中考物理第一轮复习《焦耳定律》练习及答案.docx

中考物理第一轮复习《焦耳定律》练习及答案.docx

《中考物理第一轮复习《焦耳定律》练习及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理第一轮复习《焦耳定律》练习及答案.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

中考物理第一轮复习《焦耳定律》练习及答案

课时训练（十七）　焦耳定律

（限时：

30分钟）

一、填空题

1.[2018·黔南]1840年，英国物理学家　　　　最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系；从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为　　　　能。

2.电视机、洗衣机、电饭锅、电冰箱这些家用电器中属于电热器的有　　　　　，其工作原理是　　　　　　，工作时能量的转化过程是　　　　　　。

3.如图K17-1所示是林红同学探究焦耳定律的实验装置，已知R1

（均选填“>”“<”或“=”） 

图K17-1

4.[2019·长沙]如图K17-2所示，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。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。

由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越　　　　，若通过电阻的电流为0.5A，通电10s，阻值为10Ω的电阻产生的热量是　　　　J。

图K17-2

5.[2019·绥化]图K17-3所示是探究电流通过导体时产生的热量与　　　　关系的实验装置。

通电一段时间，左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为　　　　。

图K17-3

6.[2019·哈尔滨]在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是

　　　　　　　　。

如图K17-4所示，R1=5Ω，R2=10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生的热量之比为　　　　。

图K17-4

7.[2019·南充]如图K17-5所示，灯L标有“4V　2W”的字样，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为　　　　A，通电1min电路中产生的热量为　　　　J。

图K17-5

8.[2018·成都]如图K17-6所示的电热水壶上标有“220V　1800W”，小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻　　　　。

在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　　　J。

图K17-6

9.[2019·湘潭]图K17-7是某电水壶的铭牌，该电水壶正常工作1min产生　　　　J的热量，如果这些热量的84%被冷水吸收，能使2.0L的水温度升高　　　　℃。

图K17-7

10.[2018·枣庄]如图K17-8所示是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换，电热器在低温挡工作时的电功率是

　　　W，在高温挡工作1min产生的热量是　　　　J。

图K17-8

二、选择题

11.[2019·乐山]如图K17-9所示为“探究焦耳定律”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。

将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1

下列说法正确的是（　　）

图K17-9

A.该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系

B.闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流

C.闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢

D.闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动

12.如图K17-10所示，林红同学将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1

图K17-10

A.a　B.b

C.cD.三个相同

13.计算电流通过电风扇产生的热量，下列公式选用正确的是（　　）

A.UItB.

t

C.I2RtD.前面三个都可以

14.[2018·钦州]电炉工作时，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线多，所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热，其原因是（　　）

A.电炉丝的电阻较大

B.电炉丝与导线是并联的

C.电炉丝的横截面积大

D.通过电炉丝的电流较大

15.[2019·自贡]把一个标有“10V　3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图K17-11所示），小灯泡恰能正常发光。

该电路工作10s，定值电阻产生的热量是（　　）

图K17-11

A.60JB.36J

C.30JD.6J

16.如图K17-12所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。

闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　）

图K17-12

17.某电热器有两根电阻丝，在同一电源上，要烧开同一壶水，只用第一根电阻丝时，需要6min。

只用第二根电阻丝时需要12min。

若把两根电阻丝并联起来仍接在原电源上，烧开这一壶水，则需要（　　）

A.18minB.9min

C.4minD.2.4min

三、计算题

18.[2019·天水]如图K17-13甲所示是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。

图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2，铭牌见下表所示。

在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。

电暖器有“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：

[已知c煤油=2.1×103J/（kg·℃），ρ煤油=0.8×103kg/m3]

（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？

（2）R1的阻值是多少？

（写出必要的文字说明）

（3）某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作11min，产生的热量是多少？

额定电压

220V

煤油体积

25L

功率选择

1500W/1100W/400W三挡可调

操作方式

手动

图K17-13

四、实验与探究题

19.[2019·昆明]在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图K17-14乙所示的实验器材，其中R1>R2。

图K17-14

实验一：

探究电流产生的热量与电阻的关系。

（1）请按照图甲所示的电路图将图乙中对应实物图连接完整。

（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制　　　　　　；电阻丝放出热量的多少，通过　　　　　　　　　　

来进行判断。

（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）Δt2。

实验二：

探究电流产生的热量与电流的关系。

（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。

实验发现：

用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高量Δt1'（或Δt2'）　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）2Δt1（或2Δt2）。

该实验说明电流产生的热量与电流　　　　正比例关系。

（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是　　　　　　　　。

【参考答案】

1.焦耳　内

2.电饭锅　电流的热效应　电能转化为内能

3.<　<

4.多　25

[解析]右边容器中的U形管液面高度差较大，故右边的电阻产生的热量多，这表明，在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；电阻产生的热量为Q=I2Rt=（0.5A）2×10Ω×10s=25J。

5.电流　4􀏑1

6.电阻和通电时间　1∶2

7.0.7　168

[解析]由图知R与L并联，电流表测干路电流，灯L正常发光，

所以，U=UR=UL=4V，

由P=UI可得通过灯泡的电流：

IL=

=0.5A，

由欧姆定律可得通过R的电流：

IR=

=0.2A，

由并联电路的电流特点可得电流表示数：

I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A。

通电1min电路中产生的热量：

Q=W=UIt=4V×0.7A×60s=168J。

8.小　3.6×105

9.9×104　9

[解析]由图知，电水壶的额定功率为1500W，所以正常工作1min产生的热量：

Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J。

由ρ=

可得水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10-3m3=2kg，

这些热量的84%被冷水吸收，即Q吸=84%Q，

由Q=cmΔt得水升高的温度：

Δt=

=9℃。

10.2200　3.96×105

11.C　[解析]两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可探究电流产生的热量与电阻的关系，A、B错误；根据Q=I2Rt，电流与通电时间相同，因R1

12.C　13.C　14.A　15.D　16.D

17.C　[解析]t1=6min，t2=12min，

烧开同一壶水，则Q水吸=Q1放=Q2放=Q并放，即

Q水吸=

t1=

t2=

t3；

代入数据，得R1∶R2=t1∶t2=6min∶12min=1∶2，t1∶t3=R1∶R并，R并=

R1，则t3=

·t1=

×6min=4min。

18.解：

（1）煤油质量m=ρ煤油V=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg，

煤油温度升高20℃时吸收的热量

Q吸=c煤油mΔt=2.1×103J/（kg·℃）×20kg×20℃=8.4×105J。

（2）由于R1>R2，由P=

可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，所以S、S1闭合，只有R1工作时，电路中电阻最大，功率最小，P低=400W。

所以R1的阻值为R1=

=121Ω。

（3）结合

（2）的分析可知，当S、S2闭合时，只有R2工作，此时为中温挡，P中=1100W，则R2的阻值为R2=

=44Ω。

新电热器电阻丝的总电阻为R串=R1+R2=121Ω+44Ω=165Ω，

产生的热量为Q=

t=

×11×60s=1.936×105J。

19.

（1）如图所示

（2）电流相等　温度计升高的示数

（3）大于　（4）大于　不成　（5）有热量损失

[解析]（3）根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相等时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比，因为R1>R2，所以Q1>Q2；根据Q=cmΔt可知，在煤油的比热容和质量相等时，温度变化量与热量成正比，所以Δt1>Δt2。

（5）在实验过程中，电流通过导体产生的热量没有完全被煤油吸收，所以实验产生误差的主要原因是有热量损失。