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四川省2017年中考物理专题复习第17讲焦耳定律练习

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初中物理审核员

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                                     第17讲 焦耳定律

                                       聚焦四川3年中考

命题点1  焦耳定律的理解与计算

1.(2016·南充)已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.
则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为(A)

A.720J,120J          B.720J,720J        C.720J,600J           D.600J,120J

2.(2015·泸州)粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水加热至沸腾.若将电阻丝对折并联后
放入同样一壶水中,通电到将水加热至沸腾.所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定,不计一
切热损失).下列判断正确的是 (  C )

A.相等   B.增加    C.减少  D.无法确定

3.(2015·自贡)将规格都是“220 V 100 
W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的
是( C  )

A.三个用电器产生的热量相同                  B.电风扇产生的热量最多

C.电烙铁产生的热量最多                      D.电视机产生的热量最多


4.(2016·乐山)如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0一3V,滑
动变阻器上标有“20Ω  

0.5A”字样.则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻R0产生的热量是48J;为了保证电路安全,滑动
变阻器R接入电路的最小阻值为10 Ω.


5. (2015·成都)如图所示,是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置.已知R甲=5 Ω,R乙=10 
Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝串联在电路.若电路中的电流为
0.3 A,则甲电阻丝在1 min内产生的热量为27J.
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6.(2014·南充)一根阻值为50 Ω的电阻丝,两端加上100 V的电压时,通电1 
min所产生的热量1.2×104J,电阻丝消耗的电功率为200W.


7.(2014·巴中)两电阻R1=6 Ω,R2=9 Ω,当它们串联接在电源电压为3 

V的电路两端,通过它们的电流I=0.2A,加在R1、R2两端的电压之比U1∶U2=2:3;当R1、R2并联接在原电

路中,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=3:2,通过R1、R2的发热之比Q1∶Q2=3:2.

8.(2016·德阳)冬天,家里使用电烤火炉取暖时,电炉丝已经热得发红,而连接烤火炉的导线却不怎么
热.请用所学物理知识解释这个现象.

答:因为导线与电炉丝串联,通过的电流相等,而电炉丝的电阻比导线大得多,所以在相同时间内电炉丝
上产生的热量多.

命题点2 “档位型”电热器的计算

9.(2015•南充)小英家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图甲所示,电吹风工作时可以吹出热风
也可以吹出凉风.

(1)小英将电吹风插头接入家庭电路中,当电吹风吹热风时,电风扇与电热丝的连接方式是并联.

(2)小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中,为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能,她把

电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来,请你帮她算一算,她这次吹干头发的全过程电吹

风总共消耗的电能是1.02×105J.

(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是69.14Ω(保留两位小数).

(4)该电吹风使用几年后,发现其电热丝变细了,则电热丝的电阻值将变大.
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10.(2014•广元)如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S是手动、温控一体开关﹣﹣必须用外


力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R2=495Ω,

电饭锅的额定加热功率为880W.

(1)分析电路原理图或根据你的实际生活经验,如果不按下开关S,电饭锅不能煮熟饭(填“能”或“不

能”)

(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?

(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?


                                                 P加   880 W

解:(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流I加=                      U =220 V=4 A.
              U   220 V                                       U      220 V

   (3)电阻R1=I加=     4 A =55 Ω,电饭锅保温时,电路中的电流I保=R总=495 Ω+55 Ω=0.4 

A,保温功率P保=UI保=220 V×0.4 A=88 W

                                         绿版练

1.(2016·淮安)下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是(D)


2. 
(2016·嘉兴)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)
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3.(2016•福建)如表列出了一些导体材料的信息.现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合

金丝乙各一根,若将它们串联后接到电路中,不计温度对电阻的影响,则在相同时间内它们产生的热量之


比Q甲:Q乙为(B)
几种长1m,横截面积1mm2的导体材料在2
           0℃时的电阻
      材料              电阻R/Ω

       铁               0.096
    锰铜合金                0.44
    镍铬合金                1.1

A.1:1           B.2:5             C.5:2             D.4:1

4.(2016•桂林)如图所示,为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说

法正确的是(C)


A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同

B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变

C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小

D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
5.(2016•乌鲁木齐)某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻.将壶中装入lkg 
25℃的自来水.按下开关后3min水被烧开.则该电热水壶正常工作时的电阻约为(水的比热容为4.2×l03
J/(kg•℃)( B )


A.3Ω           B.30Ω            C.300Ω              D.3000Ω 

6.(2016.益阳)某导体的电阻是10Ω,通过3A的电流时,1min产生的热量是5.4×103J.请列举一个生产
或生活中利用电流热效应的例子:电饭锅.
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7.(2014•南充)如图是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系,若将两电阻并联在电压为2V的

电路中,干路上电流为 0.6 A,通电相同时间,RA、RB产生的热量之比QA:QB= 2:1 .


