27焦耳定律計(jì)算（原卷版）

27焦耳定律計(jì)算知識(shí)點(diǎn)講解與點(diǎn)撥（1）電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）焦耳定律：電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系：電流通過導(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(shí)間成正比。（3）公式：Q=I2Rt純電阻電路，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（Q＝W），除了用Q=I2Rt計(jì)算電熱外，下列公式Q=W=UIt==Pt都可計(jì)算電熱(也是消耗的電能）；非純電阻電路，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（例如：電動(dòng)機(jī)）。求Q時(shí)只能用Q＝I2Rt。專題訓(xùn)練一、單選題1．如圖，已知三個(gè)電阻阻值均為，電路兩端電壓恒為6V。下列說法正確的有（）A．該電路可探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與通電時(shí)間的關(guān)系B．相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是的2倍C．若將拆除，流過的電流將增大D．若將拆除，5s電流通過產(chǎn)生的熱量是18J2．如圖所示的電路中，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的電路連接是（）A．閉合S1、S2，斷開S3B．閉合S2，斷開S1、S3C．閉合S2、S3，斷開S1D．閉合S1、S3，斷開S23．已知電熱毯甲的規(guī)格為“220V，100W”，電熱毯乙的規(guī)格為“270V，80W”，電風(fēng)扇丙的規(guī)格為“220V，80W”。下列說法正確的是（）A．甲和乙正常工作相同時(shí)間消耗的電能相同B．乙和丙正常工作相同時(shí)間產(chǎn)生的電熱相同C．乙和丙正常工作時(shí)消耗電能的速度相同D．三個(gè)用電器正常工作下的電流相同4．甲、乙電熱絲，串聯(lián)接在電壓為U的電源上，相同時(shí)間內(nèi)電流通過兩電阻絲所產(chǎn)生的熱量之比為2∶3；若將它們并聯(lián)接在電壓為2U的電源上，相同時(shí)間內(nèi)電流通過兩電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為（）A．2∶3 B．3∶2 C．4∶9 D．9∶45．電吹風(fēng)機(jī)是家里必備的小家電。小月家里的電吹風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)化電路如圖所示，其中電熱絲的電阻為55Ω。將它插入家里的兩孔插座后，它既能吹冷風(fēng)，又能吹熱風(fēng)。在吹冷風(fēng)時(shí)，電路中的電流為0.1A。下列關(guān)于電吹風(fēng)機(jī)工作時(shí)的說法，不正確的是（）A．只閉合開關(guān)S1時(shí)，電吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)B．電吹風(fēng)機(jī)吹熱風(fēng)時(shí)，電路的總電流是4AC．電動(dòng)機(jī)的電功率為22WD．吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲在100s內(nèi)產(chǎn)生8.8×104J熱量6．某款電熱杯有高、中、低三檔，簡(jiǎn)化電路如圖所示，S1、S2不能同時(shí)閉合，R1的阻值為2.5Ω。只閉合S3時(shí)，電路中的電流為2A。下列說法正確的是（

