专题17：焦耳定律-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（山西专用）

专题17 焦耳定律 内容概览： 考点01：考察利用电流的热效应和焦耳定律解释生产生活中的现象。 考点01：考察利用电流的热效应和焦耳定律解释生产生活中的现象。 1．（2023·山西·中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因： （一）选择小梦的观点。 （二）选择小兰的观点。    【答案】见解析 【知识点】总功率过大对家庭电路的影响、短路及其对家庭电路的影响、家庭电路用电器的导线发热或损坏的原因 【详解】（一）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 （二）小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 2．（2022·山西·中考真题）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 【答案】“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小，根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。 【知识点】焦耳定律的公式及简单应用、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系 【详解】导体的材料、长度一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，导体的电阻越小；“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小；根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。 3．（2013·山西·中考真题）晚上，小红来到书房，准备做作业，闭合开关，白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸放下手中正在清洗的苹果，马上过来踩着木凳上去看了一下说：“灯丝烧断了……”，然后拿着灯口轻轻摇了几下，白炽灯又重新发光了…… （1）请帮小红分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原因； （2）请对小红爸爸的某一做法进行简单评价并解释。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【知识点】焦耳定律的推导式及其应用、可能发生触电事故的情况、触电防护及救援措施 【详解】（1）电灯发光是利用电流的热效应高温发光。开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小。根据焦耳定律推导式，可知电压一定时，电阻越小，相同时间内产生的热量越多，温度越高，所以开灯瞬间容易烧坏。 （2）爸爸湿手去拿灯口。这一行为可能导致触电，不符合安全用电的原则。 焦耳定律 综合练习 4．（2024·山西大同·三模）小晋和小雯在学习完电阻知识后，一起阅读课后“科学世界”中关于“超导现象”的内容。小晋读完后说：“超导材料能够用在我们生活的各个方面呢!”小雯却说：“不一定哦，有些地方就不适合用超导材料。”你认为小雯的说法 （选填“有”或“无”）道理，理由： 。 【答案】 有 见解析 【知识点】超导现象和超导材料、利用电流的热效应工作的用电器 【详解】[1][2]发热体不能用超导体制作，因为超导体的电阻为零，通电后不发热。利用电流的热效应来工作的电器都不能用超导体制作。所以小雯的说法有道理。 5．（2024·山西晋中·模拟预测）空调和电热扇是人们冬天取暖常用的两种电器，小明想知道哪种电器的取暖性价比更高。已提供密闭房间及相同功率的空调和电热扇，请你添加合适的器材，设计实验方案比较空调和电热扇的取暖性价比。 【答案】见解析 【知识点】电功率的定义式P=W/t的应用、利用电流的热效应工作的用电器 【详解】工作时间用钟表测量；改变内能的多少用温度的变化来反映。故添加器材有钟表、温度计，用温度计测量出室温的大小，关闭其他用电器，只让空调正常工作1h，然后测量出室温的大小，据此求出室内空气升高的温度Δt；通过开窗等措施使室温恢复到空调工作前的温度；关闭其他用电器，只让电热扇正常工作1h，然后测量出室温的大小，据此求出室内空气升高的温度Δt1。若Δt<Δt1，则说明电热扇的取暖性价比更高；若Δt>Δt1，则说明空调的取暖性价比更高；若Δt—Δt1，则说明电热扇和空调的取暖性价比相同。 6．（2024·山西吕梁·模拟预测）电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近，这种充电方式是非常危险的，因为电线比较长，极易导致火灾。请你运用所学知识解释易导致火灾发生的原因。 【答案】见解析 【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系、家庭电路用电器的导线发热或损坏的原因 【详解】在电动车“飞线充电”的情况下，由于电线被延长到电动车身附近，电线的长度显著增加。当导线的材料和横截面积一定时，导线越长电阻越大，由焦耳定律Q=I2Rt得，在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量就会越多，所以“飞线充电”，极易引起火灾。 7．