1.1.2.4 焦耳定律-【一战成名新中考】2025贵州中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 命题点 4　 焦耳定律 [贵州 2024. 17(2);贵阳 8 年 3 考] 1. [2024 菏泽]下列家用电器,利用电流的热效应 工作的是 ( ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 电冰箱 B. 洗衣机 C. 电脑 D. 电饭煲 2. [2023 广西改编]家庭电路中,有时导线长度不 够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处 往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起 火灾. 原因是通电时连接处相对于别处的导 线 ( ) A. 电流较大 B. 电压较小 C. 电阻较大 D. 电功率较小 3. 下列属于防止电流热效应产生危害的实例是 ( ) A. 给电热水袋充电 B. 用电熨斗熨衣服 C. 用电烙铁焊接电子零件 D. 电脑使用微型风扇散热 4. [2023 益阳]有三个用电器,一个是“ 220 V　 60 W”的电风扇,一个是“220 V　 40 W”的电 热毯,另一个是“220 V　 45 W”的 LED 节能 灯,都正常工作相同的时间,产生热量最多的 用电器是 　 电热毯 　 ,若该用电器工作时的 实际电压只有额定电压的 80%,则它在 100 s 内产生的热量为　 2 560　 J(不考虑温度对其 电阻的影响). 5. [2023 安徽改编]在某汽车尾部的挡风玻璃上, 有一种电加热除雾装置,它由 5 条阻值均为 12 Ω 的电阻丝并联而成,简化结构如图所示. 第 5 题图 该装置的工作原理是电流的 　 热　 效应,将其与 12 V 的汽 车电池接通工作 1 min,产生 的总热量为　 3 600　 J. 6. [2024 临沂]图甲是一款能自动变形、万向行走 的坦克玩具,其简化电路如图乙所示. 该玩具 的电源电压为 4. 5 V,闭合开关后,“0. 5 V　 0. 2 W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0. 5 Ω 的电动机正常工作,则 ( ) 甲 　 　 乙 第 6 题图 A. 指示灯的灯丝电阻为 0. 8 Ω B. 电动机的发热功率为 1. 6 W C. 电动机的额定功率为 0. 08 W D. 电路的总功率为 1. 8 W 类型 1　 探究电流产生的热量与哪些因素有关 7. [一题练透一实验]用如图所示的装置来探究 “电流产生的热量与什么因素有关”. 甲 　 　 　 乙 第 7 题图 (1)两容器中所装空气的质量　 　 　 　 (选填 “相等”或“不相等”). (2)通电一定时间后,通过观察 U 形管两侧液 面的　 　 　 　 来比较各容器中电阻丝产生热 量的多少,这种研究方法叫　 　 　 　 法. (3)利用图甲装置是为了探究电流通过导体 产生的热量与导体的 　 　 　 　 的关系,通电 一段时间后发现　 　 　 　 (选填“左侧”或“右 侧”)容器内的电阻丝产生的热量较多,可初 步得出: 当 　 　 　 　 和通电时间相同时, 　 　 　 　 越大,产生的热量越多. (4)利用图乙装置是为了探究电流通过导体 产生的热量与通过导体的 　 　 　 　 的关系, 密闭容器外部的电阻丝的作用是为了使两容 器中通过电阻丝的 　 　 　 　 不同;通电一段 时间后,可初步得出:当　 　 　 　 和通电时间 相同时,　 　 　 　 越大,产生的热量越多. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 81 分层作业本·贵州物理 模 块 一 电 学 　 磁 学 延伸拓展 (5)若探究电流产生热量与电阻关系时,选用 5 Ω 和 100 Ω 的电阻丝进行实验,闭合开关, 发现较长时间后两个 U 形管的高度差均不明 显(装置气密性良好),则可能原因是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,请提出改进办法　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 . (6)实验中,若不小心将 U 形管摔坏了,为了 探究“电流产生的热量跟电阻的关系”,设计 了如图丙所示的装置,他将两根阻值不同的 电阻丝(R1 <R2 )分别密封在两个完全相同的 烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连. 