2020年中考物理學(xué)考練專題18 焦耳定律

1111111111專焦定專學(xué)內(nèi)容：流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式：Q=I2當(dāng)發(fā)電電功率一定，送電電壓與送電電流成反比，輸電時電壓越高，電流就越小。此時因為輸電線路上有電阻，根據(jù)P=I2R知，電流越小時，在電線上消耗的電能就會越少。所以電廠在輸電時增大送電電壓，減少電能在輸電線路上的損失。?？肌绢}】2019吉林電爐絲通過導(dǎo)線到電路里，通過電爐絲和導(dǎo)線的電流大________，由于電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大，導(dǎo)致電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線產(chǎn)生的熱。【答案】相；多【解析】電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，那么通過電爐絲和導(dǎo)線的電流大小等；由于電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大，根據(jù)Q=I2

Rt可可知，電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量多。【例題2】（北京）圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R的阻值為10．當(dāng)開關(guān)閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為．求：（1）通電電阻絲R產(chǎn)生的熱量；（2）電源兩端的電壓?！敬鸢浮浚?）通電電絲產(chǎn)生的熱量為16J；（2）電源兩端的電壓為6V。【解析】（1）通電電絲產(chǎn)生的熱量：QI2

Rt（0.4A）2×10＝。（2）由I＝得R1兩端的電壓：

1111U＝IR＝0.4A×10＝，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電源電壓：U＝＝＝6V。專操一選題（2018成都一臺電機正常工作時線圈兩端的電壓為380V線圈的電阻為2，線圈中通過的電流為10A這臺電動機工作1s消的電能為，產(chǎn)生的熱量為Q則（）AW=3800J，．W=3800JC．D．W=7200J，【答案】A．【解析】本題考查的知識點是焦耳定律；電功的計算．已知電壓、電流與通電時間，由W=UIt可求出電動機消耗電能，由焦耳定律可以求出其產(chǎn)生的熱量．電動機消耗的電能：；產(chǎn)生的熱量2

Rt=（）2（2018河南）甲是小燈泡的電——電流圖像。將此燈泡L與動變阻器串在電壓為4.5V的路中（如圖乙），閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)小燈泡的功率為0.75W時，（）A電流表的示數(shù)為0.2AB滑動變阻器接電路中的電阻為15C．路消耗的總功率為1.35W。

總o總oD．內(nèi)動變阻器產(chǎn)的熱量為【答案】C【解析小燈泡的功率為時圖甲泡L兩的電壓為2.5V過泡的電流為0.3A，電路中的等效電阻Ω.電路消耗的總功率P=IU╳。變阻器在生的熱量Q=W=UIt=2V╳╳10s=6JA電流表的示數(shù)為0.2A，誤。B滑動變阻器接電路中的電阻為15，錯誤。C．路消耗的總功率為1.35W，正確。D．內(nèi)動變阻器產(chǎn)的熱量為，錯誤。二填題3.（福）臺標(biāo)“2.5W的帶有USB接的小電風(fēng)扇，線圈電阻為1，正常丁作，產(chǎn)生的熱量是

J工一段時間后風(fēng)扇葉片黏有不少灰塵，這屬于

現(xiàn)象。【答案】15靜電（摩擦起電）。【解析】工作時間t1min＝，由＝UI得線圈中的電流：I＝＝，則線圈產(chǎn)生的熱量：QI2

Rt＝（）2×1Ω×60s＝15J風(fēng)扇的葉片在轉(zhuǎn)動過程中與空氣摩擦帶上了電荷，可以吸引輕小物體，所以灰塵會附著在扇葉，這屬于靜電（摩擦起電）現(xiàn)象。．2019沙如圖，兩個透明容器密封著等量的空氣U型中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，小海用此電路來探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的量跟什么因素有關(guān)。由圖可知，在電流大小和通電時間相等的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量；若通過電阻的電流為0.5A，通電，阻值為10的阻產(chǎn)生的熱量是

J。

123211122111111312221211232111221111113122212111【答案】多；?！窘馕觥?）由圖可知，兩個透明容器中封著等量的空氣，右U型管中液面高度的變化較大，在通時間相同，電流一定的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（2）通過電阻的電流為0.5A通電10s，阻值為10Ω的阻產(chǎn)生的熱量：QI2

