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【整理】初中物理焦耳定律中考精选试题含答案

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焦耳定律1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝热皮隔热C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻D．导线散热比电阻丝快2．通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是(C) A．66 Ω　B．6 600 Ω　C．110 Ω　D．220 Ω3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅．4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是180J.

5．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少．

(1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多．(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多．6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω．

(1)开关S置于2(填“1”或“2”）挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？(2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min产生的热量是多少？(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施．

解：(1)P高温＝U2R1＝（220 V）244 Ω＝1 100 W

(2)I＝UR1＋R2＝220 V44 Ω＋2 156 Ω＝0.1 A

Q＝W＝UIt＝220 V×0.1 A×600 s＝1.32×104 J (3)P保温＝UI＝220 V×0.1 A＝22 W

R总′＝U2

P保温×（1＋10%）＝（220 V）222 W×110%＝2 000 ΩR2′＝R总′–R1

＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω

将R2换成阻值为1 956 Ω的电阻整合集训

1．下列用电器均标有“220 V100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A) A．电热水袋B．电视机C．电风扇D．白炽灯2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B)

3．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(C) 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4．如图所示电路，电源电压恒为6 V，定值电阻R1为10 Ω，滑动变阻器R2

的规格为“20 Ω0.5 A”，电压表量

程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A．则(C)

A．电压表测量的是电阻R1

两端的电压

B．当变阻器R2

的滑片P向左移动时，电压表的示数变小

C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2

接入电路的阻值范围是2～10 Ω

D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时，通电1 min电阻R1

产生的热量是53.3 J

5．李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A电流时，30 s内产生的热量是3×104J.

6．一个额定功率为1 000 W的电热水壶装有1.5 kg初温为20 ℃的水．正常工作将水烧开(100 ℃)所用时间为9 min，则水吸收的热量为5.04×105J，该电热水壶的效率为93.33%(计算结果保留两位小数)．[水的比热容为4.2×103

J/(kg·℃)] 7．把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min产生的热量为6.6×105J.连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况．若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾．因为此时连接处的

电阻更大(填“更大”或“更小”）．8．图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A．则电阻R＝20__Ω，通电10 s，R产生的热量为18J. 9．如图是“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，请在虚线框内画出与之对应的电路图．解：10．为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 Ω和10 Ω．

【实验步骤】①连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至B(填字母)端，分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置；②闭合开关，通电t0时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置；③比较发现10 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高．【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．【交流反思】方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论．方案二：用图乙所示装置替换图甲中对应装置(图乙中两个烧瓶规格相同容积都为500 mL)，按小柯的实验步骤①②进行实验，得出结论．以上两种方案，你认为较合适的是方案二．11．有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示．在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7 min刚好把质量为1 kg、初温为20 ℃的水烧开．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，电热丝的阻值保持不变]求：额定电压220 V 额定功率1 000 W 频率50 Hz (1)水吸收的热量是多少？(2)电热水壶在7 min内所消耗的电能是多少？(3)由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198 V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？(计算结果保留到整数) 解：(1)在1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J

(2)由P＝Wt可得，电热水壶在7 min内所消耗的电能

W＝Pt时＝1 000 W×7×60 s＝4.2×105 J (3)要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，由P＝U2

R可得，

电热水壶的电阻：R＝U2

P＝（220 V）21 000 W＝48.4 Ω

由W＝U2Rt可得，实际电压为198 V时需要的加热时间：

t′时＝WRU2＝4.2×105J×48.4 Ω（198 V）2≈519 s

12．某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻R0

＝44 Ω，R＝2 156 Ω，则当开

关置于2(填“1”或“2”）位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作10 min消耗的电能为6.6×105J. 13．如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1 000 W和400 W两挡功率，挡位可自动调节．其工作过程是：按下开关，自动选择1 000 W挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖．设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg，汤的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)．求：

(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？(2)R1

的阻值是多少？

(3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．解：(1)Q＝cmΔｔ＝4.0×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝9.6×105 J

W＝Pt＝1 000 W×20×60 s＝1.2×106 J

η＝QW＝9.6×105 J1.2×106 J＝80%

(2)R1

＝U2P＝（220 V）21 000 W＝48.4 Ω

(3)会跳至b，根据P＝U2R，总电阻变大，总功率变小，当开关跳至b时R1、R2并联，电路中电阻变大、功率变

小，电炖锅进入保温慢炖14．电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少

到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中．

(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1

的电阻值．

(2)如果加热仓内冷水的温度为20 ℃，用最大运行功率工作，经过5 min 36 s水沸腾产生蒸汽，求加热仓中水的体积．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1×103 kg/m3，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压] (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605 Ω，加湿器以低气雾量工作．求此时电热丝R1

