热量越多.(２)小刚采用了如图乙所示的实验装置,通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高,这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_＿_______ 越大，产生的热量越多．(3）该实验中用到的研究物理问题的方法是__＿_＿___＿法和转换法.１０．（2014•安顺)小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热的发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热. (１)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；（2）如图是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R A、R B，R A<R B．通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些.请用所学的知识解释此现象．１1.(２01４•娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图.（1)实验总通过观察两个U形管中__＿__＿＿__的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少. （2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与＿＿＿＿＿___＿的关系.（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的_________ 越大，电阻产生的热量越多．(4)该实验采取的探究方法是_________ ．12.（2013•桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶Ａ、B中盛有等量、初温相等的煤油，RＡ与R B是阻值不同的电热丝.（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、________＿相等．（2）小明同学为了比较R A与ＲB阻值的大小，用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现ＵA<U ，则ＲＡ＿____＿_＿_R B(选填“＞”“＜”或“=”).Ｂ（3）在相同的时间内，可通过观察_________来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油___＿____＿（选填“大”或“小”)．（4）通过实验，发现烧瓶Ｂ中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻＿________（选填“越大”或“越小”）,产生的热量越多．(5)小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其＿_____＿＿＿(选填“质量”或“体积”)相等的水，并将电热丝RＡ换成_＿＿___＿＿_ 的电热丝.测量时,水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油= ___＿___＿＿.（已知水的比热容为c水）.小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：__＿__＿___ ．（只要写出一条即可)中考物理复习焦耳定律参考答案与试题解析一．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相等（选填“相等”或“不等”）的同种（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电阻的关系；实验中通过观察温度计示数变化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,应选择煤油来进行实验.考点: 电热.专题：压轴题;控制变量法.分析：如图中两个电阻丝是串联，则电流相等,是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应使用相同的等质量的液体,通过观察升高的温度来比较吸收的热量，由于煤油的比热容比水的比热容小，为了效果明显，应使用煤油做实验.解答:解：这是研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,使用了串联电路,使电流相等，为了比较产生的热量的多少，应使用相同的等质量的液体来吸收热量，通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，为了使效果明显，应使用比热容小的煤油进行实验.故本题答案为:相等;同种；电阻；温度计示数变化;煤油．点评：本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验，应控制吸热液体的材料相同，质量相等，通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少.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ａ图的电路（填“a”或“ｂ”).考点: 电热；焦耳定律的计算公式及其应用.专题：电与热、生活用电．分析:首先根据两图中电阻的连接方式,求出电路的总电阻，然后根据焦耳定律的表达式Q＝I2Rt和欧姆定律的表达式Ｉ=进行比较分析．解答:解:a图中两电阻并联，电路的总电阻Rａ=；b图中两电阻串联，电路的总电阻Ｒb=R1+R2；∴Rａ＜Ｒb又∵Q＝I２Rt、Ｉ=∴Q＝ｔ因此，Qａ>Ｑb故答案为：a.点评:本题考查了串联电路和并联电路的电阻关系,灵活运用Q＝W=t是解题的关键.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温度计示数来反映的(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小于水的比热容．(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在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多.(４)该实验中用到的研究物理问题的法是控制变量法.考点：焦耳定律;热量的计算.专题: 实验题；控制变量法；转换法．分析：（1)首先导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来，由t=＋t0可知，煤油的质量和初温要相同.