中考物理總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)講解 第19講 焦耳定律（含16年中考）試題 新人教版

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第19講　焦耳定律 1．(2016揚(yáng)州)電爐中的電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是(C) A．通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流 B．導(dǎo)線的絕熱皮隔熱 C．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻 D．導(dǎo)線散熱比電阻絲快 2．(2016青島)通過(guò)一根電阻絲的電流為2 A，通電1 min產(chǎn)生了2.64104 J的熱量，它的電阻是(C) A．66 Ω B．6 600 Ω C．110 Ω D．220 Ω 3．(2016益陽(yáng))某導(dǎo)體的電阻是10 Ω，通過(guò)3 A的電流時(shí)，1 min產(chǎn)生的熱量是5__400J.請(qǐng)列舉一個(gè)生產(chǎn)或生活中利用電流熱效應(yīng)的例子：電飯鍋． 4．(2016德州)甲、乙兩燈泡中的電流與電壓變化的關(guān)系如圖所示，將甲、乙兩燈泡串聯(lián)后接在電壓為8V的電源兩端時(shí)，甲燈泡中通過(guò)的電流為0.5 A，此時(shí)乙燈泡1 min消耗的電能是180J. 5．(2016宜昌)采用如圖所示的電路裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”．接通電源，瓶?jī)?nèi)的空氣被加熱后膨脹，使U形管的液面發(fā)生變化，通過(guò)觀察U形管的液面變化情況比較出瓶?jī)?nèi)電阻絲的發(fā)熱多少． (1)如圖所示是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系，通電一段時(shí)間左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多． (2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi)，接通電源比較兩瓶?jī)?nèi)電阻絲發(fā)熱多少．此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“兩瓶一樣”)多． 6．(2016南京)某型號(hào)的電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)髶鹾捅貭F飯擋，其原理如圖所示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)．已知R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω. (1)開(kāi)關(guān)S置于2(填“1”或“2”)擋時(shí)是高溫?zé)髾n，它的功率是多大？ (2)保溫燜飯時(shí)電路中電流是多少？10 min產(chǎn)生的熱量是多少？ (3)若只要求保溫燜飯擋的功率提升10%，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算具體說(shuō)明改進(jìn)措施． 解：(1)P高溫＝＝＝1 100 W (2)I＝＝＝0.1 A Q＝W＝UIt＝220 V0.1 A600 s＝1.32104 J (3)P保溫＝UI＝220 V0.1 A＝22 W R總′＝＝＝2 000 Ω R2′＝R總′–R1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω 將R2換成阻值為1 956 Ω的電阻 整合集訓(xùn) 　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2016天門(mén))下列用電器均標(biāo)有“220 V　100 W”，在額定電壓下工作相同時(shí)間產(chǎn)生熱量最多的是(A) A．電熱水袋 B．電視機(jī) C．電風(fēng)扇 D．白熾燈 2．(2016嘉興)某同學(xué)為探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下電路圖，其中正確的是(B) 3．(2016孝感)如圖所示，兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，通電t秒后(兩容器都不向外放熱)，下列說(shuō)法正確的是(C) A．兩容器中電阻產(chǎn)生的熱量相同 B．右邊容器中空氣的溫度是左邊容器中空氣溫度的兩倍 C．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍 D．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的四倍 4．(2016重慶A卷)如圖所示電路，電源電壓恒為6 V，定值電阻R1為10 Ω，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20 Ω　0.5 A”，電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A．