考点七 焦耳定律—2026年中考物理二轮复习高频考点突破专项训练

考点七 焦耳定律—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷 一、选择题（30分） 1．如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　） A． B． C． D． 2．下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电炉B．电动机 C．电饭锅 D．电熨斗 3．下列事例属于防止电流热效应产生危害的是（　　） A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B．电脑里的散热风扇 C．小明妈妈用电熨斗熨衣服 D．家里使用电烤箱做披萨 4．首先发现电流通过导体产生的热与电流、电阻和通电时间关系的科学家是（　　） A．焦耳 B．欧姆 C．奥斯特 D．法拉第 5．物理是以实验为基础的自然科学。下列有关物理实验的说法正确的是（　　） A．图甲实验中小磁针对通电导线没有力的作用 B．图乙装置可用来探究发电机工作的原理 C．图丙装置可用来探究电热与电流大小的关系 D．图丁装置可用来探究导体长度对电阻大小的影响 6．如图所示，三个完全相同的容器中密封了初温和质量都相等的空气，若通电一段时间后，甲、乙、丙三个U形管中液面高度差分别为h甲、h乙、h丙，则下列关系中正确的是（　　） A．h甲＜h乙＜h丙 B．h甲＞h丙＞h乙 C．h甲=h丙＞h乙 D．h甲=h乙＜h丙 7．电磁轨道炮发射的基本原理如图所示，两条平行的金属导轨A和导轨B置于磁场中，充当炮管，弹丸放置在两导轨之间，当强大的电流流过弹丸时，弹丸获得力的作用，最终高速发射出去。下列情况与电磁炮原理相同的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．电热水器 D．电磁继电器 8．如图所示的电路中，电源电压恒定，。开关S闭合后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2；电流通过R1、R2做的功分别为W1、W2；R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示是某电热器内部的电路结构图，R1、R2为加热电阻丝，R1>R2。开关S1、S2能接在不同接线柱1、2上，可使电热器提供“最高档、高档、中档、低档”四种不同的发热功率。则下列说法正确的是（　　） A．当S2断开，S1接到接线柱1上，电热器提供的发热功率为最高档 B．当S2断开，S1接到接线柱2上，电热器提供的发热功率为最高档 C．当S，接到接线柱1上，S，接到接线柱2上，电热器提供的发热功率为低档 D．当S2接到接线柱2上，S1接到接线柱1上，电热器提供的发热功率为高档 10．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．R1的阻值为40Ω C．当R2的电阻为30Ω时，滑动变阻器的电功率最大 D．电流为0.6A时，1min内电流通过R1产生的热量是10.8J 二、填空题（24分） 11．电热器是利用电流的效应制成的。一电热器接在220V的电路中，通过的电流是0.5A，通电10s电流做的功是J。 12．如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关后电流表、的示数如图乙和图丙所示，定值电阻的阻值为30Ω，则电源电压为　 　V，通电5min电流通过电阻产生的热量为　 　J。 13．在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的直流电动机接入图所示的电路（R0为电阻箱），电源电压恒为6V，调节电阻箱使其接入电阻为18Ω时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数是0.3A，则电动机线圈的电阻是 　 　Ω；断开开关，调节电阻箱使其接入电阻为4Ω，闭合开关，电动机正常转动，电流表的示数是0.8A，此时电动机两端的电压是 　 　V，100s内电流通过电动机产生的热量是 　 　J。 14．两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图，则A的阻值是　 　Ω．若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端，则总电流是　 　A，两个电阻A、B产生的热量之比是　 　． 15．在家庭电路中，某电热器有两根电阻丝和，若要烧开同一壶水，只用时需要24min，只用时需要12min，为使这壶水烧开所用的时间最短，和应　 　（选填“串联”或“并联”）接入电路，将壶内水烧开所需最短时间为　 　min（不计热量损失）。 16．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2为电热丝，其中R1=1050Ω，“加热”挡功率为968W。当开关接“2”时，电热壶为 　 　挡位，此时通电2min，电流通过R2产生的热量为 　 　。 三、作图题（8分） 17．（1）如图1所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：两灯并联，开关同时控制两灯，电流表测量所在支路电流，导线不能交叉； （2）如图2所示的电路中，在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号，使开关闭合后，电流方向如图所示，且两灯串联连接； （3）如图3所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 18． 