(2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果,即观察到得温度计示数变化大,则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大.(3）使用相同质量的煤油，通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多，即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；由此得出结论．(４）知道热量与电流、电阻及通电时间有关，可变因素较多，本题是在电流、时间相同的前提下，使用不同的电阻,探究热量与电阻的关系,这采用的是控制变量法.解答：解：(1）两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的.由Q=cm(t﹣t0）得,t=＋t0，可见影响温度计示数的不只是热量,还有煤油的初温和质量，所以要保证煤油的初温和质量都相同,才能通过温度的变化反映出热量的多少.（２)若将烧瓶中装有水，则由Q=cm△t可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时，由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显；（3)综合实验过程，使用相同质量与初温都相同的煤油，在电流和通电时间相同的前提下，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多；所以可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多(4)为保证通过两个电阻的电流总是相等，电阻串联;同时保证了它们的通电时间也相等，导体中产生的热量就只与电阻有关了，为此采用控制变量法.煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的,这是采取的转换法．故答案是：(1)温度计示数；(2)小于;(3)在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多；（4）控制变量法(或转换法,填对一个即可).点评: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．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Ｒa< R b（选填“＞”、“＜”或“＝”) (3）通电一段时间后，a、ｂ两温度计的示数如图（乙）所示,则b的示数是35 ℃．由此可知:在相同的时间内,电流一定时，电阻越大，它产生的热量越多.（4）若将图（甲）的电路改成图(丙)所示，通电一段时间后, a 温度计的示数较大.(选填“a”或“b”）考点: 焦耳定律．专题: 压轴题；实验探究题;电与热、生活用电.分析:（1)滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,注意滑动变阻器要接上面的接线柱.（2）导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大，根据图甲所示导体长度间的关系.判断两电阻的阻值大小.（3）根据图乙b所示温度计,确定温度计的分度值，然后读出温度计的示数；根据实验条件、温度计示数进行分析,从而得出实验结论.（４)由图丙可知，两电阻丝并联,根据电阻大小、由并联电路特点及电功公式W=t判断哪个温度计示数大.解答:解：（1）滑动变阻器、两电阻丝串联接入电路,电路图如下图所示．(２)由图甲可知，电阻R b的电阻丝长,又∵电阻丝的材料、横截面积均相同，∴R a<R b．（３)由图乙ｂ所示温度计可知,温度计分度值是1℃,温度计示数是35℃；由图乙可知,温度计ｂ的示数大于温度计a的示数，则R b产生的热量大于电阻R a产生的热量,已知两电阻串联,Rａ<Ｒb，通过两电阻的电流I、通电时间ｔ都相等,由此可见:在相同的时间内，电流一定时,电阻越大,它产生的热量越多.(４）由图丙可知,两电阻并联,电阻两端的电压U相等，已知R a＜Ｒb,由Q＝t可知,Qａ＞Q b,所以通电一段时间后，a温度计的示数较大．故答案为:（1)电路图如下图所示；（2)＜；３5;大；多;（3）a．点评:本题考查了连接电路图、影响导体电阻的因素、温度计读数、电功公式的应用、串并联电路的特点等问题，实验中应用了控制变量法,解题时注意控制变量法的应用.5．（2０13•无锡）如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图.A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶Ａ内金属丝是铜丝,电阻较小；烧瓶Ｂ内的金属丝是镍镉合金丝,电阻较大．实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量相等(选填“相等”或“不相等”）．当开关闭合后,Ｂ（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．考点：电热．专题: 实验题；压轴题;控制变量法．分析:电热的影响因素有电流、电阻、通电时间．首先要判断清楚两段导体的什么因素是相同的，什么因素是不同的，再根据焦耳定律来判断哪段导体产生的电热多，即这个瓶中温度上升较快．解答：解：(１）根据控制变量法，实验中改变要研究的因素,控制不研究的因素一定;（2）根据焦耳定律Ｑ＝Ｉ2Ｒt,铜丝和镍铬合金丝是串联的,所以电流I和通电时间ｔ相同,镍铬合金丝比铜比电阻大,所以产生电热多，故B瓶的温度上升较快.故答案为:相等；B.点评:本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，在研究电流产生的热量与什么因素有关时,要用好控制变量法.6.（2013•甘孜州)小红和小芳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，两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度.（1）上述实验中铜丝和镍铬合金丝采用的电路连接方式是串联，这样连接的目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同.（2)实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高很快，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)小红提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．若烧瓶B的器材不变,她们除了把烧瓶A 的煤油换成食用油外，还需更换烧瓶A中的金属丝．