8.(2016.威海)标有“220V  
2000W“的电热水器容量50L,当电热水器装满水时,水温升高1℃吸收的热量是2.l×105 J.若 
电热水器的效率为87.5%,电热水器正常工作时水温升高l℃需加热的时间是2  min.【 
水的密度为1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg· ℃ ).


9. (2016.苏州)如图所示,电源电压保持不变,R 1 = 

5Ω,闭合开关S.开关S0拨至b时,电压表示数是拨至a时的三分之一,则R 1 =10Ω;若电源电压为 

3V,当开关S0拨至b 时,R1在lmin 内产生 的热量是12J.


10. 

(2014·巴中)如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图,它有高、中、低三个档位,已知R1=120 

Ω,R2=240 Ω,求:


(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于什么档位?电路中的电流是多大?


(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是多

(3)当电烤箱处于低温档时,它消耗的电功率是多大?(结果保留一位小数)
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                                                              U2

解:(1)闭合S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,电路中总电阻最小,根据P=                       R 可知,电功率最大即为高温
            U      U   U   220 V 220 V
档状态:由I=R得I=R1+R2=120 Ω+240 Ω=2.75 A.

                                               U2      (220 V)2

(2)闭合S3,断开S1、S2时,电路为R1的简单电路,由Q=                R t得Q=   120 Ω ×60 s=24 200 J.

                                                              U2         (220 V)2

(3)闭合S2,断开S1、S3时,R1与R2串联,此时电烤箱处于低温档,由P总=R总得P总=120 Ω+240 Ω≈134.4 
W.

11.(2016•泰安)如图所示是某型号电压力锅工作电路简图,下表是其部分参数.接通电路后,开关S自动
与触点a、b接通,1挡加热器开始加热.当锅内混合物质温度达到102℃时,开关S自动与a、b断开,并与触
点c接通,2挡加热器工作,此时锅内混合物质温度不变,保持锅内压强不变,进入保压状态.现将质量为2
.0kg,初温为36℃的混合物质放入压力锅中,接通电路使其正常工作20min.假设加热器产生的热量全部被

                                           3
混合物质吸收,混合物质的比热容(为)c=4.0×10                  J/(kg·℃).求:(1)R1 、R2的阻值.   

(2)电压力锅加热多少秒后开始保压?  

(3)电压力锅最后2min内消耗的电能.


     额定电压/V           220
 1挡加热器额定功率/W          550
 2挡加热器额定功率/W          110
     保压温度/℃           102
     最大容积/dm3          3

解:(1)开关S与触点a、b接通时,R1与R2并联,电饭锅处于1档加热状态;开关S与触点c接通时,电路为R2

的简单电路,电饭锅处于2档保压状态,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以加热时,R1消耗的
                                                U2

电功率:P1=P加热1-P加热2=550 W-110 W=440 W,由P=           R 可得,R1、R2的阻值分别为:

   U2  (220 V)2                        U2    (220 V)2

R1=P1=  440 W  =110 Ω            R2=P加热2=     110 W  =440 Ω

(2)当锅内混合物质温度达到102 ℃时开始保压,则混合物质温度升高到102 ℃时所吸收的热量:
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                      3                                           5
Q吸= cm(t-t0)=4.0×10     J/( kg·℃)×2 kg×(102 ℃-36 ℃)=5.28×10         
                                                                             Q吸

J,加热器产生的热量全部被混合物质吸收,所以W=Q吸=Pt,从加热到保压的时间:t时=P加热1=
5.28 × 105 J
  550 W  =960 s=16 min

(3)由于电压力锅正常工作时间为20 min,所以电压力锅最后2 

                                                                  4
min处于保压状态,则消耗的电能:W=P加热2t′时=110 W×2×60 s=1.32×10                     J
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