中考物理二模试题分类汇编——焦耳定律的应用问题综合及答案

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2

Q I Rt =可知，通过这只电炉的电流是

2A I ===

故选A 。

2．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

22

22()P P r

P 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

222

1P r

P P Pr U P P U

η-===-实 所以输电线输送电能的效率为2

1rP U -

。

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

3W

0.5A

6V

P

I

U

===

电路中通过线圈的电流为产生的热量为

Q=I2Rt=(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J

4．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I1=0.3A，此时滑动变阻器的电压

11

03A10Ω3V

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

1

3V

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

21

0.5A0.3A0.2A

I I I

=-=-=

定值电阻的电阻R

2

3V

15Ω

02A

U

R

I.

===

故B正确；

C ．10s 内定值电阻R 产生的电热为

()2

2

202A 15Ω10s 6J Q I Rt .==⨯⨯=

故C 错误；

D ．若无论怎样移动滑片，电流表有示数且保持不变，有可能是R '断路，也有可能是滑动变阻器R '两个下接线柱接在电路中，故D 错误。 故选B 。

5．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。

6．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）

A ．电视机

B ．电暖气

C ．电风扇

D ．计算器

【答案】B 【解析】 【详解】

A ．通电后，电视机是把电能转化为电视机影像的光能和喇叭的声能，不是利用电流热效应工作，A 项不合题意；

B ．通电后，电暖气是把电能转化为内能，这是利用电流热效应工作，选项B 符合题意；

C ．通电后，电风扇是把电能转化为扇叶的动能，不是利用电流热效应工作，C 项不合题意；

D ．通电后，计算器是把电能转化为显示屏上的光能和喇叭的声能，不是利用电流热效应工作，D 项不合题意。

7．新的国家标准对延长线插座配用的导线横截面积要求做了修改，额定电流16A 的延长线插座，导线最小横截面积由1mm 2提升到1.5mm 2。这样做的目的是 A ．增大导线的电阻 B ．减小通过导线的电流 C ．增大导线上的电压 D ．减小导线的发热功率

【答案】D 【解析】 【详解】

当材料、长度相同时导体的电阻跟横截面积成反比，将导线最小横截面积由1mm 2提升到1.5mm 2，从而减小导线的电阻，根据焦耳定律2Q I Rt =知道，当通电时间一定时，电阻越小，导体产生的热量越少，因此这样做可以减小导线发热的功率，故选D 。

8．电冰箱起动时，与电冰箱并联的台灯变暗。关于这一现象，下列说法中不正确的是（ ）

A ．进户线中电流变大

B ．线路中电阻变大

C ．线路中热损耗变大

D ．灯泡两端的电压变小

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．当使用大功率的电冰箱时，电路中的总功率过大，家庭电路的电压一定，由P UI =可知，干路中的电流变大，故A 正确，不符合题意；

B ．因电冰箱和台灯是并联的，根据并联电路电阻的特点知，线路中的总电阻变小，故B 错误，符合题意；

C ．干路中的电流变大，由2Q I Rt =知，线路中的热损耗变大，故C 正确，不符合题意；

D ．因干路中的电流变大，由U IR =知，线路电阻分压变大，台灯两端的电压变小，所以台灯将变暗，故D 正确，不符合题意。 故选B 。