全國備戰(zhàn)中考物理焦耳定律的應(yīng)用問題的綜合備戰(zhàn)中考模擬和真題匯總及詳細答案

1、一、初中物理焦耳定律的應(yīng)用問題1 在相等的時間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量少，則（）A甲的電阻一定比乙的小B通過甲的電流一定比乙的小C甲兩端的電壓一定比乙的小【答案】 DD甲消耗的電功率一定比乙的小【解析】【分析】【詳解】由焦耳定律可知電熱絲產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時間有關(guān)。ABC僅知道通電時間相同、電熱絲甲放出的熱量少，不能直接判定電阻、電流與電壓的大小，故 ABC不符合題意；D在相等的時間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量少，即電熱絲甲消耗的電能較少，W根據(jù) P可知，甲的功率小，故D 符合題意。t故選 D。2 有一臺電動機，額定電壓3V，額定電流1A，電動機線圈電阻0.5 。

2、這臺電動機正常工作 1min ，消耗的電能為 _J。產(chǎn)生的熱量為 _J，輸出的機械能為 _J。【答案】 180 30 150【解析】【分析】根據(jù) W =UIt ，求出消耗的電能；根據(jù)QI 2 Rt 求出在 1min 內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量；消耗的電能減去產(chǎn)生的熱量即為電動機獲得的機械能。【詳解】1 這臺電動機正常工作，電動機1min 消耗的電能WUIt3V1A60s180J2 產(chǎn)生的電熱22QI Rt （1A）0.560s30J3 輸出的機械能W機械WQ180J30J150J【點睛】本題考查了電動機產(chǎn)生熱量、電功、輸出機械能的計算，關(guān)鍵是知道只有在純電阻電路中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。3 從產(chǎn)品說明書得

3、知，一臺“6 V3 W”的迷你型小風(fēng)扇，電動機線圈阻值0.1 ，則小風(fēng)扇正常工作2min 電動機線圈產(chǎn)生的熱量為_J?！敬鸢浮?3【解析】【分析】【詳解】電路中線圈的電流為P3WI0.5AU6V電路中通過線圈的電流為產(chǎn)生的熱量為Q=I2 Rt=(0.5A) 2 0.1 2 60s=3J4 將阻值為R 甲=40 和 R 乙 =10 的兩個電阻串聯(lián)后接在電源上，相同時間內(nèi)，兩電阻中產(chǎn)生熱量較多的是_。若將兩電阻并聯(lián)后接在4 V 的電源上，1 min內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的總熱量為_J?！敬鸢浮縍 甲120【解析】【分析】【詳解】1 已知 R 甲 R 乙，根據(jù)焦耳定律 Q= I 2Rt ，兩個電阻串聯(lián)后，通過

4、的電流相等，相同時間內(nèi)，電阻 R 甲 產(chǎn)生熱量較多。2 兩電阻并聯(lián)，由 Q= I 2 Rt , I= U 得，RU 2t2U2t =2Q甲 = 4V60s =24J， Q乙 =4V60s =96JR甲40R乙10共產(chǎn)生的熱量Q= Q甲 + Q乙 =24J+96J=120J5 如圖所示，燈泡L 上標(biāo)有 “6 V 6 W字”樣 (不計燈絲電阻的變化)。電源電壓6 V且保持不變。定值電阻R40。只閉合開關(guān)S1 和S3，電阻R 在100 s 產(chǎn)生的熱量是_J；電路在工作狀態(tài)下整個電路消耗的最小功率是_W?！敬鸢浮?00.78【解析】【詳解】1 只閉合開關(guān)S1 和 S3 ，定值電阻R和燈泡L 并聯(lián)接在電

5、路中，定值電阻R 兩端的電壓U RU6V那么電阻 R 在 100 s 產(chǎn)生的熱量是226VQU R t100s 90JR40U22 電路在工作狀態(tài)下整個電路消耗的功率最小，根據(jù)P可知，要求總電阻最大；燈R泡 L 的電阻是U L226VRL6PL6W當(dāng)電阻 R 與燈泡 L 串聯(lián)在電路中時，此時電路中的電阻最大，只需要閉合開關(guān)S2 ，這種情況下電路消耗的最小功率是U 2U 226VPR RL0.78WR總40 66 兩定值電阻RA和 RB 中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示，若將兩電阻串聯(lián)在電壓為3V 的電源兩端，電路的總功率為_W，通電一段時間后，AB產(chǎn)生的熱量之比是R和 R_ 【答案】 0.6