如图是“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，请在答题卡的虚线框内画出与之对应的电路图 四、实验探究题（24分） 19．小明同学为了探究通电导体产生热量的影响因素，做了如图所示的实验。甲、乙两个相同的容器中密封着等量的空气，R1、R2、R3分别为阻值不变的电阻丝。 （1）实验中通过观察U形管中液面的　 　来体现导体产生热量的多少，这种研究问题的方法是　 　； （2）实验中电阻丝R3的作用是　 　； （3）通电一段时间后，通过对比观察可知，　 　（填“甲”或“乙”）容器中的电阻丝产生的热量多。由此可得出的结论是　 　； （4）若通过电阻丝R1的电流为2A，通电时间为20s时，电阻丝R2产生的热量为　 　J。 20．小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小。 （1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于　 　。 （2）实验中，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是　 　。 21．小明猜想电流通过导体产生的热量由于电流、电阻和通电时间有关．为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的实验器材有：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；绝热的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值是10Ω，插在盒中温度计的量程是0﹣100℃；导线若干． （1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整． （2）记录的实验数据如下表 ①分析表中数据，得到的探究结论是　 　 ②从表格中提取的能得出该结论的信息是　 　 ． （3）实验结束后，小明为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温… 指出改动后方案的两点不足（可以结合原文案的实验数据） ①　 　 ． ②　 　 ． 五、计算题（24分） 22．洗碗机是自动清洗餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，热水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图象，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），设水箱中水的初温为20℃，加热效率为80%。 （1）不计水的电阻，求发热电阻R。 （2）该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能是多少焦？ （3）已知人工洗一次碗用20kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约　 　千克的水。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小， 因为Q放=W=t，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项． 故选D． 【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据Q放=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系． 2．【答案】B 【解析】【解答】解：电炉、电饭锅、电熨斗是根据电流的热效应工作的，它们把电能主要转化为内能； 电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力的作用而工作的，电动机工作时主要把电能转化为机械能，B符合题意． 故答案为：B． 【分析】利用电热工作的有电炉、电饭锅、电熨斗等，电动机是把电能转化为机械能. 3．【答案】B 4．【答案】A 【解析】【解答】 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q = I2Rt；为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量(能量)的单位。 故选：A。 【分析】 在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、 电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。 5．【答案】D 【解析】【解答】A．图甲是奥斯特实验，验证了通电导线周围存在磁场，在磁场的作用下，小磁针发生偏转，根据力的作用是相互的，所以小磁针对通电导线也有力的作用，故A错误； B．图乙装置中有电源，通电导体在磁场中受力运动，而发电机的原理是电磁感应现象，故B错误； C．图丙装置中，变量为电阻的阻值，可用来探究电热与电阻大小的关系，而不是与电流大小的关系，故C错误； D．图丁装置中，导体接入电路的长度可以发生变化，所以可用来探究导体长度对电阻大小的影响，故D正确。 故选D。 【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息； 2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转； 3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机； 4、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。 