2023年中考物理二轮复习：焦耳定律的计算.pdf

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1、2023年中考物理专题复习：焦耳定律的计算一、单选题1.如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说法正确的是（）A.插座没接地线形成的B,没安装空气开关形成的C.连接处的电流比别处大形成的D.连接处接触不牢电阻变大形成的2.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。如图甲和乙所示，两个透明容器中密闭着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来，连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U 形管A.在图甲中，通过两电热丝的电流不相等，是探究通过导体产生的热量与通过导体电阻的关系B.在图

2、乙中，是探究电流通过导体产生的热量与导体电流的关系C.在该实验中，我们是通过观察U 形管中液面的高度来比较各容器中电热丝产生热量的多少的D.英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电阻的二次方成正比，跟导体的电流成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律3.物理实验中经常需要对物体加热，对下列各图的相关描述与实际相符的是（）A.图甲，对正在熔化的海波继续加热，温度计的示数将保持不变B.图乙，对正在沸腾的水继续加热，温度计的示数将不断升高C.图丙，用相同的酒精灯给初温和质量都相同的水和煤油加热，水的温度升高得快一些D.图丁，电阻丝阻值越小，电流产生的热量越多，

3、瓶中煤油温度升高得越多4.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（）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5.下列对有关物理学家及其所做的实验表述不正确的是（）A.托里拆利实验精确地测出大气压的数值B.奥斯特实验证明了电流周围存在磁场C.法拉第通过实验研究了磁场对通电导线的作用D.焦耳最先准确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系6.如图所示是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾.则下列关于连接处更容易发热的形成原因的说

4、法正确的是（）A.插座没接地线形成的B.没安装空气开关形成的C.连接处的电流比别处大形成的D.连接处接触不牢电阻变大形成的7.如图两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U 形管中液面高度差比左侧的大。A.可以探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系B.通过左侧容器中电阻的电流比右侧的电流小C.左侧容器中电阻阻值比右侧容器中的电阻阻值小D.左侧容器中电阻阻值与右侧容器中的电阻阻值相同8.我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红，但与电炉丝串联的导线却不怎么发热，原因是（）A.通过导线的电流大 B.通过电炉丝的电流大C.导线的电阻小 D.电炉丝的电阻小9.图甲是小灯泡的电压-电流图象.

5、将此灯泡L 与滑动变阻器R 串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P,当小灯泡的功率为0.75W时，（）A.电流表的示数为0.2AB.滑动变阻器R 接入电路中的电阻为15QC.电路消耗的总功率为1.35WD.10s内滑动变阻器R 产生的热量为13.5J1 0.如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（)A.图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系B.通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法C.R 的电功率比Rz的大D.通电时间相同，右侧U 形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比Ri多1 1.下列叙述错误的是（）A.水的比热容是最大的B.物

6、体吸收热量，温度可能不变C.任何家用电器在通电时都产生热效应D.“摩擦生热”的实质是能量的转化12.如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等质量的空气，所连接的U 形管内液柱的变化可以反映空气温度的变化。将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关。下列说法正确的是（）A.甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系B.乙图实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系.C.甲图中闭合开关后，B 管中液面上升较快D.乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系二、填空题13.小 明用如图所示的电路来探究影响电流产生的

7、热量的因素。两个完全相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，阻值不变的电阻丝Ri和 R2（RKR2）。小明连接好电路，闭合开关并调节滑动变阻器到适当位置后，过一段时间发现甲、乙温度计示数不同。此实验过程，小明探究的问题是“电流产生的热1 4.图中电源电压保持不变，灯泡标有“6V3W”字样，当开关S 闭合时，灯泡L 正常发光，电流表的实数为0.8A,则电阻R=C,通电10s,R 产生的热量为 J.-O-1-1|i9 L0-百蜂鸣器-O220VO-u控制电路工作电路(1)电热丝R工作时的电流为多少？(2)电热丝R通电1 0 s 产生的热量为多少？(3)已知控制电路的电源电压U=6 V,当调节滑动变阻

8、器R 2=7 0 C 时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？22.如图，定值电阻R i的阻值为IOC,R2的阻值为3 0 C,闭合开关后电流表的示数为0.1 A.求:(1)电源电压；(2)电阻R i在1分钟内产生的热量。23.如图所示，电源电压恒为12V,R为电阻箱。闭合开关S,调节电阻箱使其阻值为10C时，电流表示数为0.6 A,灯泡正常发光；再将电阻箱阻值调为20。时，电流表示数为0.5A。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)电阻箱阻值调为2 0 c时;灯泡消耗的功率为多少？(3)电阻箱阻值调为20。时，Im in内电阻箱上产生的热量是多少？24.如图所示的电路中，电源电压恒为1 2

