2020-2021中考物理易錯題精選-焦耳定律的應(yīng)用問題練習題附詳細答案

1、一、初中物理焦耳定律的應(yīng)用問題1.電冰箱起動時，與電冰箱并聯(lián)的臺燈變暗。關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說法中不正確的是()A.進戶線中電流變大B.線路中電阻變大C.線路中熱損耗變大D.燈泡兩端的電壓變小【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.當使用大功率的電冰箱時，電路中的總功率過大，家庭電路的電壓一定，由PUI可知，干路中的電流變大，故A正確，不符合題意；B.因電冰箱和臺燈是并聯(lián)的，根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點知，線路中的總電阻變小，故B錯誤，符合題意；2C.干路中的電流變大，由QIRt知，線路中的熱損耗變大，故C正確，不符合題意；D.因干路中的電流變大，由UIR知，線路電阻分壓變大，臺燈兩端的電壓變小，所以臺

2、燈將變暗，故D正確，不符合題意。故選B。2 .兩個發(fā)熱電阻R：R2=1:4，當它們串聯(lián)在電路中時，R1、R2兩端的電壓之比U1：U2=；J.已知R1=10那它們并聯(lián)在4V電路中，兩個電阻在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是【答案】1:4200【解析】【分析】【詳解】兩電阻串聯(lián)在電路中時時，電流相等，根據(jù)UIR得，R、R2兩端的電壓之比:5U2IR1IR2且R2已知R110Q,則R24R410Q40Q；U21.100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為:根據(jù)QWt得兩個電阻在R22U2(4V)2t旦10Q2(4V)2100s100s200J.40Q3 .如圖甲所示，為額定電壓為6V的燈泡L的I-U圖像.如圖乙所示的電路，電源電

3、壓12V不變，R為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關(guān)S,滑片P從最右端移動到最左端，電壓表示數(shù)變化范圍為2V6V,則燈泡的額定功率是W,Ri的阻值為Q,滑動變阻器R兩端的最大電壓為V,移動滑片P使電接入電路的阻值為變阻器最大阻值的7/15,通電1minR2產(chǎn)生的熱量為J。1由燈泡L的I-U圖象可知，當額定電壓U=6V時，燈泡的額定電流I=0.6A,則燈泡額定功率PUI6V0.6A3.6W2當滑片P在在最左端時，變阻器沒有連入電路，電壓表示數(shù)為6V,由圖象可知，這時電路中的電流為I大=0.6A由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓uUlI大Ri即12V6VR10.6A解得R1103由電路

4、圖可知，當滑片P在最右端時，滑動變阻器全部接入電路，R與於燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，此時電壓表示數(shù)最小，為U小=2V由圖象可知，這時電路中的電流為I/j=0.4A由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓UUl小I小R1U2滑動變阻器R2兩端的最大電壓U212V2V0.4A106V4當滑片P在最右端時，滑動變阻器全部接入電路，通過的電流為I小=0.4A則此時滑動變阻器的阻值為R2U2_6VI小一0.4A15移動滑片P使R2接入電路的阻值為變阻器最大阻值的7/15,則此時滑動變阻器的阻值為一7,R215715則UUlIRIR2由圖分析可知，當電流I=0.5A,燈泡兩端電壓Ul=3.5V時

5、，等式12V3.5V+0.5A10Q+0.5A7Q成立，即此時通過Q的電流為0.5A,則通電1minR2產(chǎn)生的熱量為_2_2_Q放IR2t0.5A7Q60s=105J4 .為了將發(fā)電廠的電能輸送到遠處的用戶家中，在兩地間架設(shè)了兩根等長的輸電線。兩根輸電線的總電阻為r。已知位于電廠處的兩根輸電線間的電壓為U,輸送電能的功率為P,由于電流通過輸電線發(fā)熱會損失電能，該輸電線路輸送電能的效率為。（輸電效率為用戶得到的電能與發(fā)電廠輸出電能的比值）入rP【答案】1三2U【解析】由PUI得：通過輸電線的電流輸電線的總電阻Rr,則輸電線上消耗的功率2P2P員耗IR(1)P2rU則用戶實際得到的電功率P2rU2

