中考物理復習專項訓練：焦耳定律（原卷版）

專題12焦耳定律壓軸培優(yōu)專題訓織原卷

版）

考點1焦耳定律

i.如圖是研究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關的實驗，下列分析正確的是（）

15<1

甲乙

A.本次探究實驗中用到了控制變量法和等效替代法

B.此實驗必須把甲、乙兩圖接在電壓相同的電源兩端實驗結論才具有科學性

C.為了探究電熱與電流的關系，應該選擇乙實驗

D.通電相同的時間，甲裝置中左邊U形管的高度差更大

2.圖所示的是探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，電流產(chǎn)生的熱量通過

U形管中液面的來反映。在兩個密閉容器中裝有質量___（選填“相等”或

“不等”）的空氣，研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系時，應選用圖（選填“甲”

或“乙”）所示的裝置進行實驗。在圖乙中容器外并聯(lián)了一個阻值相同的電阻絲，其目

的是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與的關系。

3.為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關，王軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他

將兩根阻值不同的電阻絲（RI<R2）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃

管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。

(1)在這個實驗中，電流產(chǎn)生的熱量多少是通過體現(xiàn)出來的，

像這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“

(2)如圖甲所示的裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系;電阻絲R1和R2是—

聯(lián)的，其目的是o

(3)在裝置甲、乙的來兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況可探

究電流產(chǎn)生的熱量與的關系。

(4)在甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與氣球(填氣球字母標號)

相通的電阻絲產(chǎn)生熱量最多。

4.為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關，王軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他

將兩根阻值不同的電阻絲(RI<R2)分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃

管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。

(1)實驗中通過變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多

少。

(2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關系，電路中將兩根金屬絲串聯(lián)的目的

是相等。

(3)在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探

究電流產(chǎn)生的熱量與的關系。

(4)甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與氣球(填氣球字母標號)

相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多。

(5)電烘箱高溫和低溫兩擋的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實現(xiàn)的。由上

述實驗可知：低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要(填“長”或“短”)一些。

5.小桂和小林同學為了探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系”，設計了如圖甲和

乙所示的實驗電路。

圖甲圖乙

（1）實驗中通過觀察來判斷電流通過導體產(chǎn)生的熱量的多

少。

（2）通過實驗得到結論：在電流、通電時間相同的情況下，電阻越（選填“大”

或“小”），產(chǎn)生的熱量多。

（3）該實驗用到的實驗方法是：和轉換法。采用圖乙的連接方式，其目的是

為了。

（4）小桂同學想比較另兩個電熱絲A和B阻值的大小，利用圖甲的電路，用A、B分

別取代5。和10C,發(fā)現(xiàn)A電阻對應的液柱升高較快，則UAUB,RARB.（均

選填“>”、或“=”）

6.據(jù)《生活報》訊，2017年4月14日起，插線板新國家標準正式實施，要求插線板的插

孔須設置“保護門”，“保護門”可有效防止兒童將手指插入插孔而造成觸電事故，同

時可避免灰塵長期沉積而造成的內(nèi)部（選填“斷路”或“短路”）。在線材方面

要求：如果最大工作電流16A的延長線插座，導線的最小橫截面積由原來的Imn?增加

到l.Smn?.請你根據(jù)所學物理知識解釋增加導線橫截面積的好處。

考點2焦耳定律的應用

7.如圖所示，電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片P置于滑動變阻器的中點時，電壓

表的示數(shù)為4V；當滑片置于滑動變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)變化了2V,此后100s

內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為200J。下列結果正確的是（）

A.電源電壓為10VB.Ri的阻值為18Q

C.滑動變阻器R的最大阻值為9。D.R1先后兩次消耗的電功率之比4：3

8.某型號的電加熱器有高、低兩擋，其額定電壓為220V,內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻Ri、R2和

開關S1組成，其中Ri=44Q。在不拆解內(nèi)部電路的情況下，小華用圖甲電路對其進行測

試：先閉合S,電流表的示數(shù)為1A；再閉合Si,電流表的示數(shù)變?yōu)?A。則低溫擋工作

Imin產(chǎn)生的熱量為J,R2的阻值為Q；小華又增加了一個單刀雙擲開關

S2,利用原有元件對該電加熱器的內(nèi)部電路改裝，改裝后的電路如圖乙，要使改裝后的

電加熱器處于高溫擋，開關S1和S2的狀態(tài)應分別是;改裝

后高溫擋的功率提升%o

心卜

b

Ri

保蟹置。22M

甲乙

9.如右圖所示電路，各電阻阻值分別為R1=2(1,R2=3Q,R3=4Q,R4=6Q,在同一段時

Q1+QA

間內(nèi)放出的熱量分別為Ql、Q2、Q3和Q4,則」——-=

Q2+Q3

10.火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原

理圖。它有高、中、低三個加熱擋位，旋鈕開關可以分別置于“。和1”、“1和2”、

“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時，低溫擋功率為高溫擋功率的1，Ri為242C,

5

R2為60.5。。(忽略溫度對電阻的影響)