（2024·山西朔州·二模）小伟妈妈买回一台标有“220V，1800W”的电烤箱。使用时，妈妈把它的插头插在了如图所示的插线板上。为了安全，小伟建议妈妈不要使用这个插线板。请你用所学物理知识分析原因。 【答案】见解析 【知识点】电功率的计算式P=UI及推导式的应用、焦耳定律的公式及简单应用、总功率过大对家庭电路的影响 【详解】电烤箱是大功率用电器，插线板中接入的用电器越多，电路中的总功率越大。家庭电路中电压一定，由可知，通过插线板的电流越大。当插线板电线的电阻和通电时间一定时，由可知，插线板电线产生的热量越多，使电线的温度升高，容易引发火灾。 8．（2024·山西晋中·一模）冰冻是造成输配电线路断线的重要原因。为了避免这类事故的发生，电力工人采用“短路熔冰”技术进行除冰，即通过对输电线路施加直流电压并在输电线路末端进行短路进行融冰，从而消除隐患。请你用所学的知识解释用这种方法除冰的原因。 【答案】见解析 【知识点】短路的电路连接情况及短路的危害、焦耳定律的公式及简单应用 【详解】输电电线直接接通形成短路时，电路中电阻很小，根据可知，电压一定时，电路中电阻很小，则电路中电流变大；当通电时间和输电线电阻一定时，根据可知，电流通过输电线产生的热量增大，冰由于吸收大量的热量而熔化。 9．（2024·山西忻州·模拟预测）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则图中哪个保险丝接入电路时更易烧断，为什么？ 【答案】见解析 【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系、焦耳定律的公式及简单应用 【详解】当导体的材料和长度相同时，其横截面积越小，电阻越大，所以丙保险丝的电阻比乙的大。当接入相同条件的电路中时，通过保险丝的电流和通电时间相同时，据焦耳定律知，丙产生的热量更多，更易烧断。 10．（2024·山西晋中·三模）全国消防日是每年的11月9日。在电话号码中，“119”是火灾报警电话，如图是社区张贴的一张宣传海报，请你从物理学的角度向小区居民解释这样做的危害。 【答案】见解析 【知识点】焦耳定律的公式及简单应用、总功率过大对家庭电路的影响 【详解】插座上的多个用电器是并联接入的，电源电压不变，当同时使用的用电器总功率过大时，根据可知，干路电流变大；在电线电阻和通电时间一定的情况下，根据焦耳定律可知，电流通过干路电线产生的热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发火灾。 11．（2024·山西太原·模拟预测）小华将包口香糖的锡纸剪成中间窄、两边宽的形状，如图甲所示，再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿，发现中间窄的部分先燃烧起来，如图乙所示。请你用所学物理知识解释该现象。 【答案】见解析 【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系、焦耳定律的公式及简单应用 【详解】根据影响电阻大小因素可知，锡纸剪成中间狭窄的形状，中间部分横截面积小、电阻大。因为锡是导体，所以用锡纸接在一节干电池的正负极，形成了电源短路。此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。根据焦耳定律Q=I2Rt，电流和时间相同，锡纸在中间狭窄的地方电阻较大，产生的热量多，使温度先达到锡纸的着火点而使之燃烧。 12．（2024·山西·三模）小明家里的插线板的导线不够长，爸爸将两截导线连在一起使用。结果小明发现导线连接处比其他导线更容易发热，损坏，请你解释原因。 【答案】见解析 【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系、焦耳定律的公式及简单应用 【详解】导线连接和其他导线是串联的连接方式，故电流和通电时间相同，而导线连接处的电阻比其他导线的电阻大，根据可知，导线连接处产生的热量更多，因此更容易发热损坏。 13．（2024·山西大同·模拟预测）阅读下面材料，回答问题： 大功率用电器使用注意事项 随着经济社会的发展，越来越多的大功率用电器进入人们的生活，但是若大功率用电器使用不当，会产生安全事故。一般将直接使用220V交流电、大于1200W的用电器称为大功率用电器，以下是关于使用大功率用电器的注意事项： 1.大功率用电器接入电路中时需要使用三脚插头。 2.正确使用电器设备，不乱接电源线，不在同一线路上使用多个大功率用电器，及时更换老化电器设备和线路，外出时要关闭电源开关。 3.尽量不要将电器放在阳光直接照射的地方或不利于散热的阴暗角落。 4.在使用电器特别是大功率电器时，不要频繁启动。 5.大功率用电器使用的电源连接线不能过长。 (1)电饭锅属于大功率用电器，其是利用 来工作的，工作时将电能转化为 能； (2)大功率用电器一般用的是三脚插头，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“火”、“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故，不在同一线路上使用多个大功率用电器，是为了防止电路中电流 （选填“过大”或“过小”）； (3)对于材料中大功率用电器使用的电源连接线不能过长这一注意事项，请结合焦耳定律解释电源线不能过长的原因。 【答案】(1) 电流的热效应 内 (2) 地 过大 (3)见解析 【知识点】利用电流的热效应工作的用电器、焦耳定律的公式及简单应用、三线插头的接线及作用、总功率过大对家庭电路的影响 【详解】（1）[1][2]电饭锅属于大功率用电器，电流通过电热丝时将电能转化为内能，因此利用了电流的热效应，将电能转化为内能。 （2）[1]为了保证安全，防止用电器漏电时因触碰金属外壳而导致触电事故的发生，因此三脚插头中间的插头和地线相连。 [2]根据可知，不在同一线路上使用多个大功率用电器，是为了防止电路中电流过大。 （3）电源线越长，导致导线的电阻过大，根据Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多，容易引发事故，所以，电源线不宜过长。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题17 焦耳定律 内容概览： 考点01：考察利用电流的热效应和焦耳定律解释生产生活中的现象。 考点01：考察利用电流的热效应和焦耳定律解释生产生活中的现象。 1．（2023·山西·中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因： （一）选择小梦的观点。 （二）选择小兰的观点。    2．（2022·山西·中考真题）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 3．（2013·山西·中考真题）晚上，小红来到书房，准备做作业，闭合开关，白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸放下手中正在清洗的苹果，马上过来踩着木凳上去看了一下说：“灯丝烧断了……”，然后拿着灯口轻轻摇了几下，白炽灯又重新发光了…… （1）请帮小红分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原因； （2）请对小红爸爸的某一做法进行简单评价并解释。 焦耳定律 综合练习 4．（2024·山西大同·三模）小晋和小雯在学习完电阻知识后，一起阅读课后“科学世界”中关于“超导现象”的内容。小晋读完后说：“超导材料能够用在我们生活的各个方面呢!”小雯却说：“不一定哦，有些地方就不适合用超导材料。”你认为小雯的说法 （选填“有”或“无”）道理，理由： 。 5．（2024·山西晋中·模拟预测）空调和电热扇是人们冬天取暖常用的两种电器，小明想知道哪种电器的取暖性价比更高。已提供密闭房间及相同功率的空调和电热扇，请你添加合适的器材，设计实验方案比较空调和电热扇的取暖性价比。 6．（2024·山西吕梁·模拟预测）电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近，这种充电方式是非常危险的，因为电线比较长，极易导致火灾。请你运用所学知识解释易导致火灾发生的原因。 7．（2024·山西朔州·二模）小伟妈妈买回一台标有“220V，1800W”的电烤箱。使用时，妈妈把它的插头插在了如图所示的插线板上。为了安全，小伟建议妈妈不要使用这个插线板。请你用所学物理知识分析原因。 8．（2024·山西晋中·一模）冰冻是造成输配电线路断线的重要原因。为了避免这类事故的发生，电力工人采用“短路熔冰”技术进行除冰，即通过对输电线路施加直流电压并在输电线路末端进行短路进行融冰，从而消除隐患。请你用所学的知识解释用这种方法除冰的原因。 9．（2024·山西忻州·模拟预测）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则图中哪个保险丝接入电路时更易烧断，为什么？ 10．（2024·山西晋中·三模）全国消防日是每年的11月9日。在电话号码中，“119”是火灾报警电话，如图是社区张贴的一张宣传海报，请你从物理学的角度向小区居民解释这样做的危害。 11．（2024·山西太原·模拟预测）小华将包口香糖的锡纸剪成中间窄、两边宽的形状，如图甲所示，再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿，发现中间窄的部分先燃烧起来，如图乙所示。请你用所学物理知识解释该现象。 12．（2024·山西·三模）小明家里的插线板的导线不够长，爸爸将两截导线连在一起使用。结果小明发现导线连接处比其他导线更容易发热，损坏，请你解释原因。 13．（2024·山西大同·模拟预测）阅读下面材料，回答问题： 大功率用电器使用注意事项 随着经济社会的发展，越来越多的大功率用电器进入人们的生活，但是若大功率用电器使用不当，会产生安全事故。一般将直接使用220V交流电、大于1200W的用电器称为大功率用电器，以下是关于使用大功率用电器的注意事项： 1.大功率用电器接入电路中时需要使用三脚插头。 2.正确使用电器设备，不乱接电源线，不在同一线路上使用多个大功率用电器，及时更换老化电器设备和线路，外出时要关闭电源开关。 3.尽量不要将电器放在阳光直接照射的地方或不利于散热的阴暗角落。 4.在使用电器特别是大功率电器时，不要频繁启动。 5.大功率用电器使用的电源连接线不能过长。 (1)电饭锅属于大功率用电器，其是利用 来工作的，工作时将电能转化为 能； (2)大功率用电器一般用的是三脚插头，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“火”、“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故，不在同一线路上使用多个大功率用电器，是为了防止电路中电流 （选填“过大”或“过小”）； (3)对于材料中大功率用电器使用的电源连接线不能过长这一注意事项，请结合焦耳定律解释电源线不能过长的原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 $$