Rt＝（）2×10Ω×10s＝。5.（安）圖電路中，＝12V，＝Ω，＝3，R＝Ω．?dāng)嚅_，S閉合時，電阻R消的電功率為________W；當(dāng)SS都閉合時6s內(nèi)流通過產(chǎn)的熱量是_______J。【答案】8.64；32【解析】（1）當(dāng)S斷開，S閉合時，電阻和R串聯(lián)，電路的電流：I＝＝＝1.2A電阻消的電功率＝2

R＝（1.2A）2＝8.64W；（2）當(dāng)S

、都合時，電阻R和先并聯(lián)，再和串，R和并聯(lián)的總電阻R＝＝，干路中的電流：＝＝＝，則電阻兩端的電壓U＝′R＝＝4V，6s內(nèi)電流通過R產(chǎn)的熱量QW

＝

×6s＝。（山西大兩發(fā)熱電阻R它串聯(lián)在路中時兩的電壓之比UU=

；已知，那它們并在4V電中后，兩個電阻在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是

J。

11121111212【答案】1：；200【解析】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點和并聯(lián)電路的電壓特點以及歐姆定律、電熱公式的靈應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題。兩電阻串聯(lián)時通過的電流相等，根據(jù)歐姆定律求出兩電阻兩端的電壓之比；兩電阻并聯(lián)時它們兩端的電壓相等，根據(jù)Q=W=（1）當(dāng)兩電阻串聯(lián)在電路中時，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

t

求出兩個電阻產(chǎn)生的熱量。所以，由I=可，R兩端的電壓之比：

==；（2）已知Ω，R：4所以R=4×10Ω=40，當(dāng)兩電阻并聯(lián)在電路中時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩個電阻在內(nèi)生的熱量：Q=W=W+W=。7.（新）圖所示，電熱水壺上標(biāo)“，明發(fā)現(xiàn)燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻。額定電壓下，燒一壺水用時3min20s這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為

J。【答案】?。?04【解析】熱水壺的發(fā)熱體與電線串聯(lián)，通過它們的電流及時間相等，但熱水壺的發(fā)熱體的電阻電線的電阻大得多，由焦耳定律Q=I2可，熱水壺的發(fā)熱體比線產(chǎn)生的熱量就多得多，所以電熱絲很熱，但與之相連的電線卻不怎么熱；在額定電壓下，燒開一壺水用時，段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量：（3×）4J。（2018四川元在家電路中，有時導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根導(dǎo)線連接起來，連接處電阻比處要（選填，大、小），在相等時間內(nèi)，導(dǎo)線連接處發(fā)熱比別處更（填多、少）．

RLRR機械RLRR機械【答案】大；多．【解析】由焦耳定律知道，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正．導(dǎo)線相互連接處因為接觸不良，易造成電阻變大，因為導(dǎo)線連接處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，通電時是相同的，由焦耳定律2，可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析．9.2018蘇州一只標(biāo)有8V0.4A的小燈泡，接在電源電壓為電路中，為使其正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個

Ω的阻；該電阻通電10s所產(chǎn)生的熱量是

J。【答案】1016。【解析】根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，則串聯(lián)電阻R兩端電壓：U=U﹣U8V=4V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以燈泡正常工作時電路中的電流：I=0.4A由I=U/R可，串聯(lián)電阻的值：R=U/I=10；此時該電阻通電10s產(chǎn)的熱量為：Q=I

Rt=（0.4A2×10Ω×10s=16J。（大慶有一臺動機，額定電壓3V，額定電流1A，電動機線圈電阻Ω．這臺電動機正常作1min，消耗的電能

J．產(chǎn)生的熱量為

J，輸出的機械能為

J?！敬鸢浮浚?0150?！窘馕觥勘绢}考查了電動機產(chǎn)生熱量、電功、輸出機械能的計算，關(guān)鍵是知道只有在純電阻電中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。這臺電動機正常工作，電動機消耗的電能：W=UIt=3V×，產(chǎn)生的電熱Q=I2Rt=1A2×0.5Ω×60s=30J，輸出的機械能：=WQ=180J﹣30J=150J三簡題．2018遼寧口據(jù)《生活報》訊2017年4月日起，插線板新國家標(biāo)準(zhǔn)正式實施，要求插線板的插孔須設(shè)置保門保門可有效防止兒童將手指插入插孔而造成觸電事故時避免灰塵長期沉積而造成的內(nèi)部（填斷”或短路”）．在線材面要求：如果最大工作電流16A的長線插座，導(dǎo)線的最小橫截面積由原來的

