備戰(zhàn)中考物理壓軸題專題焦耳定律的應(yīng)用問題的經(jīng)典綜合題及詳細(xì)答案

1、一、初中物理焦耳定律的應(yīng)用問題1 以下原理與應(yīng)用上下對(duì)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(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，故A 錯(cuò)誤；B原理為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用；麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)原理，故B 錯(cuò)誤；C原理為電流的磁效應(yīng)即電流周圍存在磁場(chǎng)；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(jī)械能，故 D 錯(cuò)誤。故選 C。2 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為220V，通過線圈的電流為10A，若此線圈的電阻為 2，則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1min

2、內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_J，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率是_【答案】1.2 10490.9%【解析】【分析】【詳解】已知線圈的電阻和通過的電流以及通電時(shí)間，根據(jù)公式生的熱量已知電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)公式Q=I2Rt 可求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1min 內(nèi)產(chǎn)P=UI 可求電動(dòng)機(jī)的總電功率；再根據(jù)公式 P=I2R 計(jì)算線圈消耗的功率，總功率減去線圈消耗的功率就是電動(dòng)機(jī)的輸出功率，輸出功率與總功率的比值就是這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=（ 10A） 2 2 60s=1.24J； 10（2）電動(dòng)機(jī)的電功率：P 總 =UI=220V10A=2200W，線圈消耗的功率：P 圈 =I2R

3、=（10A） 2 2 =200W，輸出功率：P 出 =P 總 -P 圈 =2200W-200W=2000W ，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率： = P出/ P 總=2000W/ 2200W=90.9%3 兩個(gè)發(fā)熱電阻 R1 2121 2:R =1:4,當(dāng)它們串聯(lián)在電路中時(shí)，R、 R 兩端的電壓之比U :U =_；已知 R1=10 ,那它們并聯(lián)在4V 電路中 ,兩個(gè)電阻在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 _J【答案】 1： 4 200【解析】【分析】【詳解】兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)時(shí)，電流相等，根據(jù)UIR 得， R1、 R2 兩端的電壓之比：U 1IR1R11U 2IR2R24 ；已知 R110，則R24R14 10 40

4、；根據(jù) Q WU 2t 得兩個(gè)電阻在100s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：RQ總W1 W2U 2tU 2t(4V) 2100s(4V) 2100s 200JR1R210404 如圖甲所示，為額定電壓為6V 的燈泡 L 的 I-U 圖像如圖乙所示的電路，電源電壓12V不變， R1為定值電阻，21R 為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S ，滑片 P 從最右端移動(dòng)到最左端，電壓表示數(shù)變化范圍為 2V6V，則燈泡的額定功率是_W ，R1 的阻值為 _，滑動(dòng)變阻器 R2 兩端的最大電壓為_V，移動(dòng)滑片 P 使 R2 接入電路的阻值為變阻器最大阻值的7/15，通電 1minR 產(chǎn)生的熱量為 _J。2【答案】3.6106105【解

5、析】【分析】【詳解】1 由燈泡L 的I- U圖象可知，當(dāng)額定電壓U= 6V 時(shí)，燈泡的額定電流I= 0.6A，則燈泡額定功率PUI6V0.6A3.6W2 當(dāng)滑片 P 在在最左端時(shí)，變阻器沒有連入電路，電壓表示數(shù)為6V，由圖象可知，這時(shí)電路中的電流為I 大 =0.6A由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓UU LI 大 R1即12V6VR10.6A解得R1103 由電路圖可知，當(dāng)滑片P 在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路，R1 與R2 燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，此時(shí)電壓表示數(shù)最小，為U 小 = 2V由圖象可知，這時(shí)電路中的電流為I 小= 0.4A由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，電

6、源電壓UU L小I小 R1U 2滑動(dòng)變阻器R2 兩端的最大電壓U 212V2V0.4A106V4 當(dāng)滑片 P 在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路，通過的電流為I 小= 0.4A則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為R2U 2= 6V15I小0.4A移動(dòng)滑片 P 使 R2接入電路的阻值為變阻器最大阻值的7/15，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為R2715715則U U LI R1I R2由圖分析可知，當(dāng)電流LI=0.5A ，燈泡兩端電壓 U =3.5V 時(shí)，等式12V3.5V+0.5A 10+0.5A 7成立，即此時(shí)通過R2的電流為20.5A，則通電 1min R 產(chǎn)生的熱量為Q放I 2 R2t27 60s=105J

