初中物理 焦耳定律 中考精选试题含答案

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 Ω

3．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R 1＝44 Ω，R 2＝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＝U 2R 1＝（220 V ）2

44 Ω

＝1 100 W (2)I ＝U

R 1＋R 2＝220 V 44 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′＝U 2P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110%

＝2 000 Ω

R2′＝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4.2×103J/(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 V 3 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t 0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3]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 －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J (2)由P ＝W

t

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 ＝U 2

R

可得，电热水壶的电阻：

R ＝U 2P ＝（220 V ）2

1 000 W

＝48.4 Ω 由W ＝U 2

R

t 可得，实际电压为198 V 时需要的加热时间： t ′时＝WR U 2＝4.2×105 J×48.4 Ω（198 V ）

2≈519 s