焦耳定律的综合应用-全国初中物理竞赛试题精编（九年级）

焦耳定律的综合应用 全国初中物理竞赛试题精编 一、单选题 1．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8J D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W 2．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1 D．R1先后两次消耗的电功率之比为16:9 3．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为2V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了1V，在10s内定值电阻R1产生的热量为30J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最小电流为0.5 A B．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 J C．R1先后两次消耗的电功率之比为4：3 D．R先后两次消耗的电功率之比为8：9 4．如下图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（    ） A．20.5min B．20.05min C．20.25min D．22.25min 二、多选题 5．如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L的规格为“6V 2.4W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S、S1，当滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端的过程中，R2的电功率P与电压表示数U的关系如图乙所示；P在B端时，定值电阻R1的电功率与电路的总功率之比为1︰4。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压U=10V B．定值电阻R1的阻值为15Ω C．只闭合开关S、S1，R1的功率的变化范围是0.9W~14.4W D．只闭合开关S、S2，电路总功率的变化范围是3.2W~7.2W 6．将定值电阻R1，R2和滑动变阻器R3接入如图所示的电路中，已知R1的阻值为16Ω，电流表测量范围为0~0.6A，电源电压不变。当开关S闭合，移动滑片，当滑片移至ab中点时，R3的电功率最大，此时电压表V2的示数为6V；当开关S断开，滑片移至a端，两个电压表V1和V2的示数之比U1︰U2=3︰1。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为18V B．滑动变阻器R3的最大阻值为16Ω C．当开关S断开，滑片移至a端，电流表示数为0.5A D．通过调节开关S的通断，R3滑片的位置，电路消耗的最大功率为9W 三、填空题 7．如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路。已知电源电压为220V，电热丝R1的阻值为121Ω，电路处于加热挡时功率为1400W，则电热丝R2的阻值为 Ω，电路处于保温挡时功率为 W。电热丝通电一段时间后变得很烫，而与电饭煲连接的导线却不怎么热，主要是因为导线 ，产生的热量少。若电饭煲正常工作1小时，使标有“1000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁640次，则电饭煲处于加热挡与保温挡的工作时间之比为 。 8．如图甲的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg]    项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 275 中温挡功率（W） 550 高温挡功率（W） 1100 容积（L） 1 由题中所给信息回答以下问题： （1）养生壶为高温挡，开关的状态是 ； （2）R1= Ω； （3）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小为 A； （4）使用高温挡将初温是25℃的一壶水（1L）加热到95℃，用时5min，此次烧水的效率为 。 【答案】 S1闭合，S2拨到B 88 1.25 89.1% 9．如图甲所示为自制简易电