7、0.5A5 為了將發(fā)電廠的電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶家中，在兩地間架設(shè)了兩根等長的輸電線。兩根輸電線的總電阻為r。已知位于電廠處的兩根輸電線間的電壓為U，輸送電能的功率為P，由于電流通過輸電線發(fā)熱會(huì)損失電能，該輸電線路輸送電能的效率為_。（輸電效率為用戶得到的電能與發(fā)電廠輸出電能的比值）【答案】 1rPU 2【解析】【分析】【詳解】由 PUI 得：通過輸電線的電流PIU輸電線的總電阻 Rr ，則輸電線上消耗的功率P損耗 I 2 R ( P ) 2 rP2 rUU 2則用戶實(shí)際得到的電功率實(shí)P損耗PP2 rU 2PP則輸電線輸送電能的效率為P2 rP實(shí)P2PrUPP12U所以輸電線輸送電能的效率為1r

8、PU2 。6 從產(chǎn)品說明書得知，一臺(tái)“6 V3 W”的迷你型小風(fēng)扇，電動(dòng)機(jī)線圈阻值0.1 ，則小風(fēng)扇正常工作2min 電動(dòng)機(jī)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=3J7 電烙鐵和電風(fēng)扇上都標(biāo)有“220V 60W ”的字樣，使它們分別在額定電壓下工作相同的時(shí)間。以下判斷中正確的是A它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)通過的電流一定相等B它們?cè)诠ぷ鬟^程中消耗的電能一定相等C它們?cè)诠ぷ鬟^程中產(chǎn)生的電熱一定相等D它們?cè)诠ぷ鬟^程中的電功率一定相等【答案】 ABD【解析】【詳解】A根

9、據(jù) PUI 得它們?cè)陬~定電壓下工作時(shí)通過的電流相等，故A 正確；B根據(jù) WPt 得它們?cè)谠陬~定電壓下工作相同的時(shí)間消耗的電能相等，故B 正確；C電烙鐵工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電風(fēng)扇工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，所以它們?cè)诠ぷ鬟^程中產(chǎn)生的電熱不相等，故C 錯(cuò)誤；D它們?cè)陬~定電壓下工作的電功率都等于60W，故 D 正確。8 下列說法不正確的是（）A兩個(gè)用電器組成的電路，通過它們的電流不相等，則它們一定是并聯(lián)B三個(gè)用電器組成的電路任意一個(gè)損壞都不影響其他用電器，則它們一定是并聯(lián)C家庭電路中若電熱水壺被短路，則空氣開關(guān)一定跳閘D功率相同的電風(fēng)扇和電熱水壺正常工作1h，產(chǎn)生的電熱一定相等【答案】 D【

10、解析】【分析】【詳解】A兩個(gè)用電器組成的電路，只有并聯(lián)時(shí)通過它們的電流才不相等，故A 正確， A 不符合題意；B三個(gè)用電器組成的電路任意一個(gè)損壞都不影響其他用電器，則它們一定是并聯(lián)，若其中兩個(gè)或三個(gè)串聯(lián)，則必須同時(shí)工作，故B 正確， B 不符合題意；C家庭電路中若電熱水壺被短路，電路中電流過大，則空氣開關(guān)一定跳閘，故C 正確，C不符合題意；D功率相同的電風(fēng)扇和電熱水壺正常工作 1h 消耗的電能相同，但因?yàn)殡姛崴畨匕央娔軒缀跞哭D(zhuǎn)化成熱能，而電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，二者產(chǎn)生的電熱不同，故D 錯(cuò)誤， D 符合題意。故選 D。9 圖中電源電壓保持不變，燈泡標(biāo)有6V，3W 字樣，當(dāng)開關(guān)s 閉合

11、時(shí) .燈泡 L 正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.8A，則電阻R=_ .通電 10s. R 產(chǎn)生的熱量為 _J.【答案】 2018J【解析】【分析】【詳解】當(dāng)閉合開關(guān)S 時(shí)，燈L 正常發(fā)光，說明電源電壓為U=6V，電流表測(cè)的是總電流，則I=0 8A，由 P=UI 可知，燈泡中的電流：IL =P 額 /U 額 =3W/6V=0. 5A，根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知：電阻中的電流:IR=I-IL =0. 8A-0. 5A=0. 3A，由 I=U/R 得 , 電阻 :R=U/IR=6V/03A=20；通電 1min 電阻 R 產(chǎn)生的熱量：Q=W=UIRt=6V0 3A 10s=18J。10

