2020-2021中考物理提高题专题复习焦耳定律的应用问题练习题附详细答案

1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1 如图 (甲 )所示，两电热丝 R121与 R 并联， R 20，电源电压保持不变，闭合开关，电流表 A1 和电流表 A2 表盘指针均指如图(乙 )所示位置，则以下判断不正确的是（）A R1: R2 5： 1B电源电压是 10 VC R2 的电功率是 20WD R1 工作 2 分钟所放出的热量为600J【答案】 A【解析】【详解】由电路图可知， R1 与 R2并联，电流表A1测干路电流，电流表 A2 测 R1 支路的电流；B因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，电流表 A1 的量程为 0 3A，分度值为0.1A，干路电流 I=2

2、.5A，电流表 A2 的量程为0 0.6A，分度值为 0.02A，通过 R112的电流：的电流 I =0.5A，根据并联电路的电流特点可得，通过RI 2II12.5A 0.5A 2A ，U因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I可得，电源的电压：RUI 1R10.5A20 10V，故 B 正确，不符合题意；A则 R2 的阻值：R2U10VI 2=5 ，2A则R1： R220：5 41：，故 A 错误，符合题意；2C R 的电功率：P2UI 210V2A20W ，故 C 正确，不符合题意；D R1 工作 2 分钟所放出的热量：Q1 I12 R1t0.5A220 260s600J ，故 D 正

3、确，不符合题意。2 图中电源电压保持不变，灯泡标有6V，3W 字样，当开关s 闭合时 .灯泡 L 正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=_ .通电 10s. R 产生的热量为 _J.【答案】 2018J【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 时，灯 L 正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则I=0 8A，由 P=UI 可知，灯泡中的电流：IL =P 额 /U 额 =3W/6V=0. 5A，根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流:IR=I-IL =0. 8A-0. 5A=0. 3A，由 I=U/R 得 , 电阻 :R=U/IR=6V/03A=20；通电

4、1min 电阻 R 产生的热量：Q=W=UIRt=6V0 3A 10s=18J。3 小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图象可知定值电阻1 的R阻值是 _实验时，电源电压保持5 V 不变，当滑片P 位于 a 端时，由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_1内产生的热量为_W此时，电阻 R 在 10 minJ【答案】 100.460【解析】【分析】【详解】当 P 在 b 端时R2=0，此时电压示数和电流示数最大，且均为R1的数据，所以 R1 的阻值为： R1=U 总=5V=10 a端时，R2两端电压U2

5、=U 总 -U1=5V-I0.5A当滑动变阻器的滑片移到1V=4V，由图象知，当R 的电压是1V 时，电流为0.1A，根据串联电路的电流处处相等，1I =I =0.1A， P =U I =4V 0.1A=0.4W， Q =W =U It=1V 0.1A 600s=60J。2122 21114 家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是_，正常工作吹热风5min 电热丝产生的热量是_J。【答案】552.64510【解析】【详解】(1)1 由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为 120W ，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电

6、热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：P电热丝P热PM1000W120W880W；并联电路中各支路两端的电压相等，由PU2可得电热丝的电阻：RU 22220VR电热丝55；P电热丝880W2 电吹风正常工作且吹热风时， 5 分钟内电流通过电热丝产生的热量：QWPRt880W560s2.64105 J 。5 如图所示当甲电路中的开关S 闭合时，两个电压表所选量程不同，测量时的指针位置均为如图乙所示，则电阻R1两端的电压为_V R1 R2 =_R1R2并联在电， ，当电阻、路中时，在相同的时间内电流通过R1、 R2 所产生的热量之比Q1 Q2=_。【答案】 104： 1

