中考物理試-焦耳定律答案

1、焦耳定律1.如圖所示，電源電壓不變電阻R1的阻值為20，R2的阻值為30，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，求：（1）電源電壓U；（2）通電100s電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量考點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用；焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用.專題：歐姆定律；電與熱、生活用電分析：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)：（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；（2）由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律求出通過(guò)電阻R2的電流；根據(jù)Q=I2Rt求出電阻R2產(chǎn)生的熱量；解答：解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，（1）因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：U=U1

2、=I1R1=0.3A×20=6V；（2）因?yàn)镽1、R2并聯(lián)，所以R1、R2兩端的電壓均等于電源電壓，通過(guò)電阻R2的電流I2=0.2A；根據(jù)W=Pt=UIt可得，通電100s電阻R2產(chǎn)生的熱量Q2=I22R2t2=（0.2A）2×30×100s=120J答：（1）電源電壓U是6V；（2）通電100s電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量是120J點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，是一道基礎(chǔ)題目2.如圖所示，燈L標(biāo)有“6V 3W”字樣，電源電壓恒為6V，定值電阻R=6，設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化求（1）燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（2）只閉合S1、S3時(shí)，電阻R

3、在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（3）要使整個(gè)電路消耗的電功率最小（且電路電流不為0），各開關(guān)的合閉情況應(yīng)如何？此時(shí)的最小電功率為多少？考點(diǎn)：電功與熱量的綜合計(jì)算.專題：電和熱綜合題分析：（1）利用P=可以求解燈正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）只閉合S1、S3時(shí)，燈和R并聯(lián)，利用I=和Q=I2Rt求出產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)斷開S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)，整個(gè)電路消耗的電功率最小；利用P=結(jié)合歐姆定律求出最小電功率解答：解：（1）由P=得燈正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=12；（2）當(dāng)閉合S1、S3時(shí)，燈L與電阻R并聯(lián)接在電源兩端，I=1AQ=I2Rt=（1A）2×6×60s=360J

4、；（3）當(dāng)斷開S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)，整個(gè)電路消耗的電功率最小；R總=RL+R=12+6=18Imin=APmin=UImin=6V×A=2W答：（1）燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是12；（2）只閉合S1、S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是360J；（3）要使整個(gè)電路消耗的電功率最小（且電路電流不為0），斷開S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)；此時(shí)的最小電功率為2W點(diǎn)評(píng)：該題主要考查學(xué)生對(duì)于電功率、電熱和電路狀態(tài)的理解和掌握，屬于中考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)3.小明和媽媽一起去商場(chǎng)選購(gòu)了“亞米牌”全自動(dòng)豆?jié){機(jī)，回到家，他馬上閱讀了使用說(shuō)明書，了解了豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)（如圖甲）、使

5、用方法及注意事項(xiàng)，并觀察了豆?jié){機(jī)銘牌（如圖丙），電路原理圖可等效成圖乙。下表是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過(guò)程中電熱管和電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間與對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。請(qǐng)你幫小明解決下列問題：甲 乙 丙工作時(shí)間（min）0 11 55 66 10工作狀態(tài)粉碎打漿加熱粉碎打漿加熱（1）（2分）豆?jié){機(jī)正常工作電熱絲電阻是多少？（2）（3分）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電流做功多少焦？（3）（3分）小明想了解家里電路的實(shí)際電壓，于是將家里的其它用電器都關(guān)閉，他觀察到豆?jié){機(jī)的電熱絲工作時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/kW·h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則他家電路的實(shí)際電壓是多少？（不考慮溫度對(duì)電阻的影響

6、）解：（1）電熱絲電阻 （2）電動(dòng)機(jī)和電熱絲正常工作做一次豆?jié){所需時(shí)間分別是t1 =2min =120s t2 = 8min= 480s W1 = P1t1= 100W×120s= 1.2×104J W2 = P2t2= 605W×480s= 2.904×105J 電流做的功W = W1+W2=1.2×104J+2.904×105J=3.024×105J （3）電熱絲3min內(nèi)消耗的電能 電熱絲實(shí)際功率    4.如圖所示電路，電阻R110，若斷開S2、閉合S1，電流表的示數(shù)I10.30A；若閉合S1、S

7、2，電流表的示數(shù)I20.50A。求 （1）電源兩端的電壓； （2）電阻R2的阻值； （3）電阻R2通電1min產(chǎn)生的熱量。 答案：（1）由歐姆定律，電源兩端電壓I1R13V （2）通過(guò)電阻R2的電流II2I1=0.2A 由歐姆定律 R215 （3）由焦耳定律得 I2R2t36J5.下列各裝置中，利用電流的熱效應(yīng)工作的是B A電動(dòng)機(jī) B電爐了 C電磁鐵 D發(fā)電機(jī)6.在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因?yàn)榻佑|不良，容易造成變大。根據(jù)焦耳定律可知，在通過(guò)電流和 相同時(shí)，該處比別處更容易發(fā)熱，加速導(dǎo)線老化，甚至引起火災(zāi)。答案：電阻，通電時(shí)間 4一根阻值為100的電阻絲通電100S，通過(guò)的電流是2A，則電流產(chǎn)

