第十六章 焦耳定律(精练本)-【中考123】2025年中考一轮总复习物理（吉林专版）

物理·精练本 见此图标合判音微信扫丽对话中考复习助手考点攻克提分无忧、 中春123 第十六章 焦耳定律 基础集训 [答案P27] ⊙命题点1电流的热效应 1.(2023·吉林)电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻 ,在电流相同时，由于电流的 效应会导致接头处温度过高而产生安全隐患。 ⊙命题点2电热的利用 2.(2022·长春)下列家用电器中利用电热工作的是 () A.电风扇 B.洗衣机 C.电饭锅 D.吸油烟机 ⊙命题点3焦耳定律的相关计算 3.(2021·吉林，节选)如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V,开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是 通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像，通电10s,定值电阻R产生的热量为 ↑HA 0.4 0.3 0.2 0.1 01234U/V 甲 3题图 ⊙命题点4探究电流热效应的影响因素 4.(2023·长春模拟)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中： 4题图 (1)如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R,、R(R<R2)串 联接到电源两端。电阻丝R,和R,串联的目的是保证 相同，U形管中液面高度的变化 反映 (2)通电10s,观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与 有关。 (3)在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s,左侧U形管中 液面高度的变化比(2)中左侧U形管中液面高度变化 (选填“大”或“小”)。 -124- 微专题 对比实验 物质的吸热能力、焦耳定律实验[答案] ⊙类型1比较不同物质吸热的情况 1.(2023·盘锦)如图甲所示，小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验 数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。 温度℃4 标准大气压下 260 食用油 物质 沸点℃ 180 水 酒精 78 100r- 煤油 150 20 食用油 "0246时间fmin 水银 357 乙 丙 1题图 (1)由图乙和表丙可知，小明选用的是 (选填“酒精”“煤油”或“水银”)温度计。 (2)由图乙可知， 的吸热能力较强。 (3)水在0~4min吸收的热量是 J。[c米=4.2×10'J/(kg·℃)] (4)小明分析图乙后，想到端午节妈妈煮粽子时，先用大火将水烧开，再改用小火加热，这样既可以节 约能源，又能保持水继续沸腾将粽子煮熟。原因是水沸腾时持续吸热，温度 ⊙类型2探究影响电流热效应的因素 2.(2023·温州)用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电 流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电 路进行研究。 R 满试电路 △℃ 4.0 3.0 2.0 实验电路R 1.0 0 0.080.160240.320.40P安2 乙 内 2题图 图乙电路包括调试电路和实验电路，R,和R,是阻值都为20欧的电热丝，R,放置在装有煤油的保温 容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R,在调试过程中不发热。实验步骤如下： ①用数字温度计测量并记录装有R,的保温容器内煤油的温度」 ②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。 ③将开关S拨至“2”，使R,工作50秒，断开开关S,测量并记录 ④再将电流值分别设定为0.3安0.4安0.5安0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升 高的温度△1（△1可反映电热的多少），整理△t、P的数据如图丙。 (1)将步骤③补充完整。 (2)在图丙中画出△：与P的关系图像 (3)小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R,不 变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤，他的做法是否合理，说明理由： -125 中考集训 [答案27] 满分：70分 一、单项选择题（每题3分，共18分） 1.(2023·福建)下列利用电流热效应工作的用电器是 A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉 2.新趋势(2023·广西)小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发 现连接处容易发热，其主要原因是连接处 () A.电阻变小 B.电流比别处电流小 C.电阻变大 D.电流比别处电流大 3.(2024·宿迁)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R,、R2两电阻丝密封在两只完全相 同的烧瓶内，且R,>R2,瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是 A.烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D.若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水 w代×10) 电热水壶 025t4 020 电饭锅 0.15 0.10 0.05 0 0.51.01.52.02.5W 2 3 4 t/min 3题图 4题图 5题图 4.(2024·南充)如图所示为电阻R,和R,的I-U图像，下列说法正确的是 A.R2的阻值为102 B.两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4 C.将两电阻串联接入电路，通电后，R,两端电压与R,两端电压之比为：2 D.将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R,产生的热量与电流通过R,产生的热量之比为1：2 5.