(1)請指出開關置于什么接線柱時，火鍋處于高溫擋？

(2)R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫擋正常工作時，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多

少焦耳？

(3)小明關閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨立工作，用高溫擋加熱湯液2分鐘，電

能表的表盤轉了81轉。請通過計算判斷此時電火鍋是否正常工作？[電能表的銘牌上標

有3000r/(kWh)]

11.隨著國家大力倡導共享經(jīng)濟，大量的共享單車和電動車出現(xiàn)在了馬路上。下表是一輛

共享電動車的銘牌上給出的技術參數(shù)。

車型整車質量|最大載重電動機輸出功率額定電壓額定電流

26寸電動車30kg120kg160W40V5.0A

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：

（1）該電動機正常工作10分鐘，線圈產(chǎn)生的熱量。

（2）該電動機線圈的電阻。

（3）該電動機正常工作時的效率。

12.如圖甲所示電路，電動機內(nèi)阻ro=O.5。；電源電壓U=3V,內(nèi)阻r=l。（電源可以等效

為圖乙中的理想電源和電阻的串聯(lián)）；閉合開關后，通過電動機線圈的電流為0.2A.則

電動機工作Imin時間內(nèi)：

——@-------

Uru,r

Ur$T卜0TH0-

甲乙

（1）電流通過電動機線圈產(chǎn)生的熱量；

（2）整個電路消耗的電能；

（3）電動機產(chǎn)生的機械能。

考點3電功與電熱的綜合計算

13.如圖甲所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖。圖乙是它的有關參數(shù)，它由加熱

和保溫兩種工作狀態(tài)（由機內(nèi)溫控開關So自動控制）。在用電高峰期，該飲水機的實際

工作電壓只有200V,加熱效率為80%.（c水=4.2Xl（）3j/（kg?℃）,p*=1.0X103kg/m3,

忽略溫度對電阻的影響）則下列說法正確的是（）

電熱飲水機

型號：XF-LS22額定加熱功率：1210W

HWVWVW\V

Ri容積：1.5L額定保溫功率：4QW

額定電壓：220V額定頻率：50Hz

A.溫控開關So斷開時為加熱狀態(tài)

B.根據(jù)有關參數(shù)可知，Ri的阻值為40。，R2的阻值為1210Q

C.當飲水機在用電高峰期給水加熱，它的實際功率為1000W

D.若在用電高峰期將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃,所需時間為504s

14.如圖所示是某“養(yǎng)生壺”工作電路圖.它有高溫、中溫、低溫三個擋位，其低溫擋的

功率為275W,其中Ri、R2為發(fā)熱電阻，R2=88C。則它的發(fā)熱電阻RI為Q,在

額定電壓下用高溫擋加熱3kg水，使其溫度從20℃上升到80℃,加熱過程中電流做的功

為

Jo[不計熱量損失，c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]

。220Va

15.小明家新買了一臺電熱水器，下表是該熱水器的一些技術參數(shù)。

FED-H50額定電壓

最大水量額定功率2000W

現(xiàn)將水箱中裝滿水，通電后正常工作40min,水溫從25℃升高到45℃.在此過程中，

求：

(1)熱水器中電熱絲在正常工作時的電阻值_____C；

(2)水所吸收的熱量________J.(c水=4.2X1()3J/(kg.℃)]

