备战中考物理提高题专题复习焦耳定律的应用问题练习题含答案

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2

Q 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．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是___________Ω，正常工作吹热风5min 电热丝产生的热量是___________J 。

【答案】55 2.64×105

【解析】

【详解】

(1)[1]由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W ，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：

1000W 120W 880W M P P P

=-=-=电热丝热； 并联电路中各支路两端的电压相等，由2

U P R

=可得电热丝的电阻： ()2

2220V 55880W U R P ===Ω电热丝电热丝；

[2]电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：

5880W 560 2.6410J R Q W P t s ===⨯⨯=⨯。

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

2212211212

1114U U Q Q t t R R R R R R ====：：：：：

4．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

()2

2R 6V 100s 90J 40ΩU Q t R =⋅=⨯= [2]电路在工作状态下整个电路消耗的功率最小，根据2

U P R

=可知，要求总电阻最大；灯泡L 的电阻是

()2

2L L L 6V 6Ω6W U 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S 2，这种情况下电路消耗的最小功率是

()2

22

L 6V 0.78W 40Ω6Ω

U U P R R R ===≈++总

5．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9V

B ．灯L2的额定功率为3W

C ．相同时间内，灯L 1、L 2消耗的电能之比W 1﹕W 2=1﹕1

D ．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 6V

P 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。

6．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S ，滑动变阻器R '的滑片P 在a 点时，电流表示数为0.5A ，将滑片P 从a 点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则下列选项正确的是（ ）

A ．电源电压为5V

B ．R 的阻值为15Ω

C ．10s 内定值电阻R 产生的电热为9J

D ．若无论怎样移动滑片，电流表有示数且保持不变，则一定是R '断路

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．由图乙可知，当滑片P 在a 点时，R '=10Ω，电流I 1=0.3A ，此时滑动变阻器的电压

1103A 10Ω3V U I R .==⨯=＇

滑动变阻器与定值电阻并联，所以滑动变阻器的电压等于电源电压

13V U U ==

故A 错误；

B ．滑动变阻器R '的滑片P 在a 点时，电流表示数为0.5A ，此时定值电阻的电流

210.5A 0.3A 0.2A I I I =-=-=

定值电阻的电阻R

23V 15Ω02A

U R I .===