9、 V,氐 的最大阻值为4 0 C,根据表中的操作及记录，求:开关情况滑片P的位置电流表A的示数S闭合,Si、S2断开位于中点0.3AS、S|、S2均闭合位于最右端0.8A(1)R i的阻值；(2)在“S闭合,Si、S2断开”情况下,电阻RilOmin产生的热量；(3)若S,Si,S2均闭合时灯L恰好正常发光，求小灯泡的额定功率。25.如图所示，电源电压保持不变，R的阻值为10C,开关S闭合后，电压表示数为2 V,电流表示数为0.4 A。求:(1)电源电压；(2)通电1 0s 电阻产生的热量。26.如图是一款电热壶，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两档，保温档的额定功率为1 1 0W,内

10、部简化电路如图乙所示。R i、R 2是两个阻值不变的发热元件，R 2的阻值为4 8.4 C。求：关闭g p P g g R i-o n-i .加 热 电-220V-甲 乙(1)R i 的阻值；(2)加热档的电功率；(3)若电热壶内装0.5 k g的水，现用加热档使水质25 c升高到1 00C,加热效率为6 3%,需要工作的时间。(c*=4.2x lO3J/(k g-),结果保留整数)27 .某电烙铁的额定电压为220V,正常工作时的电阻是1 21 0c.求：(1)它的额定功率。(2)它正常工作lO m i n 产生的热量。28 .国产某品牌手机配置“3.7 U ,420 0 mAh”大容量电池

11、，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输 出 5 V,1A”,另一个标注“输 出 5 1/,4.5 4 ”,其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明。(3)有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。29 .小 华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：(1)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？(2)电热丝工作时的电阻是多大？(3)电吹风内电动机的电阻是1 C,电吹风吹冷风5 m i n 产生的热量是多少？3 0.如图甲所示电路，刈=20,通 过R2的电

12、流随其两端电压的变化关系如图乙所示，闭合开关后,(1)/?2的阻值;(2)电源电压；(3)整个电路产生240J的热量需要的时间。3 1.定值电阻飞 和R2并联在电源电压为1 2 V的电路中，电 阻%=60 ,k =40；求：(1)电阻R2的电功率；(2)若通电100s,电流通过R i产生的热量。3 2.如图所示，灯泡L标有“3V0.9W”的字样。闭合开关S,灯泡L正常发光，电压表的示数为L5V,求：(1)灯泡L正常发光时的电阻；(2)电阻R在Im in内消耗的电能是多少？3 3.如图所示电路中，电源电压为15V且保持不变，R和R?为定值电阻，R =10C.闭合开关S i,断开开关S 2,电流表

13、示数I=O.3 A.求：(1)10s内电阻R i上产生的电热；(2)电阻R2的阻值；(3)开关Si、S2都闭合时,电路的总功率。3 4.如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4C,电动机线圈电阻为2 C,电源电压220V稳定不变。求：加热电阻(1)加热电阻正常工作时的电功率是多少？(2)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20国 的水，加热电阻正常工作420s,它的电加热效率为8 0%,则水的温度会升高到多少摄氏度？c水=4.2 x 103J/(kg-)（3）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1 A,按摩lO m in,电动机线圈产生

14、的热量是多少？五、综合题35.小 明用伏安法测出自制电动机线圈的电阻为1C.（1）小明发现电动始终只能在某位置晃动而不能持续转动，请帮他分析原因.（2）修好后线圈两端所加电压为2 V时，电流为O.8A,电动机正常工作，自制电动机的效率是多少？（3）某次实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时小明发现线圈特别烫，试分析原因.36.新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示.R和R2均为电热丝，S i是自动控制开关.煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求：（1）

15、S和8都闭合时电饭锅的电功率;（2）电热丝R2的阻值；（3）这30min内电饭锅产生的热量.答案1.D2.B3.A4.C5.C6.D7.C8.C9.C10.C11.C12.D1 3.导体的电阻或电阻14.20;1815.50；101 6.甲；乙;111：25017.(1)液位高度差；转换法(2)电流；电阻(3)电流(4)气密性不好18.(1)温度计的示数；转换法(2)煤油；比热容(3)电流和通电时间；电阻19.(1)解：由表格可知，热风加热时P=1210w。1=P/U=1210w/220V=5.5A(2)解：由表格可知，冷风功率为P2=110w。I2=P2/U =1 1 0 W/2 2 0 V

16、=0.5 AI i=I-I2=5.5 A-0.5 A=5 AR i=U/I i=2 2 0 V/5 A=4 4 f i(3)解：Q =I22 R2t=(0.5 A)2x 10QX60S=150J2 0.(1)解：设恒流电源的恒定电流为I,当只闭合S 1 时，电路中只有%接入电路，由P=U 1功率公式可得/=附=嚅 =答：该恒流电源输出的恒定电流为0.6 A(2)解：只闭合，时，由欧姆定律可得%的阻值名=1 0。同时闭合两个开关，电阻R i、R2并联，则通过R i的电流为=盖=0 4 4根据并联电路分流的特点知 好=沙=rV=不 伴%7 =2：1K-/2 1 7 U.O/1 则 R2 的阻值为/

17、?2 =2 R 1 =2 x i o n =2 0 0答:定值电阻R2的阻值为2 0 C(3)解：由焦耳定律可得电阻R2产生的热能Q =0 2R2 t =(/-=(0.6/1 -0.4 4)2 *2 0 0 x6 0 s =4 8/答：电阻R2产生的热能为4 8 J。2 1.(1)解：由电路图可知，电热丝R工作时，衔铁与工作电路中上触点接触，电热丝R单独连接在工作电路中，其两端电压U匚 作=2 2 0 V,由题意可知，电热丝的阻值R=5 5 C,根据欧姆定律可以得出，电热丝R工作时的电流为/.=上 逛=4 4工作 R 5 5。答：电热丝R工作时的电流为4 A。(2)解：电热丝R 通电时间为t=

18、IO s,由焦耳定律得，电热丝R 通电1 0 s 产生的热量为Q =/；/1=(4 4)2 *5 5 0 x 1 0 s =8 8 0 0/答：电热丝R通电1 0 s 产生的热量为8 8 O O J.(3)解：由控制电路图可知，控制电路的电源电压U=6 V,电磁铁、热敏电阻R i 和滑动变阻器R 2 串联在控制电路中，则流过三者的电流相等，不计电磁铁的电阻，电磁铁相当于一条导线，则电路中总电阻为R 总=%+%当控制电路电流巨0.0 5 A 时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻为R0=3 =7 7 =1 2 0 0后 /U.U 5 Z

19、1此时，滑动变阻器阻值R 2=7 0 C,则热敏电阻R 1 的阻值为%=R忌7 2 =1 2 0 0 -7 0 0 =5 0 0由欧姆定律/=且可知电路中总电阻越小电流越大，则根据题意只要热敏电阻R S 5 0 C,电路就会发出报警，由题中表格可知，温度越高，热敏电阻R i 越小，查询表格数据可知，对应热敏电阻R i=5 0。的温度为6 0 C,则当调节滑动变阻器R 2=7 0 C 时，烘干机内温度至少为6 0 会发出报警信号。答：当调节滑动变阻器R 2=7 0 C 时，烘干机内温度至少6 0 2 会发出报警信号。2 2.(1)解：由图知，两电阻并联，电流表测量R 2 支路的电流，根据欧姆定律

20、可知，定值电阻R 2 的两端：U 2=I2R 2=0.1 AX3 0 Q=3 V;由并联电路的电压特点可得电源电压：U=U2=3 V答：电源电压为3 V。(2)解：并联电路各支路两端的电压相等，2 2电阻R i 在 1 分钟内产生的热量：Q尸 W 尸t=仞.x 6 0 s=5 4 J/i o n答：电阻R 1 在 1 分钟内产生的热量为5 4 L2 3.(1)根据电阻箱的阻值和电流计算分压为U i=h R i=0.6 A x l 0 C=6 V,则灯泡的电压为UL=1 2 V-6 V=6 V,灯泡的电阻为2=%=i o n；/U.O xi(2)当电阻箱为2 0。时，分压为U 2=k R 2=0