此外，为了能在通电一段时间后，通过两温度计示数的变化量来比较食用油和煤油的吸热能力,他们设计的实验必须满足的条件还有烧瓶A、B中食用油和煤油的质量相同，烧瓶A、B中金属丝的电阻相同（填“相同”或“不相同”）.考点：焦耳定律．专题: 探究型实验综合题．分析：（１）根据图示可知，两电阻串联，目的是控制通过它们的电流相等，由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快；(2)根据Q=Ｉ２Ｒｔ可知,要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,必须保持电流和通电时间相同,比较AB产生热量多少与电阻大小的关系．（3)由吸热公式Q吸=cm△t可知，要比较食用油和煤油的比热容大小，应让两瓶中食用油和煤油的质量m 相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系,得出比热容的大小关系.解答:解:（１)两电阻串联,所以通过它们的电流相等；目的是控制通过金属丝的电流和通电时间相同.(2）镍铬合金丝的电阻大于铜导线的电阻,烧瓶Ｂ中温度计的示数升高很快,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)要比较食用油和煤油的比热容，则应让食用油和煤油的质量相等,吸收的热量相等，由温度的变化求得比热的大小;故用相同质量的食用油代替水,两瓶中都有相同电阻丝，电阻相等．故答案为：（1）电流;(2)大;(３）质量；相同．点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生分析实验现象得出结论的能力;控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握．7.(２013•宿迁）在探究“影响电流热效应的因素”实验中(1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法.若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用煤油（选填“煤油”或“水”）,理由是煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显.(２)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关，通电３0ｓ再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表）.实验次数电流/A 通电时间／s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.３3０10 1.52 0.6 3０1０ 6.0由此得出:同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多．（３)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中Ｂ(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶串联(选填“串联”或“并联”).考点：焦耳定律.专题: 探究型实验综合题．分析:(1）掌握转换法在实验中的应用，通过比较烧瓶内温度的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;为了实验效果更加明显，实验应采用比热容较小的液体;（2）分析表格中数据相同的量和不同的量，判断温度升高的影响因素;（3）要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等，电阻不同．解答:解:(1）实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，温度变化比较明显，应选用煤油进行实验;(2)由表格中数据知，通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍，可知通电时间和电阻相等，产生的热量与电流的2次方成正比；（3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择Ｂ烧瓶和甲图中的烧瓶串联．故答案为：(1)转换法；煤油;煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显；(２）越大;越多;(3）B；串联．点评：本题考查的是影响电流热效应的因素实验，考查了温度变化与比热容的关系,考查了控制变量法在实验中的应用，要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系,需保持其它量不变，注意实验数据的分析,同时涉及到了串联电路电流的特点.8．（20１３•赤峰)为了探究影响电流产生热的因素,小红同学用两个相同烧瓶，装入等量的煤油，烧瓶A中的电阻是烧瓶B中电阻的2倍，温度计用来显示煤油的温度，如图所示,开始时两瓶中的煤油温度相同.(１）通电一段时间后,小红比较瓶口温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系．（2）烧瓶中的液体用煤油而不用水，其主要原因是煤油的比热容小．(3)如果通电一段时间后，烧瓶A中煤油的温度上升了△t，则烧瓶Ｂ中的煤油温度上升△t .（假设电阻产生的热量被煤油全部吸收)考点：焦耳定律.专题: 探究型实验综合题．分析:(1)实验目的是探究影响电热的因素,由图知，两段电热丝串联所以通过的电流相同，通电时间也相同，产生的热量不同,是因为电热丝的阻值不同．(2）从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因.(3）已知电阻的关系,根据焦耳定律Ｑ＝Ｉ２Rt计算电阻放出的热量；再根据吸热公式Q＝cm△t比较升高的温度关系，计算烧瓶Ｂ中的煤油升高的温度．解答:解：(1)由图知，两个电阻是串联的，电流相等,通电时间相等，电阻不同，所以实验目的是探究在电流和通电时间一定时，电热跟电阻的关系;（2)因为煤油的比热容比水的比热容小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显，便于观察；（3)Ａ、B电阻串联，电流和通电时间相等，根据焦耳定律，电阻放出热量关系为：==；两瓶中煤油质量相等，电阻放出的热量完全被煤油吸收,根据吸热公式Ｑ＝cm△t得，===,△t B=△tＡ＝△t;故答案为：(1)电阻;（2）煤油的比热容小;(3）△t.点评：本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用,以及学生熟练运用焦耳定律和热量计算公式的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握.。

