(完整版)焦耳定律练习题(含答案)
探究焦耳定律练习题有答案
绝密★启用前探究焦耳定律练习题有答案注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量A. 电灯最多B. 电烙铁最多C. 电扇最多D. 一样多【答案】B【解析】由铭牌“220V40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B．2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（）①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝．A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥【答案】C【解析】试题分析：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因素．解：①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意；②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意；③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，符合题意；④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意；⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意；⑥电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，符合题意．故选C．3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）A．I1＞I2，A管中的液面较高 B．I1＜I2，A管中的液面较低C．I1=I2，A管中的液面较高 D．I1=I2，A管中的液面较低【答案】D【解析】试题分析：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB不正确；由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高，故C不正确，D正确．故选D．4．小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多【答案】D【解析】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大．根据焦耳定律公式Q=I2 Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故选D。
焦耳定律(附答案)
焦耳定律复习一．选择题（共15小题）1．（2013•巴中）小张出差时恰逢抄表日，他家电能表示数为，出差返回时发现家中有一盏60W台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电能表的示数为，则小张出差时间长达（）2．（2012•深圳）从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（）4．（2014•达州）分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I﹣U特性曲线如右图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（）5．（2014•抚顺）如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中正确的是（）6．（2014•扬州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，在不损害电路元件的情况下，下列判断正确的是（）7．（2014•杭州）加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上C D8．（2014•南开区一模）甲、乙用电器上分别标着“220V，15W”、“110V，100W”，它们都在额定电压下工作，则下10．（2014•沈阳）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（）11．（2014•青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流12．（2014•惠安县二模）如图所示，A 、B 、C 、D 是四个装了等温、等量水的相同容器，每个容器内放入同样材料、粗细相同的电阻丝绕成的线圈，各线圈的圈数如图所示，合上开关，经过一段时间水温最高的是（ ）13．（2014•自贡）将灯L 1接在电压为6V 的电路中，功率为6W ，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L 2，．CD ．14．（2014•威海）如图所示，将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中，在甲图中灯L 1的功率为4W ，在乙图中灯L 1的功率为9W ．设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（ ）15．（2014•茂名）如图，已知电阻R1=20Ω、R2=30Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（）参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2013•巴中）小张出差时恰逢抄表日，他家电能表示数为，出差返回时发现家中有一盏60W台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电能表的示数为，则小张出差时间长达（）t=得到通电时间，也就是出差时间．，==240h=240×天2．（2012•深圳）从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（）求出正常工作时的电流，根据欧姆定律求出正常工作时的电阻．=可得，该灯泡正常工作时的电阻R==4．（2014•达州）分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I﹣U特性曲线如右图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（）R=可知，甲灯泡的阻值比较的小，5．（2014•抚顺）如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中正确的是（）6．（2014•扬州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，在不损害电路元件的情况下，下列判断正确的是（）=计算总电阻，再利用公式计算灯==0.3A7．（2014•杭州）加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上C D；r=8．（2014•南开区一模）甲、乙用电器上分别标着“220V，15W”、“110V，100W”，它们都在额定电压下工作，则下10．（2014•沈阳）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（）11．（2014•青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流==12．（2014•惠安县二模）如图所示，A、B、C、D是四个装了等温、等量水的相同容器，每个容器内放入同样材料、粗细相同的电阻丝绕成的线圈，各线圈的圈数如图所示，合上开关，经过一段时间水温最高的是（）13．（2014•自贡）将灯L 1接在电压为6V 的电路中，功率为6W ，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L 2，． C D ．R==×A=4W14．（2014•威海）如图所示，将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中，在甲图中灯L 1的功率为4W ，在乙图中灯L 1的功率为9W ．设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（ ）可求甲乙两图中灯P=，乙图中，灯===，=，两灯串联，所以==串联电路电流相等，==，故==，故====15．（2014•茂名）如图，已知电阻R1=20Ω、R2=30Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（）=12 =====。
