2024年中考物理复习 焦耳定律与非纯电阻电路

焦耳定律与非纯电阻电路 知识点一:焦耳定律 题型一:焦耳定律 1.如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其电阻R1=R3,R2=R4,2R2=3R1,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )(不考虑热量散失) A.乙、甲、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙 C.丙、丁、乙、甲 D.丙、丁、甲、乙 2.在探究“电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关”实验中,三个透明容器中密封着等量的空气,容器内的电阻连接情况如图所示,通电后,观察U形管中液面高度的变化。则下列分析正确的是( ) A.甲、乙、丙三个容器内,流过三个电阻的电流相等 B.要探究电流产生的热量与电阻的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 C.要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 D.要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 3.甲、乙两图是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验,瓶中装有质量、初温相同的空气。 (1)通电一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的; (2)容器内电阻丝热得发红时,与之连接的导线不热,该现象可以用 图所示结论来解释; (3)乙图在相同时间内,左右两容器内产生的热量之比为 。 4.如下图1所示为研究焦耳定律的实验装置。 (1)小明准备利用图1装置探究电流产生的热量与电阻的关系,那么他要在两个相同的烧瓶中装相同质量的 (选填“煤油”或“水”),原因是 ; (2)利用这些实验器材,小明又设计了一个进一步研究焦耳定律的实验。小明保持电阻和通电时间不变,调整滑动变阻器改变电流大小; 小明准备探究的问题是通电导体产生的热量与 的关系; 预期会观察到的现象是:在经过导体的电流越 时,温度计温度升高得越高; 如果现象如你所想,得出的实验结论是: 。 (3)请你列举出一种生活中应用了电流的热效应的用电器: ; (4)将此装置改装后可测量煤油的比热容,如图2所示,测量时,分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,分别读出温度计的示数为t水、t煤油,请写出煤油比热容的表达c煤油= 。(已知水的比热容为c水)。 题型二:多档位问题 5.图甲为某品牌饮水机,其铭牌如表,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70 时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100 时自动切换到保温挡,饮水机始终在额定电压下工作,已知c水=4.2 103J/(kg )。求: 水桶容量:20L 热水箱水量:1kg 额定电压:220V 加热功率P2:1100W 保温功率P1:100W (1)电热丝R1的阻值; (2)热水箱中的水由70 加热到100 所吸收的热量; (3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。 6.某品牌汽车安装有电加热座椅垫,该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位,其电路简化原理图如图甲所示,其中电源电压为12 V,熔断器(电阻忽略不计)的熔断电流为5.0 A,高温功率为48 W,低温功率为18 W。求: (1)座椅垫处于“高温”挡时,加热10 s产生的热量; (2)的阻值; (3)小明把电路原理图改为乙图,也设有两个挡位。试通过计算判断乙图电路是否合理? 7.某双控温多功能涮烤两用分体电火锅部分参数如下表所示,该锅可实现火锅、烧烤同时进行,也可以分开控制,其部分简化电路图如图所示,开关控制对中央区域汤锅进行加热,可以控制左右两侧的烧烤盘,为电热丝,在加热板外侧,为调温电阻。求: 额定电压 额定功率 220V 烧烤盘 汤锅 左盘 右盘 加热 保温 800W 400W 1100W (1)汤锅在加热状态正常工作时,通过的电流为多少? (2)当汤锅处于正常加热状态,将锅中2.0kg的水由加热到用时14min,求该电热丝加热状态时的效率?[计算结果保留两位小数] (3)若的电阻为56 ,则该汤锅在保温挡时1s消耗的电能为多少?(假设电热丝电阻不随温度变化) 8.图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,S是手动开关,S1是自动控制开关。该电热器的额定电压是,在它正常工作一段时间内,它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 (1)请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图; (2)求电阻的阻值; (3)求电热器处于高温档时,工作产生的热量为多少焦耳。 知识点二:远距离输电 9.为了减小远距离输电中的能量损失,应采用的办法是( ) A.在功率不变的情况下,降低输电电压,增大输电电流 B.在功率不变的情况下,提高输电电压,减小输电电流 C.只需提高输电电压就行 D.只需提高输电电流就行 10.如