則(C) A．電壓表測(cè)量的是電阻R1兩端的電壓 B．當(dāng)變阻器R2的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變小 C．為了保證電路中各元件安全工作，變阻器R2接入電路的阻值范圍是2～10 Ω D．當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8 Ω時(shí)，通電1 min電阻R1產(chǎn)生的熱量是53.3 J 5．(2016邵陽(yáng))李師傅幫助學(xué)校設(shè)計(jì)了一臺(tái)電保溫箱，保溫箱電阻絲的阻值是40 Ω，當(dāng)電阻絲通過(guò)5 A電流時(shí)，30 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是3104J. 6．(2016株洲)一個(gè)額定功率為1 000 W的電熱水壺裝有1.5 kg初溫為20 ℃的水．正常工作將水燒開(kāi)(100 ℃)所用時(shí)間為9 min，則水吸收的熱量為5.04105J，該電熱水壺的效率為93.33%(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))．[水的比熱容為4.2103 J/(kg℃)] 7．(2016成都)把一個(gè)電阻為44 Ω的電爐接入電壓為220 V的電路中，通電10 min產(chǎn)生的熱量為6.6105J.連接家庭電路時(shí)，要注意檢查線路連接處接觸情況．若接觸不良，電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)更多，容易引起火災(zāi)．因?yàn)榇藭r(shí)連接處的電阻更大(填“更大”或“更小”)． 8．(2016安徽)圖中電源電壓保持不變，燈泡標(biāo)有“6 V　3 W”字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.8 A．則電阻R＝20__Ω，通電10 s，R產(chǎn)生的熱量為18J. 9．(2016蘭州)如圖是“探究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出與之對(duì)應(yīng)的電路圖． 解： 10．(2016衢州)為探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)熱的多少與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，小柯用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中兩個(gè)250 mL的同規(guī)格燒瓶?jī)?nèi)裝有等體積的煤油，瓶塞上各插一根同規(guī)格的玻璃管，瓶?jī)?nèi)連接的電阻絲的阻值分別為5 Ω和10 Ω. 【實(shí)驗(yàn)步驟】 ①連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至B(填字母)端，分別標(biāo)記兩燒瓶?jī)?nèi)玻璃管中液面的起始位置； ②閉合開(kāi)關(guān)，通電t0時(shí)間后，分別標(biāo)記此時(shí)兩燒瓶?jī)?nèi)玻璃管內(nèi)液面的位置； ③比較發(fā)現(xiàn)10 Ω電阻絲所在燒瓶?jī)?nèi)玻璃管中液面上升更高． 【推測(cè)結(jié)論】在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多． 【交流反思】 方案一：在前一次實(shí)驗(yàn)后，待玻璃管中的液面回到起始高度后，按小柯的實(shí)驗(yàn)步驟②再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較兩玻璃管內(nèi)液面上升情況，得出結(jié)論． 方案二：用圖乙所示裝置替換圖甲中對(duì)應(yīng)裝置(圖乙中兩個(gè)燒瓶規(guī)格相同容積都為500 mL)，按小柯的實(shí)驗(yàn)步驟①②進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論． 以上兩種方案，你認(rèn)為較合適的是方案二． 11．(2016南充)有一個(gè)電熱水壺，其銘牌數(shù)據(jù)如表所示．在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，它在額定電壓下加熱7 min剛好把質(zhì)量為1 kg、初溫為20 ℃的水燒開(kāi)．[c水＝4.2103 J/(kg℃)，電熱絲的阻值保持不變]求： 額定電壓 220 V 額定功率 1 000 W 頻率 50 Hz (1)水吸收的熱量是多少？ (2)電熱水壺在7 min內(nèi)所消耗的電能是多少？ (3)由于現(xiàn)在是用電高峰，電網(wǎng)中的實(shí)際電壓為198 V，要把同樣一壺水燒開(kāi)，若電熱水壺的熱效率不變，則需要加熱多少秒？(計(jì)算結(jié)果保留到整數(shù)) 解：(1)在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100 ℃，則水吸收的熱量： Q吸＝cm(t－t0)＝4.2103 J/(kg℃)1 kg(100 ℃－20 ℃)＝3.36105 J (2)由P＝可得，電熱水壺在7 min內(nèi)所消耗的電能 W＝Pt時(shí)＝1 000 W760 s＝4.2105 J (3)要把同樣一壺水燒開(kāi)，水吸收的熱量不變，若電熱水壺的熱效率不變，則消耗的電能相同，由P＝可得，電熱水壺的電阻： R＝＝＝48.4 Ω 由W＝t可得，實(shí)際電壓為198 V時(shí)需要的加熱時(shí)間： t′時(shí)＝＝≈519 s 12．