6、則輸電線輸送電能的效率為所以輸電線輸送電能的效率為5 .從產(chǎn)品說明書得知，一臺“6V3W”的迷你型小風扇，電動機線圈阻值0.1Q則小Jo風扇正常工作2min電動機線圈產(chǎn)生的熱量為【答案】3【解析】【分析】【詳解】電路中線圈的電流為,P3W八I-0.5AU6V電路中通過線圈的電流為產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(0.5A)2X0.1QX2X60s=3J6 .將阻值為R甲=40Q和R乙二10Q的兩個電阻串聯(lián)后接在電源上，相同時間內(nèi)，兩電阻中產(chǎn)生熱量較多的是。若將兩電阻并聯(lián)后接在4V的電源上，1min內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的總熱量為Jo【答案】R甲120【解析】【分析】【詳解】1已知R甲R乙，根據(jù)焦耳定律Q=I2

7、Rt,兩個電阻串聯(lián)后，通過的電流相等，相同時間內(nèi)，電阻R甲產(chǎn)生熱量較多。2兩電阻并聯(lián)，由Q=I2Rt,I=U得，R2, 22.2Ut4V60sUt4V60s.Q甲=24J,念=96JR40Q%10Q共產(chǎn)生的熱量q=Q甲+Ch=24J+96J=120J7 .電動機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能的機器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。若一臺玩具電動機接在6V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動時，通過電動機中的電流為0.3A;短暫地卡住電動機轉(zhuǎn)軸，使其不能轉(zhuǎn)動，通過電動機中的電流為3A。則這臺電動機線圈的電阻為Q,正常轉(zhuǎn)動時的效率是。【答案】290%【解析】【分析】【詳解】1電動機轉(zhuǎn)軸卡住時電流

8、為3A,故電動機線圈電阻為R=U=也=2I3A2設(shè)電動機正常運轉(zhuǎn)時，在t時間內(nèi)消耗的電能為W=UIt=6VX0.3厭t在t時間產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(0.3A)2X2QXt電動機正常運轉(zhuǎn)時的效率WW-Q6V0.3At-0,3A22Qtr=90%WW6V0.3At8 .下列關(guān)于物理中常見電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的說法中一定正確的是()A.兩個輕質(zhì)小球放在一起時相互排斥，則兩球一定帶同種電荷B.一個開關(guān)能同時控制兩盞燈，則這兩盞燈一定是串聯(lián)的C.兩盞白熾燈串聯(lián)通電發(fā)光，則更亮一點的電阻一定更大D.電功率相同的電熱水壺和電風扇工作相同的時間，發(fā)熱一定相等【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A.據(jù)“同種電荷

9、相互排斥，異種電荷相互吸引”知，兩個輕撫小球放在一起相互排斥，則兩球一定帶同種電荷，故A正確；8 .一個開關(guān)同時控制兩盞燈，則這兩盞燈可能是串聯(lián)，也有可能是并聯(lián)，因為兩燈并聯(lián)，開關(guān)在干路，則可同時控制兩盞燈，故B錯誤；C.串聯(lián)電路中，通過兩盞燈的電流相等，據(jù)p=i2r得，電阻越大，實際功率越大，則亮度越亮，故C正確；D.電功率相同的電熱水壺和電風扇在額定電壓下工作相同時間，消耗的電能相等，但發(fā)熱是電熱水壺的大于電風扇的。因為電熱水壺基本將所有的電能上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而電風扇將大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能，小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故D錯誤。故選AQ9 .圖中電源電壓保持不變，燈泡標有6V,3W字樣，當開關(guān)s