21、.5 A x 2 0 a=1 0 V,灯泡分压为U=1 2 V-1 0 V=2 V,灯泡的电功率为 P=U I2=2 VXO.5 A=1 W；(3)当电阻箱阻值为2 0 c 时，产生的热量为Q =/2/?t =(o.5 A)2 x 2 0。x 6 0 s =3 0 0 人2 4.(1)解；S闭合，SH S 2 断开时，R i 与 R z串联，滑片P位于中点，R?接入电路的阻值为2 0 C；可求 出 总 电 阻=禺=4 0 0所以 R i =4 0。-2 0 0 =2 0。R i 的阻值是2 0。答：&的阻值是2 0 C(2)解；根据焦耳定律得到 Q=I2Rrt=(0.3 4)2 *2 0 0

22、x 6 0 0 s =1 0 8 0/电阻R i l O m i n 产生的热量是1 0 8 0 J。答：在“S闭合，S i、S 2 断开情况下，电阻在l O m i n 产生的热量是1 0 8 0 J(3)解；当S、SH S 2 均闭合时，灯 L 与 R 2 并联，滑片P位于最右端，R 2 接入电路的阻值为4 0 0根据欧姆定律流经R 2 电流上 =着=温 =0 3 4根据并联电路的电流规律可知，流过灯L 的电流九=/一七=0.8 4-0.3 4 =0.5/所以，灯泡的额定功率PL=U/L=12M x 0.54=6IV小灯泡的额定功率是6W。答：若S,Si,S2均闭合时灯L恰好正常发光，小灯

23、泡的额定功率是6W。25.(1)解：如图所示，两电阻串联，电压表测R2的电压，由欧姆定律，以两端电压为Ui=IRt=0.4Axl0Q=4V电源电压为 U=UI+U2=4V+2V=6V答：电源电压6V；(2)解：通电 lOmin 电阻 Ri 产生的热量为 Q=P&t=(0.4A)2xl0Qxl0s=16J答：通电10s电阻R i产生的热量为16Jo2 226.(1)解：当接保温档时电路仅有R i接入，则可求R i阻值为&=察 察 _ =4400r i 11vW答：R i的阻值为440C；(2)解：加热档时两电阻并联接入电路，互不影响，R功率不变，总功率为R i与Rz功率之和，则P2=U2 _(2

24、20V)2瓦=48.40=1000VT总功率为 P=P+P2=110W+1000W=1110W答：加热档电功率为II 10W(3)解：水吸收的热量为 Q吸=。血戊=4.2 x l()3(kg-)x 0.5kg x(100-2 5)=1.575 x 105/加热效率为6 3%,则消耗电能为皿=1375义1必=2 5义1()5/63%63%,7则工作时间为t=坦=2.5x105/答：需要工作时间为225s。27.(1)解：电烙铁的额定功率：p=尤=(220V)2=40WR 1210/2答：电烙铁的额定功率为40W(2)解：电烙铁正常工作10min产生的热量：Q=W=Pt=40Wx 10 x60s=

25、2.4x104J答：电烙铁正常工作lOmin产生的热量为2.4xlOJ28.(1)解：电池充满电后，储存的电能为 W=U/t=3.7V X 4200 X 10-3人x 3600s=55944/答：电池充满电后，储存的电能为55944/；(2)解：输出的功率为P=UI=5VxlA=5 W另外一个充电器 P=U1=5Vx 4.54=2 2.51 V故“输 出5V,4.5A”充电快o答：“输 出5V,4.54”充电快(3)解：根 据Q=UIt=12Rt可知，快充比普通充电器充电快，因为电流大，快充电器的线粗，电阻小，电线消耗的电能少，更节约用电。2 9.(1)解：当吹冷风时，只有电动机工作，P i

26、=110 W,由 P =U/可得，通过电动机的电流：_P1_110W _/1=7T=W =f(2)解：当电吹风吹热风时，电动机和电热丝并联工作，电热丝的电功率：P2=P-Pi=1 2 1 0 U Z -n o w =nooi v,2由 P =L 可得，电热丝的电阻值:R=U2 p(220V)21100441 2(3)解：电动机的电阻是I Q,5mi n内电流通过电动机产生的热量:2Q i =A 2R t=0.54)x i n x 5 x 60 s =75/3 0.(1)解：由图乙可知，当 上=2。力，U2=2.0 V,则R2的阻值&=g=蝴=答：/?2的阻值为1。；(2)解:/?!与 R2 串