6．【答案】A 【解析】【解答】图中甲和乙串联后再和丙并联，通过甲和乙的电流相等，乙的电阻大于甲的电阻， 据焦耳定律，Q Rt，通电时间相同时，Q甲 Q乙； 据欧姆定律，丙的电阻小于甲和乙的总电阻，则通过丙的电流大于乙的电流，故Q丙 Q乙，综合分析得出，h甲＜h乙＜h丙. 故答案为：A. 【分析】由图知，甲、乙中的电阻串联后，再与丙中电阻并联，它们的通电时间相等，根据Q=I2Rt比较它们产生热量的关系，由此可知空气吸收热量的多少，从而判断U型管中两侧的液面高度的大小． 7．【答案】B 8．【答案】C 【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2首首相连，尾尾相接属于并联。 A．各支路电压等于电源电压，根据并联分流可知，故A错误； B．根据电功率公式计算两个电阻的电功率为比，故B错误； C．根据W=Pt计算相同时间内通过R1、R2的电流所做的功之比为 故C正确； D．由C分析可知相同时间内R1、R2产生的热量之比 故D错误。 故选C。 【分析】并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流； 并联分流：用电器并联时，其两端电流和电阻成反比，所以I1：I2=R2： R1； 电功率的计算：公式为P=UI=。 9．【答案】D 【解析】【解答】A.当S2断开，S1接到接线柱1上，电阻串联，电功率最低，A不符合题意； B.当S2断开，S1接到接线柱2上，此时R1接入电路中，功率为中档，B不符合题意； CD. 当S2接到接线柱1上，S1接到接线柱2上 ，电阻并联接入电阻，此时是最高档，C不符合题意；D符合题意。 故答案为：D. 【分析】根据电阻的连接方式判断档位，串联电阻越多，功率越低，并联电阻越多功率越高。 10．【答案】C 11．【答案】热,1100 12．【答案】3；180 13．【答案】20；2.8；128 14．【答案】5；0.9；2：1 【解析】【解答】解：（1）由图象可知，两元件为定值电阻，且当UA=UB=3V时，IA=0.6A，IB=0.3A， 由I= 可得，两元件的电阻： RA= = =5Ω，RB= = =10Ω．（2）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，将A和B并联后接在电压为3V的电源两端时，UA=UB=3V， 由图象可知，IA=0.6A，IB=0.3A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过A和B的总电流： I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A．（3）根据公式Q=I2Rt，通电时间相同时，两电阻产生的热量之比： QA：QB=IA2RAt：IB2RBt= = ． 故答案为：5； 0.9； 2：1． 【分析】（1）由电路图可知，两电阻的U﹣I图象为一次函数，则元件A和元件B为定值电阻，再根据图象读出任意一组电压和电流值，根据欧姆定律求出两元件的阻值；（2）两电阻并联时两端的电压相等，根据图象读出通过的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流；（3）根据公式Q=I2Rt可计算两个电阻产生的热量之比． 15．【答案】并联；8 16．【答案】保温；240J 17．【答案】（1） （2） （3） 【解析】【相接】（1）依题意可知两灯并联，开关位于干路上，电流表和串联，据此作图： （2）左侧空缺处与串联，只能为电源，如果为电压表，则该支路断路，右侧空缺处是电压表，根据电流方向可知电源上端为正极，下端为负极，如图所示： （3）探究电流产生的热量与电流大小的关系，变量为电流，所以右侧两个的电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻丝串联，如图所示： 【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路； 2、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。 （1）依题意可知两灯并联，开关在干路上，电流表在支路上，如图所示： （2）左侧空缺处与串联，不可能是电压表，否则电路断路，所以左侧空缺处是电源，右侧空缺处是电压表，再根据图中电流方向可知电源上端为正极，下端为负极，如图所示： （3）探究电流产生的热量与电流大小的关系，应控制左右容器中电阻丝的阻值相同，而电流不同，所以右侧两个的电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻丝串联，如图所示： 18．【答案】 【解析】【解答】解：由实物图可知，电流从正极出发，经开关S开始分支，一支经电阻R乙、电流表A2、滑动变阻器；另一支经电阻R甲、电流表A1，然后两支电流汇合后共同回负极，如图所示： 【分析】电流产生热量的多少，我们通过肉眼是看不出来的，可以通过转换法来得出电流产生热量的多少；由图可知，两电阻并联，开关S控制干路，电流表A1与电阻R甲串联，电流表A2与电阻R乙串联，然后根据实物图可画出电路图．本题考查根据实物图画电路图的能力，能正确识别电路的连接方式是画电路图的前提． 19．【答案】（1）高度差；转换法 （2）使通过电阻丝R1和R2的电流不相等 （3）甲；当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 （4）200 20．