10、閉合時.燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8A,則電阻R=Q.通電10s.R產(chǎn)生的熱量為J.【答案】20a18J【解析】【分析】【詳解】當閉合開關(guān)S時，燈L正常發(fā)光，說明電源電壓為U=6V,電流表測的是總電流，則I=0.8A,由P=UI可知，燈泡中的電流：Il=P額/U額=3W/6V=0.5A,根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知：電阻中的電流Ir=I-Il=0.8A-0.5A=0.3A,由I=U/R得，電阻：R=U/Ir=6V/0.3A=20Q;通電1min電阻R產(chǎn)生的熱量：Q=W=UlRt=6VX03AX10s=18J10.如圖是養(yǎng)雞場冬季用來調(diào)控光照和室溫設(shè)備的原理電路圖.此設(shè)備

11、的作用是，夜晚對雞舍內(nèi)加溫，同時增大光照量，白天只進行適當保溫，不進行燈光照射，可增大雞的產(chǎn)蛋量.電路圖中Ri、R2是電熱絲.Ri：R2：Rl=1：2：2,Si、8可以同時斷開或閉合，以實現(xiàn)白天和夜晚的用電要求.開關(guān)S閉合（）A. Si、S2同時斷開時，設(shè)備運行處于白天用電狀態(tài)B. Si、S2也同時閉合時，設(shè)備運行處于夜晚用電狀態(tài)C. Si、S2同時斷開時，在相同時間內(nèi)Ri和R2產(chǎn)生的熱量之比為2:iD. Si、S2也同時閉合時，若電流表示數(shù)為6A,則R的實際功率為880W【答案】ABDS閉合，S、&斷開時，Ri和R2組成串聯(lián)電路，燈泡L斷路不發(fā)光，且電路中的電阻最大，由公式P=U2/R可知，

12、此時電路中的電功率最小，為保溫狀態(tài)，所以是白天，故A正確；開關(guān)SS、及同時處于閉合狀態(tài)，R2被短路，Ri和燈泡L組成并聯(lián)電路，燈泡L發(fā)光，且電路中的電阻最小，由公式P=L2/R可知，此時電路中的電功率最大，為加熱狀態(tài)，所以是晚上；故B正確；S閉合，Si、8斷開時，Ri和R2串聯(lián)，Qi:Q2=I2Rt:I2R2t=Ri：R2=1：2,故C錯；開關(guān)SSi、Q都處于閉合狀態(tài)時，R2被短路，Ri和燈泡L組成并聯(lián)電路；.I=U/R,Ri：Rl=i：2,Ii：|l=R.：Ri=2：i,/I=6A,/.Ii=4A,Il=2A,Ul=Ui=U=220V,Pi=UiIi=220VX4A=880WD正確；故選AB

13、D.Riii.在綜合實踐活動課上，小明設(shè)計了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定,為定值電阻。閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器R2的滑片P由最右端向左移動，直至燈泡L正常發(fā)光。此過程中，電流表A的示數(shù)隨兩電壓表Vi、V2（電壓表V2未畫出）示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）甲乙A.電源電壓為5VB.電路允許的最大功率為1WC.小燈泡正常發(fā)光時，定值電阻Ri在imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為26.25JD.再串聯(lián)一個3的電阻后，R2的滑片可自由移動，燈泡能正常發(fā)光且安全【答案】D【解析】【分析】【詳解】該電路為串聯(lián)電路，滑片P由最右端向左移動，V2示數(shù)減小，說明V2測滑動變阻器兩端電壓，則當電

14、流為0.1A時，Ri兩端電壓為UriU-0.5V-3.5V=U-4VRi阻值表達式為RiU-4V0.iA當電流為0.25A時，Ri兩端電壓為URiU-0.75V-2.5V=U-3.25VRi阻值表達式為U-3.25VR0.25A聯(lián)立解得Ri=5QU=4.5VA.由上述分析可知，電源電壓為4.5V,故A錯誤；B.小燈泡正常工作時，電路最大電流為0.25A,則電路允許的最大功率為PmaxUImax4.5V0.25A=i.i25W故B錯誤；C.小燈泡正常發(fā)光時，電流為0.25A,定值電阻Ri在imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量為-.2_.2_Q放=I2Rt0.25A5Q60s=18.75J故C錯誤；D.當滑動變阻

