专题3.3 用焦耳定律解决电学计算题解题策略-2020年中考物理各类型计算题解题方法全攻略

专题3.3 用焦耳定律解决电学计算题解题策略 1.电流通过导体产生的热量求解公式 （1）焦耳定律：Q＝I2Rt （2）纯电阻电路中，Q＝W=Pt=U2t/R=UIt=I2Rt 2.在利用焦耳定律求解计算题注意 （1）涉及的四个物理量要一一对应，简单来说就是导体的电阻为R，通过这个导体的电流为I，通电时间为t，则电流通过导体产生的热量为Q＝I2Rt （2）公式中各个物理量的单位必须都得是国际单位，即电流I 的单位是安培（A）、电阻R的单位是欧姆（Ω）、时间t的单位是秒（s），则热量的单位是焦耳（J） 类型1.利用焦耳定律直接求解 【例题1】（2019北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。 类型2.结合图像获取信息，利用焦耳定律求解 【例题2】（2017•淄博）如图甲所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求： （1）电源电压、R0的阻值、滑动变阻器的最大阻值。 （2）当滑片在a端时，通电1min电阻R0产生的热量。 类型3.焦耳热等于电功的计算 【例题3】（2019湖南郴州）如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为　 　J，R3的电功率的最大值为　 　W。 一、选择题 1．（2017•滨州）如图甲所示，两电热丝R1与R2并联，R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关，电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置，则以下判断正确的是（　　） A．R1：R2=5：1 B．电源电压是10V C．R2的电功率是20W D．R1工作2分钟所放出的热量为600J 2.（2019云南模拟题）图甲是小灯泡的电压——电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（ ） A．电流表的示数为0.2A B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω C．电路消耗的总功率为1.35W。 D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J 3．（2019河南模拟题）将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1∶R2=2∶5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为( ) A．2∶5 B．5∶2 C．4∶25 D．25∶4 二、填空题 4．（2018•泰安）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为　 　J。 5．（2017•聊城）已知定值电阻R1：R2=2：3，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2=　　：若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1 ：Q2=　　。 6.（2019齐齐哈尔）两个发热电阻R1：R2=1：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2=　　；已知R1=10Ω，那它们并联在4V电路中后，两个电阻在100s内产生的热量是　　J。 7.（2019吉林模拟题）一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个　　Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是　　J。 8.（2019沈阳模拟题）如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表Ⓐ示数为0.2A，电压表Ⓥ示数为4.0V，则定值电阻R1为 Ω，电源电压为 V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为 ，通电lmin电阻R1产生的热量为 J。 9.（2019湖北武汉模拟题）有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω．这台电动机正常工作1min，消耗的电能为 J．产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 10.（2018苏州）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的_________效应而造成大量的能量损耗。1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下_________会突然消失，这种现象称为超导现象。近年年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就。用超导电缆输电，可大大降低能量损耗。有一段输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为0.5Ω，若以超导电缆替代该线路输