2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)：焦耳定律的綜合計(jì)算 專題練習(xí)題（含答案解析）

第第頁(yè)參考答案1．（1）0.2A，2N；（2）960J；（3）4.5N【詳解】解：（1）由甲圖可知，R1、R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流。通過(guò)R2的電流為根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，通過(guò)壓敏電阻R1電流為此時(shí)壓敏電阻R1的阻值為由乙圖可知，當(dāng)R1阻值為40Ω時(shí)，壓敏電阻受到的壓力為2N；（2）當(dāng)電路連續(xù)工作10min，電阻R2產(chǎn)生的熱量為（3）壓敏電阻能承受的壓力越大，壓敏電阻的阻值越小，通過(guò)壓敏電阻的電流越大，由于通過(guò)R2的電流大小總為0.2A，且電流表量程為0~0.6A，所以通過(guò)壓敏電阻的電流最大為此時(shí)壓敏電阻的阻值為由乙圖可知，當(dāng)壓敏電阻最小為20Ω時(shí)，壓敏電阻能承受的最大壓力是4.5N。答：（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，通過(guò)壓敏電阻R1的電流為0.2A，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為2N；（2）當(dāng)電路連續(xù)工作10min，電阻R2產(chǎn)生的熱量為960J；（3）若電流表量程為0~0.6A，則壓敏電阻能承受的最大壓力是4.5N。2．（1）0.4A；（2）100Ω；（3）768J；（4）500W【詳解】解：（1）由圖甲可知，電吹風(fēng)吹涼風(fēng)時(shí)，電路為電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單電路，由圖乙可知，吹涼風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率為88W，則正常工作吹冷風(fēng)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流（2）由圖甲可知，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，則電熱絲的功率P電熱絲＝P熱風(fēng)－P涼風(fēng)＝572W－88W＝484W由可知，電熱絲的電阻（3）電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q＝IM2R線t＝(0.4A)2×8Ω×10×60s=768J（4）3000imp/kW·h表示電路中用電器每消耗1kW·h電能，電能表的指示燈閃爍3000次，則指示燈閃爍150次，電吹風(fēng)消耗的電能電吹風(fēng)的實(shí)際功率答：（1）電吹風(fēng)吹涼風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；（2）正常工作時(shí)電熱絲的電阻是100Ω；（3）電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是768J；（4）電吹風(fēng)此時(shí)的實(shí)際功率是500W。3．（1）3∶1；（2）2.4×105J；（3）暖腳器的高、低擋功率減小【詳解】解：（1）當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)位于1擋時(shí)，此時(shí)R1、R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，由可知電路的總功率最小，處于低溫?fù)酰淮藭r(shí)電路的總電阻當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)位于2擋時(shí)，此時(shí)只有R2連入電路，為高溫?fù)酰琑2的阻值R1的阻值R1=R-R2=440Ω-110Ω=330Ω加熱電阻R1∶R2=330Ω∶110Ω=3∶1（2）在用電高峰期，實(shí)際電壓為200V時(shí)，高溫?fù)豕ぷ?1min產(chǎn)生的熱量（3）若在圖乙中虛線框內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)位于1擋時(shí)，電路的總電阻變大，由可知電路的總功率變小，低擋功率變??；當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)位于2擋時(shí)，電路的總電阻變大，由可知電路的總功率變小，高擋功率變小。答：（1）加熱電阻是3∶1；（2）在用電高峰期，實(shí)際電壓為200V時(shí)，高溫?fù)豕ぷ?1min產(chǎn)生的熱量是2.4×105J；（3）若在圖乙中虛線框內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻，暖腳器的高、低擋功率減小。4．（1）6V；（2）20Ω；（3）129.6J【詳解】解：（1）分析電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片在最右端時(shí)，此時(shí)為只有定值電阻的簡(jiǎn)單電路，因此電源電壓為U=IR2=0.2A×30Ω=6V（2）分析電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片在最右端時(shí)，此時(shí)為滑動(dòng)變阻器與定值電阻并聯(lián)的電路，根據(jù)并聯(lián)電路電壓和電流的特點(diǎn)可知，定值電阻兩端電壓等于滑動(dòng)變阻器兩端電壓等于電源電壓仍為6V，通過(guò)定值電阻的電流I2=0.2A，所以，流經(jīng)滑動(dòng)變阻器的電流為I滑=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為（3）分析電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片在最左端時(shí)，此時(shí)為定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值串聯(lián)的電路。