【答案】（1）煤油比热容小 （2）电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多 【解析】【解答】(1)质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大。为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油。(2)铜丝和镍铬合金丝串联在电路，电流和通电时间相同，镍铬合金丝电阻大，电流通过镍铬合金丝产生热量多，温度计升高，所以由此得出的实验结论是：电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。 故答案为：(1)煤油比热容小；(2)电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。 【分析】（1）质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大. （2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多；在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多. 21．【答案】（1） （2）电流通过导体产生的热量与电流有关；通电时间和电阻一定时，电流越大，导体产生的热量越多 （3）改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的量程，无法完成实验；改动后，前一次实验的末温并不是下一次实验的初温，所以初温记录有误　 【解析】【解答】（1）滑动变阻器串联在电路中，接线“一上一下”所接电路如图： ；（2）①由数据分析可知，电阻相等，通电时间相等，电流越大，盒内空气升高的温度越高，说明电流越大产生的热量越多，故可以得出结论是：电流通过导体产生的热量与电流强弱有关；②通过表格中数据分析可得出：在通电时间和电阻一定时，电流越大，产生的热量越多；（3）实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温；根据原实验数据可知，若把上一次末温作为下一次的初温，则改动后导致第三次实验的末温会超出温度计的量程，无法完成实验；改动后，前一次实验的末温并不是下一次实验的初温，所以初温记录有误．另外在两次实验之间调节滑动变阻器使得电流达到预设值过程中，盒内的空气温度还在上升． 故答案为：(1). ； (2). 电流通过导体产生的热量与电流有关 (3). 通电时间和电阻一定时，电流越大，导体产生的热量越多　 (4). 改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的量程，无法完成实验　； (5). 改动后，前一次实验的末温并不是下一次实验的初温，所以初温记录有误。 【分析】此题主要考查学生对于焦耳定律的理解和掌握，涉及到电路的连接（滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下）、控制变量法的应用及实验数据的分析（分析表格数据，抓住不变量，分析变量，通过现象分析得出结论）. 22．【答案】（1）解：由图乙可知，洗碗机加热时的功率P加热＝1000W， 由P＝UI＝ 可得，发热电阻的阻值： R＝ ＝ ＝48.4Ω 答：发热电阻为48.4Ω （2）解：洗碗机注水时不消耗电能， 由图乙可知，洗碗机加热时的功率为1000W，工作的时间为21min，洗碗机加热时消耗的电能： W加热＝P加热t加热＝1000W×21×60s＝1.26×106J， 洗碗机清洗喷淋时的功率为120W，工作时间为60min，洗碗机清洗喷淋时消耗的电能： W清喷＝P清喷t清喷＝120W×60×60s＝4.32×105J， 洗碗机排水的功率为60W，工作的时间为1min， 由P＝ 可得，洗碗机排水时消耗的电能： W排＝P排t排＝60W×60s＝3.6×103J， 该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能： W＝W加热+W清喷+W排＝1.26×106J+4.32×105J+3.6×103J＝1.6956×106J 答：该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能是1.6956×106J （3）12 【解析】【解答】（3）由η＝ ×100%可得，加热过程中水吸收的热量： Q吸＝W加热η＝1.26×106J×80%＝1.008×106J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水箱注满水时水的质量： m水＝ ＝ ＝8kg， 人工洗一次碗用20kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约水的质量： △m＝m水′﹣m水＝20kg﹣8kg＝12kg。 【分析】（1）根据 P＝UI＝ 求出发热电阻的阻值. （2）结合P-t图像，洗碗机注水时不消耗电能，根据图乙得出洗碗机加热、清洗喷淋、排水时的功率和工作时间，根据W=Pt求出它们消耗的电能，然后求出该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能. （3）根据η＝ ×100%求出加热过程中水吸收的热量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水箱注满水时水的质量，人工洗一次碗用的水减去水箱注满时水的质量即为一次可以节约水的质量. 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $