中考物理焦耳定律的应用问题的综合复习含详细答案
全国中考物理焦耳定律的应用问题的综合中考真题分类汇总附答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟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。
下列说法正确的是()A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小B.若容器外面的电热丝R3发生了断路,若与没断时的通电时间相同,则左侧U形管中液面高度差变小C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少【答案】B【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差更大,故A错误;B.R3发生断路前,左侧的电阻为5Ω,右侧的电阻为2.5Ω,则电路的总电阻为R总=5Ω+2.5Ω=7.5ΩR3发生断路后,电路中只有R1和R2串联,则总电阻为R′总=5Ω+5Ω=10ΩR3发生断路后,整个电路的总电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电流减小了,在电阻、通电时间不变时,电流减小,则产生的热量变少,所以左侧U形管中液面高度差变小,故B正确;C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,右侧的电阻为2.5Ω,左右两侧的电流和通电时间相同,左侧的电阻大于右侧的电阻,则左侧产生的热量多,右侧U 形管中液面的高度差比左侧的小,故C 错误;D .该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少,产生热量的多少不能直接观察,通过U 形管液面高度差的变化来反映,故D 错误。
中考物理——焦耳定律的应用问题的综合压轴题专题复习含答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两极上取火。
如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧,这是因为长度相同的锡箔纸较窄处比较宽处的A .电阻小B .电流大C .电压小D .电功率大【答案】D 【解析】 【详解】较窄处更细,横截面积更小,电阻更大,所以在串联电流相等的前提下,根据公式2P I R = 可得,较窄处的电功率更大,故ABC 不符合题意, D 符合题意。
2.如图所示,灯泡L 上标有“6 V 6 W”字样(不计灯丝电阻的变化)。
电源电压6 V 且保持不变。
定值电阻40ΩR =。
只闭合开关S 1和S 3,电阻R 在100 s 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 。
【答案】90 0.78 【解析】 【详解】[1]只闭合开关1S 和3S ,定值电阻R 和灯泡L 并联接在电路中,定值电阻R 两端的电压R 6V U U ==那么电阻R 在100 s 产生的热量是()22R6V 100s 90J 40ΩUQ t R =⋅=⨯= [2]电路在工作状态下整个电路消耗的功率最小,根据2U P R=可知,要求总电阻最大;灯泡L 的电阻是()22LL L 6V 6Ω6WU R P ===当电阻R与灯泡L串联在电路中时,此时电路中的电阻最大,只需要闭合开关S2,这种情况下电路消耗的最小功率是()222L6V0.78W40Ω6ΩU UPR R R===≈++总3.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟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形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是()A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的,可以探究电流产生的热量与电阻的关系C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的D.通电一段时间后,左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故 A正确;B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,左右容器中的电阻和电流都不同,没有控制好变量,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;C.该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故C错误;D.通过左边容器中的电阻丝的电流大,由Q=I2Rt可知,左边电阻丝产生的热量多,温度升得较快,故D正确。
中考物理焦耳定律的应用问题的综合复习含答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.一个“220V 300 W"的电热杯,一个“220 V 300W ”的煮蛋器,一台“220V 300 W"的小型洗衣机,分别接在220V 的电压下,则相同时间内它们产生的热量 A .小型洗衣机最少 B .电热杯最少 C .煮蛋器最少 D .一样多【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知,三种仪器的额定功率相同,但小型洗衣机主要将电能转化为机械能;而电热杯、煮蛋器将电能全部转化为内能,故小型洗衣机产生热量最少,故选A 。
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.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810【解析】【分析】【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为100kW h=kW h0.05kW h2000nWn=⋅⋅=⋅[2]根据公式W UIt=可以求出电动机线圈的电流为60.05 3.610J100A220V360s22WIUt⨯⨯===⨯⨯电动机线圈产生热量为224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J22Q I Rt==⨯⨯⨯4.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的I-U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关 S1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V,则灯泡的额定功率是____W,R1的阻值为_____Ω,滑动变阻器R2两端的最大电压为_____V,移动滑片 P 使R2接入电路的阻值为变阻器最大阻值的7/15,通电 1min R2 产生的热量为_____J。
