初中物理焦耳定律 中考试题含答案.docx

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初中物理焦耳定律中考试题含答案

　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2A，通电1min产生了2.64×104J的热量，它的电阻是（C）

A．66ΩB．6600ΩC．110ΩD．220Ω

3．某导体的电阻是10Ω，通过3A的电流时，1min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0.5A，此时乙灯泡1min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R1＝44Ω，R2＝2156Ω.

（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？

10min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＝

＝

＝1100W

（2）I＝

＝

＝0.1A

Q＝W＝UIt＝220V×0.1A×600s＝1.32×104J

（3）P保温＝UI＝220V×0.1A＝22W

R总′＝

＝

＝2000Ω

R2′＝R总′–R1＝2000Ω－44Ω＝1956Ω

将R2换成阻值为1956Ω的电阻

整合集训

1．下列用电器均标有“220V　100W”，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6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω　0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．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2～10Ω

D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是53.3J

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40Ω，当电阻丝通过5A电流时，30s内产生的热量是3×104J.

6．一个额定功率为1000W的电热水壶装有1.5kg初温为20℃的水．正常工作将水烧开（100℃）所用时间为9min，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44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电10min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“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＝20__Ω，通电10s，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250mL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5Ω和10Ω.

【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t0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10Ω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500mL），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7min刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开．[c水＝4.2×103J/（kg·℃），电热丝的阻值保持不变]求：

额定电压

220V

额定功率

1000W

频率

50Hz

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水壶在7min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198V，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－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃－20℃）＝3.36×105J

（2）由P＝

可得，电热水壶在7min内所消耗的电能

W＝Pt时＝1000W×7×60s＝4.2×105J

（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＝

可得，电热水壶的电阻：

R＝

＝

＝48.4Ω

由W＝

t可得，实际电压为198V时需要的加热时间：

t′时＝

＝

≈519s

12．某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻R0＝44Ω，R＝2156Ω，则当开关置于2（填“1”或“2”）位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作10min消耗的电能为6.6×105J.

13．如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两挡功率，挡位可自动调节．其工作过程是：

按下开关，自动选择1000W挡将汤煮至100℃，然后自动跳至400W挡进行保温慢炖．设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg·℃）．求：

（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？

电炖锅的效率是多少？

（2）R1的阻值是多少？

（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？

试说明理由．

解：

（1）Q＝cmΔt＝4.0×103J/（kg·℃）×3kg×（100℃－20℃）＝9.6×105J

W＝Pt＝1000W×20×60s＝1.2×106J

η＝

＝

＝80%

（2）R1＝

＝

＝48.4Ω

（3）会跳至b，根据P＝

，总电阻变大，总功率变小，当开关跳至b时R1、R2并联，电路中电阻变大、功率变小，电炖锅进入保温慢炖

14．电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中．

工作电压：

220V

工作频率：

5Hz

最大运行功率：

40W

储水箱容量：

2.4L

尺寸：

高315mm，底部直径168mm

满水工作时间：

高气雾量10h，低气雾量24h

（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值．

（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s水沸腾产生蒸汽，求加热仓中水的体积．[c水＝4.2×103J/（kg·℃），ρ水＝1×103kg/m3，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压]

（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605Ω，加湿器以低气雾量工作．求此时电热丝R1的电功率是多少瓦？

24小时R1消耗多少度电？

（计算结果保留一位小数）

解：

（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，有R1连入电路

R1＝

＝

＝1210Ω

（2）电热丝R1产生的热量

Q放＝W＝Pt＝40W×336s＝13440J

由题意可得Q放＝Q吸＝cm（t－t0），加热仓中水的质量

m＝

＝

＝0.04kg

加热仓中水的体积

V＝m/ρ＝0.04kg/1×103kg/m3＝4×10－5m3＝0.04L

（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2＝605Ω

根据串联电路特点得

＝

＝

＝

又因为串联电路U＝U1＋U2，所以U1＝2/3U

R1消耗的功率

P1＝

＝

＝

＝17.8W

24h消耗的电能W＝P1t＝17.8×10－3kW×24h＝0.4kW·h