第十八讲 电 功 率 第 3 节 电流的热效应 焦耳定律 2025年中考物理一轮教材复习（河北）

第 3 节 电流的热效应 焦耳定律 A 级 基础巩固 ◆命题点一 电流的热效应 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. 教材人九 P100 原图改编 如图是“探究电 流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，R2与 R3 并联。 通电前，A、B 两个 U 形管中的液面相平，通电一段时间后，通过 R1、R2的电流分别为 I1、I2，则（ ） A． I1＞I2，A 管中的液面高度差较大 B． I1＞I2，A 管中的液面高度差较小 C． I1=I2，A 管中的液面高度差较大 D． I1=I2，两管中的液面高度差相同 3. 2024·北京西城区二模 小燕准备用图中所示的器材，探究“电流通过电阻产生的热量与电阻大小是否有关”。 请你回答下列问题： （1）小燕要想完成实验，应选择阻值_____（选填“相等”或“不相等”）的电阻R 甲和 R 乙，并且将它们 ____（选填“串”或“并”）联在电路中。 （2）实验前，小燕须检查 _____________ ________________ 是否相等，这样才能通过观察 _____________________ 判断出两只电阻产生热量谁多谁少。 补充设问 （3）焦耳做了大量与上述类似的探究实验，确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，一段时间内，定值电阻产生的热量 Q 和电流 I 2 的关系可用下列哪个图表示 ______（填选项字母）。 ◆命题点二 焦耳定律的应用 4. 教材人九 P102，T6 变式 小明家购买一台电饭煲，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而电饭煲仍正常工作，发生这一现象的原因可能是 （ ） A． 电压太高 B． 电源线太短 C． 电源线太粗 D． 电源线太细 5. 某款额定电压为 220 V，额定电流为 4 A的吸尘器，正常工作时的额定功率为_____W，它正常工作时电动机线圈电阻为 2 Ω，则通电 100 s 线圈中产生的热量为 _____ J。 6. 2024·苏州 某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻 R1 和分压电阻R2，S 是温控开关，当 S 接 a 时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为 4 A；当温度达到一定值时，开关 S 自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25 A。 求： （1）R1 的阻值； （2）电饭锅高温挡的功率； （3）保温 16 min，分压电阻 R2 产生的热量。-76- B级 能力过关 7. 生活情境 你注意观察过汽车后挡风玻璃上有一些“横条纹”吗？ 它是一种电加热装置，可用于除雾除霜。 某汽车的电加热装置是由 10 条阻值均为 20 Ω 的电阻丝并联而成，该装置与 12 V 的汽车电池接通工作 5 min，通过每条电阻丝的电流为 ___ A，电加热装置产生的总热量为 ______ J。 8. 如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后 _____（选填“甲”或“乙”）容器连接的 U 形管液面高度差较大，此实验是研究电流通过导体产生的热量跟 _______（选填“电流”或“电阻”）大小的关系；当电流为0.3 A 时，通电 10 s 甲容器中的电阻产生的热量是 ______ J。 9. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）实验中通过观察 ______________ 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是____（填序号）。 ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 （2）图中 U 形管 ______（选填“是”或“不是”）连通器，图乙中 R2 与 R3 并联，目的是使通过 R1 与 R2 的 ______ 不同。 （3）如果乙装置中电阻 R3 发生了断路，保证电源电压和通电时间相同，与电阻R3 正常工作时相比较，则左侧 U 形中液面的高度差将 ______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用如图 ____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 补充设问 （5）另一小组利用甲装置探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将甲装置做如下改动：将接在 B 接线柱上的导线改接在 A 处，再取一根导线连接在BD 两个接线柱之间，这样做 ________（选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是 _________________________ ________________________________。 10. 2024·自贡 图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分技术参数。 R1、R2 为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且 R2=3R1，S 为开关，1、2、3 为触点，通过旋转开关 S 可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。-77- （1）求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率； （2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。 图乙是使用电热加湿器工作 21 min的 P-t 图象，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？ ［水的密度是 １.０×１０３ ｋｇ/ｍ３ ，水的比热容为 ４.２×１０３ Ｊ（/ ｋｇ·℃）］ （3）一天琪琪断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在 10 min 内转了 60 圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？ C 级 中考新考法 11. 科学态度与责任 小明发现，当手机边充电边使用时，手机会变得更热，甚至有时会引发安全问题。 小明认真查看了说明书及网上与该手机的相关资料，发现手机电池在标准模式下的充电电流为 1 A，在充电过程中手机的充电效率为 80%。小明还了解到，长时间使用手机会导致电池老化，电池的内阻会随着使用时间的增长而逐渐变大。 这意味着在相同充电电流下，电池发热会更加 ______（选填“明显”或“微弱”），如果小明使用一个输出电流为 2 A 的快速充电器给手机充电，假设电池内阻不变，在相同时间内产生的热量将变为原来的 ________ 倍。 -78- 第 3 节 电流的热效应焦耳定律 A 级 基础巩固 1. D 2. A 提示：由题图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以 I1＞I2；由 Q=I 2 Rt 可知，通电时间相同时，I1＞I2，R1=R2=5 Ω，所以左侧 R1 电阻产生的热量较多，A 玻璃管中的液面高度差较大，故 A 项正确，B、C、D 项错误。 3.（1）不相等 串 （2）两只烧瓶内煤油的质量 两只温度计示数的变化量 【补充设问】（3）C 4. D 提示：电饭煲与电源线串联，流过它们的电流和通电时间相等，由Q=I 2 Rt 可知，电源线很热，说明电源线电阻产生的热量多，电源线电阻比较大。 导体的电阻与导体材料、导体长度、导体横截面积有关，电饭煲电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为电源线横截面积太小，电源线太细造成的。 5. 880 3 200 提示：由题意可知，吸尘器的额定电压为 220 V，正常工作时的电流为 4 A，根据 P=UI 可知，该电动机的电功率为 P=UI=220 V×4 A=880 W；电流为 4 A，电动机线圈电阻为 2 Ω，通电 100 s,根据焦耳定律可知，这段时间电动机线圈产生的热量为 Q=I2 Rt=（4 A）2 ×2 Ω×100 s=3 200 J。 6. 解：（1）S 是温控开关，当 S 接 a 时，电路为 R1 的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4 A，电压 B 级 能力过关 7. 0.6 21 600 提示：因为并联，所以每条电阻丝两端的电压均等于电源电压 12 V，通过每条电阻丝的电流： 根据并联电路电流的规律，总电流：I 总=10I=10×0.6 A=6 A，产生的总热量为 Q=W=UI 总 t=12 V×6 A×5×60 s=21 600 J。 8. 甲 电阻 9 9.（1）U 形管液面的高度差 ① （2）不是 电流 （3）变小 （4）甲 【补充设问】（5）不能 没有控制通过两电阻的电流相同 10. 解：由题图甲知，开关 S 接 1 触点时，电路断路，为关；接 2 触点时两电阻串联，接 3 触点时只有 R1 接入电路；电源电压一定，由 P=可知，接 2 触点时电阻最大，总功率最小，为低挡；接 3 触点时电阻最小，总功率最大，为高挡； （2）加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，此时注水仓中水的质量为 m=ρ V=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2 kg；由题图乙知，工作 21 min 时，其中高挡工作时间为 7 min，低挡工作时间为 14 min，则在高挡正常工作时消耗的电能：W 高 =P 高 t 高 =440 W×7×60 s=1.848×105 J；如果电阻 R1 在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即 Q 吸=W=1.848×105 J； C 级 中考新考法 11. 明显 4 学科网（北京）股份有限公司 $$