7、1：4【解析】【详解】12 从图甲可以看到，开关S 闭合时，电压表 V1 测的是电源电压，示数较大，电压表V2测的是 R2两端的电压，示数较小，因为测量时的指针位置均为如图乙所示，那么电压表1V的量程应该是0 到 15V，它的读数是12.5V，电压表 V2 的量程应该是 0 到 3V，它的读数是2.5V，根据串联电路电压规律可知，电阻R1 两端的电压为U 1U - U 212.5V - 2.5V10V电阻 R1 大小是U 110VR1II电阻 R2 大小是U 22.5VR2II那么10V2.5V4：1R1： R2：II3 当电阻 R1、 R2 并联在电路中时， R1 、R2 两端的电压是相同的

8、，在相同的时间内电流通过12所产生的热量之比是R 、 RQ1：Q2U 2U 211R2：R11：4R1t： tR1：R2R26 电烙铁和电风扇上都标有“ 220V 60W ”的字样，使它们分别在额定电压下工作相同的时间。以下判断中正确的是A它们在工作时通过的电流一定相等B它们在工作过程中消耗的电能一定相等C它们在工作过程中产生的电热一定相等D它们在工作过程中的电功率一定相等【答案】 ABD【解析】【详解】A根据 PUI 得它们在额定电压下工作时通过的电流相等，故A 正确；B根据 WPt 得它们在在额定电压下工作相同的时间消耗的电能相等，故B 正确；C电烙铁工作时主要把电能转化为内能，电风扇工作

9、时主要把电能转化为风能，所以它们在工作过程中产生的电热不相等，故C 错误；D它们在额定电压下工作的电功率都等于60W，故 D 正确。7 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气， U 形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）A该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系B将左边容器中的电阻丝换成10 的，可以探究电流产生的热量与电阻的关系C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多少的D通电一段时间后，左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A装置

10、中一个 5的电阻与两个 5的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I 右 =I 左两个 5 的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I 右=I1+I2两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1=I2所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A 正确；B将左边容器中的电阻丝换成10的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B 错误；C该实验装置是利用U 形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U 形管液面高度

11、差的变化来反映，故C 错误；D通过左边容器中的电阻丝的电流大，由Q=I2Rt 可知，左边电阻丝产生的热量多，温度升得较快，故D 正确。故选 AD。8 电阻 A 和 B 连接在某一电路，通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知（）A电阻 A 的阻值为5B当通过电阻B 的电流为0A 时，电阻B 的阻值为0C当电阻 A、 B 串联在电压为3V 的电源两端时，它们的电功率之比为PA : PB 1: 2D当电阻 A、 B 并联在电压为3V 的电源两端时， 5min 它们产生的电热之比 QA : QB 2 :1【答案】 ACD【解析】【分析】本题考查串联、并联电路的特点，电功率的计算，电热

12、的计算，应用I -U 图象和欧姆定律解题。【详解】A 由图象可知，电阻 A 、 B 的的电压为 3V 时，通过它的电流为I-U 图象是倾斜的直线，则两个都是定值电阻，当0.6A ，那么 A 的电阻A 两端U3V5R0.6 AI故 A 符合题意；B导体的电阻是其本身的一种性质，其两端有无电压，不会影响其电阻的大小，故B 不符合题意；C由图象可知，电阻A、 B 串联，电源电压为 3V时，通过电路的电流应该是0.2A ，此时A 、 B 两端的电压分别为1.0V 和 2.0V ，根据 P=UI得，各电阻的电功率之比为PA:PB =U A :U B=1.0V:2.0V=1:2故 C 符合题意；D当电阻A

13、 、 B 并联在电压为3V 的电源两端时，由图象可知，通过两电阻的电流分别为0.6A 和 0.3A ，根据 Q=UIt 得，在 5min 内，两电阻产生的电热之比QA :QB=I A :I B=0.6A:0.3A=2:1故 D 符合题意。故选 ACD 。9 如图，电源电压保持不变， R1=100拔至 b 时电压表的示数是拔至a，开关 S 闭合， S时的三分之一，则R2=_3 V，当开关S0拔至b时，R1在10 min内产；若电源电压为生的热量是 _J。【答案】 2060【解析】【分析】【详解】1 闭合开关 S，开关 S0 拨至 b 时，两电阻串联，电压表测R1 两端的电压；闭合开关S，开关 S