15、器阻值為0時，再串聯(lián)一個3的電阻后，當小燈泡正常發(fā)光時，電流為0.25A,兩定值電阻分得電壓為U12ILR130.25A5Q+3Q=2V則燈泡兩端電壓為ULUU124.5V-2V=2.5V為燈泡正常發(fā)光時的電壓。故D正確。故選D。12.如圖是“探究影響電流熱效應(yīng)因素”的實驗裝置圖。其中兩個完全相同的燒瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量、初溫相同的煤油，阻值不同的電阻絲R、R20關(guān)于此電路說法中正確的是溫度計A.探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電壓的關(guān)系B.溫度計示數(shù)變化大的燒瓶內(nèi)電阻絲電阻小C.通電時間相同時兩個燒瓶內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量相同D.溫度計示數(shù)變化的大小反映電流產(chǎn)生熱量的多少【答案】D【解析】【詳解】A.實驗用

16、不同阻值不同的電阻絲串聯(lián)在一起，探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故A錯誤；B.溫度計示數(shù)變化大的燒瓶內(nèi)電阻絲電阻大，故B錯誤；C.通電時間相同時，燒瓶內(nèi)電阻絲阻值大產(chǎn)生的熱量多，故C錯誤；D.本實驗通過溫度計示數(shù)變化的大小來反映電流產(chǎn)生熱量的多少，故D正確。13.電熨斗通電一段時間后變得很燙，而連接電熨斗的導線卻不怎么熱，這主要是因為A.導線的電阻遠小于電熨斗的電阻，導線消耗的電能很少B.通過導線的電流小于電熨斗的電流C.導線散熱比電熨斗快D.導線的絕緣皮隔熱【答案】A【解析】【詳解】電熨斗跟導線串聯(lián)，通過它們的電流I和通電時間t相等；因為QI2Rt,%熨斗R導線，所以產(chǎn)生的熱量：Q電熨斗

17、Q導線，即相同時間內(nèi)導線產(chǎn)生的熱量遠小于電熨斗產(chǎn)生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無關(guān),故A正確，BCD錯誤。14.如圖所示是探究在通電時間一定時，電流產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。下列關(guān)于此實驗的一些描述，正確的是甲乙A.在甲圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系B.在乙圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系C.在甲圖中，閉合開關(guān)一段時間后a容器連接的U型管液面高度差更明顯D.在乙圖中，可得到結(jié)論：相同時間內(nèi)，電流越大，容器內(nèi)空氣吸收熱量越少【答案】A【解析】【詳解】A.在甲圖中，兩個電阻串聯(lián)，電流相等，電阻阻值不同，所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，故A正確；B.在乙圖中，兩個電阻

18、阻值相同，電流不同，所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系，故B錯誤；C.在甲圖中，a容器中的阻值小于b容器中阻值，串聯(lián)電路電流相同，由焦耳定律可知閉合開關(guān)一段時間后a容器內(nèi)產(chǎn)生的熱量小于b容器內(nèi)，因此b容器內(nèi)連接的U型管液面高度差更明顯，故C錯誤；D.在乙圖中，探究的是電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系，可得到結(jié)論是相同時間內(nèi)，電流越大，容器內(nèi)空氣吸收熱量越多，故D錯誤。15.電動自行車有行駛工作、蓄電池充電兩種狀態(tài)，局部電路圖如圖所示，斷開S后，充電插口可以外接充電器對電池進行充電，電動自行車行駛過程中，其電動機正常工作電壓為48V,此時通過電動機線圈的電流為5A,電動機線圈的電阻是0.50,下列說法