焦耳定律典型题1、利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三档的家用电火锅，其发热体电阻丝如图5所示. A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱. 相信你一定能帮助该厂完成以下工作.(1) 说明各挡位的连接方法(文字表述)低温档：将接入电源；中温档；将接入电源；高温档：将接入电源上.(2) 如果低温档发热功率为200W，那么：中温档发热功率是 W；高温档发热功率是 W.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、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，通过线圈的电流为10A，这台电动机正常工作时，1s消耗的电能为___________J，产生的热量为______________J。

4、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 V，额定功率模糊不清，热效率为90%。

正常工作情况下烧开满壶水需要5 min，水吸收的热量为118800 J，此时热水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，电阻是________Ω。

若实际电压为198 V，通过电热水壶的电流是________A，1 min内电热水壶产生的热量是________J。

(假设电阻不随温度改变)5、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、计算题（每空？分，共？分）6、图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)，表3是该电吹风的铭牌。

求：(1)电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大。

一、单选题1．（2021·重庆渝中区·九年级期末）通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）A ．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应B ．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多C ．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小D ．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电【答案】B【详解】电炉在使用时，电炉丝与铜导线是串联的，通过它们的电流相同，通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻，由焦耳定律2Q I Rt 可知，电流通过电炉丝时产生的热量要比电流通过铜导线时产生的热量多，所以通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热的原因是电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多。

故选B 。

2．（2021·安徽淮北市·九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（ ）A ．电路中的用电器用电时间太长B ．电路中的用电器的总功率过大C ．电路中的用电器过多D ．电路中的用电器的总电阻过大【答案】B【详解】第4节 焦耳定律 第十八章 电功率A．电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不会造成干路中的电流过大，不会造成图中的情形，故A不符合题意；B．图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干路中的电流过大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，故B符合题意；C．电路中用电器过多，只有用电器的功率较大且同时工作时，才会造成干路中的电流过大，故C不符合题意；D．若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情形，故D不符合题意。

故选B。

3．（2021·广东佛山市·九年级期末）我国航母舰载机起飞采用了自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，图中与弹射车工作原理一致的是（）A．B．C．D．【答案】B【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。

《焦耳定律》测试卷一．选择题（共30小题）1．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。

汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。

车灯接通而电动机未启动时，电流表示数为10A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.05Ω。

下列论述正确的是（）A．车灯按通而电动机未启动时，车灯的功率约为125WB．电动机启动时，车灯的功率约为95WC．电动机启动时，输出的机械功率约为500WD．电动机启动时，电源输出的功率约为570W【解答】解：A、电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，将电流表看作电源内阻，根据闭合电路欧姆定律可知：U＝E﹣Ir＝12.5V﹣10A×0.05Ω＝12V车灯两端电压即路端电压，则车灯的功率：P＝UI＝12V×10A＝120W，故A错误；B、电动机启动瞬间，车灯两端电压：U1＝E﹣I1r＝12.5V﹣60A×0.05Ω＝9.5V根据欧姆定律可知，车灯的电阻：R=UI=12V10A=1.2Ω车灯的功率：P′=U12R=(9.5V)21.2Ω=75.2W，故B错误；C、电动机启动时，电动机的功率：P总＝P机+P热，即：U1I1＝P机+I12r，解得：P机＝390W，故C错误；D、电动机启动时，电源输出的功率：P输出＝P总﹣P热＝EI1−I12r＝12.5V×60A﹣（60A）2×0.05Ω＝570W，故D正确。

故选：D。

2．改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用。

下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是（）A．54cm彩色电视接收机，工作电压170～240V，工作频率50Hz，额定功率85WB．BC65B电冰箱，额定电压220V，工作频率50Hz，额定功率70W，耗电量0.50kW•h/24hC．FS69电风扇，规格400mm，额定电压220V，工作频率50Hz，额定功率65WD．KFR33GW空调机，额定电压220V，工作频率50Hz，制冷/制热电流6.2A/6.2A 【解答】解：由电视机、电冰箱、电风扇铭牌直接读出它们的额定功率分别为：85W，70W、65W，对于空调机，额定电压U＝220V，额定电流I＝6.2A；空调额定功率为P＝UI＝1364W，结合其他用电器的额定功率可知，功率最大的是空调。

