初中物理焦耳定律中考精选试题含答案

焦耳定律

1电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（C）

A ?通过导线的电流小于通过电阻丝的电流

B .导线的绝热皮隔热

C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻

D ?导线散热比电阻丝快

2. 通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64 X04J的热量，它的电阻是（C）

A . 66 Q B. 6 600 Q C. 110 Q D . 220 Q

3. 某导体的电阻是10 Q通过3 A的电流时，1 min产生的热量是5 400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅.

4. 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V的电源两端时,

甲灯泡中通过的电流为0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是180J.

5. 采用如图所示的电路装置探究电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀,

使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少.

（1）开关S置于2（填“1或“ 2'挡时是高温烧煮档，它的功率是多大?

U220 V

(2)I= R1+ R2= =44 斜2 156 = 0.

Q = W= UIt = 220 V >0.1 A 600 s= 1.32 104 J

(3)P 保温=UI = 220 V >0.1 A = 22 W

U

2(220 V) 2

R 总'=_, 、/ = =2 000 Q

2 让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少. 此

时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶_（填左瓶”“瓶”或两瓶一样”）多.

6. 某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）.已知R1 = 44 Q R2= 2 156 Q.

ft比

*221) V-

⑵保温焖饭时电路中电流是多少? 10 min产生的热量是多少?

（3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施.

U1 2

解: (1)P 高温=R=

(220 V)

44 Q

2

-=1 100 W

P保温> (1 + 10%) 22 W>110%

R2 '= R 总'

—=2 000 & 44 Q= 1 956

Q

将R2换成阻值为1 956 的电阻

整合集训

1.下列用电器均标有“ 220 V 100 W，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是（A）

A ?电热水袋

B ?电视机

C.电风扇D ?白炽灯

B ?右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍

C ?右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍

D ?右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍

4?如图所示电路，电源电压恒为 6 V，定值电阻R1为10 Q滑动变阻器R2的规格为“ 20 Q0.5 A，‘电压表量

程为0?3 V，电流表量程为0?0.6 A .则（C）

1_1

*

——

A ?电压表测量的是电阻R1两端的电压

B .当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小

C.为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2?10 Q

D .当变阻器R2接入电路中的阻值是8 Q时，通电1 min电阻R1产生的热量是53.3 J

5?李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Q当电阻丝通过5 A电流时，30 s内产

生的热量是3X104J.

6. 一个额定功率为1 000 W的电热水壶装有1.5 kg初温为20 C的水.正常工作将水烧开（100 C ）所用时间为9 min，则水吸收的热量为 5.04 X05J,该电热水壶的效率为93.33%（计算结果保留两位小数）.［水的比热容为4.2 X03 J/（kg G）］

7. 把一个电阻为44 Q的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min产生的热量为6.6 >105J.连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况?若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾?因为此时连接处的

电阻更大（填更大”或更小”）

&图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为

0.8 A .则电阻R= 20__Q,通电10 s, R产生的热量为18J.

2?某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是（B）

I：

3?如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热），下列说法正确的是（C）

A ?两容器中电阻产生的热量相同

【实验步骤】

① 连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至

B(填字母)端，分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置；

② 闭合开关，通电t o 时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置； ③ 比较发现10 Q 电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高.

【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多. _

【交流反思】

方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻 璃管内液面上

升情况，得出结论.

方案二：用图乙所示装置替换图甲中对应装置 (图乙中两个烧瓶规格相同容积都为

500 mL)，按小柯的实验步骤

①②进行实验，得出结论.

以上两种方案，你认为较合适的是方案二. 11. 有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示.在 1个标准大气压下，它在

额定电压下加热

7 min 刚好把质量为

1 kg 、初温为20 C 的水烧开.[c 水=4.2氷03 J/(kg C 求：

额定电压

220 V 额定功率

1 000 W 频率

50 Hz

(1) 水吸收的热量是多少？

(2) 电热水壶在7 min 内所消耗的电能是多少？ (3) 由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为 198 V ，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需

要加热多少秒？(计算结果保留到整数)

解：⑴在1个标准大气压下水的沸点是

100 C,则水吸收的热量：

Q 吸=cm(t —10) = 4.2 氷03 J/(kg C ) >1 kg (<00 C — 20 C )= 3.36 X 05 J (2) 由P =学可得，电热水壶在 7 min 内所消耗的电能 W = Pt 时=1 000 W 7 X 60 s = 4.2 105 J

I I 2

(3) 要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，由 P = "R 可得，

电热水壶的电阻：

U 2 (220 V ) 2 R = r = = 48.4 Q

P 1 000 W

由W = Rt 可得，实际电压为198 V 时需要的加热时间： WR 4.2 105 J > 48.4 Q 锂=萨=(198 V ) 2 ~ 519 s

12.