6、1：2【解析】【分析】【詳解】由圖象知，U=3V 時， IA=0.6A， IB=0.3A，根據(jù) RU，電阻IRAU3VI A5，0.6ARBU3VI B10，0.3A兩電阻串聯(lián)時，電路總電阻R=RA+RB=5 +10 =15，電路總功率U 2(3V)2P150.6W ；RA、 B 兩電阻串聯(lián)流過它們的電流I 相等，通電一段時間產(chǎn)生的熱量之比QAI 2 RAtRA51QBI 2 RBtRB1027 有甲乙兩臺電暖器，甲的額定功率為1200W，乙的額定功率為800W ，下列說法正確的是A甲實際消耗的的電能可能比乙少B電流通過甲做的功一定比乙多C正常工作時，甲消耗電能比乙快D電流通過甲和乙做功一樣快

7、【答案】 AC【解析】【詳解】AB 甲的功率大于乙的功率，只能說甲做功快，不能說電流通過甲做功多；當(dāng)甲的工作時間遠小于乙的工作時間時，甲消耗的電能可能比乙少，電流通過甲做的功可能比乙少，故A 正確， B 錯誤；CD、甲的功率大于乙的功率，說明電流通過甲做功快，在相同的時間內(nèi)，甲消耗電能多，故 C 正確， D 錯誤。8 如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R的滑片 P 在 a 點時，電流表示數(shù)為0.5A，將滑片 P 從 a 點移動到最右端的過程中，通過滑動變阻器的電流隨電阻變化圖像如圖乙所示，則下列選項正確的是（）A電源電壓為5VB R 的阻值為15C 10s 內(nèi)定值電阻R

8、產(chǎn)生的電熱為9JD若無論怎樣移動滑片，電流表有示數(shù)且保持不變，則一定是R斷路【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A由圖乙可知，當(dāng)滑片P 在 a 點時， R=10 ，電流 I1=0.3A，此時滑動變阻器的電壓 U1 I 1R 0.3A 10 3V滑動變阻器與定值電阻并聯(lián)，所以滑動變阻器的電壓等于電源電壓UU 13V故 A 錯誤；B滑動變阻器R的滑片 P 在 a 點時，電流表示數(shù)為0.5A，此時定值電阻的電流I 2II10.5A0.3A 0.2A定值電阻的電阻 RRU3V15I 20.2A故 B 正確；C 10s 內(nèi)定值電阻 R 產(chǎn)生的電熱為QI 22Rt215 10s 6J0.2A故 C 錯誤；

9、D若無論怎樣移動滑片，電流表有示數(shù)且保持不變，有可能是R斷路，也有可能是滑動變阻器 R兩個下接線柱接在電路中，故D 錯誤。故選 B。9 有許多重大火災(zāi)都是因用電線路連接處接觸不良所造成的，當(dāng)線路連接處接觸不良時，該處的電阻將 _（減小增大不變），在該接觸處就會局部過熱引起升溫，接觸處的電阻又將隨著溫度的升高而_（減小增大不變），從而形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán)，以致引發(fā)火災(zāi)【答案】增大增大【解析】【分析】【詳解】當(dāng)線路連接處接觸不良時，該處的電阻會增大；利用焦耳定律分析接觸處局部過熱，而金屬電阻的阻值隨溫度升高而增大，據(jù)此分析電路連接處與原來相比，由于接觸不好，電流通過時受到的阻礙作用增大，因