14、0 拨至a 时，两电阻串联，电压表测电源的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且开关S0 拨至 b 时电压表示数是拨至 a 时的三分之一，所以，两电阻两端的电压之比U1U 3 1U 2UU 32因串联电路中各处的电流相等，所以，由I U 可得，两电阻的阻值之比RU1R1 I U1 1R2U 2U 22I则 R2 的阻值R2 2R1 2 10 202 若电源电压为 3V，当开关 S0 拨至 b 时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流IU3V 0.1AR1R210 20R1 在 10min 内产生的热量Q1 I2R1t (0.1A)2 10 600s60J10 如图所示是研

15、究焦耳定律实验装置中的部分电路两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、 U 乙 以及它们在相同时间内产生的热量Q 甲 、 Q 乙 ，以下关系式中正确的是()A U 甲 = U 乙 ， Q 甲 = Q 乙BU 甲 Q 乙C U 甲 U乙 ， Q 甲 U 乙 ，Q 甲 Q【答案】 C【解析】【详解】由于两电阻丝串联，流过它们的电流I 相等，通电时间 t 相等，由题意知：R甲R乙 ，由U=IR 知： U 甲 U 乙 ；由焦耳定律Q=I2Rt 知： Q甲 Q乙 ；故选 C。11 如图，电源电压不变，R1 、 R2 是两个相同的电阻，当闭合开关S1

16、，断开S2 、 S3 ，通电10min ，电路产生的热量为Q；同时闭合S2 、 S3 ，断开S1 ，若要产生相同的热量Q，则通电时间为（）A2.5minB 10minC 20minD 40min【答案】 A【解析】【分析】【详解】由题可知， R1、 R2 是两个相同的电阻，设R1=R2 =R由图可知，当闭合开关S1232R，电源电压不变，由，断开 S 、S 时，两电阻串联，总电阻为焦耳定律可得，通电10min 电路产生热量Q= U 2 10 60s2 R闭合 S231时两电阻并联，总电阻为R ，产生相同热量，则、S ，断开S2U 22U 2tQ= R t=2RU22U2 10 60s=t2RR

17、t=150s=2.5min故选 A。12 如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝R1 、 R2 。关于此电路说法中正确的是A探究的是电流产生的热量与电压的关系B温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少【答案】 D【解析】【详解】A实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故 A 错误；B温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B 错误；C通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C 错误；D本

18、实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D 正确。13 a 和 b 两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示，下列说法正确的是()A将B将C将D将a 和 a 和 a 和 a 和b 串联接入电路中，a、 b 两端的电压之比是1：2b 串联接入电路中，a,b 消耗的功率之比是2： 1b 并联接人电路中，通过a、 b 的电流之比是1： 2b 并联接入电路中，相同时间内电流通过a、 b 产生的热量之比是4： 1【答案】A【解析】【详解】A由图可知若将a 和b 串联接入电路中，a、 b 两端的电压之比是1： 2，故A 正确；B由图可知若将a 和b 串联接入电路中，a、b 消耗的功率之比为P

19、a : PbU a I :U b IU a I : 2U a I A1: 2故 B 错误；C由图可知若将D由图可知若将a 和 a 和b 并联接人电路中，通过a、 b 的电流之比是2 ：1，故 C 错误；b 并联接入电路中，相同时间内电流通过a、 b 产生的热量之比为Qa: QbI a2 Ra t : I b2 Rb tUI at :UI bt2 :1故 D 错误。14 如图所示是“的实验装置。下探究在通电时间一定时，电流产生热量与哪些因素有关列关于此实验的一些描述，正确的是A在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C在甲图中，闭合开关一段时间后a