2020-2021中考物理复习焦耳定律的应用问题专项综合练含答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,甚至引起火灾,原因是连接处( )A .电流比别处大,产生的热量多B .电流比别处小,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【答案】D【解析】【分析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
【详解】在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,甚至引起火灾。
故选D 。
2.如图,电源电压保持不变,R 1=10 Ω,开关S 闭合,S 0拔至b 时电压表的示数是拔至a 时的三分之一,则R 2=_____Ω;若电源电压为3 V ,当开关S 0拔至b 时,R 1在10 min 内产生的热量是_____J 。
【答案】20 60【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S ,开关S 0拨至b 时,两电阻串联,电压表测R 1两端的电压;闭合开关S ,开关S 0拨至a 时,两电阻串联,电压表测电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一,所以,两电阻两端的电压之比312312U U U U U ==因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=UR可得,两电阻的阻值之比11122212UR UIUR UI===则R2的阻值R2=2R1=2×10Ω=20Ω[2]若电源电压为3V,当开关S0拨至b时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流I=123V10Ω20ΩUR R++==0.1AR1在10min内产生的热量Q1=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×600s=60J3.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。
中考物理压轴题专题焦耳定律的应用问题的经典综合题及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.下列用电器中,主要是利用电流热效应来工作的是A.电风扇B.电视机C.电饭锅D.LED灯【答案】C【解析】【详解】A.电风扇工作是电能主要转化为机械能,利用通电导体在磁场中受到力的作用,故A不符合题意;B.电视机工作是电能主要转化为光能,故B不符合题意;C.电饭锅工作是电能主要转化为内能,主要是利用电流热效应来工作,故C符合题意;D.LED灯工作是电能主要转化为光能,故D不符合题意。
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。
3.两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____;已知R1=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.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
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的综合热点考点难点附答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.以下原理与应用上下对应正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A.原理为电磁感应原理;扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用,故A错误;B .原理为通电导体在磁场中受力的作用;麦克风是利用电磁感应原理,故B 错误;C .原理为电流的磁效应即电流周围存在磁场;电铃是利用电流的磁效应,使电磁铁吸引衔铁击打铃盖发出声音,故C 正确;D .原理为电流的热效应,电流做功将电能转化为内能;电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能,故D 错误。
故选C 。
2.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810⨯ 【解析】 【分析】 【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为0100kW h=kWh 0.05kW h 2000n W n =⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为60.05 3.610J 100A 220V 360s 22W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22Q I Rt ==⨯⨯⨯3.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V 不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
中考物理焦耳定律的应用问题的综合复习及详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值。
比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U 甲、U 乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q 甲、Q 乙的大小,下面关系中正确的是( )A .U 甲>U 乙,Q 甲>Q 乙B .U 甲<U 乙,Q 甲<Q 乙C .U 甲<U 乙,Q 甲>Q 乙D .U 甲=U 乙,Q 甲=Q 乙【答案】A【解析】【详解】 从图中可以看到,这两个灯泡是串联的,流过的电流大小相等,甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值,根据U IR =可知,U U >甲乙;根据2Q I Rt =可知,时间相同,流过的电流大小相同,甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值,那么Q Q >甲乙。