10、此電阻增大；連接處相對于其他地方電阻增大，根據(jù)焦耳定律 Q=I2Rt，在電流相同、時間相同的情況下產(chǎn)生了更多的熱量，因此導(dǎo)致局部溫度升高，而金屬導(dǎo)線的電阻隨溫度的升高而增大，電阻增大，產(chǎn)生的熱量更多，溫度升得更高，以致惡性循環(huán)引發(fā)火災(zāi)10 新的國家標(biāo)準對延長線插座配用的導(dǎo)線橫截面積要求做了修改，額定電流16A的延長線插座，導(dǎo)線最小橫截面積由1mm2 提升到1.5mm2。這樣做的目的是A增大導(dǎo)線的電阻B減小通過導(dǎo)線的電流C增大導(dǎo)線上的電壓D減小導(dǎo)線的發(fā)熱功率【答案】D【解析】【詳解】當(dāng)材料、長度相同時導(dǎo)體的電阻跟橫截面積成反比，將導(dǎo)線最小橫截面積由1mm 2 提升到1.5mm 2，從而減小導(dǎo)線的

11、電阻，根據(jù)焦耳定律Q I 2 Rt 知道，當(dāng)通電時間一定時，電阻越小，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越少，因此這樣做可以減小導(dǎo)線發(fā)熱的功率，故選D。11 在綜合實踐活動課上，小明設(shè)計了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S 后，將滑動變阻器R2的滑片 P 由最右端向左移動，直至燈泡L 正常發(fā)光。此過程中，電流表A 的示數(shù)隨兩電壓表V1、 V2（電壓表 V2 未畫出）示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A電源電壓為5VB電路允許的最大功率為1WC小燈泡正常發(fā)光時，定值電阻R1 在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為26.25JD再串聯(lián)一個【答案】 D【解析】【分析】【詳解】3的電阻后

12、， R2 的滑片可自由移動，燈泡能正常發(fā)光且安全該電路為串聯(lián)電路，滑片P 由最右端向左移動，V2 示數(shù)減小，說明V2 測滑動變阻器兩端電壓，則當(dāng)電流為0.1A 時， R1 兩端電壓為U R1 U -0.5V-3.5V= U -4V1阻值表達式為RR1U -4V0.1A當(dāng)電流為 0.25A 時， R1 兩端電壓為U R1U -0.75V-2.5V= U -3.25VR1 阻值表達式為U -3.25VR1 0.25A聯(lián)立解得R1=5U=4.5VA由上述分析可知，電源電壓為4.5V，故 A 錯誤；B小燈泡正常工作時，電路最大電流為0.25A，則電路允許的最大功率為PmaxUI max4.5V0.25

13、A=1.125W故 B 錯誤；C小燈泡正常發(fā)光時，電流為0.25A，定值電阻R1 在 1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q放 =I 2 Rt0.25A 25 60s=18.75J故 C 錯誤；D當(dāng)滑動變阻器阻值為0 時，再串聯(lián)一個3的電阻后，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流為0.25A，兩定值電阻分得電壓為U 12I LR130.25A5+3 =2V則燈泡兩端電壓為U LUU 124.5V-2V=2.5V為燈泡正常發(fā)光時的電壓。故D 正確。故選 D。12 如圖所示，物理課上李老師給電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而用手觸摸與之連接的導(dǎo)線卻不覺得燙手。這是因為A電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小B電流通過導(dǎo)線時沒有產(chǎn)生熱效應(yīng)

14、C導(dǎo)線中的電流比電爐絲中的電流小D導(dǎo)線消耗的電功率比電爐絲消耗的電功率小【答案】 D【解析】【詳解】根據(jù)焦耳定律QI 2 RtPt 可以知道，當(dāng)通電時間一樣時，電阻大的，電功率大，其產(chǎn)生的熱量多，由于電爐絲的電阻遠大于與之相連導(dǎo)線的電阻，所以當(dāng)電爐絲熱得發(fā)紅，而與之連接的導(dǎo)線卻沒有發(fā)熱，故選D。13 一個“220V 300 W 的電熱杯，一個“220 V 300W”的煮蛋器，一臺“220V 300 W 的小型洗衣機，分別接在220V 的電壓下，則相同時間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量A小型洗衣機最少B電熱杯最少C煮蛋器最少D一樣多【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，三種儀器的額定功率相同，但小型洗衣機主要

