江西專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第一篇教材復(fù)習(xí)第17課時焦耳定律試題

PAGEPAGE1課時訓(xùn)練(十七)焦耳定律(限時：30分鐘)一、填空題1.[2018·黔南]1840年，英國物理學(xué)家最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時間的關(guān)系；從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電熱器的電熱絲工作時是將電能轉(zhuǎn)化為能。

2.電視機、洗衣機、電飯鍋、電冰箱這些家用電器中屬于電熱器的有，其工作原理是，工作時能量的轉(zhuǎn)化過程是。

3.如圖K17-1所示是林紅同學(xué)探究焦耳定律的實驗裝置，已知R1<R2，閉合開關(guān)后，兩段電阻絲兩端的電壓U1U2，電流通過兩段電阻產(chǎn)生的熱量Q1Q2。(均選填“>”“<”或“=”)

圖K17-14.[2019·長沙]如圖K17-2所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管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)生的熱量跟什么因素有關(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)生的熱量越，若通過電阻的電流為0.5A，通電10s，阻值為10Ω的電阻產(chǎn)生的熱量是J。

圖K17-25.[2019·綏化]圖K17-3所示是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與關(guān)系的實驗裝置。通電一段時間，左側(cè)容器和右側(cè)容器中的電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為。

圖K17-36.[2019·哈爾濱]在探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”的實驗中，要探究電流熱效應(yīng)與電流關(guān)系，應(yīng)控制的變量是。如圖K17-4所示，R1=5Ω，R2=10Ω，電源電壓3V，則通電10s電流通過R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為。

圖K17-47.[2019·南充]如圖K17-5所示，燈L標(biāo)有“4V2W”的字樣，R=20Ω，閉合開關(guān)S時，燈L正常發(fā)光(燈絲的電阻不受溫度影響)，電流表示數(shù)為A，通電1min電路中產(chǎn)生的熱量為J。

圖K17-58.[2018·成都]如圖K17-6所示的電熱水壺上標(biāo)有“220V1800W”，小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中電熱水壺的發(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。在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為J。

圖K17-69.[2019·湘潭]圖K17-7是某電水壺的銘牌，該電水壺正常工作1min產(chǎn)生J的熱量，如果這些熱量的84%被冷水吸收，能使2.0L的水溫度升高℃。

圖K17-710.[2018·棗莊]如圖K17-8所示是某種電熱器的電路圖，電源電壓220V，R1、R2的阻值分別為11Ω、22Ω，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點，實現(xiàn)高、中、低三個擋位的轉(zhuǎn)換，電熱器在低溫擋工作時的電功率是W，在高溫擋工作1min產(chǎn)生的熱量是J。

圖K17-8二、選擇題11.[2019·樂山]如圖K17-9所示為“探究焦耳定律”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1<R2。下列說法正確的是 ()圖K17-9A.該實驗裝置用于探究電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關(guān)系B.閉合開關(guān)后，通過R1的電流大于R2的電流C.閉合開關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢D.閉合開關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動變阻器滑片P向左移動12.如圖K17-10所示，林紅同學(xué)將三個相同的空燒瓶口分別用完全相同的氣球密封，用三段阻值不同的電阻絲(R1<R2<R3)分別給三個燒瓶中的空氣加熱，通電一段時間后體積變化最大的氣球是 ()圖K17-10A.a B.bC.c D.三個相同13.計算電流通過電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量，下列公式選用正確的是 ()A.UIt B.U2C.I2Rt D.前面三個都可以14.[2018·欽州]電爐工作時，根據(jù)焦耳定律可知，相同時間內(nèi)電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線多，所以電爐絲熱得發(fā)紅而連接電爐絲的導(dǎo)線不太熱，其原因是 ()A.電爐絲的電阻較大B.電爐絲與導(dǎo)線是并聯(lián)的C.電爐絲的橫截面積大D.通過電爐絲的電流較大15.[2019·自貢]把一個標(biāo)有“10V3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上(如圖K17-11所示)，小燈泡恰能正常發(fā)光。該電路工作10s，定值電阻產(chǎn)生的熱量是 ()圖K17-11A.60J B.36JC.30J D.6J16.如圖K17-12所示，阻值為R的電阻絲，用四種方法分別接在電壓為U或2U的電源上。閉合開關(guān)后，在相同時間內(nèi)虛線框里的電阻絲產(chǎn)生的總熱量最多的是 ()圖K17-1217.某電熱器有兩根電阻絲，在同一電源上，要燒開同一壺水，只用第一根電阻絲時，需要6min。只用第二根電阻絲時需要12min。若把兩根電阻絲并聯(lián)起來仍接在原電源上，燒開這一壺水，則需要 ()A.18min B.9minC.4min D.2.4min三、計算題18.[2019·天水]如圖K17-13甲所示是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡化的電路原理圖，已知電阻R1>R2，銘牌見下表所示。在電暖器跌倒時，跌倒開關(guān)S自動斷開，切斷電源，保證安全。電暖器有“高溫擋”“中溫擋”和“低溫擋”三個擋位，解答下列問題：[已知c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，ρ煤油=0.8×103kg/m3](1)煤油溫度升高20℃時，吸收了多少焦耳的熱量？(2)R1的阻值是多少？(寫出必要的文字說明)(3)某同學(xué)用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，制成一個新的電熱器，將它接在家庭電路中工作11min，產(chǎn)生的熱量是多少？額定電壓220V煤油體積25L功率選擇1500W/1100W/400W三擋可調(diào)操作方式手動圖K17-13四、實驗與探究題19.[2019·昆明]在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中，提供了如圖K17-14乙所示的實驗器材，其中R1>R2。圖K17-14實驗一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。(1)請按照圖甲所示的電路圖將圖乙中對應(yīng)實物圖連接完整。(2)電路中電阻絲的連接方式是為了控制；電阻絲放出熱量的多少，通過來進行判斷。