增加到2

請你根據(jù)所學(xué)物理知識解釋增導(dǎo)線橫截面積的好處．

【答案】短路；材料、長度相同的導(dǎo)線，橫截面積越大，電阻越小，由焦耳定律QRt可，電流和通電時間相同時，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越少，采用橫截面積更大的導(dǎo)線可以避免外部絕緣皮過熱引起火災(zāi)．【解析】（1）處處連通的電路為通路；某處斷開的電路為斷路；電源短路是指電源兩極不經(jīng)過用電器直接連通的電路；（2）根據(jù)影響電阻大小的因素分析導(dǎo)的橫截面積變大時其電阻的變化，根據(jù)焦耳定律可知電流和通電時間相等時產(chǎn)生的熱量關(guān)系，從而得出答案．四實探題12.（安）知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間有關(guān)．在探“流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系時，可供選擇的器材有穩(wěn)電源一個；Ω和50Ω的滑動變阻器各一個；停表和開關(guān)各一個；塑料盒與形相連的實驗置一個，盒內(nèi)密封著空氣，盒內(nèi)電阻絲的阻值為20；線若干．（1）該實驗選用

Ω的動變阻器更好．（2）連接好的實驗圖如圖所示．每次驗（即獲得一組數(shù)據(jù)）后，都要斷開開關(guān)，打開盒蓋上的通氣孔，U形管內(nèi)兩液面迅速回到原位，等片刻后，關(guān)閉通氣孔，再進行下一次實驗．請畫出實驗用的表格，表中要有必要的信息．

122122（3）某學(xué)對實驗方案進行了重新設(shè)計：第一次驗記錄高度差后，立即移動滑片增大電流做第二次實驗，……．每次實驗加熱時間相，記錄的U形內(nèi)兩液面高度差依次為Δ、……．在處理數(shù)據(jù)，該同學(xué)想用Δh來接反映第二次實驗電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量樣處理數(shù)據(jù)是否正確？由是．【答案】（1）50）記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表（3）不正確

Δ間反映了第一次和第二次實驗電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的和．不是第二次實驗電通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量．【解析（1）盒內(nèi)電阻絲的阻值為Ω為定值電阻，選滑動變阻器的電阻要大得好，因為這樣通過改變動變阻器電阻，電路電流能有效控制，不會太大，保護電源。（2）所畫表格要體現(xiàn)每次實驗電阻絲阻為20為值電阻。時間一定。要體現(xiàn)形液面高度差，電

22l121221212112222l121221212112222122流大小，熱量。（3）該同學(xué)想用Δ來接反映第二次實驗電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量實錯誤的。因為h間反映了第一次和第二次實驗電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的和．不是第二次實驗電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量．該學(xué)在設(shè)計方案就是錯誤的。五綜計題13．（2019新）圖所示電路中，電阻的阻值為2Ω當(dāng)開關(guān)閉合后，電壓表V的數(shù)為1，V的示數(shù)為V。求：（1）電源兩端的電壓；（2）迪過的電流和R的阻值；（3R在內(nèi)生熱量。【答案】（1）（），4（）60J【解析】（1）電路為RR串聯(lián)，二者兩端電壓之和為電源兩端的電壓=1V+2V=3V（2）根據(jù)歐姆定律，I===0.5A因為串聯(lián)，所以I=I，根據(jù)歐姆定律，=

=4。（3）根據(jù)焦耳定律，Q=IRt=（）×4Ω×60s=60J。14.（2018云南如圖所示的電路中，定值電阻R=150、=300Ω．閉合開關(guān)后電流表A的數(shù)為．求：

1111111122111111111122112111111（1）電阻兩端的電壓為多少（2）電流表A的數(shù)為多少（3）電路工作，產(chǎn)生的焦耳熱是多少．【答案】（1）電阻R兩端的電壓為1.5V；（2）電流表A的