8、生的熱量為 J。 答案：4×104 7.下列四種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是：D A、洗衣機(jī)。 B、錄音機(jī)。 C、電視機(jī)。 D、電飯鍋。8.如圖所示，電源兩端的電壓為6V，且保持不變，已知R1R212，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，10s內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量是60J；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.6A，則電阻R3的阻值是_。答案；4(4分) 9.電爐子工作時(shí)，電爐絲與導(dǎo)線是 聯(lián)的，通過(guò)它們的電流相等。根據(jù) 定律，在相同情況下，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成 。電爐絲的電阻比導(dǎo)線大，因此產(chǎn)生的熱量 ，所以電爐絲比導(dǎo)線熱。答案；串；焦耳；正比；多。 10.今年貴州省遭遇

9、了50年來(lái)最嚴(yán)重的雪凝災(zāi)害，災(zāi)害導(dǎo)致一些地區(qū)大面積停電。如圖所示，是輸電導(dǎo)線被重重的冰凌拉斷和拉長(zhǎng)的現(xiàn)象，凝凍結(jié)束后電力部門對(duì)這些被拉長(zhǎng)而不能回復(fù)原來(lái)長(zhǎng)度的導(dǎo)線全部拆換。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)解釋為什么要拆換這些導(dǎo)線？答案：電線被拉長(zhǎng)后長(zhǎng)度增加，橫截面積減小，電阻增大，導(dǎo)致輸電過(guò)程中電能消耗增大。/了解實(shí)際的好題！ 11.超導(dǎo)是指電阻為零的現(xiàn)象，目前我們只發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)在溫度降到足夠低時(shí)，才出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。如果我們研制出了常溫下的超導(dǎo)材料，你認(rèn)為它最適合整理 A輸電導(dǎo)線 電爐絲 白熾燈絲 保險(xiǎn)絲12.某導(dǎo)體的電阻是2當(dāng)通過(guò)1A電流時(shí)導(dǎo)體的功率是 W，通電1min時(shí)導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量是 J. 答案；2 1

10、20 13.在一些電器設(shè)備中，常采用銅而不是鋁作導(dǎo)線，是因?yàn)橥葪l件下，銅導(dǎo)線的電阻_（填“較大”或“較小”），可以減小由于_造成的能量損失答案：較??；電熱（或電流的熱效應(yīng)）14.小明看到研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置后，將它改裝成了如圖所示的一種測(cè)量未知液體比熱容的裝置。測(cè)量時(shí)，分別往甲乙兩瓶中裝入水和待測(cè)液體，閉合開關(guān)一段時(shí)間后，再分別用溫度計(jì)測(cè)出這段時(shí)間內(nèi)水和待測(cè)液體升高的溫度t水和t，在不計(jì)熱損失的情況下，就可以求得待測(cè)液體的比熱容c=t水水t。（1）為了使這一段時(shí)間內(nèi)水和待測(cè)液體吸收的熱量相等，小明設(shè)計(jì)的電路中必須滿足的條件是_。（2）為了得出待測(cè)液體的比熱容表達(dá)式“c=t水水t?！?，小明的

11、測(cè)量方案中至少還需要的一種測(cè)量?jī)x器是 _，目的是_。（3）閉合開關(guān)后，要使水和待測(cè)液體的溫度升高得更快，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向_滑動(dòng)。   15.有些家用電器在使用過(guò)程中，溫度過(guò)高會(huì)損壞電器。下列家用電器中要防止電熱產(chǎn)生危害的是    A電飯煲  B電熱水器 C電熨斗  D電視機(jī) 16.小明仔細(xì)觀察家中的電視機(jī)、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈四種電器,發(fā)現(xiàn)它們上面都標(biāo)有" 220V 40W "的字樣,若它們都在額定電壓下工作相同的時(shí)間,則產(chǎn)生的熱量最多的是 (C )A.電視機(jī) B.電風(fēng)

12、扇   C.白熾燈 D.節(jié)能燈    17.（08南京為研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系，小明找來(lái)了如圖23所示的實(shí)驗(yàn)器材，其中A、B兩個(gè)相同的瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，將選擇好的銅絲和鎳鉻合金絲浸沒在煤油中，兩根溫度計(jì)分別測(cè)量?jī)善恐忻河偷臏囟?1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接人電路中，這是為了控制 相同；(2)紿圖中的裝置通電一段時(shí)間后，切斷電源根據(jù)銅絲和鎳鉻合金絲的大小以及雙察到的 ，可得通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系   18.小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱

13、量與電阻大小的關(guān)系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。溫度計(jì)顯示煤油的溫度。(1)這兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該 。(2)小紅問小明“水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油”。對(duì)于這個(gè)問題，小明與他的同學(xué)給出了下列四種答案，你認(rèn)為合理的是( )A因?yàn)槊河陀蓄伾阌谟^察 B因?yàn)槊河陀斜容^大的熱值 C因?yàn)槊河陀斜容^小的密度 D因?yàn)槊河陀斜容^小的比熱容(3)實(shí)驗(yàn)中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快。這表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越 ，產(chǎn)生的熱量越多。19.如圖10所示，在探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有

