焦耳定律常考易錯(cuò)陷阱分析-2024年中考物理考試易錯(cuò)題

易錯(cuò)點(diǎn)17焦耳定律?？家族e(cuò)陷阱分析

易錯(cuò)分析焦耳定律?？家族e(cuò)陷阱分析

陷阱一：串聯(lián)式加熱模型檔位問(wèn)題易錯(cuò)？

如圖所示，對(duì)于兩個(gè)電阻串聯(lián)后組成的加熱裝置，都可以等效為這種模型。當(dāng)S閉合時(shí)，Ri

被短路，只有R2工作，這時(shí)處于加熱狀態(tài)，兄為一個(gè)阻值較小的電阻。當(dāng)S斷開(kāi)后，Ri、艮串

聯(lián)，電路處于“保溫”狀態(tài)，&是一個(gè)阻值較大的電阻。

對(duì)這類(lèi)問(wèn)題涉及的主要計(jì)算公式為：

2

(1)R2=u/P(2)R=R|+R2=U2/P保溫(3)P=PR1+PR2

(4)W=Pt(5)Q=I2Rt(6)Q=cmAt

陷阱二：并聯(lián)式加熱模型檔位問(wèn)題易錯(cuò)？

如上圖所示，對(duì)于將電阻并聯(lián)后的加熱裝置原理，都可以等效為這個(gè)模式。當(dāng)S閉合時(shí)，只有

R?工作，處于低溫檔(或保溫檔)，當(dāng)S、S。同時(shí)閉合時(shí)，處于加熱狀態(tài)，或者“高溫檔”。這

里R2的阻值一般比R大，用作保溫加熱。

計(jì)算該類(lèi)題目的常用公式:

(2)R=R1+R2

(1)P保溫=U?/R2(3)P=PK1+PR2

(4)W=Pt(5)Q=I2Rt(6)Q=cmAt

陷阱三：電熱計(jì)算易錯(cuò)。

1.對(duì)于所有的電熱計(jì)算，均可用公式Q=「Rt。對(duì)于純電阻電路(電能都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情形)還

可以用公式：Q=W=UIt^Q=RXto

2.對(duì)于電熱的轉(zhuǎn)化效率，可用公式n='1x100%計(jì)算。對(duì)于w電可靈活選用1中的公式；

Q熱一般用Q=cmAt計(jì)算。

U2t

3.若果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能W,即Q=W=UIt°Q=*

錯(cuò)題糾正

【例題1】小理在媽媽指導(dǎo)下用電熨斗熨燙衣服，她首先閱讀說(shuō)明書(shū)，知道電熨斗有“低溫”、

“高溫”兩個(gè)檔位，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，L、R?是電熱絲，L=48.4Q,R2=96.8Q,S為旋轉(zhuǎn)

式開(kāi)關(guān)。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時(shí)，電熨斗為檔位，該檔位通電Imin,電流產(chǎn)生

的熱量為Jo

［例題2］如圖所示為電烤爐的簡(jiǎn)化電路圖，小張查看說(shuō)明書(shū)后得知：艮、R2均為電熱絲，Ri

=44Q,R2=66QO當(dāng)開(kāi)關(guān)SI閉合，S?處于不同狀態(tài)時(shí)，電烤爐處于不同擋位，忽略溫度對(duì)電

熱絲電阻的影響。下列說(shuō)法正確的是（）

A.閉合Si、，時(shí)，電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)

B.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí)，艮兩端的電壓之比為5：2

C.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí)，電路在相同時(shí)間內(nèi)所消耗的電能之比為3：2

D.電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí)，艮、R?所消耗的電功率之比為3：2

【例題3】如圖所示，電源電壓恒為10V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Q,直流電動(dòng)機(jī)M的

額定電壓為6V,線(xiàn)圈電阻為2Q。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作,

電動(dòng)機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為，此時(shí)電路中的電流為A,整個(gè)電路通電100秒產(chǎn)生的內(nèi)

【強(qiáng)化1】如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡標(biāo)有“12V12W”字樣（忽略燈絲電阻的變

化）。閉合開(kāi)關(guān)是Si，斷開(kāi)Sz，燈泡正常發(fā)光；閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,電流表示數(shù)為1.5A,則電源

電壓為V；閉合開(kāi)關(guān)Si，斷開(kāi)Sz，通電30s定值電阻產(chǎn)生的熱量是Jo

【強(qiáng)化2】某型號(hào)的電水壺有加熱和保溫兩個(gè)擋位，其電路如圖所示。當(dāng)S閉合，Si斷開(kāi)時(shí),

電水壺處于.擋，加熱和保溫的功率分別為1200W和44W。用它把質(zhì)量為1kg、初溫

為20℃的水加熱到100℃,用時(shí)400s,則水吸收的熱量是J,此過(guò)程中電水壺的效

率n=%-[c*=4.2xlO3J/(kg-℃)]