(2024·北京)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间 1的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是 ( A.正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B.正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C.正常工作时，通过电饭锅的电流最大 D.在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多 -126 6.(2023·河南)如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该 装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是( A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系 10 C.通电后可探究电流产生的热量与电压大小的关系 D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 6题图 二、填空题（每空1分，共14分） 7.(2024·成都)小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所 示，电源电压为6V,电阻丝R,=52,R2=152,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S,接通触点 时，“电饭锅”的功率更大。将R,接入电路工作3mn产生的热量是 7题图 8题图 8.(2023·无锡)如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V,电热丝R的阻值 为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，3s内产生的热量为 J。若使用时总把塑料袋烫坏，可以 (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。 9.(2024·扬州模拟)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡，电路如图，开关S接 时是“高 温”挡。当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的示数为5A和1A,则电阻R。=2、 R= Ω。电烤箱处于“高温”挡工作10min产生的热量为 甲 220V 9题图 10题图 10.（2024·乐山模拟)如图所示，在两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映 密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R,、R2串联在电路中，且R,=2R2=202,电源电压0= 6V。闭合开关后，甲管中液面比乙管中液面上升得 (选填“慢”“快”或“相同”)，当滑动变 阻器滑片P移至最右端时，在1分钟内电流通过电阻丝R,产生的热量Q= J。 -127— 11.(2024·黄石)如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R,、R2,右边容器上方接入 电热丝R3,在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实 验是根据 (选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量 多少，已知R,=102,R=62,为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R,= 11题图 D。若将R,和R,并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量 与】 的关系。 三、计算题（每题7分，共14分） 12.(2023·苏州)如图甲，R,的阻值为20，图乙为小灯泡L的U-I图像。闭合开关S、S,断开S2,电 流表示数为0.4A,再闭合开关S2,电流表示数变为0.6A。求： (1)电源电压。 (2)R2的阻值。 (3)若只闭合S,1min内电阻R,产生的热量。 AUN 10 8 6 4 2 0 0.10.20.30.40.50.60.7 乙 12题图 13.(2024·盐城)康康家有一台家用电水壶如图甲所示，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图 乙所示是其内部电路的简图，R,、R,均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功 能的切换。电水壶的加热功率为1000W,保温功率为44W[c本=4.2×103J/(kg·℃)，p*=L.0× 103kg/m3],求： (1)把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量。 —128 第一部分吉林省中考命题点集训 (2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成(1)中的加热过程需要的时间。 (3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R,的阻值。 旋开关 R 2 R2 9 电源。一 13题图 四、实验与探究题（本题共24分） 14.(2023·云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在 烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。 温度计 0.6 R=200 R1=20D R2=30n A 甲 乙 14题图 (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数 变大，且导线不交叉。 (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R (选填 “短路”或“开路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同 时间内不同电流产生热量的多少 (3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流/越 大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随 后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与/的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方 法： (4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生 的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 (请举 一例)。 (5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 (选填“A”或“B”)烧 瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 (选填“串”或“并”)联进行实验。 (6)本实验应用的研究方法有转换法和 法。 -129R=号和P=UI可得，10.解：(1)由i 第十六章 焦耳定律 基础集训 灯L正常发光时的电阻： 1.大 热 R?=p。=(2.5W2=12.50; 2.C 3.2 (2)灯L正常发光时，电路中的电流： 4.(1)电流 电阻丝产生的热量的多少 r=0=2.5V=0.2A, (2)电阻 (3)大 变阻器R两端的电压： 微专题 对比实验——物质的吸热能力、焦耳定律实验 U=U-U霸=3V-2.5V=0.5V, 1.(1)水银 变阻器R工作10 min 产生的热量： (2)水 Q=W=U,It =0.5V×0.2 A×10×60 s=60 J; (3)6.72×10? (3)分析电路图可知，当变阻器R接入电路的阻值 最大，为100时，灯L的实际电功率最小，结合串 R=v-0,代入数联电路中的分压原理可知 (4)不变 2.(1)煤油的温度 (2)如答图所示 (3)不合理。当调试电路的电流为设定值时，开关 S由“1”拨至“2”,通过30欧电热丝的电流不是设 定值 1050=2.7V-0据有 解得UL=1.5V,灯L的最小实际电功率： △t/℃4.0 P=R=(12.502=0.18 w。 3.02.0 答：(1)灯L正常发光时的电阻为12.5 0;(2)变 阻器R工作10 min 产生的热量为60 J;(3)灯L的 1.0 0 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 F安2 2题答图 最小实际电功率为0.18W。 中考集训 11.(1)如答图所示 1.D 2.C 3.D + 11题答图 (2)断开 最左 (3)B (4)0.14 (5)右 (6)0.625 (7)增大 电压越大，小灯泡发光越亮，灯丝温度 越高，电阻越大 ,R=云4.D [解析]由I-U图像和欧姆定律可得， =0.20A=10 0,R==0.20A=5Q,故A错误。 两电阻串联，Rp=R?+R?=10 Ω+5 0=15 2;两电 =k+r,R=10a+5g,R*=阻并联，则--,故B错误。在串联电路中，电 压之比等于电阻之比，所以U?:U?=R?:R?=2:1,故 C错误。两电阻并联，两电阻两端的电压相等，相同 Qi:Q2=r“B1=R?R?=时间内产生的热量之比( 1:2,故 D正确。 —27— 5.B 6.A R?=P=12000w=48.40, 7.a 432 [解析]由图可知，当开关S?接通触点a P=货=时，只有R?接入电路，此时电路的功率 当开关S切换到1时，两电阻串联，此时为保温 状态， P=卡可得，电路的总电阻：由1 R=P=44w2=1100, 60)=7.2 W;当S?接通触点b时，只有R?接入电 P?=R=1502=2.4 W。由于P?>P?,路，此时 根据串联电路的电阻特点可知，R?的阻值： R?=Rs-R?=1 100 Ω-48.4 Ω=1 051.6 0。 故开关S?接通触点a时，“电饭锅”的功率更大。将 R?接入电路工作3 min 产生的热量为Q=P?t= 答：(1)把500 g的水从40 ℃加热到100 ℃,水壶2.4 W×3×60 s=432 J。 要吸收的热量为1.26×103J;(2)不计热量损失， 使用电水壶的加热挡完成(1)中的加热过程需要 的时间为126 s;(3)忽略温度对电阻阻值的影响， 加热电阻R?的阻值为1051.6 0。 8.热 75 增大 9.1 44 176 6.6×10? 10.快 48 11.气体 10 电阻 14.(1)如答图所示12.解：(1)电源电压：U=I?R?=0.4 A×20 Ω=8 V; 温度计(2)通过R?的电流： I?=1-I?=0.6 A-0.4 A=0.2 A, R=Y=2=40Q; 0.63 R R=20 Ω O(3)只闭合S,R?与小灯泡串联，分析可知通过R? 的电流为0.3 A, 14题答图 Q?=I2R?t=(0.3 A)2×20 Ω×60 s=108 J。 (其他解法正确也可) (2)开路 温度计示数的变化量 (3)作Q-I图像看是否是一条过原点的直线(或 计算Q与I的比值看是否是定值)答：(1)电源电压为8V;(2)R?的阻值为40 Ω; (3)1 min 内电阻R?产生的热量为108 J。 (4)电饭锅(合理即可) 13.解：(1)水壶要吸收的热量： (5)B 串 Q吸 =cm(t-t?)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5 kg× (6)控制变量 (100℃-40℃)=1.26×10?J; [解析](2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转， 说明电路断路，电路中仅电阻丝R有故障，可知电 阻丝R开路。该实验中电流产生热量的多少是通 过温度计示数的变化来反映的。(4)利用电热工 作的家用电器的特点是将电能转化为内能，根据 生活常识可知，电饭煲、电热水壶等都是利用电热 (2)不计热量损失，则消耗的电能： W=Q吸=1.26×10?J, P=毕可得，加热过程需要的时间：由 =P=112000J=126s; 来工作的。(5)探究电流通过导体产生的热量与 电阻的关系，应控制电流相等，改变电阻的阻值， 故应将图乙中B烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电 阻串联。 (3)当开关S接到2时，电路为R?的简单电路，此 时电路中电阻小，消耗的功率大，处于加热状态， P=UI、I=贵得P=R可知电阻R?的阻值：由 —28—