（24）　焦耳定律 2025年中考物理一轮复习（广东）

第一部分　课时训练 课时训练（二十四）　焦耳定律 中考总复习 · 物理 1 命题点1　探究电流产生热量与哪些因素有关的问题 1. （2024·深圳市南山区学校月考）利用如图所示装置探究“电热大小与什 么因素有关”时，下列说法正确的是（　C　） 第1题图 A. 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选 择观察甲、丙两装置 B. 通电后会发现在相同时间内甲产生的热量比 乙产生的热量多 C. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” D. 图丙中外接 5 Ω 电阻若换成其他阻值，会影响实验结论 C 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 命题点2　利用焦耳定律进行简单计算 2. （物理学与日常生活）（2023·梅州市丰顺县校级）如图甲所示是小灯泡L 和电阻R的I－U图像，将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关 S1时，小灯泡L的实际功率为1 W，下列说法错误的是（　C　） 第2题图 C ①只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3 Ω ②再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2 A ③再闭合开关S2时，电路总功率为1.4 W ④再闭合开关S2后，在1 min内电阻R产生的热量为240 J A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 命题点3　高低温挡计算 3. （物理学与日常生活）（2022·佛山市南海区期末）某品牌智能电热毯能 够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度，其等效电路简化 图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1＞R2，S为智能开关，可根据实际 选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所 示。下列说法正确的是（　D　） D A. 环境温度为25 ℃时，开关S连接接线柱1和2 B. 环境温度为35 ℃时，开关S连接接线柱2和3 C. 开关S连接接线柱1和2，工作1 h产生的热量 为0.1 kW·h D. 开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484 Ω 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 4. （物理学与日常生活）（2023·东莞市二模）如图所示电路中，闭合开 关，在甲、乙两处接上电压表时，甲、乙电表示数之比为3∶2，此时R1与 R2 　串联　（选填“串联”或“并联”）；若将甲、乙两处换成电流表，并 将开关S断开，则甲、乙两电表示数之比为 　1∶3　；若电源电压为6 V，R1 ＝10 Ω，两电表为电流表，断开开关S通电10 s后，R1产生的电热为 　36　J。 串联　 1∶3　 36　 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 5. （物理学与日常生活）（2023·汕头市二模）如图所示是一款家用电热壶 的简化电路图，它通过温控开关S可实现加热、保温两个挡位的转换，保温 挡的额定功率为220 W，R1、R2是两个阻值不变的电阻，R2＝48.4 Ω，[水的 比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]求： （1）R1的阻值。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 解：（1）当S置于1、2时，电路为R1的简单电路；当S置于2、3时，R1、R2并联。因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻较小，电功率较大，电热壶为加热挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻较大，电功率较小，电热壶为保温挡；由P＝UI＝可知，保温挡电路的电阻：R保温＝＝＝220 Ω。因为保温挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R保温＝220 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （2）加热挡的额定功率。 解：（2）加热挡时，R1、R2并联，由并联电路的特点可知，加热挡时R1两端的电压与保温挡时R1两端的电压相等，则加热挡时R1的电功率：P1＝P保温＝220 W，由P＝UI＝可知，加热挡时R2的电功率：P2＝＝＝1 000 W， 则加热挡的额定功率：P加热＝P1＋P2＝220 W＋1 000 W＝1 220 W。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （3）若电热壶内装有2 L的水，现用加热挡使水从20 ℃升高到100 ℃，水吸 收的热量是多少？ 解：（3）由ρ＝可知，水的质量为 m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg， 水吸收的热量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃－20 ℃）＝6.72×105 J。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （4）不计热量损失的情况下，在（3）中若实际加热时间为600 s，则电热壶 的实际加热功率是多少？ 解：（4）因为不计热量损失，所以电热壶实际加热消耗的 电能：W＝Q吸＝6.72×105 J， 电热壶的实际加热功率：P＝＝＝1 120 W。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 6. （2024·云浮市新兴县一模）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖 饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5 A。当开关S 置于2时，电流表的示数为0.1 A。求： （1）电阻R0的阻值； 解：（1）由题图可知，开关S置于1时，只有R0工作， 由I＝可知，电阻R0的阻值：R0＝＝＝44 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （2）保温焖饭时，工作100 s产生的热量； 解：（2）当开关S置于2时，R0和R串联，此时电路总电阻 较大，根据P＝可知总功率较小，为保温焖饭挡； 则保温焖饭时，工作100 s产生的热量：Q＝W＝UI2t＝220 V×0.1 A×100 s＝2 200 J。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （3）保温焖饭时，电阻R的电功率。 解：（3）保温焖饭挡时，R0和R串联，电路总电阻：R总＝ ＝＝2 200 Ω。根据串联电路的电阻特点可知，电阻R 的阻值：R＝R总－R0＝2 200 Ω－44 Ω＝2 156 Ω， 则保温焖饭时，电阻R的电功率：PR＝R＝（0.1 A）2×2 156 Ω＝21.56 W。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 7. （2024·连州市二模）阅读下列短文，回答后面的问题。 智能机器人 　　随着科技的发展进步，智能机器人已被广泛应用于各个领域，图甲所示 是目前餐饮行业中广泛使用的送餐智能机器人。 　　智能机器人也有“大脑”，负责即时处理通过传感器接收到的各种 信息，可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，能用自然语言和 人类对话。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 　　智能机器人行进时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，通 过计算反射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置；精密电动机为机 器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚、触角 等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。 　　智能机器人使用的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。通常情 况下，当电池电量减为其容量的10％时，智能机器人就会自动寻找充电座充 电，并将其电池剩余电量的40％用于克服阻力做功，为确保该智能机器人能 顺利返回充电，离充电座的最远路程不能超过500 m。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 　　下表是智能机器人所用电池和电动机的部分参数。 锂电池 电压 24 V 容量 10 A·h 电动机 额定电压 24 V 额定功率 120 W 线圈电阻 0.5 Ω 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 　　送餐的智能机器人还具有过载自动保护系统，其电路原理如图乙所示， 此电路电源的电压为16 V，图中D为餐盘下面的压敏二极管，其阻值R随所受 压力变化的图像如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，机器人手能 承受的最大压力是150 N，当电路中的电流大于0.5 A时，触发器断开，电铃 会发声提示，以免机器人损伤。 （1）智能机器人通过嗅觉传感器能“闻”到外界的各种气味，是因为气体 分子 　不停地做无规则的运动　。 不停地做无规则的运动　 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （2）机器人向前方距离为3.4 m的障碍物发射超声波，则经过 　0.02　s后能 够收到障碍物的回波。该机器人工作时通过电动机的电流为 　5　A。（超声 波速度取340 m/s） （3）乙图中保护电阻R0的阻值是 　12　Ω。 （4）电池两次充电间隔内，机器人连续工作，期间电动机线圈产生的电热 是 　8.46×104　J。该智能机器人匀速行驶时受到的水平阻力为 　69.12　N。 0.02　 5　 12　 8.46×104　 69.12　 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 $$