220V

【強(qiáng)化3】如圖甲是某茶具上煮茶器的電路原理圖，氏是加熱電阻，R?是保溫時(shí)的分壓電阻，S

為電源開(kāi)關(guān)，Si為自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)。S、Si都閉合時(shí)，煮茶器處于加熱狀態(tài)；當(dāng)水沸騰后，Si會(huì)自

動(dòng)斷開(kāi)，轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)。煮茶器工作過(guò)程中的p-t圖像如圖乙所示，不計(jì)電阻值隨溫度的變

化。求：（1）電阻艮的阻值。（2）當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時(shí)，艮的電功率。

（3）當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時(shí)，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能。

1.利用圖中5個(gè)阻值相等的電阻完成“焦耳定律”的探究實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法有“控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”

B.通電后會(huì)發(fā)現(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)乙產(chǎn)生的熱量是丙產(chǎn)生熱量的2倍

C.若要探究導(dǎo)體的電阻對(duì)電熱的影響，應(yīng)該選擇觀察甲、乙

D.圖丙中外接5c電阻的作用是改變流過(guò)電阻D的電流，使通過(guò)電阻A、D的電流不同

2.當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，某些材料的電阻會(huì)突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象稱(chēng)為超導(dǎo)現(xiàn)象，這種

材料稱(chēng)為超導(dǎo)材料。超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景十分誘人。假如科學(xué)家研制出室溫下的超導(dǎo)材料，它

3.如圖甲所示電路，電源電壓恒為4.5V,閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P由右端向左滑動(dòng)，因變阻器

某處發(fā)生斷路，滑片P向左移動(dòng)一段距離后電流表才有讀數(shù)，電流表讀數(shù)/與滑片P滑動(dòng)距離

d的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，才閉合開(kāi)關(guān)Si,此時(shí)電壓表的示數(shù)為2.5V。電

壓表的量程為“0-3V”，電流表的量程為“0-0.6A”。則正確的是（）

A.當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，舟接入電路的阻值為12.5。

B.當(dāng)滑片P移到d=2cm處時(shí)，電阻M在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3.2J

C.當(dāng)滑片P移到d=6cm處時(shí)，Ro消耗的電功率為0.225W

D.若島未斷路，最大阻值約為30。，為保護(hù)電路安全，&的電功率變化范圍是0.18-1.62W

4.如圖所示，電源電壓為6V,定值電阻R=4C,在a、6兩點(diǎn)間接入以下裝置后，閉合開(kāi)關(guān)S。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.接入一個(gè)電壓表時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)

B.接入一段導(dǎo)線(xiàn)，2s內(nèi)電阻R放熱9J

C.接入一個(gè)6。的電阻瓦小電路總功率為6W

D.接入一個(gè)“2V,0.5A”的小燈泡（電阻不變），小燈泡會(huì)被燒壞

5.如圖為“探究焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)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。將容器中的電阻絲拈、&串聯(lián)在電路中，且R/>&下列

說(shuō)法正確的是（）

甲艮乙

A.閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)小的電流小于心的電流

B.閉合開(kāi)關(guān)后，甲管中液面上升比乙快

C.該實(shí)驗(yàn)裝置用于探究電壓和通電時(shí)間一定時(shí)，電熱與電阻的關(guān)系

D.閉合開(kāi)關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)

6.如圖所示，電源電壓恒定不變，已知&：&=3:5,如果閉合開(kāi)關(guān)S,則它們兩端的電壓之

比Ui：U2=；如果通電Imin,電流通過(guò)它們產(chǎn)生的熱量之比Q/：Q2=.

7.在特高壓輸電工程中，若輸電功率一定，將輸電電壓從400kV提高到800kV,則輸電電流

將從/變?yōu)镮,輸電線(xiàn)路上損失的電能將(填“增加”、“減少”或“不變”)。

8.品學(xué)兼優(yōu)的小雄同學(xué)周末在家里用電飯煲給父母煲粥。他發(fā)現(xiàn)該電飯煲有“加熱”和“保溫”

兩個(gè)擋位，模擬電路圖如圖所示。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)Si,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電飯煲處于

擋。在220V電壓下，處于該擋位的電飯鍋lOmin產(chǎn)生的熱量是J°(已知用=44。，

比=2376。)

9.如圖所示，電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Q,小燈泡正常工作的電壓是3V,

正常工作的電流是0.2A,求：

(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻是多少？

(2)當(dāng)S閉合，Si、S2都斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為15c時(shí)，小燈泡正常工

作，求電源電壓是多少？

(3)保持滑動(dòng)變阻器的位置不變，再閉合Si、S2,此時(shí)電流表示數(shù)LOA,求Ro的阻值是多少？

經(jīng)過(guò)Imin后&產(chǎn)生的熱量是多少？

10.如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封

著等量的空氣；

(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察液面高度的變化來(lái)比較電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫

(填“轉(zhuǎn)換法”或“等效替代”)；

(2)圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與