）A．電源電壓為10VB．只閉合S1、S3時(shí)，電熱杯處于低溫檔C．只閉合S3時(shí)，電熱杯工作1min產(chǎn)生的熱量為600JD．加熱100g水，水溫由25°C升高到35°C，水吸收的熱量為420J7．圖所示的是某型號(hào)電暖氣的簡(jiǎn)化電路圖，其中、為加熱電阻絲，，。該電暖氣工作時(shí)分高、中、低三擋，其銘牌如表格所示。下列說法中正確的是（）額定電壓220V額定功率高溫?fù)?980W中溫?fù)?100W低溫?fù)?80WA．使用“低溫?fù)酢闭９ぷ?，只需要閉合S2B．電暖氣在“中溫?fù)酢闭９ぷ鲿r(shí)，接入電路的電阻絲阻值為55ΩC．電暖氣在“高溫?fù)酢闭９ぷ?分鐘，電路產(chǎn)生的熱量為D．閉合S1、S2時(shí)，通過R1、R2的電流之比為5∶48．在如圖所示的電路中，燈泡L標(biāo)有“6V6W”字樣，電源電壓及燈泡電阻均保持不變，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，定值電阻R0=10Ω。當(dāng)S、S1都閉合，滑片P移動(dòng)到最左端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，則下列說法不正確的是（）A．電源電壓為6VC．燈泡的額定電流為1AD．當(dāng)S閉合、S1斷開，且滑片P移動(dòng)到最右端，通電1min電路產(chǎn)生的總熱量為72J9．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電路如下圖甲所示，電源電壓恒為4V，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω1A”，實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的I﹣U圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變暗C．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是15ΩD．當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時(shí)，通電1min，滑動(dòng)變阻器R產(chǎn)生的熱量是36J10．善于動(dòng)手動(dòng)腦的小明研究了汽車座椅加熱原理后，自制了具有加熱和保溫兩擋功能且方便攜帶的加熱坐墊送給奶奶。他在網(wǎng)上購買了電壓為的電源，兩個(gè)阻值相同的加熱電阻片，若干導(dǎo)線和開關(guān)，自制加熱坐墊內(nèi)部電路原理圖和主要參數(shù)如圖和表所示，以下說法正確的是（）額定電壓低溫發(fā)熱功率高溫發(fā)熱功率

A．當(dāng)只閉合時(shí)是高溫?fù)魾．每個(gè)加熱電阻片的阻值是C．在低溫?fù)豕ぷ靼l(fā)熱體產(chǎn)生的熱量是D．實(shí)際電壓為時(shí)，高溫?fù)鯇?shí)際發(fā)熱功率是11．如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為10V和4V，已知電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為1Ω，R是阻值為4Ω的定值電阻，下列結(jié)論正確的是（）A．R兩端的電壓為6VB．通過電動(dòng)機(jī)的電流為6AC．1s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能為5JD．電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為1W二、填空題12．如圖所示的電飯煲主要是利用電流的效應(yīng)工作的。合格的電飯煲其電源線線芯一般都比較粗，這是由于電飯煲的功率比較大，工作時(shí)通過電源線的電流也較大，根據(jù)定律可知，一定時(shí)間內(nèi)為避免導(dǎo)線發(fā)熱過多，應(yīng)讓導(dǎo)線的電阻盡量一些的緣故。13．如圖所示，電源電壓為6V，閉合開關(guān)S，通電1min，電阻R2產(chǎn)生的熱量為72J，電流表A1的示數(shù)為0.5A，則電流表A2的示數(shù)為A。14．如圖所示電路，電源電壓恒為12V，閉合開關(guān)S、S1后再斷開開關(guān)S1，電流表示數(shù)變化了0.3A，則通電1min電阻R2產(chǎn)生的熱量為J。15．某興趣小組用如圖甲所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)中Ra=5Ω，Rb=10Ω，分別密封在裝有等量空氣的相同瓶?jī)?nèi)，細(xì)玻璃管內(nèi)有等高的相同液柱，該實(shí)驗(yàn)探究的是電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。當(dāng)導(dǎo)體中的電流為1A時(shí)，通電10s，Rb產(chǎn)生的熱量是J，Ra與Rb產(chǎn)生的熱量之比為。如圖乙所示玻璃管內(nèi)液柱的高低是由（選填“瓶?jī)?nèi)的空氣”或“玻璃管內(nèi)的液體”）熱脹冷縮導(dǎo)致的。16．如圖所示電路中，電源電壓不變，電阻、，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為。則電路的總功率為W，通電電阻產(chǎn)生的熱量為J。17．如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合，甲、乙兩表為電壓表時(shí)，電壓表示數(shù)之比為5：3；當(dāng)開關(guān)S斷開，甲、乙兩表為電流表時(shí)，電流表示數(shù)之比為，相同時(shí)間內(nèi)電流通過電阻R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為。18．2022年疫情防控期間，用無人機(jī)給隔離人員運(yùn)送物資，無人機(jī)主要部件電動(dòng)機(jī)的額定電壓為48V，電流為2A，電動(dòng)機(jī)電阻為1Ω，電動(dòng)機(jī)1min產(chǎn)生的熱量是J?！巴Ｕn不停學(xué)”期間，教師利用電腦或在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上開展線上教學(xué)，屏幕長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為能。19．如圖所示是某電蒸鍋的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，R1=484Ω、R2=44Ω。當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，電蒸鍋處于檔（選填“加熱”或“保溫”），通過R1、R2的電流之比=，使用保溫檔5min電蒸鍋產(chǎn)生的熱量是J。20．如圖甲所示，電源電壓不變，R1=15Ω，變阻器R2規(guī)格為“5Ω1A”，圖乙是燈泡的IU圖像。當(dāng)R2的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，則R1在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J；當(dāng)R2的滑片P在a端且同時(shí)閉合S、S1、S2時(shí)，燈泡的電阻是Ω；只閉合S、S2，R2的滑片P在b端時(shí)，燈泡的功率為W。21．小亮通過觀察和研究他家汽車上的電加熱座椅墊（原理如圖所示），發(fā)現(xiàn)該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個(gè)擋位，S為擋位切換開關(guān)，R1和R2為電熱絲，電源電壓為24V，R1＝16Ω，R2＝8Ω，若開關(guān)切換到3時(shí)，電路處于檔；電加熱座椅墊在高溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量J。22．某型號(hào)電飯煲有加熱和保溫功能，如圖所示為其內(nèi)部電路原理圖，、為電熱絲，且。（1）當(dāng)開關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，電飯煲處于狀態(tài)（選填“加熱”或“保溫”）。（2）相同時(shí)間內(nèi)，電飯鍋在加熱和保溫狀態(tài)下產(chǎn)生的熱量之比：。23．有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，標(biāo)有“12V