15、將電能轉(zhuǎn)化為機械能；而電熱杯、煮蛋器將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故小型洗衣機產(chǎn)生熱量最少，故選A。14 以下原理與應(yīng)用上下對應(yīng)正確的是（）ABCD【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A原理為電磁感應(yīng)原理；揚聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，故A 錯誤；B原理為通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用；麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)原理，故B 錯誤；C原理為電流的磁效應(yīng)即電流周圍存在磁場；電鈴是利用電流的磁效應(yīng)，使電磁鐵吸引銜鐵擊打鈴蓋發(fā)出聲音，故 C 正確；D原理為電流的熱效應(yīng)，電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電風(fēng)扇是利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故 D 錯誤。故選 C。15 如圖是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素

16、有關(guān)的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U 形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（）A通電一段時間后，左側(cè)U 形管中液面的高度差比右側(cè)的小B若容器外面的電熱絲R3 發(fā)生了斷路，若與沒斷時的通電時間相同，則左側(cè)U 形管中液面高度差變小C將右邊并聯(lián)的兩根5 的電阻絲都放入到容器內(nèi)，通電一段時間后，右側(cè)U 形管中液面的高度差比左側(cè)的大D該實驗裝置是利用U 形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少【答案】B【解析】【分析】【詳解】A裝置中一個5的電阻與兩個5的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右邊兩個電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I 右=I 左

17、，兩個 5的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I 右=I1+I2兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1=I2，所以右邊容器中通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；由電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時間后，左側(cè)Q=I2 Rt 可知，左邊容器中的 U 形管中液面的高度差更大，故A 錯誤；B R3 發(fā)生斷路前，左側(cè)的電阻為5，右側(cè)的電阻為2.5 ，則電路的總電阻為R 總 =5+2.5 =7.5 R3 發(fā)生斷路后，電路中只有R1 和R2 串聯(lián)，則總電阻為R總=5+5=10R3 發(fā)生斷路后，整個電路的總電阻增大了，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的總電流減小了，

18、在電阻、通電時間不變時，電流減小，則產(chǎn)生的熱量變少，所以左側(cè)U 形管中液面高度差變小，故B 正確；C將右邊并聯(lián)的兩根5的電阻絲都放入到容器內(nèi)，右側(cè)的電阻為2.5 ，左右兩側(cè)的電流和通電時間相同，左側(cè)的電阻大于右側(cè)的電阻，則左側(cè)產(chǎn)生的熱量多，右側(cè)U 形管中液面的高度差比左側(cè)的小，故C 錯誤；D該實驗裝置是利用容器中空氣的熱脹冷縮來反應(yīng)放熱的多少，產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，通過U 形管液面高度差的變化來反映，故D 錯誤。故選B。16 如圖甲圖是小燈泡 L 和電阻 R2 的 I-U 圖象。將小燈泡L、電阻 R1 和 R2 接入乙圖所示電路中，電源電壓恒定不變，只閉合開關(guān)S1時，電流表示數(shù)為0.8A

19、；只閉合開關(guān)3S 時，小燈泡 L 的實際功率為1.2W。下列說法正確的是()A只閉合開關(guān)S3 時，小燈泡的電阻為5B只閉合開關(guān)S1 時，電路總功率為9.6WC R1 的電阻為5D所有開關(guān)都閉合，在15s 內(nèi)電路中產(chǎn)生的總熱量為3200J【答案】 C【解析】【分析】【詳解】由圖知，電阻 R2 為定值電阻，其阻值為U 14VR210I10.4A只閉合開關(guān)S1 時，電阻R1 與燈 L 串聯(lián)，電流表測的是整個電路的電流，由甲圖知，當(dāng)I0.8A 時，燈兩端的電壓為 U L4V ，由此可得電源電壓UU R1 U L0.8A R1 4V當(dāng)只閉合開關(guān) S3 時，電阻 R2 與燈 L 串聯(lián)，燈消耗的實際功率為1

