内容正文:
2025年中考复习物理专项练习:焦耳定律
一、选择题
1.如图所示的用电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 平板电视 D. 笔记本电脑
2.电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
3.一个“220V 300 W"的电热杯,一个“220 V 300W”的煮蛋器,一台“220V 300 W"的小型洗衣机,分别接在220V的电压下,则相同时间内它们产生的热量( )
A.小型洗衣机最少 B.电热杯最少
C.煮蛋器最少 D.一样多
4.小宇将口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状,其中AB和CD段等长。他戴好防护手套,将锡纸条带锡的一面两端连接电池正负两极(如图乙),锡纸条很快开始冒烟、着火。以下对锡纸的关于AB和CD段分析正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω,两个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。下列说法正确的是( )
A.该实验装置U型管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故
B.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
C.图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D.若将图中R3也放入右侧密闭容器里,可探究电流产生的热量与电阻的关系
6.冬天人们常用小太阳取暖,小明发现家中的小太阳热的发红,而连接导线却不太热。他上网查了一下,发现小太阳的电炉丝是以铁铬铝、镍铬电热合金丝为原料,而连接导线是以铜为原料,细心的他又观察到小太阳的电热丝较细、较长,连接导线却较粗、较短。根据以上现象,他提出了四个问题,其中最有探究价值且易于探究的问题是( )
A.电流通过导体产生的热量与哪些因素有关系
B.电流通过导体产生的热量与导体的电阻有什么关系
C.电流通过导体产生的热量跟导体的材料有什么关系
D.电流通过电热丝产生的热量与导体的横截面积有什么关系
7.甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶8 D.3∶2
8.图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L此时的电阻为10Ω
B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.3A
C.再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为84J
二、填空题
9.如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如图乙所示,电源电压为3V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的 效应工作的,通电2min产生的热量为 J;若使用时总把塑料烫坏,改进的措施是 (答一种即可)。
10.标有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙,若将这两个灯泡串联在220V的电源上,则 灯泡更亮一些(选填“甲”或“乙”);某导体的电阻是10Ω,通过3A的电流时,5s产生的热量是 J。
11.如图所示的电路中,电源电压不变,,。断开开关S时,电流表的示数为0.3A,则闭合开关S,通电1min,产生的热量为 J。
12.如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为 J,该小风扇的有用功率是 W,工作效率约为 %(保留小数点后一位)。
13.如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,的阻值分别为110Ω、220Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高温、中温、低温三个挡位的转换,若开关S的触点b接触点c,此时电热器处于 挡,若在高温挡正常工作1min产生的热量是 J。
三、实验题
14.如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,电阻丝b的电阻为 10Ω,其余均为5Ω。
(1)实验中通过观察U形管 来判断电流通过导体产生的热量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。
(3)乙装置中,在右侧密闭容器的外部,将一个阻值为5Ω的电阻丝e与这个容器内的电阻丝d并联,目的是使电阻丝c和d的 。
(4)若将电阻e换成10Ω的电阻,实验现象较之前相比更 (选填“明显”或“不明显”),换完电阻通电一段时间后,电阻丝c和d产生的热量之比为 。
四、计算题
15.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)通电1min电流通过R2产生的热量。
16.某电吹风的简化电路图如图所示,电源电压为220V,、是发热电阻丝,M是电动机。开关闭合后,当开关接1、2时,吹冷风,通过电动机的电流为;当开关接2、3时吹温风,的阻值为;当开关接3、4时吹热风,电吹风的总功率为求:
(1)吹冷风时,电动机的功率是多少?
(2)吹温风时,通过的电流是多少?电阻产生的热量是多少?
(3)吹热风时,电流通过电阻做了多少功?
17. 如图甲是一款便携式电火锅,有加热和保温两个挡。图乙是其内部简化电路,其中R1和R2为阻值不变的发热电阻。表格是电火锅的部分参数。某次在额定电压下使用该电火锅用时350s将初温为20℃、质量为1.5kg的水加热到 100℃。求:
XX牌便携式电火锅
额定电压
220V
加热功率
1600W
保温功率
121W
容量
2L
(1)电火锅加热水的过程消耗的电能
(2)电阻R2的阻值
(3)若在保温挡工作时的实际功率是 100W,则实际电压是多少?
参考答案
1.B
2.D
3.A
4.A
5.D
6.B
7.A
8.C
9.热;2700;合理即可
10.甲;450
11.72
12.15;2.75;91.7
13.低温;
14.(1)内液面高度的变化(或两侧液面的高度差)
(2)导体电阻
(3)电流不相等
(4)不明显;9:4
15.解:(1)因为电阻R1和R2并联,根据并联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压
U=U2=U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V
(2)通过电阻R2的电流
电流通过电阻R2产生的热量
Q=I2Rt=(0.25A)2×20Ω×60s=75J
答:(1)电源电压5V;
(2)通电1min电流通过R2产生的热量75J。
16.(1)解:,,
。
答:吹冷风时,电动机的功率是44W
(2)解:接2、3时吹温风时,电路中电动机和电阻并联,
,
又因为,
通过的电流。
电阻产生的热量;
答:吹温风时,通过的电流是2A;电阻产生的热量是
(3)解:当开关接3、4时,电动机、电阻和电阻并联,
,
由得
,
电流通过电阻做功
答:吹热风时,电流通过电阻做了的功。
17.(1)解: 由 可知, ,电火锅加热水的过程消耗的电能:W=P加热t′=1600W×350s=5.6×105J
答:电火锅加热水的过程消耗的电能5.6×105J
(2)解: 当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作;当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联;
根据串联电路的电阻特点可知,当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路中的电阻最小,
根据 可知, 电路中的电功率最大, 电火锅处于加热挡;
由 可知,R1的阻值:
当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电火锅处于保温挡,
由 可知 ,R1、R2的串联总电阻:
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R-R1=400Ω-30.25Ω=369.75Ω;
答: 电阻R2的阻值为369.75Ω ;
(3)解: 由 可知, 在保温挡工作时的实际功率是 ,
电路中的实际电压
答:若在保温挡工作时的实际功率是 , 则实际电压是 。
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