通过观察　 　 　 　 　 　 　 　 来显示烧瓶内空 气温度的变化,闭合开关几分钟后,气球 a 的 膨胀程度比 b 小,说明:在电流、通电时间相 同时,　 　 　 　 越大,电流产生的热量越多. 丙 丁 第 7 题图 (7)其他同学利用图丁装置探究电流产生的 热量与电流大小的关系时,为了改变电流大 小,应进行的操作是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ;为了在短时间内达到明显的实验效果, 两烧瓶中应装入质量和初温都相同的　 　 　 (选填“水”或“煤油”). (8)实验结束后有同学提议,改用测温枪来直 接测量电阻丝的温度,你认为　 　 　 　 (选填 “可行”或“不可行”),理由是 　 　 　 . (9)实验结束后同学们进行交流时,有同学认 为用 Q= I2Rt 可以计算电流通过任何用电器 产生的热量,能用 Q =UIt 计算电流通过任何 用电器产生的热量吗? 　 　 　 　 . 原因: 　 　 　 . 类型 2　 利用焦耳定律解释生活现象 8. [2024 贵阳市花溪区二模]凝冻是造成高山地区 冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要原因. 为了避免这类事故的发生,电力工人要及时 对输电线路进行除冰作业,有一种“短路除 冰”的方法,将需要除冰的线路末端短接,通 电后线路发热达到除冰目的. 请回答: (1)短路会导致电路中的电流变小还是变大? (2) 请用所学电学知识解释“短路除冰” 的 原因. 9. 如图是物理实践作业展示的自制“电热切割 器”. 用两把废弃的金属钥匙,一节干电池和 口罩内的一段细铁丝,把细铁丝连接在两把 钥匙之间,将钥匙用手指按压在干电池的两 极上,接通电路一段时间后,细铁丝可轻松地 切开一次性纸杯. 用物理知识解释上述现象. 第 9 题图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 91 答案及解析·贵州物理 分 层 作 业 本 阻为 R串 =R1 +R2 = 10 Ω+ 5 Ω = 15 Ω,并联的总阻值为 R并 = R1R2 R1 +R2 = 10 Ω×5 Ω 10 Ω+5 Ω = 10 3 Ω,两电阻串联与并联的总 阻值之比为 R串 R并 = 15 Ω 10 3 Ω = 9 ∶2,B 错误;两电阻串联时通过 它们的电流相等,它们两端的电压之比为 U1 U2 = IR1 IR2 = R1 R2 = 10 Ω 5 Ω = 2 1 ,C 错误;将两电阻并联接入电路,它们两端的 电压相等,通电 1 分钟,电流通过 R1 产生的热量与电流 通过 R2 产生的热量之比为 Q1 Q2 = U2 R1 t U2 R2 t = R2 R1 = 5 Ω 10 Ω = 1 2 ,D 正确. 故选 D. 17. ABD 18. BCD　 【解析】在移动滑片过程中,由图乙可知,当灯泡 两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据 P = UI 可 知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的 升高而增大,因此 L 的电阻不会始终为 20 Ω, A 错误; 滑片向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变 大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电 流变小,由图乙可知,L 两端电压减小,根据 P=UI 可知, L 的实际功率减小,B 正确;当灯泡正常发光时电路中的 电流最大,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,由图 乙可知,当灯泡两端电压为 6 V 时,通过灯泡的额定电 流为 0. 3 A,根据串联电路电压规律,此时滑动变阻器两 端电压为 U滑 =U-UL = 9 V-6 V = 3 V,根据串联电路电 流特点结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值 为 R滑 = U滑 IL = 3 V 0. 3 A = 10 Ω,即 R 接入的最小阻值为 10 Ω,C 正确;当 L 实际功率为 0. 75 W 时,根据图乙结 合 P=UI 可知,灯泡两端电压为 3 V,通过灯泡的电流为 0. 