第16章 焦耳定律(精练本)-【中考123】2026年中考一轮总复习物理（齐齐哈尔专版）

12.解：(1)小灯泡正常发光的电流： Q1:Q2=R1:R2=1:2。发电厂输送功率和输电线路 P额_3W 不变，即P和R不变，根据P=UI可知，110kV线路 1-0-6=0.5A, 闭合开关S,、S,断开S2,小灯泡与滑动变阻器串 中电流为三0kV,输电线路损耗的电能为%= 联，当小灯泡正常发光时： U=U额=6V,l2=1额， F=(0y,2a0kw线路中电流为r 滑动变阻器两端电压： D 220kV,输电线路损耗的电能为W2=1= U2=U-U=18V-6V=12V, 滑动变阻器连入电路的阻值： P (20,则:g=(0) 民=是=24n: (0=(0制-41 (2)为保证电压表安全，R2两端电压最大值U2最大= 5.4.4×104(或44000)1：4 15V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路 6.闭合6.6×104（或66000） 中电流最小， 微专题对比实验一物质的吸热能力、焦耳定律实验 小灯泡两端的电压： 1.(1)水银(2)水(3)6.72×10(4)不变 U'=U-U2大=18V-15V=3V, 2.(1)煤油的温度 小灯泡能电阻：风-会=nn, (2)如答图所示 -U'.3V 4.0f/℃ 电路中最小电流：l小=尺20=0.25A, 3.0日 符合电路各元件安全条件，所以当电路中电流为 2.0日 0.25A时，电路总功率最小， 1.0 电路总功率最小值： 00.080.160.240.320.40P安2 P最小=UI最小=18V×0.25A=4.5W; 2题答图 (3)滑片在a点时，R2的电阻为R.,电压为U。, (3)不合理。当调试电路的电流为设定值时，开关S 滑片在b点时，R2的电阻为R。,电压为U6, 由“1”拨至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值 U 中考集训 I2R+R。 2 1.D2.C3.D U =3 R+Ry 4.D[解析]由1-U图像和欧姆定律可得，R,=马： 是+是-号风=2说 2.0V 0.20A10.R-号=00X=5,故A错误。两 R1=R6, U IR R 1 电阻串联，R事=R1+R2=10D+5=152;两电阻 滑片在a点时：元=R2R2 并联，则月=1+11.1 1 U。=6V,解得U1=3V, 删克后+尼尼0n+5n几=9n, 电源电压：U急=U1+U。=3V+6V=9V。 、R=1D=之，故B错误。在串联电路中，电压之比 答：(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A,此时滑 动变阻器连入电路的电阻为242；(2)电路消耗的 等于电阻之比，所以U:U2=R1:R2=2:1,故C错 最小功率为4.5W;(3)此时电源电压为9V。 误。两电阻并联，两电阻两端的电压相等，相同时间 第十六章焦耳定律 基础集训 内产生的英之比Q:0=货：受=尾：虎=12， 1.热3×1052.电流热效应大热量 故D正确。 3.液面高度差12 5.BC6.AC7.大热8.6600变大 4.1:24:1[解析]由图可知，R1、R2串联，即通过9.a432[解析]由图可知，当开关S1接通触点a时， R、R2的电流相等，根据Q=R可知，相同时间内 定值电阻R、凡产生的热量之比等于电阻之比，即 只有尼，接入电路，此时电路的功率P==《6V R=50 26- =7.2W;当S1接通触点b时，只有R2接入电路，此 Q吸=c水m4t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg× 时R=发-沿-24，向于R>R发开关 (70℃-20℃)=2.1×105J。 答：(1)电热水壶的额定电流I为4A;(2)电热水壶 S,接通触点a时，“电饭锅”的功率更大。将R2接入 的电阻R为552；(3)电热水壶正常工作t=5min 电路工作3min产生的热量为Q=P2t=2.4W×3× 消耗的电能W为2.64×10J:(4)1kg的水从61= 60s=432J。 20℃升高到t2=70℃吸收的热量Q级为2.1× 10.热75增大 103J。 11.2.4×104121 16.解：(1)水壶要吸收的热量： 12.相等R2右 Q吸=cm(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg× 13.气体10电阻 (100℃-40℃)=1.26×105J: 14.(1)如答图所示 (2)不计热量损失，则消耗的电能： 温度计 W=Q段=1.26×103J, 由P=”可得，加热过程需要的时间： 0.6 R=202 t只0.6 学电0 (3)当开关S接到2时，电路为2的简单电路，此 时电路中电阻小，消耗的功率大，处于加热状态， 14题答图 (2)断路温度计示数的变化量 由P=11-只得P-及可知电阻R的阻值： R (3)作Q-I图像看是否是一条过原点的直线（或 计算Q与I的比值看是否是定值) 品片0 =48.42, (4)电饭锅（合理即可） 当开关S切换到1时，两电阻串联，此时为保温 (5)B串 状态， (6)控制变量 [解析](2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转， 由P-只可得，电路的总电阻： 说明电路断路，电路中仅电阻丝R有故障，可知电 -20y2=1100, 阻丝R断路。该实验中电流产生热量的多少是通 Ra=PR展44W 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值： 过温度计示数的变化来反映的。(4)利用电热工作 R1=R总-R2=11002-48.42=1051.62。 的家用电器的特点是将电能转化为内能，根据生活 答：(1)把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要 常识可知，电饭煲、电热水壶等都是利用电热来工 吸收的热量为1.26×10J;(2)不计热量损失，使用 作的。(5)探究电流通过导体产生的热量与电阻的 电水壶的加热挡完成(1)中的加热过程需要的时间 关系，应控制电流相等，改变电阻的阻值，故应将图 为1268；(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电 乙中B烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻串联。 阻R1的阻值为1051.62。 15.解：(1)根据P=U1得，电热水壶的额定电流： 第十七章生活用电 1台-0=4A: 基础集训 1.C2.D3.C (2)根据1只得，电热水壶的电阻： 4.如答图所示 R=720X-55n: 相线 中性线 保护线 (3)电热水壶正常工作时间：t=5min=300s, 根据P=平得，消耗的电能： 自回 0 0外 t 插座 照明灯开关 W=Pt=880W×300s=2.64×103J; 4题答图 (4)水吸收的热量： 27物理·精练本 中专123 第十六章 焦耳定律 基础集训 [答案P26] ⊙命题点1焦耳定律的位用 1.(2023·齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于 电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5，输送电流为100A,每输电1min这段 线路便会损耗 J的电能。 2.（2025·牡丹江模拟)电饭锅是利用 工作的。家庭电路中，有时导线不够长，需把两根 导线连接起来使用。但导线连接处的电阻比别处的电阻 ,相同时间内电流产生的 多，会加速老化甚至引起火灾。 ⊙命题点2探究电流热效位的影响因素 3.(2025·龙东地区)如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通 过观察 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A,则阻值为52的电阻在1mim 内产生的热量为 J。 52 102 3题图 4题图 4.(2025·齐齐哈尔)英国物理学家焦耳于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通 电时间的关系。探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示，将其接到电源两 端，通电后，装置元件始终完好，则相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比Q1:Q2= 。远 距离输电过程中，电流的热效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从某发电厂采用110kV的高压向 目的地输电时，输电线路损耗的电能为W,;在输电线路可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电线路 不变，不计温度对导线电阻的影响，将输送电压提高到220kV后，相同时间内输电线路损耗的电能为 W2,则W1:W2= ⊙命题点3焦耳定律的相关计算 5.(2024·绥化)一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，图乙是它铭牌上的参数。电源电压恒定不 变，R1和R2为发热电阻，当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J,电阻 R和R2的阻值之比是 R2 额定电压 220V R R 高温挡 2200W 额定功率 低温挡 440W S 220V。 甲 乙 220VS 5题图 6题图 6.(2023·绥化)如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=442, R2=1762。当开关S1闭合，S2 时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热 量是 Jo -124- 微专题 对比实验 物质的吸热能力、焦耳定律实验 [答案26] ⊙类型1比较不同物质吸热的情况 1.(2023·盘锦)如图甲所示，小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验 数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。 温度/℃ 标准大气压下 260 食用油 物质 沸点/℃ 180 水 酒精 78 100- 煤油 150 20 食用油 0246时间/min 水银 357 乙 丙 1题图 (1)由图乙和表丙可知，小明选用的是 (选填“酒精”“煤油”或“水银”)温度计。 (2)由图乙可知，」 的吸热能力较强。 (3)水在0~4min吸收的热量是 J。[c*=4.2×103J/(kg·℃)] (4)小明分析图乙后，想到端午节妈妈煮粽子时，先用大火将水烧开，再改用小火加热，这样既可以节 约能源，又能保持水继续沸腾将粽子煮熟。原因是水沸腾时持续吸热，温度 0 ⊙类型2探究影响电流热效应的因素 2.(2025·温州模拟)用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调 节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图 乙电路进行研究。 R 调试电路 4△t/9℃ 4.0 3.0 2.0 2 实验电路R, 1.0 0 0.080.160.240.320.40P安2 乙 丙 2题图 图乙电路包括调试电路和实验电路，R,和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温 容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下： ①用数字温度计测量并记录装有R,的保温容器内煤油的温度。 ②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。 ③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S,测量并记录 ④再将电流值分别设定为0.3安0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升 高的温度△t(△t可反映电热的多少)，整理△t、户的数据如图丙。 (1)将步骤③补充完整。 (2)在图丙中画出△t与卫的关系图像。 (3)小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R,不 变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤，他的做法是否合理，说明理由： —125— 中考集训 [答案P26] 满分：100分 一、单项选择题（每小题4分，共16分。每小题只有一个选项是正确的） 1.(2025·长春)下列利用电流热效应工作的用电器是 A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉 2.新趋势(2023·广西)小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发 现连接处容易发热，其主要原因是连接处 A.电阻变小 B.电流比别处电流小 C.电阻变大 D.电流比别处电流大 3.(2025·宿迁)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R、R2两电阻丝密封在两只完全相 同的烧瓶内，且R,>R2,瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是 ( A.烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D.若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水 4W/(×105J) 电热水壶 中用电烤箱 0.251A 0.20 R 电饭锅 0.15 0.10 0.05 0.51.01.52.02.5U八W 2 4 t/min 3题图 4题图 5题图 4.(2025·南充)如图为电阻R1和R2的I-U图像，下列说法正确的是 A.R2的阻值为10D B.两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4 C.将两电阻串联接入电路，通电后，R,两端电压与R2两端电压之比为1：2 D.将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R,产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1：2 二、多项选择题（每小题5分，共10分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，全部选对得5分，选项 正确但不全得2分，有错误选项不得分) 5.(2024·北京)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间 t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是 () A.