焦耳定律经典练习题(含答案详解)
.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 WC．1 000 W D．475 W答案 B22× 1 W＝25 W ，B 正确，A、C、D 错误．解析电动机的热功率P＝ Ir＝5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，则在时间t 2内产生的热量为( )Q A．4Q B．2Q C.2 D. Q 4答案 C解析根据Q＝I2Rt 得，电阻变为原来的 2 倍，电流变为原来的 1，时间不变，则热量变为原来21的2.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＝R5010A ＝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 (3)电动机的发热功率P电动机输出(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度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的大 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① P ＝UI ；② P ＝I 2 U W 2R ；③ P ＝ ；④ P ＝ ，下列叙述正确的是 ( ) R t 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 ＝2的电功R 适用于任何电路的热功率的计算， P ＝ UI 、P ＝ 只适用于纯电阻电路的热功率的计B 正确． 3．两个精制阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻标有“ 100 Ω，10 W ”和“ 20 Ω， 40 W ”，则它们的额定比为 ( ) 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的时间．比较它们产生 ( ) 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.5．额定是 110 V ，额定功率 PA＝100 W ，P B ＝40 W 灯泡两盏，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 ＝ 2 U，可知 R A ＜R B . R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． B 电路R B ＞R A ，A 灯又并联变阻器，并联R B ，所以 U B ＞U 并，B 灯烧 毁． C 电路， B 灯与变阻器并联电阻于 R A ，所以可能 U A ＝ U B ＝110 V ，两灯可以正常发 光． D 电路，若变阻器的有效于 A 、B 的并联电阻，则 U A ＝ U B ＝110 V ，两灯可以正常 发光． C 、D 两个电路C 电路中变阻器(I A －I B )× 110 V ，而 D 电＋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 >IB B ．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 ＝ U 2/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 ； 1两灯并联后，由并联电路的功率分可知 P ∝ ，所以 P A ′<P B ′. R二 非纯电阻电路定律 7．有一4.4 Ω的电解槽和有“11流电路两端，灯泡正常发光，则 ( )A ．电解槽消耗的电120 W .B．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＝60 110 A＝611 A，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＝IU6×220 W ＝120 W ，总＝11D 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I 2RB．电动机的机械功率为IUC．电动机的总功率为IU2D．电动机机械功率为IU －I R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 WB．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/24hC．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 WD．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BD2 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，UI 2＞I2R2，所以I2＜U＝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P＝U (I1 R2＋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R1、R2、R3 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R3，B 选项总电阻为R1＋R2＋R3，C 选项的总电阻小于R1、R2、R3 三个电阻的任何一个电阻， D 选项的总电阻大于R3，E 选项的总电阻大于R1，可知 C 选项的总电阻2U最小，根据P＝知，功率最大，供热最快．故 C 正确．R12．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( )8 A．8×1010 kW·h B．8×10 kW·h11 C．8×1013 kW·h D．8×10 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 W1 W(2)1 210 W1 210 W解析(1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为P 36 I ＝ ＝220 A ＝0.16 A U 发热功率为 P2热＝I R ＝(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部转化为热时 U R 电动机中电流为 I ′＝ ＝ 220 40 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′＝ U I ′＝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，根据表中提供究题： 规格 后轮流电机 26″电动自行车 额定输出功率 120 W 量 30 kg 额定电压 40 V 最大载重 120 kg 额定电流 3.5 A (1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多效率为多大？ (2)假设行驶过程中所受阻力是车重的 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 120 出 ×100%＝ ×100%≈ 85.7% P 140 入设电机的内阻为 r ，则由欧姆定律知 P 入－ P 2 出 ＝I 0r 解得 r ＝1.63 Ω (2)设量为 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 vm a x出＝F 解得 v max ＝ 4 m/s. ..。
中考物理复习《焦耳定律的综合计算》专项测试卷(附带参考答案)
中考物理复习《焦耳定律的综合计算》专项测试卷(附带参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、计算题1．小明家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=242Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：（1）高温档的加热功率；（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间；（3）如果改用无烟煤，将第（2）中22kg水从20℃加热到60℃需要燃烧无烟煤0.5kg，求加热效率为多少？（无烟煤热值为3.4×107J/kg）2．如图所示，只闭合开关S时，标有“6V 3W”的灯泡L恰好正常发光，电阻R2的阻值为6Ω。
闭合开关S、S1、S2时，电流表示数为2.5A。
不考虑温度对灯丝电阻的影响。
求：（1）灯泡正常工作的电流；（2）电源电压；（3）电阻R1的阻值；（4）通电2min，电阻R1产生的热量。