故选A 。
2.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810⨯【解析】【分析】【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为0100kW h=kW h 0.05kW h 2000n W n =⋅⋅=⋅ [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为60.05 3.610J 100A 220V 360s 22W I Ut ⨯⨯===⨯⨯ 电动机线圈产生热量为224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22Q I Rt ==⨯⨯⨯3.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 3W0.5A 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=3J4.如图所示,灯泡L 上标有“6 V 6 W”字样(不计灯丝电阻的变化)。
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。
2020-2021中考物理焦耳定律的应用问题的综合复习及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.以下原理与应用上下对应正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A.原理为电磁感应原理;扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用,故A错误;B .原理为通电导体在磁场中受力的作用;麦克风是利用电磁感应原理,故B 错误;C .原理为电流的磁效应即电流周围存在磁场;电铃是利用电流的磁效应,使电磁铁吸引衔铁击打铃盖发出声音,故C 正确;D .原理为电流的热效应,电流做功将电能转化为内能;电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能,故D 错误。
故选C 。
2.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
产生的热量为_______J ,输出的机械能为_______J 。
【答案】180 30 150 【解析】 【分析】根据=W UIt ,求出消耗的电能;根据 2Q I Rt =求出在1min 内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
【详解】[1]这台电动机正常工作,电动机1min 消耗的电能3V 1A 60s 180J W UIt ==⨯⨯=[2]产生的电热221A 0.5Ω60s 30J Q I Rt ==⨯⨯=()[3]输出的机械能180J 30J 150J W W Q =-=-=机械【点睛】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算,关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
3.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.下列关于物理中常见电现象和磁现象的说法中一定正确的是( ) A .两个轻质小球放在一起时相互排斥,则两球一定带同种电荷 B .一个开关能同时控制两盏灯,则这两盏灯一定是串联的 C .两盏白炽灯串联通电发光,则更亮一点的电阻一定更大 D .电功率相同的电热水壶和电风扇工作相同的时间,发热一定相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”知,两个轻抚小球放在一起相互排斥,则两球一定带同种电荷,故A 正确;B .一个开关同时控制两盏灯,则这两盏灯可能是串联,也有可能是并联,因为两灯并联,开关在干路,则可同时控制两盏灯,故B 错误;C .串联电路中,通过两盏灯的电流相等,据P =I 2R 得,电阻越大,实际功率越大,则亮度越亮,故C 正确;D .电功率相同的电热水壶和电风扇在额定电压下工作相同时间,消耗的电能相等,但发热是电热水壶的大于电风扇的。
全国中考物理焦耳定律的应用问题的综合中考真题汇总附答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为 A .导线的电阻远小于电熨斗的电阻,导线消耗的电能很少 B .通过导线的电流小于电熨斗的电流 C .导线散热比电熨斗快 D .导线的绝缘皮隔热 【答案】A 【解析】 【详解】电熨斗跟导线串联,通过它们的电流I 和通电时间t 相等;因为2Q I Rt ,R R 电熨斗导线>>,所以产生的热量:Q Q 电熨斗导线>>,即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故A 正确,BCD 错误。
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=I 2Rt 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=I 2R 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=I 2Rt=(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.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 。
2020-2021中考物理 焦耳定律的应用问题 综合题含答案解析
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WP t=可知,甲的功率小,故D 符合题意。
故选D 。
2.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 2.5VU 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 ====:::::3.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经典题含详细答案