某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻

R 0= 44 Q R = 2 156 Q 则当开

关置于2(填“1或“2”位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作

10 min 消耗的电能为6.6 >05J.

9?如图是 探究电流产生的热量与什么因素有关 ”的实验装置，请在虚线框内画出与之对应的电路图.

10.为探究 电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系 ”小柯用如图甲所示装置进行实验， 图中两个250 mL 的同规格烧瓶内装有等体积的煤油， 瓶塞上各插一根同规格的玻璃管， 瓶内连接的电阻丝的阻值分别为 5 Q 和10 Q.

屮

Z.

*伽7 -----------

13. 如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图， 电炖锅上有1 000 W 和400 W 两挡功率，挡位可自动调节.其

工作过程是：按下开关，自动选择 1 000 W 挡将汤煮至100 C,然后自动跳至 400 W 挡进行保温慢炖.设汤的初温 为20 C,质量为3 kg ，汤的比热容为4.0 X 03 J/(kg C ).求：

220 V

(1) 若电炖锅将汤从初温加热至 (2) R i 的阻值是多少？

(3) 电炖锅进入保温慢炖时，开关 解：(1)Q = cm At= 4.0 X 03 J/(kg W = Pt = 1 000 W >0 >60 s = 1.2 Q = 9.6 >°； J = 80% n W 1.2

X 06 J

U 2 (220 V ) 2 (2) R1= P = 1 000 W =

.

U 2

(1)

当气雾调节器 R 2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝

R 1的电阻值.

(2) 如果加热仓内冷水的温度为 20 C,用最大运行功率工作，经过 5 min 36 s 水沸腾产生蒸汽，求加热仓中水

的体积.[c 水=4.2 X 03 J/(kg °C-),卩水=1 >03 kg/m 3，电热丝R 1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压

] (3) 当滑片移到最右端时，气雾调节器 R 2的阻值为605 Q,加湿器以低气雾量工作.求此时电热丝 R 1的电功率 是多少瓦？ 24小时R 1消耗多少度电？(计算结果保留一位小数)

解：(1)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时，有

R 1连入电路

R 1= P =

(220 V

)2= 1 210 Q 40 W

(2)电热丝R 1产生的热量

Q 放=W = Pt = 40 W X 336 s = 13 440 J 由题意可得 Q 放=Q 吸=cm(t - t °)，加热仓中水的质量

Q 吸

m c (t —1)

= _____________ 13 440 J ____________ =4.2 X 03 J/ ( kg C) X (100 C — 20 C) =0.04 kg

加热仓中水的体积

V = m/ p= 0.04 kg/1 1> kg/m 3 = 4X10 5 m 3= 0.04 L (3)

当滑片移到最右端时，气雾调节器 R 2 = 605 Q

根据串联电路特点得 申=R 1= 12U Q 2

U 2 R 2 605 Q 1

又因为串联电路 U = U 1+ U 2,所以U 1= 2/3U

100 C 耗时20 min ，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少?

S 会自动跳至a ”或b ”哪个位置？试说明理由.

C-) >3 kg (000 C- 20 C ) = 9.6 X O 5 J 相6 J

(3) 会跳至b ,根据P = U ，总电阻变大，总功率变小，当开关跳至

b 时R 1、R 2并联，电路中电阻变大、功率变

R

小，电炖锅进入保温慢炖

14.电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示?电热器的 电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度?当加热仓中的水减少 到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中.

工作电压： 220 V

工作频率： 5 Hz 最大运仃功率: 40 W :

储水箱容量： 2.4 L

尺寸：高315 mm ，底部直径168 mm 满水工作时间：高气雾量 10 h ，低气雾量24 h

乩叫t￡

1WI

R i 消耗的功率

.U[ C 3U I 2 Pl = R 7_ ―R ——

（1）

如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶 _____ （填 左瓶”或 右瓶”内的电阻丝产生的热

量多.

(3x220 V ) 1 210 Q

2

-=17.8 W