(3)閉合開關(guān)，經(jīng)過一定時間，用電阻絲R1加熱的煤油溫度升高了Δt1，用電阻絲R2加熱的煤油溫度升高了Δt2，那么Δt1(選填“大于”“等于”或“小于”)Δt2。

實驗二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。(4)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同。實驗發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1(或R2)加熱的煤油，溫度升高量Δt1'(或Δt2')(選填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或2Δt2)。該實驗說明電流產(chǎn)生的熱量與電流正比例關(guān)系。

(5)你認為做這個實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是。

【參考答案】1.焦耳內(nèi)2.電飯鍋電流的熱效應(yīng)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3.<<4.多25[解析]右邊容器中的U形管液面高度差較大，故右邊的電阻產(chǎn)生的熱量多，這表明，在相同時間內(nèi)，電流相5.電流416.電阻和通電時間1∶27.0.7168[解析]由圖知R與L并聯(lián)，電流表測干路電流，燈L正常發(fā)光，所以，U=UR=UL=4V，由P=UI可得通過燈泡的電流：IL=PLUL由歐姆定律可得通過R的電流：IR=URR=由并聯(lián)電路的電流特點可得電流表示數(shù)：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A。通電1min電路中產(chǎn)生的熱量：Q=W=UIt=4V×0.7A×60s=168J。8.小3.6×1059.9×1049[解析]由圖知，電水壺的額定功率為1500W，所以正常工作1min產(chǎn)生的熱量：Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J。由ρ=mVm=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10-3m3=2kg，這些熱量的84%被冷水吸收，即Q吸=84%Q，由Q=cmΔt得水升高的溫度：Δt=84%Qcm10.22003.96×10511.C[解析]兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流和通電時間相等，而電阻不同，故可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，A、B錯誤；根據(jù)Q=I2Rt，電流與通電時間相同，因R1<R2，故右邊容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，則甲管中液面上升比乙中慢，C正確；閉合開關(guān)后，要使電流增大，由歐姆定律，要減小電路中的電阻，故應(yīng)將滑動變阻器滑片P向右移動，D錯誤。12.C13.C14.A15.D16.D17.C[解析]t1=6min，t2=12min，燒開同一壺水，則Q水吸=Q1放=Q2放=Q并放，即Q水吸=U2R1t1=U2R2t代入數(shù)據(jù)，得R1∶R2=t1∶t2=6min∶12min=1∶2，t1∶t3=R1∶R并，R并=R1R2R1+R2=23R1，則18.解：(1)煤油質(zhì)量m=ρ煤油V=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg，煤油溫度升高20℃時吸收的熱量Q吸=c煤油mΔt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×20℃=8.4×105J。(2)由于R1>R2，由P=U2R可知，當(dāng)電壓一定時，電阻越大，功率越小，所以S、S1閉合，只有R1工作時，電路中電阻最大，功率最小，P所以R1的阻值為R1=U2P低(3)結(jié)合(2)的分析可知，當(dāng)S、S2閉合時，只有R2工作，此時為中溫擋，P中=1100W，則R2的阻值為R2=U2P中新電熱器電阻絲的總電阻為R串=R1+R2=121Ω+44Ω=165Ω，產(chǎn)生的熱量為Q=U2R串t=(220V)2