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.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R1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R1在10 min内产生的热量为_____J.【答案】100.460【解析】【分析】【详解】当P在b端时R2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R1的数据,所以R1的阻值为:R1=5V=0.5AUI总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a端时,R2两端电压U2=U总-U1=5V-1V=4V,由图象知,当R1的电压是1V时,电流为0.1A,根据串联电路的电流处处相等,∴I2=I1=0.1A,∴P2=U2I2=4V×0.1A=0.4W,Q1=W1=U1It=1V×0.1A×600s=60J。
3.为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中,在两地间架设了两根等长的输电线。
两根输电线的总电阻为r。
已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U,输送电能的功率为P,由于电流通过输电线发热会损失电能,该输电线路输送电能的效率为__________。
(输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值) 【答案】21rP U- 【解析】 【分析】【详解】由P UI =得:通过输电线的电流P I U= 输电线的总电阻R r =,则输电线上消耗的功率2222()P P rP I R r U U==⨯=损耗则用户实际得到的电功率22P r P P P P U=-=-损耗实则输电线输送电能的效率为2221P rP P Pr U P P Uη-===-实 所以输电线输送电能的效率为21rP U -。
中考物理 焦耳定律的应用问题 综合题及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.一个电炉的电阻是200Ω,通电10s 产生8×103J 的热量,那么通过这只电炉的电流是( ) A .2A B .4A C .20A D .40A【答案】A 【解析】 【详解】根据焦耳定律的公式2Q I Rt =可知,通过这只电炉的电流是3810J 200Ω210sA Q I Rt ⨯⨯===故选A 。
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.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
产生的热量为_______J ,输出的机械能为_______J 。
【答案】180 30 150【解析】 【分析】根据=W UIt ,求出消耗的电能;根据 2Q I Rt =求出在1min 内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
【详解】[1]这台电动机正常工作,电动机1min 消耗的电能3V 1A 60s 180J W UIt ==⨯⨯=[2]产生的电热221A 0.5Ω60s 30J Q I Rt ==⨯⨯=()[3]输出的机械能180J 30J 150J W W Q =-=-=机械【点睛】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算,关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
中考物理专题复习分类练习 焦耳定律的应用问题综合解答题及详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.以下原理与应用上下对应正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A.原理为电磁感应原理;扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用,故A错误;B .原理为通电导体在磁场中受力的作用;麦克风是利用电磁感应原理,故B 错误;C .原理为电流的磁效应即电流周围存在磁场;电铃是利用电流的磁效应,使电磁铁吸引衔铁击打铃盖发出声音,故C 正确;D .原理为电流的热效应,电流做功将电能转化为内能;电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能,故D 错误。
故选C 。
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.有一台电动机,额定电压3V ,额定电流1A ,电动机线圈电阻0.5Ω。
这台电动机正常工作1min ,消耗的电能为_______J 。
产生的热量为_______J ,输出的机械能为_______J 。
【答案】180 30 150【解析】【分析】根据=W UIt ,求出消耗的电能;根据 2Q I Rt 求出在1min 内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。
【详解】[1]这台电动机正常工作,电动机1min 消耗的电能3V 1A 60s 180J W UIt ==⨯⨯=[2]产生的电热221A 0.5Ω60s 30J Q I Rt ==⨯⨯=()[3]输出的机械能180J 30J 150J W W Q =-=-=机械【点睛】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算,关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
2020-2021中考物理焦耳定律的应用问题的综合复习附答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.a 和b 两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2B .将a 和b 串联接入电路中,a,b 消耗的功率之比是2:1C .将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是1:2D .将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比是4:1 【答案】A 【解析】 【详解】A .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 两端的电压之比是1:2,故A 正确;B .由图可知若将a 和b 串联接入电路中,a 、b 消耗的功率之比为:::2A 1:2a b a b a a P P U I U I U I U I ===故B 错误;C .由图可知若将a 和b 并联接人电路中,通过a 、b 的电流之比是2:1,故C 错误;D .由图可知若将a 和b 并联接入电路中,相同时间内电流通过a 、b 产生的热量之比为22:::2:1a b a a b b a b Q Q I R t I R t UI t UI t ===故D 错误。