的电功率

是多少瓦？24小时R1消耗多少度电？(计算结果保留一位小数) 解：(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，有R1连入电路

R1

＝U2P＝（220 V）240 W＝1 210 Ω

(2)电热丝R1

产生的热量

Q放＝W＝Pt＝40 W×336 s＝13 440 J 由题意可得Q放＝Q吸＝cm(t－t0)，加热仓中水的质量

m＝Q吸

c（t－t0

）

＝13 440 J4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃－20 ℃）＝0.04 kg 加热仓中水的体积V＝m/ρ＝0.04 kg/1×103 kg/m3＝4×10－5 m3＝0.04 L

(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2

＝605 Ω

根据串联电路特点得U1U2＝R1R2＝1 210 Ω605 Ω＝21又因为串联电路U＝U1＋U2，所以U1＝2/3U

工作电压：220 V 工作频率：5 Hz 最大运行功率：40 W 储水箱容量：2.4 L 尺寸：高315 mm，底部直径168 mm 满水工作时间：高气雾量10 h，低气雾量24 h

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中考物理 焦耳定律的应用问题综合试题及答案

中考物理 焦耳定律的应用问题综合试题及答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题1．在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量少，则（）A．甲的电阻一定比乙的小B．通过甲的电流一定比乙的小C．甲两端的电压一定比乙的小D．甲消耗的电功率一定比乙的小【答案】D【解析】【分析】【详解】由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。

ABC．仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少，不能直接判定电阻、电流与电压的大小，故ABC不符合题意；D．在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量少，即电热丝甲消耗的电能较少，根据WPt可知，甲的功率小，故D符合题意。

故选D。

2．图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=____Ω．.通电10s. R产生的热量为______J.【答案】20Ω 18J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则I=0．8A，由P=UI可知，灯泡中的电流：I L =P额/U额=3W/6V=0.5A，根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流:I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A，由I=U/R得,电阻:R=U/I R=6V/0．3A=20Ω；通电1min电阻R产生的热量：Q=W=UI R t=6V×0．3A×10s=18J。

3．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。

则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是___________Ω，正常工作吹热风5min 电热丝产生的热量是___________J 。

【答案】55 2.64×105【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W ，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：1000W 120W 880W M P P P=-=-=电热丝热； 并联电路中各支路两端的电压相等，由2U P R =可得电热丝的电阻： ()22220V 55880W U R P ===Ω电热丝电热丝；[2]电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：5880W 560 2.6410J R Q W P t s ===⨯⨯=⨯。

中考物理焦耳定律的应用问题-经典压轴题含答案

中考物理焦耳定律的应用问题-经典压轴题含答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题1．下列说法不正确的是（）A．两个用电器组成的电路，通过它们的电流不相等，则它们一定是并联B．三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器，则它们一定是并联C．家庭电路中若电热水壶被短路，则空气开关一定跳闸D．功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h，产生的电热一定相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A．两个用电器组成的电路，只有并联时通过它们的电流才不相等，故A正确，A不符合题意；B．三个用电器组成的电路任意一个损坏都不影响其他用电器，则它们一定是并联，若其中两个或三个串联，则必须同时工作，故B正确，B不符合题意；C．家庭电路中若电热水壶被短路，电路中电流过大，则空气开关一定跳闸，故C正确，C 不符合题意；D．功率相同的电风扇和电热水壶正常工作1h消耗的电能相同，但因为电热水壶把电能几乎全部转化成热能，而电风扇主要是把电能转化成机械能，二者产生的电热不同，故D错误，D符合题意。