12、 一個(gè)“ 220V 300 W 的電熱杯，一個(gè)“ 220 V 300W”的煮蛋器，一臺(tái)“ 220V 300 W 的小型洗衣機(jī)，分別接在 220V 的電壓下，則相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量A小型洗衣機(jī)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(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jī)產(chǎn)生熱量最少，故選A。11 如圖，電源電壓不變，R 、 R2 是兩個(gè)相同的電阻，當(dāng)閉合開關(guān)S1 ，斷開 S2 、 S3 ，1通電 10min ，電路產(chǎn)生的熱量為Q；同時(shí)閉合 S2 、 S3 ，斷開 S1 ，若要產(chǎn)生相同的

13、熱量Q，則通電時(shí)間為（）A2.5minB 10minC 20minD 40min【答案】 A【解析】【分析】【詳解】由題可知， R1、 R2 是兩個(gè)相同的電阻，設(shè)R =R =R12由圖可知，當(dāng)閉合開關(guān)S1232R，電源電壓不變，由，斷開 S、 S 時(shí)，兩電阻串聯(lián)，總電阻為焦耳定律可得，通電10min 電路產(chǎn)生熱量Q= U 2 10 60s2 R閉合 S2 、S3，斷開 S1 時(shí)兩電阻并聯(lián)，總電阻為R ，產(chǎn)生相同熱量，則2U 22U 2tQ= R t=2RU 22U2 10 60s=t2RRt=150s=2.5min故選 A。12 小明在一次野炊活動(dòng)中，將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙（可看作導(dǎo)體）

14、接在干電池正負(fù)兩極上取火。如圖所示，錫箔紙較窄處最先燃燒，這是因?yàn)殚L度相同的錫箔紙較窄處比較寬處的A電阻小B電流大C電壓小D電功率大【答案】 D【解析】【詳解】較窄處更細(xì)，橫截面積更小，電阻更大，所以在串聯(lián)電流相等的前提下，根據(jù)公式PI 2 R 可得，較窄處的電功率更大，故ABC不符合題意 , D 符合題意。13 如圖所示，電源電壓為 6V ， R1 10 ， R2 20， R3 5 。閉合開關(guān)S1 后，當(dāng)S2 ， S3 全部閉合和全部斷開時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量之比是（）A4 9B 94C 2 3D 3 2【答案】 B【解析】【分析】【詳解】當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí) ， R312并聯(lián)

15、，此時(shí)11被短路 ， R與 RR 兩端的電壓為電源電壓U。 當(dāng)開關(guān) S閉合 ， S23213、 S 全部斷開時(shí) ， R被開路 ， R與R 串聯(lián) ，此時(shí)R1U 1102R3U 351則此時(shí) R1U12R1 產(chǎn)生的熱量之比是兩端的電壓為U，則相同的時(shí)間內(nèi)電流通過3U2t2 U2 9Q R1UQ U 12tU12 U4R13故選 B。14 一只電熱水壺有兩根電阻絲R1 、 R2 ，其阻值 R1R2 ，現(xiàn)把這只電熱水壺接入照明電路中將一壺水加熱至沸騰，則下列說法正確的是（）A只接入 R1所用時(shí)間最短B只接入R2 所用時(shí)間最短C兩根電阻絲串聯(lián)接入電路所用時(shí)間最短D兩根電阻絲并聯(lián)接入電路所用時(shí)間最短【答案

16、】 D【解析】【分析】【詳解】2將一壺水加熱至沸騰時(shí)，產(chǎn)生的熱量相同，根據(jù)熱量的公式QUt 可知，電源電壓不R變，接入電路的電阻越小，產(chǎn)生相同熱量的時(shí)間越少，并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，兩根電阻絲并聯(lián)接入電路時(shí)，總電阻最小，加熱時(shí)間最短。故選 D。15 下列表述不正確的是（）A兩燈串聯(lián)在220V 的電路中，甲燈較亮B細(xì)繩懸掛的兩輕質(zhì)帶電小球保持靜止，則兩球一定帶同種電荷C驗(yàn)證焦耳定律實(shí)驗(yàn)中，裝置通電一分鐘后，右管中的液面較高D每消耗 1kW h 的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000 轉(zhuǎn)【答案】 A【解析】【分析】【詳解】A由圖可知 P額甲 P額乙 ，甲乙兩燈額定電壓相同，由U 額2R得P