16.如圖所示是某品牌電燉鍋的內(nèi)部簡化電路圖，電燉鍋上有1100W和400W兩擋功率，

擋位可自動調(diào)節(jié)，其工作過程是：按下開關，自動選擇1100W檔將湯煮至100℃,然后

自動跳至400W進行保溫慢燉，設湯的初溫為20℃,質量為2.5kg,湯的比熱容為4.0X

103J/(kg。，求：

(1)若電燉鍋將湯從初溫加熱至100℃耗時15min,在此過程中湯吸收的熱量是多少？

(2)電燉鍋進入保溫慢燉時，開關S會自動跳至“a”或“b”哪個位置？試說明理由。

(3)R的阻值是多少？

17.下圖是某美發(fā)用電吹風電路原理圖，Ri、R2為電熱絲，M為電動機。閉合Si,開關S2

分別接通ab、be、cd時可實現(xiàn)冷風、暖風和熱風轉換。電吹風部分數(shù)據(jù)如下表。求：

(1)電熱絲R1的電阻值。

(2)已知R2阻值為44Q,求吹熱風時電吹風的額定功率。

(3)電吹風出風口的橫截面積為3義10Tn?,正常工作出風口風速為10m/s,則吹暖風

時，吹出來的風的溫度升高了多少？空氣的比熱容取1.0Xl()3j/(kg?℃),空氣的密度

取l.Okg/n?,不計熱量損失。

額定電壓220V

額定冷風暖風熱風

功率88W638W

220V_5―?0R。氐

18.如圖1甲是一臺常用的電熱飲水機，乙圖是它的電路原理圖，如表是它的銘牌數(shù)據(jù),

電路的工作原理是S是溫控開關，Ri是加熱電阻，R2是定值電阻。當溫控開關S接a時,

R1接入電路，電路處于加熱狀態(tài)；當達到一定溫度時，溫控開關S自動從a切換到b,

電路處于保溫狀態(tài)，（R1R2阻值不隨溫度變化而變化）

水桶容量20L

熱水箱容量1L

額定電壓220V

額定加熱功率440W

額定保溫功率44W

（1）根據(jù)上述要求，請在圖乙中將電路圖連接完整。

（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大?

（3）保溫功率是指整個電路消耗的功率。飲水機正常工作時，在保溫狀態(tài)下，R1的功率

是多少？

（4）飲水機正常工作時，將熱水箱中的水從10℃加熱到98℃,需要20min.求此加熱

過程中，飲水機的加熱效率？

（5）在用電高峰期，讓飲水機單獨工作加熱水，觀察標有“3000R/kW?h”字樣的電能

表在6min內(nèi)轉盤轉了120轉，則此時飲水機的實際加熱功率為—W,實際電壓

額定電壓（選填“>”“=”“<”），原因

是O

（6）如圖2所示是電熱飲水機的三腳插頭和三孔插座。插頭上標有字母E的導線要和飲

水機的相連；飲水機正常工作時插頭上標有字母L、N的兩腳間的電壓是

Vo

考點4探究影響電流通過導體時產(chǎn)生熱量的因素

19.如圖所示是“探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關”的實驗裝置。兩

個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法錯誤的是（）

甲乙

A.U形管液面高度變化是因為容器中氣體熱脹冷縮的緣故

B.通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大是通過做功的方式改變的

C.圖甲中，通電一段時間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2

D.圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少跟電流大小的關系

20.（1）甲圖是小劉完成“探究物質吸熱升溫的屬性”實驗裝置，實驗中，沙子和水吸熱

的多少是通過（填”溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）來反映的，關于該實驗

的變亮控制包括：采用相同的加熱方法（如酒精燈火焰的大小，與燒杯底的距離，相同

的燒杯）、相同。

（2）乙圖是小紅探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”實驗裝置，她發(fā)現(xiàn)（填

“A”或"B”）燒瓶中溫度計的示數(shù)升高較快，這表明：在和通電時間相同的情

況下，導體的電阻越,產(chǎn)生的熱量越多，為了使看到的現(xiàn)象更明顯，小紅把實驗

裝置作了一些改動，將瓶中煤油加滿，用細玻璃管代替溫度計做實驗，過了一段時間，

看到細玻璃管內(nèi)的液面明顯上升，下列哪個實驗中也用到這種方法

A.將不同的電阻絲分別接到同一電路中，通過比較電流的大小來比較電阻的大??；

B.將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動；

C.讓不同的紙錐從相同高度同時下落，通過落地的先后判斷運動的快慢。

甲

21.某學習小組在老師的指導下，探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關。

他們用的實驗器材如圖所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平,

兩個密閉容器中都有一段電阻絲。

（1）透明容器中密封一定量的空氣的優(yōu)點是;實

驗中通過觀察U形管液面高度的變化，可以比較電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少，這種方

法叫。

（2）圖甲中將兩段阻值不同的電阻絲（填電路連接方式），是為了研究電流產(chǎn)

生的熱量與的大小的關系，這種研究方法叫法。

（3）將圖甲閉合開關，通電一段時間后，（填“左”或“右”）側U形管中液面

高度變化大；通電一段時間后，若發(fā)現(xiàn)圖甲中的U形管的液面高度幾乎不變，出現(xiàn)該現(xiàn)

象的原因可能是。

（4）讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和

這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）.移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路

中，重新做這個實驗。此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，

觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結論是

22.小明和小麗利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。

（1）如圖所示，質量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段材料與長度均相同的金屬絲，已知

甲電阻比較小，則兩根金屬絲中橫截面積較大的是（選填“甲”或“乙”）；

（2）實驗中，小明和小麗發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高較快，這表明：在和—

—均相等的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越；

（3）小明提議利用該裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他們應將其中

一燒瓶中的煤油換成質量、溫度均相等的水，并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻

水和煤油吸熱的多少是通過來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時

間”）；實驗發(fā)現(xiàn)水的溫度上升得慢，表明的比熱容比較小。

23.小羅和小蘭想利用如圖所示的裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。兩瓶

煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，燒瓶B中的金屬絲是鑲銘合金

絲，電阻比較大的是