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 。
中考物理专题题库∶焦耳定律的应用问题的综合题含答案解析
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图(甲)所示,两电热丝R 1与R 2并联, R 1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A 1和电流表A 2表盘指针均指如图(乙)所示位置,则以下判断不正确的是( )A .R 1: R 2=5:1B .电源电压是10 VC .R 2的电功率是20WD .R 1工作2分钟所放出的热量为600J【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知,R 1与R 2并联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测R 1支路的电流; B .因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A 1的量程为0~3A ,分度值为0.1A ,干路电流I =2.5A ,电流表A 2的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,通过R 1的电流I 1=0.5A ,根据并联电路的电流特点可得,通过R 2的电流:21 2.5A 0.5A 2A I I I =-=-=,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由UI R=可得,电源的电压: 110.5A 20Ω10V U I R ==⨯=,故B 正确,不符合题意; A .则R 2的阻值:2210V =5Ω2AU R I ==, 则1220Ω5Ω41R R ==:::,故A 错误,符合题意; C .R 2的电功率:2210V 2A 20W P UI ==⨯=,故C 正确,不符合题意; D .R 1工作2分钟所放出的热量:()221110.5A 20Ω260s 600J Q I R t ==⨯⨯⨯=,故D 正确,不符合题意。
2.如图甲所示,为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I -U 图像.如图乙所示的电路,电源电压 12V不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S 1,滑片 P 从最右端移动到最左端,电压表示数变化范围为 2V~6V ,则灯泡的额定功率是____W ,R 1 的阻值为_____Ω,滑动变阻器 R 2 两端的最大电压为_____V ,移动滑片 P 使R 2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15,通电 1min R 2 产生的热量为_____J 。
中考物理焦耳定律的应用问题综合经典题附答案解析
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W P t=可知,甲的功率小,故D 符合题意。
故选D 。
2.有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的,当线路连接处接触不良时,该处的电阻将_____(减小/增大/不变),在该接触处就会局部过热引起升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而_____(减小/增大/不变),从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾.【答案】增大 增大【解析】【分析】【详解】当线路连接处接触不良时,该处的电阻会增大;利用焦耳定律分析接触处局部过热,而金属电阻的阻值随温度升高而增大,据此分析.电路连接处与原来相比,由于接触不好,电流通过时受到的阻碍作用增大,因此电阻增大;连接处相对于其他地方电阻增大,根据焦耳定律Q=I 2Rt ,在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量,因此导致局部温度升高,而金属导线的电阻随温度的升高而增大,电阻增大,产生的热量更多,温度升得更高,以致恶性循环引发火灾.3.小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中,关闭其它用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次,则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ,电动机线圈产生________J 的热量。
【答案】0.05 41.810⨯【解析】【分析】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为100kW h=kWh0.05kW h2000nWn=⋅⋅=⋅[2]根据公式W UIt=可以求出电动机线圈的电流为60.05 3.610J100A220V360s22WIUt⨯⨯===⨯⨯电动机线圈产生热量为224100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J22Q I Rt==⨯⨯⨯4.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如表。
2020-2021中考物理——焦耳定律的应用问题的综合压轴题专题复习及答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟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。
