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.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器.下列家用电器中要防止因电热产生危害的是( )
A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电视机
2.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,在通电时间相同的情况下,下列说法正确的是( )
A.电烙铁消耗的电能最多 B.电风扇消耗的电能最多
C.电视机产生的热量最多 D.电烙铁产生的热量最多
3.取口香糖锡纸(可认为锡纸厚度均匀,其内所含金属均匀分布),剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列判断正确的是( )
A.正常情况下,AB段会先着火 B.AB和CD段的电阻相等
C.AB和CD段的电压相等 D.通过AB和CD段的电流不相等
4.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。两个5Ω的电阻并联后再与另一个5Ω的电阻串联,将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中,两个容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A.图示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
B.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.将图示中左侧5Ω 电阻丝换成10Ω电阻丝后,可探究电流产生的热量与电阻的关系
5.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量最多的是( )
A. B.
C. D.
6.在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为10Ω,电动机的线圈电阻为2Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.6A,A2的示数为1A,则下列说法中正确的是( )
A.1min 内电动机产生热量为19.2J B.1min内电动机消耗的电能为19.2J
C.1min内定值电阻R0产生热量为21.6J D.电动机的功率为3W
7.图甲所示电路中,电源电压不变,R2是“20Ω,1A”的滑动变阻器,R1是定值电阻,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为10Ω
C.R2的最大功率是4.5W
D.当滑动变阻器调至最右端,通电1min,电流通过R1产生的热量为1080J
8.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。下列说法中正确的是( )
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1h产生的热量为0.1kW•h
D.开关S连接接线柱2和3,电路总电阻为484Ω
二、填空题
9.电动自行车的电动机正常工作电压为36V,正常工作时通过电动机线圈的电流为4A,电动机的线圈电阻为,5min内电流通过线圈产生的热量为 J,电动机消耗的电能为 J。
10.实验小组设计了图所示装置,两个完全相同的空气盒内装有等量的空气,通过观察两侧U形管中液面的高度差来比较电流通过导体产生空气盒热量的多少。利用该装置可以探究导体产生的热量与 的关系,图中电阻丝 (选填“”或“”)产生的热量多。
11.如图甲所示是超市常用的塑料袋封口夹,其电路图如图乙所示。电源电压为6V,电热丝R阻值为2Ω。闭合开关,电热丝温度升高,利用电流的 效应实现高温封口,2s内电热丝产生的热量为 J。
12.如图甲所示,小灯泡L的额定电压为,开关S闭合后,小灯泡L正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压的关系图像。图甲电路通电,定值电阻R产生的热量为 J;若将定值电阻R与小灯泡L并联在某一电路中,当定值电阻R的功率为时,小灯泡L的电阻为 。
13.如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路,和均为阻值为的电热丝。电饭煲是利用电流的 效应工作的。电饭煲额定电压为220V,当电饭煲处于加热挡工作时,功率为 W。
三、实验探究题
14.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(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比较不同物质的吸热能力
②探究电流与电压、电阻的关系
(2)闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多;
(3)乙图中与并联,目的是使通过与的 不同;
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因是: 。
四、计算题
15.如图所示的是某款家用电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为的电路中,电热器高温挡的功率为,低温挡的功率为。
(1)低温挡时通过电路的电流是?
(2)电热丝的阻值是?
16.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,,滑动变阻器的规格为“”。当闭合全部开关时,电流表的示数为;当只闭合开关时,电压表的示数为。求:
(1)当闭合全部开关时,内产生的热量是多少?
(2)当只闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
17.图所示为一款电饭煲的铭牌,其简化电路如图所示,其中为电热丝,使该电饭煲在加热挡工作,200s可以将2kg的粥从20℃加热到50℃,该电饭煲本次加热的效率为80%,求:
全智能电饭煲
额定电压
220V
产品型号
额定频率
50Hz
保温挡
440W
额定容积
5.0L
加热挡
1320W
(1)加热挡工作200s消耗的电能;
(2)电饭煲中粥的比热容;
(3)的电阻大小。
参考答案
1.D
2.D
3.A
4.C
5.D
6.A
7.C
8.D
9.5760;
10.电阻;
11.热;54
12.4;20
13.热;968
14.(1)U形管液面高度;①
(2)电阻
(3)电流
(4)断路
15.(1)解: 当闭合,断开时,电热器处于低温挡,简化电路如图所示
低温挡功率,
故I;
(2)解:当,都闭合时,电热器处于高温挡,简化电路如图所示
电阻的功率
电阻。
16.(1)解: 由图可知,当闭合全部开关时,、并联,被短路;电流表测量通过的电流,电流表被短路;
内产生的热量:;
答:当闭合全部开关时,内产生的热量是;
(2)解: 根据串联电路的电压特点和可知,电源电压:,
当只闭合开关时,滑动变阻器与串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
根据串联电路的电压特点可知,两端的电压:,
电路中的电流:,
由可知,滑动变阻器接入电路的阻值:。
答:当只闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值是。
17.(1)解: 消耗的电能为
答:加热挡工作200s消耗的电能为2.64×105J;
(2)解: 粥吸收的热量为
粥的比热容为
答:电饭煲中粥的比热容为3520J/(kg⋅℃);
(3)解: 电路中加热挡并联,保温挡只有有电流通过,故
答:R2的电阻大小为55Ω。
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