27、联，则总电阻 R =8 +/?2 =2 0 +1 0 =3 0总电压 U =/R =2 4 x 3 0 =6V答:电源电压为6V；0 2 40/(3)解：由 Q =l2R t可 得 t =否=7 2 i=2 0 s答：整个电路产生2 40 J 的热量需用时2 0 s。3 1.(1)解：由题知，R和 R 2 并联在电源电压为1 2 V的电路中，由并联电路的特点可知，R和 R?两端的电压均等于电源电压1 2 V,则电阻R 2 的电功率2 2 =/=耳2=36 电阻R2的电功率是3 6W答：电阻R 2 的电功率为3 6W。2 2(2)解：通电1 0 0 s,电流通过R i 产生的热量.=H Z =(

28、t=x 1 0 0 s =2 40 Q/工 K1 oJ z通电100s,电流通过R i产生的热量是2400J答：若通电100s,电流通过R i产生的热量为2400J。32.(1)解：灯泡L正 常 发 光 时 的 电 阻=源=100L PL 0.9VK答：灯泡L正常发光时的电阻10C(2)解：串联电路电流为/=,=吟=0.34电阻R在Im in内消耗的电能是 W=Ult=1.5K x 0.32 x 60s=277答：电阻R在Im in内消耗的电能是27J。33.(1)解：闭合开关，断开开关S2,R i与Rz串联，电流表测电路中的电流，则10s内电阻R i上产生的电热：Q i=F R it=(0.

29、3A)2xl0Qxi0s=9J；答：10s内电阻R i上产生的电热为9J；(2)解：闭合开关S i,断开开关S2,R与R2串联，由1=%可得，电路的总电阻：R=号=臀=50C,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻 R2 的阻值：R2=R-Ri=50Q-10Q=40Q；答：电阻R2的阻值为40Q；,j2 2(3)解：开关，、S2都闭合时，电路为R i的简单电路，则电路的总功率：P=(15V)=22.5WoRi i o n答：开关，、S?都闭合时，电路的总功率为22.5W。34.(1)解：由电路图知，电动机与加热电阻并联，故加热电阻正常工作时的电功率为p=U2R(220E)248.4。=

30、1000W/答：加热电阻正常工作时的电功率100W(2)解：水吸收的热量为Q吸=c种=c短N,群加热电阻放出的热量为Q =P t由题意知Q吸=Q成即C次P次 次=则 A t=cTPt80%xl000Wx420s,淤我水 4.2xl037/(/c5-)x l.0 x l03/m3x4 xl0-3m3=20水的温度会升高到t=t0+At=20+20=40答：水的温度会升高到40 C(3)解：由焦耳定律可得电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=(0.1 4)2 x 2 0 x 1 0 x 60 s =1 2 7答：电动机线圈产生的热量是1 2 J3 5.(1)解：将电动机线圈放在支架上，因为没有换向器，

31、不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动；这个位置物理学中称为平衡位置，它是线圈平面与磁感线垂直的位置(2)解：因为P=U I,所以电动机正常工作时的总功率为P=U I=2 Vx O.8A=1.6W；线圈消耗的功率：P 圈=I 2 R 圈=(0.8A)2X1Q=0.64W,输出功率：P t l l=P&-P 1.6W-0.64W=0.96W,这台电动机的效P率：n=霜 X 1 O O%=瑛?X 1 0 0%60%尸，彳 l.bW(3)解：实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时电能转化为内能。36.(1)解：S和 S i都

32、闭合时，电阻R i与 R 2 并联；由乙图可知此时电流值L m=3A,则功率 P1 rax=UI max=2 2 0 Vx3A=660 W；(2)解：开关，断开时，电路中只有R i工作，由乙图可知通过R i的电流值L=2 A,则根据并联电路的电流特点可知:电阻R i与 R 2 并联时;L=U x-L=3 A-2 A=1 A,根据欧姆定律得：R2=E=鬻=2 2 0 Q.(3)解：只有 R i 工作时功率 P i=UL=2 2 0 Vx2 A=440 W；由乙图可知：t-1 0 min+(2 0 min-1 5min)=1 5min=9 0 0 s,t=(1 5min-lO min)+(30 min-2 0 min)=1 5min=9 0 0 s,贝 i j Q-=W,=P 1axt,=660 W x9 0 0 s=5.9 4xl05J,Q=W=P it=440 W x9 0 0 s=3.9 6xl()5j,Q=Q,+Q,=5.9 4x 1 05J+3.9 6x 1 05J=9.9 x 1 05J.