正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B.正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C.正常工作时，通过电饭锅的电流最小 D.在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多 —126— 6.(2023·河南)如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该 装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是( ) A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系 52 102 C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系 D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 6题图 三、填空题（每空2分，共34分） 7.(2023·吉林)电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻 ,在电流相同时，由于电流的 效应会导致接头处温度过高而产生安全隐患。 8.(2025·长春模拟)如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时，电路中的电流是0.5A,通电1min后， 电路中消耗的电能是 J;$闭合后，电路中消耗的总功率将 S a o220 Vo 8题图 9题图 10题图 9.(2024·成都)小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所 示，电源电压为6V,电阻丝R,=52,R2=15D,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S,接通触点 时，“电饭锅”的功率更大。将R,接入电路工作3min产生的热量是 J。 10.(2023·无锡)如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V,电热丝R的阻值 为12。闭合开关S,电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，3s内产生的热量为 J。若使用时总把塑料袋烫坏，可以 (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。 11.(2025·重庆)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W,正常加热1in产生的热 量是 J,加热电阻的阻值是 2。 12.(2025·广东)如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R,、R2的电流 (选 填“相等”或“不相等”)；观察U形管内液面高度差可知 (选填“R”或“R2”)产生的热量较 多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。 R1=52 R=102 12题图 一127— 13.(2025·黄石模拟)如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2,右边容器上方接入电热丝R3,在 通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据 (选填“气 体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R=102,R3=6D,为了研究电流产 生的热量与电流的关系，则R2= 2。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电 流产生的热量与 的关系。 13题图 四、探究与实验题（共24分） 14.(2023·云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在 烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。 温度计 0.6 R=20D R1=202 R2=30 A B 甲 14题图 (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数 变大，且导线不交叉。 (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R (选填 “短路”或“断路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同 时间内不同电流产生热量的多少。 (3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越 大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与1成正比。随 后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方 法： (4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生 的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 (请举 一例)。 (5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 (选填“A”或“B”)烧 瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 (选填“串”或“并”)联进行实验。 (6)本实验应用的研究方法有转换法和 法。 —128 见此图标眼即刻扫码解锁高效备考新模式 第一部分中考命题点集训 五、综合与应用题(15题8分，16题8分，共16分) 15.(2025·辽宁)某同学家中的电热水壶标有“220V880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I。 (2)电热水壶的电阻R。 (3)电热水壶正常工作t=5min消耗的电能W。 (4)1kg的水从t1=20℃升高到2=70℃吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 16.(2024·盐城)康康家有一台家用电水壶如图甲所示，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图 乙所示是其内部电路的简图，R,、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功 能的切换。电水壶的加热功率为1000W,保温功率为44W[c*=4.2×103J/(kg·℃)，P水=1.0× 103kg/m3],求： (1)把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量。 (2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成(1)中的加热过程需要的时间。 (3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R,的阻值。 旋钮开关 、2 R 2、--1 R2 0 电源。 甲 乙 16题图 —129