第 1 页 共 2 页焦耳定律实验典型例题含答案及解A4打印 / 可编辑焦耳定律练习题1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（）A．4Q B．2Q C．Q/2 D．Q/42.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（）A．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q= t D．W=Pt3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ).A．每秒消耗10kw电能B．每秒对外做10kw功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ).A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A.8.一台电动机额定电压为220 V，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A，电动机正常工作10 min，求（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.整理丨尼克本文档信息来自于网络，如您发现内容不准确或不完善，欢迎您联系我修正；如您发现内容涉嫌侵权，请与我们联系，我们将按照相关法律规定及时处理。

中考物理试题分类汇编—焦耳定律1（乌鲁木齐）如图所示电路，电阻R1＝10Ω，若断开S2、闭合S1，电流表的示数I1＝0.30A；若闭合S1、S2，电流表的示数I2＝0.50A。

求（1）电源两端的电压；（2）电阻R2的阻值；（3）电阻R2通电1m in产生的热量。

答案：（1）由欧姆定律，电源两端电压Ｕ＝I1R1＝3V（2）通过电阻R2的电流I＝I2－I1=0.2A由欧姆定律R2＝＝15Ω（3）由焦耳定律得Ｑ＝I2R2t＝36J7（天津）下列各装置中，利用电流的热效应工作的是BA．电动机B．电炉了C．电磁铁D．发电机16（南宁）在家庭电路中，导线相互连接处因为接触不良，容易造成变大。

根据焦耳定律可知，在通过电流和相同时，该处比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。

答案：电阻，通电时间21（北京）一根阻值为100Ω的电阻丝通电100S，通过的电流是2A，则电流产生的热量为J。

答案：4×1045（北京）下列四种电器中，利用电流热效应工作的是：DA、洗衣机。

B、录音机。

C、电视机。

D、电饭锅。

14（荆州）(4分)如图所示，电源两端的电压为6V，且保持不变，已知R1＋R2＝12Ω，当开关S1闭合、S2断开时，10s内电流通过R1产生的热量是60J；当开关S1断开、S2闭合时，电流表示数为0.6A，则电阻R3的阻值是___________Ω。

答案；4(4分)（青岛）电炉子工作时，电炉丝与导线是联的，通过它们的电流相等。

根据定律，在相同情况下，电流通过导体产生的热量跟电阻成。

电炉丝的电阻比导线大，因此产生的热量，所以电炉丝比导线热。

答案；串；焦耳；正比；多。

20（连云港）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。

请回答下列问题：（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过▲反映出来的；（2）采用这种连接方式的目的是▲。

专题30 焦耳定律的实验探究及其应用知识点1：探究焦耳定律实验思路1.控制变量法在探究电热的多少与电流的关系时，应控制两个电阻丝的阻值相同；在探究电热的多少与电阻的关系时，要控制通过两个电阻丝的电流相同，最好的方法当然是采用串联。

这里就应用了控制变量法。

当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时，为简化和方便，先研究与其中一个量的关系，而要控制其余几个量不变．这种研究问题的方法叫控制变量法。

这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。

反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。

控制变量法是中学物理中最常用的方法。

2.转化法实验中电流产生的热量不能直接观察到，但热量的变化可以用温度的变化来感知。

通过温度的变化多少来间接知道电流产生的热量的多少，这是转化法。

物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。

3.注意的问题由于实验中电流产生的热量较少，液体温度升高的也较小，所以用温度计不易直接测量比较。

为了使现象明显，实验采用了两种方法：①不用温度计，但采用了放大的“温度计”。

整个烧瓶相当于一个温度计的玻璃泡。

由于烧瓶里的液体较多，使升温膨胀效果更明显。

②采用煤油代替常见的水，用玻璃管插入密封烧瓶里的煤油中代替温度计。

用煤油代替水，是因为煤油比水的比热容小，在吸收相等的热量时温度上升的多，这样现象更明显。

当然还有一个重要原因，那就是煤油不导电。

可以设想由于水导电，若用水由水产生的电阻就无法控制电路中的电阻情况。

知识点2：焦耳定律及其应用1.电流通过导体产生的热量求解公式(1)焦耳定律：Q＝I2Rt(2)纯电阻电路中，Q＝W=Pt=U2t/R=UIt=I2Rt2.在利用焦耳定律求解计算题注意(1)涉及的四个物理量要一一对应，简单来说就是导体的电阻为R ，通过这个导体的电流为I ，通电时间为t ，则电流通过导体产生的热量为Q ＝I 2Rt(2)公式中各个物理量的单位必须都得是国际单位，即电流I 的单位是安培(A)、电阻R 的单位是欧姆(Ω)、时间t 的单位是秒(s)，则热量的单位是焦耳(J)3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。