3．小华家买了一个家用电吹风如图甲，其简化电路如图乙所示，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)当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？(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1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？4．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的滑片移到最左端时，加湿器以最大功率工作，求电热丝R1的阻值．(2)如果加热仓容积为0.05L，加热仓内冷水温度为20℃，以最大功率工作，经过100s水沸腾产生蒸气，求此过程中的加热效率(气压为标准大气压)(3)气雾调节器R2的最大阻值为198Ω，当滑片滑到最右端时，加湿器以最低气雾量工作20h电热丝R1消耗电能为多少千瓦时5．某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关，求：（1）通过R1的电流；( )（2）R1消耗的电功率；( )（3）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。
初中物理焦耳定律练习题及答案
初中物理焦耳定律练习题及答案【典型例题】类型一、基础知识1、（2015•宿迁中考）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（）A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝缘皮隔热C．导线散热比电阻丝快D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少【思路点拨】电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
【答案】D【解析】电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故D正确，B、C错。
故选D。
【总结升华】本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法。
举一反三：【变式】某导体通过1A的电流时，在某一段时间内放出的热量是4J，如果通过它的电流增加到2A，在相同的时间内放出的热量是()Ａ．8JＢ．16JＣ．32J D.64J【答案】B【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定时，Q与I2成正比，电流变为原来的2倍时，Q变为原来的4倍。
2、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油，玻璃管内液面相同)。
(1)电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是_________。
(2)已知电阻丝的阻值R甲>R乙，通电一段时间后，_________烧瓶中的玻璃管液面上升较高。
(3)我们保持电源的电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_________的关系(写出一种即可)。
(4)上述实验中，用到的科学方法主要是“控制变量法”，请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称：_________。
【答案】(1)使甲和乙的通电时间和通过的电流相同；(2)甲；(3)电流大小(或通电时间)；(4)探究电流与电压和电阻的关系。
人教版九年级物理十八章第四节焦耳定律习题 含答案
人教版九年级物理十八章第四节焦耳定律习题含答案一、填空题1.已知电风扇线圈的电阻为20Ω，若加在该电风扇的电压为220V，此时通过的电流为1A，则电风扇的电功率为________W，电风扇连续工作10min产生的热量为________J.2.某型号电热水器有加热和保温两档，如图所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电热水器处于________（填“保温”或“加热”）状态。
若电热水器的加热功率为2100W，要将50kg的水从20℃加热到60℃，需要加热________s．[不计能量的损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]3.如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为________J，R3的电功率的最大值为________W。
4.如图所示，灯泡L上标有“6V6W”字样（不计灯丝电阻的变化）电源电压6V且保持不变，定值电阻R＝4Ω．只闭合开关S1和S3，电阻R在100s产生的热量是________J；电路在工作状态下整个电路消耗的最小功率是________W。
5．小明在研究电流产生的热量与什么因素有关的实验时，设计了如图甲所示的两个实验。
实验中通过________（填“液面的高度”或“液面的高度差”）来判断电流产生的热量的多少。
甲实验中探究的是电流产生的热量与________有关；乙实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更________（选填“多”“少”）。
6.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________J7.如图是探究电流通过导体产生热量跟什么因素有关的实验装置，图甲所示的装置是用来探究电流产生的热量与________（填“电阻”或“电流”）的关系，该装置中电阻R1、R2两端电压之比为________；若通过R1的电流为0.5A，则1min内电流通过R2产生的热量为________J；装置乙中电阻R3、R4产生的热量之比为________。
最新焦耳定律经典练习题(含答案详解)
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 ＝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 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＞I22R2，所以I2＜UR2＝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P＝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.。
2024年中考物理复习专题——焦耳定律(含答案)
2024年中考物理复习专题——焦耳定律一、单选题1．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4∶5，则通过甲、乙两段导体的电流之比是（）A．2∶5B．4∶25C．5∶2D．4∶12．将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则产生热量最多的是（）A．电冰箱B．电风扇C．电热毯D．一样多3．小明发现，在家里装修时，电工师傅在不同位置所使用的电线粗细是不同的，小明利用学过的物理知识对这一现象进行了分析，下列分析中错误的是（）A．若其它条件相同，越粗的电线电阻越小B．家庭电路中主干线应该使用较粗的电线C．电线的接头处电阻最小，最不易烧断D．若电流相同，越细的电线越容易烧断4．将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为（）A．270J B．150J C．15J D．27J5．如图所示，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，由甲地向乙地输电，两条输电线总电阻为10Ω，甲地电源的电压为220V不变，下列说法正确的是A．乙地用户用电器上的电压仍为220VB．若出现触电事故，应迅速直接用手拉开触电人员C．在100s的时间内，输电线上产生的热量为4.84×105JD．当乙地用户消耗的总功率增大时，相同时间内输电线上产生的热量增多6．假如没有磁现象，下列现象会发生的是（）A．不能用指南针辨别方向B．急刹车时，人不会向前倒C．不能用吸管喝饮料D．电暖气不会发热7．电阻R1和R2串联，两端电压之比为2∶1，开关闭合后，关于二者产生热量的说法正确的是（）A．两电阻产生热量相同B．两电阻产生热量之比为2∶1C．两电阻产生热量之比为1∶2D．没有通电时间，无法比较产生热量多少8．如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
