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.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。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生 J的热量。
10.如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2为电热丝,R1=10Ω,R2=10Ω,当开关S断开时,电流表示数为0.2A,电源电压为 V;当开关S闭合时,电路在100s内产生的总热量是 J。
11.图为一台“3V 3W”的手持迷你型小风扇,电动机线圈阻值为0.2Ω。则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J;电动机线圈1min产生的热量为 J。
12.某型号电饭煲有加热和保温两个挡位,如图所示为其电路原理图,、均为加热电阻,。该电饭煲在保温挡正常工作5min,电路产生的热量为 J。
13.如图甲所示,两个定值电R1和R2并联在电路中,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,R1和R2的阻值之比为 ,相同时间内R1和R2产生的热量之比为 。
三、实验探究题
14.为了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”,小鹏设计了如图所示的实验装置。两个透明容器中密封着初温、质量相等的空气,、处于密闭容器中,其中,。
(1)只闭合开关,可探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
(2)同时闭合开关和,要探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”,应将更换为阻值为 Ω的电阻丝。
(3)更换电阻后,闭合开关和,一段时间后发现左侧U形管液面有明显的高度差,但右侧U形管液面高度相同,经检查发现是由于电路故障引起的,则故障的原因可能是 (写出一种即可)。
四、计算题
15.图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.4A。求:
(1)通电10s电阻丝R1产生的热量;
(2)电源两端的电压。
16. 如图甲为某款电热水壶,其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示,有加热和保温两个挡位,其内部电路由发热电阻和组成,R1=20R2,(水的比热容为)求;
电压
220V/50Hz
容量
1升
保温挡
55W
加热挡
(1)的阻值是多少;
(2)加热挡的电功率是多大;
(3)在额定电压下,加热挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间?(假设电热全部被水吸收)
17.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
(1)电烤箱在高温档正常工作10min所消耗的电能;
(2)电路中R1的阻值;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流和R1的功率.
参考答案
1.B
2.D
3.A
4.A
5.B
6.A
7.D
8.C
9.热
10.2;80
11.180;12
12.6×104
13.1:2;2:1
14.(1)电阻
(2)5
(3)断路(或短路、短路)
15.(1)解:由电路图可知,该电路为R1、R2的串联电路,电流表测该电路的电流,电压表测R2的电压。当开关S闭合后,电流表的示数为0.4A,该电路的电流为0.4A,由焦耳定律可知,通电10s电阻丝R1产生的热量
答:通电10s电阻丝R1产生的热量是32J;
(2)解:R1两端的电压
当开关S闭合后,电压表的示数为4V,此时R2两端的电压为4V,根据串联电路的电压特点可知,电源两端的电压
答:电源两端的电压12V。
16.(1)由图可知,当只闭合S2时,只有R1工作,电路中电阻较大,根据可知,此时电路的电功率较小,为保温挡;当两个开关都闭合时,两电阻并联,电路中电阻较小,根据可知,此时电路的电功率较大,为加热挡。的阻值是
(2)R2的阻值为
加热挡的电功率是
(3)解:水吸收的热量为
加热的时间为
17.解:(1)因为电烤箱正常工作,所以P高温=1100W,
W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2) 当开关S闭合时,电阻丝R1自己工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温档位,
由P=UI=得:
R1===44Ω;
(3) 当开关S断开时R1和R2串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温档位,
由P=UI得:
电流I保温===2A;
R1的功率P1=I2R1=(2A)2×44Ω=176W。
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