25 A,此时滑动变阻器两端电压为 U滑 ′=U-UL ′= 9 V- 3 V = 6 V,根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知,此 时滑动变阻器接入电路的阻值为 R滑 ′ = U滑 ′ IL ′ = 6 V 0. 25 A = 24 Ω,D 正确. 故选 BCD. 19. 10　 3. 6　 方法指导:20　 6　 10 【解析】由电路图可知,R1 与 R 串联,电压表测 R1 两端 的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当 R1 = 10 Ω 时,P1 = 0. 9 W,由 P=UI = I2R 可知,此时电路的电 流 I1 = P1 R1 = 0. 9 W 10 Ω = 0. 3 A,根据串联电路的电压 特点和欧姆定律可知,电源电压 U = I1(R+R1 ) = 0. 3 A× (R+10 Ω)……①;当 R1 ′ = 20 Ω 时,P1 ′ = 0. 8 W,由 P = UI= I2R 可知,此时电路的电流 I1 ′ = P1 ′ R1 ′ = 0. 8 W 20 Ω = 0. 2 A,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源 电压 U= I1 ′(R+R1 ′)= 0. 2 A×(R+20 Ω) ……②;联立① ②两式解得:电源电压 U= 6 V,电阻 R 的阻值 R = 10 Ω; 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,只有 R 接入电 路,此时电路中的总电阻最小,根据 P = U2 R 可知,电路中 消耗的总功率最大,整个电路的消耗的最大功率 P大 = U2 R = (6 V) 2 10 Ω = 3. 6 W. 20. B 命题点 4　 焦耳定律 1. D　 2. C　 3. D　 4. 电热毯　 2 560　 5. 热　 3 600 6. D　 【解析】由 P = U2 R 可知,指示灯的灯丝电阻 RL = UL 2 PL = (0. 5 V) 2 0. 2 W = 1. 25 Ω, A 错误;由图乙可知,电动机和指示 灯串联,由 P = UI 可知,电路中的电流 I = IM = IL = PL UL = 0. 2 W 0. 5 V = 0. 4 A,电动机的发热功率 P热 = IM 2RM = (0. 4 A) 2 ×0. 5 Ω = 0. 08 W,B 错误;根据串联电路的电压特点可 知,电动机两端的电压 UM =U-UL = 4. 5 V-0. 5 V = 4 V,电 动机的额定功率 PM =UM IM = 4 V×0. 4 A = 1. 6 W,C 错误; 电路的总功率 P总 =UI= 4. 5 V×0. 4 A = 1. 8 W,D 正确. 故 选 D. 7. (1)相等　 (2)高度差　 转换　 (3)电阻　 右侧　 电流　 电阻　 (4)电流　 电流　 电阻　 电流　 (5)电路中电流 过小　 将 100 Ω 的电阻丝换成阻值更小的电阻丝或增大 电源电压　 (6)气球膨胀程度　 电阻　 (7)移动滑动变 阻器的滑片　 煤油　 (8)不可行　 测温枪能直接测量电 阻丝的温度,但不能反映电阻丝产生热量的多少　 (9)不 能　 因为用 Q =UIt 计算的是电流做的总功,而总功除了 转化成用电器产生的热量外,另外一部分可能转化为其 他形式的能量 8. 答:(1)短路会导致电流变大;(2)输电线电阻一定,电路 中电流变大,根据 Q = I2Rt 可知,在短时间内电流通过输 电线产生的热量增大,冰由于吸收大量的热量而熔化. 9. 答:钥匙与细铁丝串联,电流相同,但钥匙的电阻比细铁 丝的电阻小的多,由 Q= I2Rt 可知,工作相同的时间,钥匙 产生的热量很少,细铁丝产生的热量较多,使得温度很 高,利用电流的热效应切开纸杯. 命题点 5　 与电热器有关的计算 1. 44　 1　 思路点拨:①串　 R1 　 ②串　 保温　 R1 　 加热 【变式训练】148 2. 1 100　 9. 9×104 3. D　 【解析】根据电路中只有两个电阻,而 R1 的功率可以 改变,说明通过 R1 的电流可以改变,则两个电阻必须串 联,武火时,限流电阻被短路,当温控开关和水量开关同 时断开时,两个电阻串联,处于文火状态,而只有温控开 关断开时,限流电阻仍是短路,故温控开关、水量开关与 限流电阻 R2 三者并联,电路如解图所示. 若壶内水量小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 4