一、初中物理焦耳定律的应用问题1．a 和b 两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示，下列说法正确的是( )A ．将a 和b 串联接入电路中，a 、b 两端的电压之比是1：2B ．将a 和b 串联接入电路中，a,b 消耗的功率之比是2：1C ．将a 和b 并联接人电路中，通过a 、b 的电流之比是1：2D ．将a 和b 并联接入电路中，相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比是4：1 【答案】A 【解析】 【详解】A ．由图可知若将a 和b 串联接入电路中，a 、b 两端的电压之比是1：2，故A 正确；B ．由图可知若将a 和b 串联接入电路中，a 、b 消耗的功率之比为:::2A 1:2a b a b a a P P U I U I U I U I ===故B 错误；C ．由图可知若将a 和b 并联接人电路中，通过a 、b 的电流之比是2：1，故C 错误；D ．由图可知若将a 和b 并联接入电路中，相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比为22:::2:1a b a a b b a b Q Q I R t I R t UI t UI t ===故D 错误。

2．为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了两根等长的输电线。

两根输电线的总电阻为r 。

已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U ，输送电能的功率为P ，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线路输送电能的效率为__________。

（输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值） 【答案】21rP U- 【解析】 【分析】 【详解】由P UI =得：通过输电线的电流P I U= 输电线的总电阻R r =，则输电线上消耗的功率2222()P P rP I R r U U==⨯=损耗则用户实际得到的电功率22P r P P P P U=-=-损耗实则输电线输送电能的效率为2221P rP P Pr U P P Uη-===-实 所以输电线输送电能的效率为21rP U -。

专题18 焦耳定律1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

2.公式：Q=I2Rt3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。

此时因为输电线路上有电阻，根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。

所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。

【例题1】（2019吉林）电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小________，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量________。

【答案】相等；多【解析】电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线串联，那么通过电炉丝和导线的电流大小相等；由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知可知，电炉丝产生的热量比导线产生的热量多。

【例题2】（2019北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S 闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求：（1）通电10s电阻丝R1产生的热量；（2）电源两端的电压。

【答案】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量为16J；（2）电源两端的电压为6V。

【解析】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。

（2）由I＝得，R1两端的电压：专题学啥专题考法U1＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V，根据串联电路电压规律可知，电源电压：U＝U1+U2＝4V+2V＝6V。

一、选择题1．（2018成都）一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A．这台电动机工作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=3800JC．W=7200J，Q=200J D．W=7200J，Q=3800J【答案】A．【解析】本题考查的知识点是焦耳定律；电功的计算．已知电压、电流与通电时间，由W=UIt可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量．电动机消耗的电能：W=UIt=380V×10A×1s=3800J；产生的热量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J2.（2018河南）图甲是小灯泡的电压——电流图像。

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．（1）甲同学的实验中：①闭合开关，保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是A_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数的变化较大；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，滑片在右侧_____位置（填“左侧”或“右侧”），同一烧瓶中的温度计示数的变化较大．（2）乙同学要探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系：①用笔画线代替导线连好图乙中的实物图；②通电一定时间后，观察到的现象是B_____（填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数变化较大．4、（2007•银川）在探究电流的热效应时，甲、乙两同学分别设计如图a、b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．（1）在甲同学的实验中，①保持变阻器的滑片在某一位置，通电一定时间后，观察到的现象是_______A烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）；②从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？（2）在乙同学的实验中，A、B两个烧瓶中的电阻丝是__________并联连接的（选填“串联”或“并联”）；通电一定时间后，观察到的现象是：________B烧瓶中温度计示数的变化较大（选填A或B）．（3）分析甲、乙两同学的实验现象，根据你得出的结论，对下面的两个生活事例，任选一例做出简要解释．①电炉丝接到电路里，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？②一个灯泡的灯丝烧断后，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，怎样解释这个现象？。