6W”字樣，其工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能和少量的能，已知該電動(dòng)機(jī)線圈電阻為4Ω，小明想把它接在18V的電源上正常工作，于是他找來個(gè)阻值為Ω的電阻R與之串聯(lián)接入電路，如圖所示，則電阻R消耗的電功率為W，小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率為%。24．某款家用電燉盅有“加熱”和“保溫”兩個(gè)擋位，如圖是其簡(jiǎn)化的電路圖，R1=55Ω，R2=165Ω。開關(guān)S閉合后，電燉盅的旋鈕開關(guān)處于圖示位置時(shí)是擋位，電燉盅在該擋位工作10min產(chǎn)生的熱量是J。三、計(jì)算題25．如圖甲是一款采用增壓技術(shù)的掛燙機(jī)，簡(jiǎn)化電路如圖乙，電源電壓為220V，R1、R2是電熱絲，R1=55Ω，R2=110Ω。開關(guān)S接2、3時(shí)處于慢熱擋；開關(guān)S接3、4時(shí)處于速熱擋。求：（1）掛燙機(jī)慢熱過程中，電路中的電流；（2）掛燙機(jī)慢熱工作1min，電熱絲產(chǎn)生的熱量；（3）掛燙機(jī)速熱過程中的總電功率。26．在圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L上標(biāo)有“12V

9.6W”字樣，只閉合開關(guān)S后，燈泡L正常工作，當(dāng)S和S1都閉合時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，求：（1）燈泡L的額定電流；（2）電阻R的阻值；（3）電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。27．如圖所示的電路中電源電壓保持不變，，當(dāng)、都斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為。求：（1）電源電壓；（2）當(dāng)、都斷開時(shí)，電阻在內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)、都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為多少。28．新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營養(yǎng)和口感，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)。煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。求：（1）S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率；（2）電熱絲R2的阻值；（3）這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。29．小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)如圖甲，其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，主要技術(shù)參數(shù)如表。電吹風(fēng)在額定電壓下工作，請(qǐng)解答如下問題：（1）當(dāng)選擇開關(guān)旋至何處時(shí)，電吹風(fēng)正常工作的功率最大？此時(shí)電路中的總電流是多大？（2）電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是1Ω，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)30min，整個(gè)電吹風(fēng)產(chǎn)生的熱量是多少？型號(hào)SHZ2010～624熱風(fēng)溫度50℃～75℃額定功率熱風(fēng)時(shí)：990W冷