下列说法正确的是()A.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小B.若容器外面的电热丝R3发生了断路,若与没断时的通电时间相同,则左侧U形管中液面高度差变小C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少【答案】B【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差更大,故A错误;B.R3发生断路前,左侧的电阻为5Ω,右侧的电阻为2.5Ω,则电路的总电阻为R总=5Ω+2.5Ω=7.5ΩR3发生断路后,电路中只有R1和R2串联,则总电阻为R′总=5Ω+5Ω=10ΩR3发生断路后,整个电路的总电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电流减小了,在电阻、通电时间不变时,电流减小,则产生的热量变少,所以左侧U形管中液面高度差变小,故B正确;C.将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内,右侧的电阻为2.5Ω,左右两侧的电流和通电时间相同,左侧的电阻大于右侧的电阻,则左侧产生的热量多,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小,故C错误;D.该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少,产生热量的多少不能直接观察,通过U形管液面高度差的变化来反映,故D错误。
备战中考物理压轴题专题复习——焦耳定律的应用问题的综合含详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图是科技小组为养鸡场设计的调控光照和室温设备的电路图。
此设备的作用是,夜晚对鸡舍内加温,同时增大光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,可增大鸡的产蛋量。
电路图中R 1、R 2,是电热丝,L 为照明灯泡(L 的电阻不随温度变化),1212R R R ==。
S 1、S 2,同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求。
开关S 闭合时,下列说法错误( )A . S 1、S 2同时断开时,设备运行处于白天用电状态B . S 1、S 2同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态C . S 1、S 2同时断开时,在相同时间内和产生的热量之比为2∶1D . S 1、S 2同时闭合时,若电流表示数为6A ,则的实际功率为880W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】S 闭合,S 1、S 2同时断开时,R 1、R 2组成串联电路,灯泡L 断路不发光,且电路中的电阻最大,由公式2U P R=可知,此时电路中的电功率最小,为保温状态,所以是白天在相同时间内R 1、R 2产生的热量之比22221212Q Q I Rt I R t R R ====∶∶∶ 开关S 、S 1、S 2同时处于闭合状态,R 2被短路,R 1和灯泡L 组成并联电路,灯泡L 发光,且电路中的电阻最小,由公式2U P R=可知,此时电路中的电功率最大,为加热状态,所以是晚上,因为UI R=,所以 112L R R =∶∶ 所以L L112 1I I R R ==∶∶∶ 因为R 1= 6A 所以I 1=4AI 2=2A因为1L 220V U U U ===所以11220V 4A 880W P UI ==⨯=故选C 。
2.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 。
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一、初中物理焦耳定律的应用问题1.如图(甲)所示,两电热丝R 1与R 2并联, R 1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A 1和电流表A 2表盘指针均指如图(乙)所示位置,则以下判断不正确的是( )A .R 1: R 2=5:1B .电源电压是10 VC .R 2的电功率是20WD .R 1工作2分钟所放出的热量为600J【答案】A【解析】【详解】 由电路图可知,R 1与R 2并联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测R 1支路的电流; B .因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A 1的量程为0~3A ,分度值为0.1A ,干路电流I =2.5A ,电流表A 2的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,通过R 1的电流I 1=0.5A ,根据并联电路的电流特点可得,通过R 2的电流:21 2.5A 0.5A 2A I I I =-=-=, 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由U I R=可得,电源的电压: 110.5A 20Ω10V U I R ==⨯=,故B 正确,不符合题意;A .则R 2的阻值:2210V =5Ω2AU R I ==, 则 1220Ω5Ω41R R ==:::,故A 错误,符合题意;C .R 2的电功率:2210V 2A 20W P UI ==⨯=,故C 正确,不符合题意;D .R 1工作2分钟所放出的热量:()221110.5A 20Ω260s 600J Q I R t ==⨯⨯⨯=,故D 正确,不符合题意。
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.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R1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R1在10 min内产生的热量为_____J.【答案】100.460【解析】【分析】【详解】当P在b端时R2=0Ω,此时电压示数和电流示数最大,且均为R1的数据,所以R1的阻值为:R1=5V=0.5AUI总=10Ω.当滑动变阻器的滑片移到a端时,R2两端电压U2=U总-U1=5V-1V=4V,由图象知,当R1的电压是1V时,电流为0.1A,根据串联电路的电流处处相等,∴I2=I1=0.1A,∴P2=U2I2=4V×0.1A=0.4W,Q1=W1=U1It=1V×0.1A×600s=60J。