14、關(guān)的實(shí)驗(yàn)中(1)通過(guò)觀察 來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少。(2)圖10中甲、乙兩根電阻絲是串聯(lián)的，這是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。   答案：（1）溫度計(jì)示數(shù)（2分）（2）電阻（2分）20.(08鎮(zhèn)江26）(8分)如圖所示電路，電源電壓不變，R1=40Q，R2=60Q，通過(guò)R1的電流I1=0.3A，求： (1)電路的總電阻 (2)電源電壓 (3)R2消耗的電功率 (4)通電1min，電阻R1上產(chǎn)生的熱量 答案：（1）電路的總電阻：R=R1R2/（R1+R2）=24（2）電源電壓：U=U1=I1R1=12V（3）R2消耗的電功率：P2=U2/R2=2.4

15、W（4）R1上產(chǎn)生的熱量：Q1=I12R1t=216J21.小吳同學(xué)自制了一個(gè)簡(jiǎn)易的“電熱驅(qū)蚊器”，它是利用了電流的_效應(yīng)工作的，發(fā)熱元件是一個(gè)阻值為1.0×104的電阻。當(dāng)發(fā)熱元件兩端的電壓為220V時(shí)，流過(guò)該元件的電流為_mA；通電100s產(chǎn)生的熱量為_J。答案：熱；22；484；  22.：一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？6480J 23.：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為220V，通過(guò)線圈的電流為10A，若此線圈的電阻為2，那么它的電功率是_W，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_J，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率是_。2200 W 1.

16、2 ×104 J 90.9%24.在圖所示的各種家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是 （ ）C 25.電爐絲斷了，去掉1/5后，仍然接在原來(lái)的電源兩端，則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與原來(lái)產(chǎn)生的熱量之比為（ ）A5 ：4 B1 ：5 C 5 ：1 D4 ：5A 26.電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是加熱狀態(tài)，另一種是保溫狀態(tài)。如圖所示為電飯鍋的電路圖，R1、R2為電熱絲，S為溫控開關(guān)，A、B兩點(diǎn)接在家庭電路上。當(dāng)S閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，加熱功率為1000W；當(dāng)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100W求：（1）電飯鍋加熱30s，電熱絲產(chǎn)生的總熱量是多少？（2）電熱絲R1、R2的阻值

17、之比是多少？（3）電飯鍋保溫30min，電熱絲產(chǎn)生的R2產(chǎn)生的熱量是多少？27.：1、30000J； 2、9：1； 3、18000J28.：在學(xué)校創(chuàng)新比賽中，小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多檔位的電熱水器。圖甲所示是他設(shè)計(jì)的電熱水器的工作電路圖，R1和R2是兩根電熱絲。他設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖乙所示，旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有共10個(gè)金屬觸點(diǎn)（在圖乙中用“”表示，“”中標(biāo)有1、2、3、4編號(hào)，編號(hào)相同的觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接）?？梢岳@中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。例如，圖乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，此時(shí)，金屬滑片將1、2兩觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端也將3

18、、4兩觸點(diǎn)接通。當(dāng)旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)四檔加熱功率。他設(shè)計(jì)的四檔加熱功率如下表所示：溫度檔位高溫中溫2中溫1低溫加熱功率/W11006604402641如果要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加熱功率依次遞減或遞增，通過(guò)計(jì)算，分析說(shuō)明電熱絲R1和R2的阻值應(yīng)該分別為多大?旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時(shí)，分別對(duì)應(yīng)哪一檔加熱功率？2小亮根據(jù)計(jì)算結(jié)果，借助電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲，并按電路圖連接好。經(jīng)檢查無(wú)誤后，小亮將電熱器接入家庭電路，同時(shí)借助電能表和手表測(cè)量電熱器在不同檔位工作時(shí)實(shí)際消耗的電功率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實(shí)際功率均小于按照電熱絲電阻值計(jì)算的結(jié)果，測(cè)量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V請(qǐng)簡(jiǎn)單解釋產(chǎn)生這種偏差的原因。3使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快，后來(lái)水溫升高越來(lái)越慢，最后甚至?xí)３帜硞€(gè)溫度不再升高，此時(shí)水并沒有沸騰。并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達(dá)到的最高溫度越低，這是為什么？題一：1、D：P11100W，C：P2=660W，B：P3=440W，A：P4=264W2、電熱絲的電阻會(huì)隨溫度而變化。在借助電池組、電壓表和電流表截取一定阻值的電熱絲時(shí)，電熱絲消耗的功率很小，一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少，故溫度低，此時(shí)電阻??；當(dāng)電熱絲接入家庭電路工作時(shí)，消耗的電功率較大，一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，溫度升高顯著，電阻變大明顯：由公