人教版九年级物理全一册 焦耳定律同步练习(有答案)
18.4 焦耳定律一、单选题1．图中所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．计算器B．电饭煲C．电风扇D．电视机2．某同学仔细观察家中的电视机、电风扇、电烙铁和洗衣机四种电器，发现它们上面都标有“220V 400W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（）A．电烙铁B．电视机C．电风扇D．洗衣机3．下列实例中，为了防止电热产生危害的是（）A．用电熨斗熨衣服B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C．电视机的机壳上有许多小孔D．孵化家禽的电热孵卵机4．如图所示，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．电流通过导线时没有产生热效应B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D．导线的电阻比电炉丝的电阻小，相同时间内产生的热量少5．某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（）A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成B．“高温”档一定比“低温”档产生的热量多C．“高温”档一定比“低温”档的工作电阻大D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小6．用a、b、c三个相同的气球分别将三个相同的空烧瓶口密封；烧瓶中，用几个相同阻值的电阻以不同的连接方式接入电路中（如图所示）。
通电一段时间后，体积变化最大的气球是（）A．a气球B．b气球C．c气球D．一样大7．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
这是因为导线连接的位置（）A．电阻大B．电阻小C．电流小D．功率小8．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（）A．B．C．D．9．一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R=0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机正常工作1min产生的热量为（）A．5.28×104J B．480J C．2.42×104W D．880W10．某电热水壶有两根电热丝，若把一根电热丝接入电路，烧开一壶水要30min；若但把另一根电热丝接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要的时间是（不考虑热损失）（）A．45min B．10min C．15min D．30min二、填空题11．如图是今年“3·15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。
《焦耳定律》测试卷及答案解析
《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。
中考物理《焦耳定律》专项练习题(附带答案)
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9VB．R1的阻值为15ΩC．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为36JD．当S1、S2都闭舍时，电路中的总电阻为30Ω8．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（）A．导线的绝缘皮隔热B．导线散热比电烙铁快C．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流D．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻9．图所示电路，电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝5Ω，当闭合开关S1后，下列说法不正确的是（）A．闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24AB．断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4WC．断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6VD．在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：410．如图为探究“焦耳定律”的实验装置。
整理焦耳定律实验典型例题(含答案及解析)
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。
焦耳定律 习题(含答案)
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．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R1=5Ω，R2=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t1/℃煤油末温t2/℃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（R1＞R2 R3=R4）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．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=4.2×103J/（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=4.2×103J/（kg•℃），水的密度1.0×103kg/m3．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：（c3 J/（kg．℃），天然气的热值为4×107J/m3）水=4.2×10（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m3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 1.75×108J，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=4.2×103J/（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m3的天然气？（天然气的热值q=3.5×107J/m3）（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/m3，水的比热容为 4.2×103J/（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“220V1000W”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=4.2×103J/（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. B2. B3. A4. B5. D6. B7. 9；7118. 1×1049. 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：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：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．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．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.。
焦耳定律实验题(常见类型)含答案
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？。