20、.2W ，圖甲知，當(dāng)U L2V 時， I 20.6A ，燈消耗的功率為PU L I 2 2V 0.6A 1.2WR2 兩端的電壓為U 2I 2R20.6A10 6V根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，可知電源電壓為UU 2 U L6V2V 8VA當(dāng)只閉合開關(guān)S3 時，根據(jù)歐姆定律可得U，可得此時燈L 的電阻為IRU L2V3.3RL0.6AI 2故 A 錯誤；B只閉合開關(guān)S1 時，電路中消耗的總功率為PUI8V0.8A6.4W故 B 錯誤；C將 U 值代入得8V0.8AR14V解得R15D所有開關(guān)都閉合時， R1 和 R2 并聯(lián)，燈被短路，在15s 內(nèi)電路中產(chǎn)生的總熱量為228VQU t15s 288JR

21、并103故 D 錯誤。故選 C。17 如圖所示是一個玩具汽車上的控制電路，小明對其進行測量和研究發(fā)現(xiàn)：電動機的線圈電阻為 1，保護電阻R為 4，當(dāng)閉合開關(guān)S 后，兩電壓表的示數(shù)分別為6V 和 2V，則（）A電路中的電流為4A，電源電壓為6VB電動機的功率為16W ，它兩端的電壓為4VC 1min 在電阻 R 上產(chǎn)生的熱量是60J， 電動機線圈產(chǎn)生的熱量是120JD電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能，若將兒阻R 換成滑動變阻器，可調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速【答案】 D【解析】【分析】【詳解】由電路圖中可知，電動機與保護電阻串聯(lián)，電壓表V1 測量電源電壓；電壓表V2 測量保護電阻 R 兩端的電壓A.由題意可知，

22、閉合開關(guān)后，電阻R 兩端的電壓為2V，則通過電阻R 的電流IU R2V = 0.5AR4因為串聯(lián)電路電流處處相等，電路中的電流為0.5A，故 A 不符合題意；B電壓表 V1 測量電源電壓，則結(jié)合題中數(shù)據(jù)可知，電源電壓為6V，因為串聯(lián)電路總電壓電壓各用電器電壓之和，所以電動機的電壓為UM =U-UR=6V-2V=4V電動機的功率為PM =UM I=4V 0.5A=2W故 B 不符合題意；C 1 分鐘在電阻R 上產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(0.5A)2 4 60s=60J1 分鐘電動機線圈產(chǎn)生的熱量是Q 2I 2 Rt 0.5A1 60s =15J故 C 不符合題意；D電動機工作時把電能轉(zhuǎn)化成機械能

23、，將電阻R 換成滑動變阻器，可以調(diào)節(jié)電路中電流的大小，從而起到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的作用，故D 符合題意。故選 D。18 如圖所示電路，電源電壓恒為6V，定值電阻 R1 為 10，滑動變阻器 R2 的規(guī)格為“ 200.5A”，電壓表量程為 0 3V，電流表量程為 0 0.6A。下列說法正確的是（）A電壓表測量的是電阻R1 兩端的電壓B當(dāng)變阻器R2 的滑片 P 向左移動時，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 10D當(dāng)變阻器R2 接入電路中的阻值是5時，通電1min 電阻 R1 產(chǎn)生的熱量是9.6J【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A由電路圖可知，電壓表

24、是并聯(lián)在R2 兩端，測量的是電阻R2 兩端的電壓，故A 錯誤；B當(dāng)變阻器 R2 的滑片 P向左移動時， R2 電阻增大，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點，R2 兩端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，故B 錯誤；C由電壓表量程“ 03V”， R2 兩端電壓最大為3V，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點，U 1=U 2 ，即R1R26V3V3V10=R2解得 R2=10 ，由電流表量程“ 00.6A”，電路中最大電流為0.6A，由滑動變阻器R2 的規(guī)格為“ 20 0.5A”，電路中最大電流為0.5A，綜合以上因素，電路中最大電流為0.5A，則 I最大 =U，即R1R20.5A=6V10 R2解得 R2=2，故變阻器 R2 接入電路的阻值范圍是210，故 C 正確；D當(dāng)變阻器 R2 接入電路中的阻值是5時，電路中的電流U