故选D。

2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×104 90.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率．（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J；（2）电动机的电功率：P总=UI=220V×10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率：P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率：η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%．3．两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时，R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____；已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J ． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR =得，R 1、R 2两端的电压之比：11122214UIR R U IR R ===； 已知110ΩR =，则214410Ω40ΩR R ==⨯=；根据2U Q W t R==得两个电阻在100s 内产生的热量为：22221212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40ΩU U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总．4．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，由图象可知定值电阻R 1的阻值是____Ω．实验时，电源电压保持5 V 不变，当滑片P 位于a 端时，由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W ．此时，电阻R 1在10 min 内产生的热量为_____J ．【答案】10 0.4 60 【解析】 【分析】 【详解】当P 在b 端时R 2=0Ω，此时电压示数和电流示数最大，且均为R 1的数据，所以R 1的阻值为：R 1=5V=0.5AU I 总=10Ω．当滑动变阻器的滑片移到a 端时，R 2两端电压U 2=U 总-U 1=5V-1V=4V ，由图象知，当R 1的电压是1V 时，电流为0.1A ，根据串联电路的电流处处相等，∴I 2=I 1=0.1A ，∴P 2=U 2I 2=4V×0.1A=0.4W ，Q 1=W 1=U 1It=1V×0.1A×600s=60J 。

中考物理 焦耳定律的应用问题 综合题附详细答案

中考物理 焦耳定律的应用问题 综合题附详细答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图所示，物理课上李老师给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。

这是因为A ．电炉丝的电阻比导线的电阻小B ．电流通过导线时没有产生热效应C ．导线中的电流比电炉丝中的电流小D ．导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小 【答案】D 【解析】 【详解】根据焦耳定律2Q I Rt Pt ==可以知道，当通电时间一样时，电阻大的，电功率大，其产生的热量多，由于电炉丝的电阻远大于与之相连导线的电阻，所以当电炉丝热得发红，而与之连接的导线却没有发热，故选D 。

2．从产品说明书得知，一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值0.1Ω，则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。

【答案】3 【解析】 【分析】 【详解】电路中线圈的电流为3W 0.5A 6VP I U === 电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J3．如图所示当甲电路中的开关S 闭合时，两个电压表所选量程不同，测量时的指针位置均为如图乙所示，则电阻R 1两端的电压为______V ，R 1∶R 2=______，当电阻R 1、R 2并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R 1、R 2所产生的热量之比Q 1∶Q 2=_______。

【答案】10 4：1 1：4 【解析】 【详解】[1][2]从图甲可以看到，开关S 闭合时，电压表V 1测的是电源电压，示数较大，电压表V 2测的是R 2两端的电压，示数较小，因为测量时的指针位置均为如图乙所示，那么电压表V 1的量程应该是0到15V ，它的读数是12.5V ，电压表V 2的量程应该是0到3V ，它的读数是2.5V ，根据串联电路电压规律可知，电阻R 1两端的电压为12-12.5V -2.5V 10V U U U ===电阻R 1大小是1110V U R I I == 电阻R 2大小是22 2.5V U R I I== 那么1210V 2.5V 41R R I I==：：： [3]当电阻R 1、R 2并联在电路中时，R 1、R 2两端的电压是相同的，在相同的时间内电流通过R 1、R 2所产生的热量之比是22122112121114U U Q Q t t R R R R R R ====：：：：：4．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。

中考物理焦耳定律的应用问题综合题汇编含详细答案

中考物理焦耳定律的应用问题综合题汇编含详细答案

一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。

其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R、2R。

关于此电路说法中正确的是A．探究的是电流产生的热量与电压的关系B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少【答案】D【解析】【详解】A．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B错误；C．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C错误；D．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D正确。

2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×104 90.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率．（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J；（2）电动机的电功率：P 总=UI=220V×10A=2200W ， 线圈消耗的功率：P 圈=I 2R=（10A ）2×2Ω=200W ， 输出功率：P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率：η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%．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，由图象可知定值电阻R 1的阻值是____Ω．实验时，电源电压保持5 V 不变，当滑片P 位于a 端时，由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____W ．此时，电阻R 1在10 min 内产生的热量为_____J ．【答案】10 0.4 60 【解析】 【分析】 【详解】当P 在b 端时R 2=0Ω，此时电压示数和电流示数最大，且均为R 1的数据，所以R 1的阻值为：R 1=5V=0.5AU I 总=10Ω．当滑动变阻器的滑片移到a 端时，R 2两端电压U 2=U 总-U 1=5V-1V=4V ，由图象知，当R 1的电压是1V 时，电流为0.1A ，根据串联电路的电流处处相等，∴I 2=I 1=0.1A ，∴P 2=U 2I 2=4V×0.1A=0.4W ，Q 1=W 1=U 1It=1V×0.1A×600s=60J 。