内容正文:
2025年中考复习物理专项训练:焦耳定律
一、选择题
1.如图所示的四种家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
2.将一个“220V100W”的电动机、一个“220V100W”的电视机、一个“220V100W”的电热水袋同时接到220V的电源上,它们都正常工作,在相同的时间内,电流通过它们产生热量最多的是( )
A.电动机 B.电视机 C.电热水袋 D.一样多
3.我们知道,电炉通电后,电炉丝热得发红,但与电炉丝串联的导线却不怎么发热,原因是( )
A.通过导线的电流大 B.通过电炉丝的电流大
C.导线的电阻小 D.电炉丝的电阻小
4.取口香糖锡纸剪成如图形状,其中AB和CD段等长。将锡纸条上带锡一面的两端连接在电池两极,发现锡纸条很快开始冒烟并着火。下列分析正确的是( )
A.AB段和CD段的电阻相等 B.正常情况下AB段会先着火
C.AB段和CD段的电压相等 D.AB和CD段的电功率相等
5.已知一台直流电动机两端的电压为9V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为,则在1内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )
A.120J;120J B.1080J;120J
C.1080J;1080J D.900J;120J
6.两个定值电阻、并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则,产生的热量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
7.如图所示,电源电压恒定不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知( )
A.电源电压为3V B.R1的阻值为
C.电路消耗的最小功率为0.8W D.滑片P在b端时,10s内R1产生的热量为4J
8.如图所示的是某型号电暖气的简化电路图,其中R1、R2为加热电阻丝,R1=55Ω,R2=44Ω。该电暖气工作时分高温、中温、低温三挡。下列说法中正确的是( )
A.若要使电暖气在“低温挡”工作,只需要闭合开关S2
B.电暖气在“中温挡”正常工作时功率为880W
C.电暖气在“高温挡”正常工作5min,电路产生的热量为5.94×105J
D.闭合开关S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4
二、填空题
9.如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的 效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。若封口时由于温度过高总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 的电阻。
10.如图所示是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。若在电路两端加3V电压且保持不变,则在1min内电流通过10Ω电阻丝产生的热量为 J。
11.某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图,电源电压6V,阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1A。则电动机两端的电压为 V,2min内电动机线圈产生的热量是 J。
12.如图所示的电路中,电阻丝,,电源电压相等且不变。闭合开关S1、S2后,电路都正常工作,则在相同时间内产生热量最少的电阻丝是 。若电阻丝R1、R2都由同种材料制成且长度相同,则电阻丝 比较细。
13.如图是两个电阻R1、R2的I-U图像,则R1、R2的阻值之比为 ;若R1两端的电压为3V,通电2min时,则R1所产生的热量为 J;若将R1、R2串联接在某电源上,通过R1、R2的电流为0.3A,则电源电压为 V。
三、实验探究题
14.小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察(甲)、(乙)两图并回答下列问题:
(1)实验中,通过观察U形管中液面 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与 的关系。
(3)用乙装置进行实验时,电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 (选填“相同”或“不相同”)。
(4)若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω, (选填“仍能”或“不能”)达到更换前的实验效果。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大,容易引发火灾。则图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)此实验的依据是电流的 效应。下面所列四种用电器中,利用这一原理工作的用电器是 。
A.电饭锅 B.电风扇 C.电视机 D.计算机
四、计算题
15.如图所示的电路,电阻R2的阻值是20Ω。当开关S闭合时,电流表A1的示数是0.4A,电流表A的示数是1.0A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量。
16.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2.5A”。当闭合全部开关时,电流表A1的示数为1A;当只闭合开关S时,电压表V的示数为7.5V。求:
(1)当闭合全部开关时,1min内R1产生的热量是多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
17.图甲是某品牌家庭用电热养生壶,图乙是其简化电路图。电热养生壶有加热、保温两挡,R1、R2均为发热电阻,根据铭牌信息可知:额定电压为220V,加热挡功率为1000W,保温挡功率为110W。用该养生壶加热3min,将0.6kg的水温度升高了50℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)保温挡工作时的电流;
(2)R2的阻值;
(3)此次养生壶的加热效率。
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.B
5.B
6.A
7.D
8.C
9.热;大
10.电阻;24
11.4;60
12.R2;R1
13.1∶2;216;4.5
14.高度;电阻;不相同;仍能;甲;热;A
15.(1)解: 由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I-I1=1.0A-0.4A=0.6A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由 可得,电源的电压:
U=U1=U2=I2R2=0.6A×20Ω=12V
(2)解: 电阻R1的阻值:
(3)解: 通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量:Q2=I22R2t=(0.6A)2×20Ω×10s=72J。
16.(1)600J;(2)15Ω
17.(1)0.5A;(2)391.6Ω;(3)70%
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