4.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 ====:::::5.将阻值为R 甲=40Ω和R 乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上,相同时间内,两电阻中产生热量较多的是 _____。
若将两电阻并联后接在4 V 的电源上,1 min 内两电阻产生的总热量为_____J 。
【答案】R 甲 120【解析】【分析】【详解】[1]已知R 甲>R 乙,根据焦耳定律Q =2I Rt ,两个电阻串联后,通过的电流相等,相同时间内,电阻R 甲产生热量较多。
[2]两电阻并联,由Q =2I Rt ,I =U R得, Q 甲=2U t R 甲=()24V 60s 40Ω⨯=24J ,Q 乙=2U t R 乙=()24V 60s 10Ω⨯=96J 共产生的热量Q =Q 甲+Q 乙=24J+96J=120J6.有两个灯泡L 1、L 2,L 1标有“6V 、3W ”字样,L 2没有标记,实验测得L 2的电阻为6Ω。
将L 1、L 2串联接在某一电路中,两灯L 1、L 2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响),下列计算结果正确的是( )A .该电路两端的总电压为9VB .灯L2的额定功率为3WC .相同时间内,灯L 1、L 2消耗的电能之比W 1﹕W 2=1﹕1D .相同时间内,灯L 1、L 2产生的热量之比Q 1﹕Q 2=2﹕1【答案】AD【解析】【详解】A .接入电路后正常发光,则电路中电流113W 0.5A 6VP I U ===, 则L 2两端电压 220.5A 6Ω3V U IR ==⨯=,则总电压126V 3V 9V U U U =+=+=总,A 正确;B .根据题意可知,L 2的功率为()22220.5A 6Ω 1.5W P I R ==⨯=,B 错误;C .根据W Pt =可知,在相同时间内消耗电能之比等于功率之比为2:1,C 错误;D .灯泡产生的热量等于消耗的电能,因此产生的热量之比为2:1,D 正确。
7.如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图.此设备的作用是,夜晚对鸡舍内加温,同时增大光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,可增大鸡的产蛋量.电路图中R1、R2是电热丝.R1:R2:R L=1:2:2,S1、S2可以同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求.开关S闭合()A.S1、S2同时断开时,设备运行处于白天用电状态B.S1、S2也同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态C.S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2:1D.S1、S2也同时闭合时,若电流表示数为6A,则R1的实际功率为880W【答案】ABD【解析】S闭合,S1、S2断开时,R1和R2组成串联电路,灯泡L断路不发光,且电路中的电阻最大,由公式P=U2/R可知,此时电路中的电功率最小,为保温状态,所以是白天,故A正确;开关S、S1、S2同时处于闭合状态,R2被短路,R1和灯泡L组成并联电路,灯泡L发光,且电路中的电阻最小,由公式P=U2/R可知,此时电路中的电功率最大,为加热状态,所以是晚上;故B正确;S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联,Q1:Q2 =I2R1 t:I2R2t=R1:R2 =1:2,故C错;开关S、S1、S2都处于闭合状态时,R2被短路,R1和灯泡L组成并联电路;∵I=U/R,R1:R L =1:2,∴I1:I L =R L:R1 =2:1,∵I=6A,∴I1 =4A,I L =2A,∵U L =U1=U=220V,∴P1 =U1 I1 =220V×4A=880W,故D正确;故选ABD.8.电炉工作时,电炉丝很快变热但连接的电线却不怎么热,这是因为()A.电炉丝的电阻较大B.电炉丝与导线是并联的C.电炉丝的横截面大D.通过电炉丝的电流较大【答案】A【解析】【详解】电炉丝横截面积小,电阻大,电炉子在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,由焦耳定律Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,可知Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。
故选A。
9.如图所示的是探究灯泡灯丝的电阻特性的实验电路,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压2.5V ,额定电流0.25A )、电压表V (量程15V ,内阻未知)、电流表A (量程0.6A ,内阻0.2Ω)、阻值为30Ω的定值电阻R 0、滑动变阻器R 、恒定电源(电压15V ,内阻不计)、开关S 、导线若干。
闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,当电流表的示数为0.55A 时,小灯泡L 正好正常发光。
(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是多少?(2)此时电压表的示数是多少?(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是多少?【答案】(1) 10Ω;(2) 6.5V ;(3) 3.63J【解析】【分析】【详解】(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是2.5V =10Ω0.25AU R I ==额额额 (2)由图像可知电压表与灯L 串联后与定值电阻R 0并联,小灯泡L 正好正常发光,则电压表与灯L 串联支路的电流为0.25A ,由并联分流可知,定值电阻R 0的电流为0.55A-0.25A=0.3A则两支路的路端电压为000=0.3A 30Ω=9V U I R =⨯由串联分压可知电压表的示数为9V-2.5V=6.5V(3)通电1min ,电流表A 消耗的电能是()22A 0.55A 0.2Ω60s=3.63J Q I R t ==⨯⨯答:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻是10Ω;(2) 电压表的示数为6.5V ;(3) 通电1min ,电流表A 消耗的电能是3.63J 。
10.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 。