19、正確的是()A.對蓄電池充電時，蓄電池相當于電路中的電源B.電動自行車的電動機把電能全部轉(zhuǎn)化為機械能C.電動機正常工作1min,電流通過線圈所產(chǎn)生的熱量為14400JD.電動機正常工作1min,消耗的電能為14400J【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.對蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，則蓄電池相當于用電器，故A錯誤;B.由于電動機會發(fā)熱，則電動自行車的電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，故B錯誤;C.電動機正常工作1min,電流通過線圈所產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(5A)2X0.5QX60s=750J故C錯誤；D.電動機正常工作1min,消耗的電能為W=UIt=48VX5Ax60s=1

20、4400J故D正確。故選Do16 .2019年3月，中國青年科學家曹原證實了石墨烯在特定條件下的超導性能，取得了國際超導科研領(lǐng)域的重大突破。利用石墨烯超導的零電阻特性進行遠距離輸電，將實現(xiàn)電能零耗損。其節(jié)能依據(jù)的原理是()A.牛頓第一定律B.帕斯卡定律C.歐姆定律D.焦耳定律【答案】D【解析】【分析】利用超導進行遠距離輸電，因為超導體的電阻為零，根據(jù)焦耳定律公式可知，沒有熱量產(chǎn)生，即沒有內(nèi)能的損耗?！驹斀狻緼.牛頓第一定律是指一切物體在不受力的情況下，將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，與題無關(guān)，故A不符合題意；B.帕斯卡定律是指加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞，與題無關(guān)

21、，故B錯誤；C.歐姆定律是指一段導體通過的電流跟加在導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，與題無關(guān)，故C錯誤；D.焦耳定律是指一段導體產(chǎn)生的熱量跟導體通過的電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟導體的通電時間成正比；所以當電阻為零時，導體沒有熱量產(chǎn)生，即電能零損壞，故D正確。故選D。17 .下列表述不正確的是（）A.兩燈串聯(lián)在220V的電路中，甲燈較亮B.細繩懸掛的兩輕質(zhì)帶電小球保持靜止，則兩球一定帶同種電荷驗證焦耳定律實驗中，裝置通電一分鐘后，右管中的液面較高1kWh的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)A.由圖可知P額甲P額乙，甲乙兩燈額定電壓相同，由2甲乙兩燈串聯(lián)在電路中，所以電流

22、相等，由PfeIR得P實甲區(qū)乙燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，所以乙燈較亮，故A錯誤，A符合題意；B.細繩懸掛的兩輕質(zhì)帶電小球保持靜止，兩球相互排斥，則兩球一定帶同種電荷，故B正確，B不符合題意；C.裝置通電一分鐘后，由焦耳定律可知，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，所以右管中的液面較高，故C正確，C不符合題意；D.由表上的信息可知，每消耗1kWh的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，故D正確，D不符合題意。故選A。18.甲、乙兩個容積相等的電熱水器，接在照明電路上，甲的電熱絲阻值為121Q,乙的電熱絲阻值為72.6Q,將它們都盛滿溫度相同的冷水后接入家庭電路中，通電6min后乙電熱水器中的水被燒開，則甲電熱水器將水燒開需要的時間為（）A. 4min【答案】D【解析】【分析】【詳解】B. 6minC. 8minD. 10min溫度相同，則水吸收熱量相等，由公式U2cU2Q-t可知QR%由題意可知容積相等即水的質(zhì)量相等，接入家庭電路中即工作電壓相等，水都燒開即升高,八U2xI、一t甲、QL由這兩個式R乙子化簡可得6min121Q10min72.6Q故選D.19 .如圖所示，在四個相同水槽中盛有質(zhì)量相等和溫度相同的純水，現(xiàn)將阻值為R1、R2的電阻絲（R,R2）分別按圖中的四種方式連接放入水槽，并接入相同電源.通電相同時間【答案】D