(2016衡陽(yáng))某型號(hào)電飯鍋有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾蓚€(gè)擋位，其原理如圖所示，若已知電阻R0＝44 Ω，R＝2 156 Ω，則當(dāng)開(kāi)關(guān)置于2(填“1”或“2”)位置時(shí)為高溫?fù)?，?dāng)電飯鍋以高溫?fù)跽９ぷ?0 min消耗的電能為6.6105J. 13．(2016廣東)如圖所示是某品牌電燉鍋的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，電燉鍋上有1 000 W和400 W兩擋功率，擋位可自動(dòng)調(diào)節(jié)．其工作過(guò)程是：按下開(kāi)關(guān)，自動(dòng)選擇1 000 W擋將湯煮至100 ℃，然后自動(dòng)跳至400 W擋進(jìn)行保溫慢燉．設(shè)湯的初溫為20 ℃，質(zhì)量為3 kg，湯的比熱容為4.0103 J/(kg℃)．求： (1)若電燉鍋將湯從初溫加熱至100 ℃耗時(shí)20 min，在此過(guò)程中湯吸收的熱量是多少？電燉鍋的效率是多少？ (2)R1的阻值是多少？ (3)電燉鍋進(jìn)入保溫慢燉時(shí)，開(kāi)關(guān)S會(huì)自動(dòng)跳至“a”或“b”哪個(gè)位置？試說(shuō)明理由． 解：(1)Q＝cmΔt＝4.0103 J/(kg℃)3 kg(100 ℃－20 ℃)＝9.6105 J W＝Pt＝1 000 W2060 s＝1.2106 J η＝＝＝80% (2)R1＝＝＝48.4 Ω (3)會(huì)跳至b，根據(jù)P＝，總電阻變大，總功率變小，當(dāng)開(kāi)關(guān)跳至b時(shí)R1、R2并聯(lián)，電路中電阻變大、功率變小，電燉鍋進(jìn)入保溫慢燉 14．(2016宜昌)電熱加濕器靠電流的熱效應(yīng)工作，某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、外形、電路簡(jiǎn)化圖如圖所示．電熱器的電熱絲浸沒(méi)在加熱倉(cāng)的水中產(chǎn)生熱量，使加熱倉(cāng)中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度．當(dāng)加熱倉(cāng)中的水減少到一定程度時(shí)，自動(dòng)閥門(mén)智能打開(kāi)，水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入到加熱倉(cāng)中． 工作電壓：220 V 工作頻率：5 Hz 最大運(yùn)行功率：40 W 儲(chǔ)水箱容量：2.4 L 尺寸：高315 mm，底部直徑168 mm 滿水工作時(shí)間：高氣霧量10 h，低氣霧量24 h (1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí)，加濕器以最大運(yùn)行功率工作，求電熱絲R1的電阻值． (2)如果加熱倉(cāng)內(nèi)冷水的溫度為20 ℃，用最大運(yùn)行功率工作，經(jīng)過(guò)5 min 36 s水沸騰產(chǎn)生蒸汽，求加熱倉(cāng)中水的體積．[c水＝4.2103 J/(kg℃)，ρ水＝1103 kg/m3，電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓] (3)當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為605 Ω，加濕器以低氣霧量工作．求此時(shí)電熱絲R1的電功率是多少瓦？24小時(shí)R1消耗多少度電？(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)) 解：(1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí)，有R1連入電路 R1＝＝＝1 210 Ω (2)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量 Q放＝W＝Pt＝40 W336 s＝13 440 J 由題意可得Q放＝Q吸＝cm(t－t0)，加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量 m＝ ＝ ＝0.04 kg 加熱倉(cāng)中水的體積 V＝m/ρ＝0.04 kg/1103 kg/m3＝410－5 m3＝0.04 L (3)當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，氣霧調(diào)節(jié)器R2＝605 Ω 根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)得＝＝＝ 又因?yàn)榇?lián)電路U＝U1＋U2，所以U1＝2/3U R1消耗的功率 P1＝＝＝＝17.8 W 24 h消耗的電能W＝P1t＝17.810－3 kW24 h＝0.4 kWh