20、容器连接的U 型管液面高度差更明显D在乙图中，可得到结论：相同时间内，电流越大，容器内空气吸收热量越少【答案】 A【解析】【详解】A. 在甲图中，两个电阻串联，电流相等，电阻阻值不同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系，故 A 正确；B. 在乙图中，两个电阻阻值相同，电流不同，所以探究的是电流产生热量与电流的关系，故 B 错误；C. 在甲图中， a 容器中的阻值小于 b 容器中阻值，串联电路电流相同，由焦耳定律可知闭合开关一段时间后 a 容器内产生的热量小于 b 容器内，因此 b 容器内连接的 U 型管液面高度差更明显，故 C 错误；D. 在乙图中，探究的是电流产生热量与电流的关系，可得到结

21、论是相同时间内，电流越大，容器内空气吸收热量越多，故D 错误。15 电路两端电压增为原来的3 倍，电路的电阻降为原来的0.5 倍，在相同时间内，电流产生的热量是原来的（）A6 倍B 9倍C 18 倍D 1.5倍【答案】 C【解析】【详解】若原来电压为U、原来电阻为R，通电时间为t ，电流产生的热量为 Q WU 2t ，现在R的电压为 3U，电阻为 0.5R，通电时间为t，电流产生的热量为Q：3U2tQ0.5 R18QU 2；t1R故 C 正确。16 如图甲图是小灯泡 L 和电阻 R2 的 I-U 图象。将小灯泡L、电阻 R1 和 R2 接入乙图所示电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S1 时，

22、电流表示数为0.8A；只闭合开关 S3 时，小灯泡 L 的实际功率为 1.2W。下列说法正确的是 ( )A只闭合开关S3 时，小灯泡的电阻为5B只闭合开关S1 时，电路总功率为9.6WC R1 的电阻为5D所有开关都闭合，在15s 内电路中产生的总热量为3200J【答案】 C【解析】【分析】【详解】由图知，电阻 R2 为定值电阻，其阻值为U 14VR210I10.4A只闭合开关S1 时，电阻R1 与灯 L 串联，电流表测的是整个电路的电流，由甲图知，当I0.8A 时，灯两端的电压为U L4V，由此可得电源电压UU R1U L0.8A R1 4V当只闭合开关 S3时，电阻R与灯 L 串联，灯消耗

23、的实际功率为1.2W ，图甲知，当2U L2V 时， I 2 0.6A，灯消耗的功率为P U L I 22V 0.6A 1.2WR2 两端的电压为U 2I 2R20.6A 10 6V根据串联电路电压的特点，可知电源电压为U U 2 U L6V2V 8VA当只闭合开关3时，根据欧姆定律可得U，可得此时灯L 的电阻为SIRU L2V3.3RL0.6AI 2故 A 错误；B只闭合开关S1 时，电路中消耗的总功率为PUI8V0.8A6.4W故 B 错误；C将 U 值代入得8V0.8AR14V解得R15D所有开关都闭合时， R 和 R 并联，灯被短路，在15s 内电路中产生的总热量为12228VQU t

24、15s 288JR并103故 D 错误。故选 C。17 将阻值为 40 的电阻丝接在电源两端，通电 10 min ，电流产生的热量是31.5 10 J；若将阻值为 10 的电阻丝接入同一电源的两端，通电 20 min ，电流产生的热量是()A1.242 10JB3.75 10JC 7.523 10JD 6.0 10J【答案】 A【解析】【详解】将阻值 10的电阻丝接入同一电源两端，电源电压一定，设为U，由 QU 2t 可得： 40电阻丝产生的热量Q1U 2t1 ，RR110电阻丝产生的热量Q2U 2t2，R2Q1U 2t1t11010min1R1R2，则U 2R1t24020min8Q2Rt22即 Q28Q181.5 103 J1.2104 J ，故 A 正确为答案18 两根导线的电阻之比是3:4，通过的电流之比是4:3，在相同时间内两根导线中产生的热量之比为（）A1:1B4: 3C 3:4D16:9【答案】 B【解析】【分析】【详解】由题意可知R1 3I1 4t1 1R24 ， I 23 ， t21由 Q I2Rt 可得，在相同时间内产生的热量之比Q1 I2Rt231 42 421 1Q2 I R2t2341 3故选 B。19