17、額R甲 R乙甲乙兩燈串聯(lián)在電路中，所以電流相等，由P實(shí)I 2 R 得P實(shí)甲 P實(shí)乙燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，所以乙燈較亮，故A 錯(cuò)誤， A 符合題意；B細(xì)繩懸掛的兩輕質(zhì)帶電小球保持靜止，兩球相互排斥，則兩球一定帶同種電荷，故B正確， B 不符合題意；C裝置通電一分鐘后，由焦耳定律可知，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，所以右管中的液面較高，故 C 正確， C 不符合題意；D由表上的信息可知，每消耗1kW h 的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000 轉(zhuǎn)，故 D 正確， D 不符合題意。故選 A。16 兩個(gè)定值電阻R1、 R2 并聯(lián)在電路中，如圖甲所示，通過它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示。閉

18、合開關(guān)S ，經(jīng)過相同的時(shí)間，R1、 R2 產(chǎn)生的熱量之比為（）A 1: 3B 3:1C 1:9D 9 :1【答案】 B【解析】【分析】本題考查熱量的計(jì)算，應(yīng)用并聯(lián)電路的特點(diǎn)及I-U 圖象?！驹斀狻坑深}可知 R1、 R2 并聯(lián)連接，結(jié)合圖乙知，當(dāng)U=3.0V 時(shí)，通過R1、R2 的電流分別為I1=0.6A， I2=0.2A，即通過兩電阻的電流之比I1:I2=0.6A:0.2A=3:1由 Q=UIt 得，在相同的時(shí)間內(nèi)，R1、 R2 產(chǎn)生的熱量之比Q1:Q2=UI1t:UI2t= I1:I2=0.6A:0.2A=3:1故 ACD不正確， B 正確。故選 B。17 如圖所示是電熱吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)部電路原理

19、圖，電熱吹風(fēng)機(jī)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)電熱絲并聯(lián)組成。電動(dòng)機(jī)中有電流通過時(shí)會(huì)有風(fēng)吹出，電熱絲中有電流通過時(shí)會(huì)有熱量產(chǎn)生。當(dāng)開關(guān) S12都閉合，二者都正常工作，下列說法不正確的是（）、 SA電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同B電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能不同C電動(dòng)機(jī)和電熱絲消耗的電功率相同D電動(dòng)機(jī)消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A 電動(dòng)機(jī)與電熱絲電阻與電流均不同，根據(jù) Q I 2Rt 可得，兩者在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同，故 A 正確，不符合題意；B電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，兩者電壓相同，但電流不同，根據(jù)公式W UIt 可得兩者相同時(shí)間內(nèi)消耗的

20、電能不同，故B 正確，不符合題意；C電動(dòng)機(jī)和電熱絲兩端的電壓相同，但電流不同，根據(jù)PUI 可得，兩者電功率不同，故 C 錯(cuò)誤，符合題意；D電動(dòng)機(jī)主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D 正確，不符合題意。故選 C。18 如右圖所示，兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，通電熱），下列說法正確的是（ ）t 秒后（兩容器都不向外放A兩容器中 阻 生的 量相同B右 容器中空氣的溫度是左 容器中空氣溫度的兩倍C右 容器中空氣溫度的 化量是左 容器中空氣溫度 化量的兩倍D右 容器中空氣溫度的 化量是左 容器中空氣溫度 化量的四倍【答案】 C【解析】【分析】根據(jù)焦耳定律QI 2 Rt 判斷兩容器中

21、阻 生 量的多少， 生的 量越多，空氣吸收 量越多， U 形管中液柱越高； 流通 體 生 量的多少不能直接 察，但液體溫度的 化可以通 液面高度差的 化來反映，體 的是 思想。【 解】A由 示可知，兩個(gè) 阻 是串 的， 流相同， 阻不同，所以相等的 內(nèi) 生的 量是不相同的，故 A ；BCD右 容器中的 阻是左 容器 阻的二倍，所以右 容器中 生的 量是左 容器 生 的二倍，由于兩個(gè)器中空氣的 量相同，故可得右 容器中空氣溫度的 化量是左 容器中空氣溫度 化量的兩倍，故C 正確、 BD 。應(yīng)選 C。19 根據(jù)以下新 信息，下列 正確的是材料和 行 新 正文石墨 也能 成 體？會(huì) 生什么 覆性影響？ 布者：甄可信 ： 2019/5/20 13： 14 量： 1314 點(diǎn) 數(shù)： 9527石墨 又稱 墨， 由一 碳原子 成，石墨 是目前世界上最薄最 硬的 米材料，它的熔點(diǎn)超 3000 ，它具有 良的 性，而且