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Al l t h i ng i n ga re god fo rs ．实验时，电源电压保持5V 不变，当滑片P 位于的电烙铁，在额定电压下使用，、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A 2，线圈中电流为，则（、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，n dAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga re go od fo rs o m e t 9、一个电炉接在220V 的电路上时用10min 可以烧开一壶水，若该接在110V 的电路上（忽略散热等因素影响），烧开这壶水需要的时间为（ ）A ．10minB ．20minC ．30minD ．40min10、小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是（ ） A.电压太高B.导线太粗C.导线太细D.导线太短11、在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。
原因是连接处（ ）A ．电流比别处小，产生的热量多B ．电流比别处大，产生的热量多C ．电阻比别处小，产生的热量多D ．电阻比别处大，产生的热量多12、（高州市）有有两个电热器接到同一电源上，甲由两条不同的电阻丝R 1、R 2（R 1≠R 2）并联构成，乙由两条相同的电阻丝R 3并联构成，已知R 1+R 2=2R 3，若两电热器分别给相同容器内等温等质量的水加热，则升温快的是（）A ：放甲电热器的容器B ：放乙电热器的容器C ：一样快D ：无法确定13、一根电阻丝，接在电压恒为U 的电路中，在时间t 内放出的热量为Q ；若截去一半，仍然接在该电路中，在相同的时间内放出的热量为（ ）：A ．Q/2B ．QC ．2QD ．4Q14、有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是( )A ．三根串联B ．三根并联C ．两根串联起来，再跟第三根并联D ．两根并联起来，再跟第三根串联 15、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。
(2)电热丝R 的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。
t ime an dAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga re go 30、如图所示的电路中，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段，开关两只（S 1、S 2），插头一只，导线若干，利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电路．要求：只闭合开关S 1时吹冷风；只闭合S 2时既无冷风又不发热；同时闭合S 1、S 2时吹热风．请用笔画线做导线按要求将图中的元件连接起来.（连线不能交叉）4、简答题5、31、若已知电风扇电动机内阻为R ，当电风扇正常工作时，测出加在电动机两端的电压为U ，能否利用 P =计算电动机的输入功率，你判断依据是什么？若电风扇接通电源后，风扇叶片不转动，为什么容易出现电动机线圈过热着火的危险.32、电饭锅的原理如图所示。
煮饭时开关S 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S 自动断开，黄灯亮。
电阻R 1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者的大小应有什么关系？为什么？通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？五、计算题33、电吹风是现代家庭常用的电器，如图是小华家中使用的电吹风．使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风，根据这个现象她断定：在电吹风中有带有风扇t i me an dAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga re go od fo rs o 的是电动机和可以发热的电热丝．根据电吹风能够单独输出冷风的现象，她认为电动机和电热丝是并联的，下图是她根据现象分析画出的两个电路图． (1)你认为上述两个电路，哪一个更符合实际情况． (2)小华查看说明书得知，该型号电吹风吹热风时的功率为460 W ，吹冷风时的功率为20 W ，求电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率、电阻及1 min 内电流通过电热丝所产生的热量．34、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。
所以，有时采用如图8所示电路，在暂不需要焊接时，断开S ，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S ，就能很快达到焊接温度。
现用“220V25W”的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800欧，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？35、如图所示的电路中，电阻R 1的阻值为10Ω，电源电压不变。
当开关S 接1时，电压表的示数为6V ，电流表的示数为1A 。
求：（1）R 2的阻值是多少？（2）当开关S 接2时，电压表的示数为多大？若通电1min ，电阻R 2产生的热量是多少？g er一、填空题1、化学 3 由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板（答到点子上都给分）2、电流的热效应（或电流通过用电器产生热量）散热（或防止电热带来的危害、给计算机降温）3、保温1∶44、10、0.4、605、1.32×105 440 110 1.8 21 3846、15623h；由表中数据可知，温度越低，灯丝的使用寿命越长，且变化越明显；当温度由2400K降为2200K时，灯丝的平均使用寿命的增加量应大于（8000-377）h，故其平均使用寿命最接近15623K．7、2700 908、4.8×104 C9、（1）红，黄（2）132Ω二、选择题10、D11、C12、D13、D14、B15、D16、C17、D18、A19、D 20、D21、C22、D23、D24、At i me an dAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga re go 25、C 26、B 27、A 28、A 29、A 三、作图题30、四、简答题31、因为电动机不是纯电阻，电动机的输入功率不等于电流流过电动机时电动机的发热量，只能用P =UI 计算电动机输入功率。
若电风扇不转动，电动机的输入功率没有转化为机械功率，全部用于线圈的发热，此时P =UI 等于P =，线圈的电阻很小，所以单位时间的发热量很大，因此容易出现线圈过热着火现象32、R 1应该远大于发热板等效电阻。
五、计算题33、1)乙电路更符合实际情况 (2)440 W 110 Ω 2.64×104 J34、P 1′=12.5瓦；P ／P 1=70.8%35、（1）I 1===0.6A··············································································· （1分）I 2=I －I 1=1A －0.6A=0.4A·································································· （1分）R 2===15Ω······································································e an dAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga r（2）当开关S 接2时，电阻R 1被短路，电压表的示数为零····················· （1分）Q=t=×60s=144J····························································· （2分）36、本题要求学生会用电流、电阻、电功的合适公式进行简单的计算，要求学生能够从图表中提取对解题有用的信息，排除干扰信息，题目难度不大．难度系数0.75．正确答案：（1）5 A （2）44Ω （3）3.3×105J37、38、（1）灯正常发光时的电流 I===0.5A (1分)灯泡电阻为R L ===12Ω (1分)电源电压U=U L +IR (1分)=6V+0.5A×6Ω=9v (1分)(2)变阻器产生的热量Q=W=U R It=I 2Rt (1分) =(0.5A)2×6Ω×60s=90J (1分)39、 (1)不能，因为当锅内温度达到80℃时，S2自动断开，电饭锅进入保温状态。