根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，電路總電阻為R總3=R定+R滑=30Ω+20Ω=50Ω此時(shí)電路的電流為根據(jù)焦耳定律，5min內(nèi)電阻R2產(chǎn)生的熱量Q=I32R2t=(0.12A)2×30Ω×5×60s=129.6J答：（1）電源電壓為6V；（2）R1最大電阻是30Ω；（3）開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片在最左端時(shí)，5min內(nèi)電阻R2產(chǎn)生的熱量是129.6J。5．（1）1.2A；（2）72J；（3）1.4A【詳解】解：（1）由圖知，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓，電流表測(cè)干路電流，通過(guò)定值電阻的電流通過(guò)定值電阻的電流為1.2A。（2）通過(guò)R0的電流為1.2A，R0的電阻為5Ω，通電10s，根據(jù)焦耳定律可知，定值電阻產(chǎn)生的熱量定值電阻產(chǎn)生的熱量為72J。（3）將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端時(shí)，接入電路的電阻為30Ω，變阻器兩端的電壓還是6V，則這時(shí)流過(guò)變阻器的電流通過(guò)定值電阻的電流還為1.2A，并聯(lián)電路的電流等于各支路的電流之和，所以電流表的示數(shù)電流表的示數(shù)為1.4A。答：（1）通過(guò)定值電阻的電流為1.2A；（2）定值電阻產(chǎn)生的熱量為72J；（3）電流表的示數(shù)為1.4A。6．（1）3V；（2）36J【詳解】解：（1）根據(jù)歐姆定律，電源電壓為（2）通過(guò)電阻R1的電流為根據(jù)焦耳定律，電流產(chǎn)生的熱量為答：（1）電源電壓為3V；（2）電阻R1工作1min產(chǎn)生的熱量為36J。7．（1）6V；（2）50Ω；（3）36J【詳解】解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器R2和R1串聯(lián)，電壓表測(cè)量R1兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，如圖所示：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零，電路中只有電阻R1接入電路，它兩端的電壓最大，為電源電壓，電流表示數(shù)為0.6A，則電源電壓U=IR1=0.6A×10Ω=6V（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流為0.1A，此時(shí)電路中的電阻滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R滑=R總-R1=60Ω-10Ω=50Ω（3）若閉合開(kāi)關(guān)S2、S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，使R2的滑片P位于a端，滑動(dòng)變阻器的最大電阻與定值電阻R3并聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的總電流，如圖所示：通過(guò)R2的電流由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知通過(guò)R3的電流I3=I'-I2=0.42A-0.12A=0.3AR3通電20s產(chǎn)生的熱量Q3=W=UI3t=6V×0.3A×20s=36J答：（1）電源電壓是6V；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是50Ω；（3）R3通電20s產(chǎn)生的熱量是36J。8．(1)1.1A(2)40Ω(3)85%【詳解】（1）養(yǎng)生壺的額定電壓為220V，額定保溫功率為242W，則養(yǎng)生壺正常保溫時(shí)的電流（2）由可知，電路中電阻越小，電功率越大，所以開(kāi)關(guān)接a時(shí)，電路中只有R1，此時(shí)為加熱擋，則電阻的阻值（3）實(shí)際電壓為200V時(shí)，實(shí)際功率用時(shí)400s，電熱絲放出的熱量用加熱擋將1kg的茶水從13℃加熱至98℃剛好沸騰時(shí)，茶水吸收的熱量則養(yǎng)生壺的加熱效率9．（1）18J；（2）1000W；（3）80%【詳解】解：（1）由焦耳定律可知，線圈產(chǎn)生的熱量Q=I2RMt=(0.1A)2×3Ω×10×60s=18J（2）加熱電阻正常工作時(shí)的功率（3）水的體積V=4L=4×10-3m3由密度公式可知，水的質(zhì)量m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg水吸收的熱量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J加熱電阻所消耗的電能W=Pt′=1000W×420s=4.2×105J則足浴盆的加熱效率答：（1）電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是18J；（2）加熱電阻正常工作時(shí)的功率是1000W；（3）足浴盆的電加熱效率為80%。10．80N【詳解】解：線圈產(chǎn)生的熱量為電動(dòng)機(jī)消耗的電能電動(dòng)機(jī)的有用功由得物體重力答：物體重力80N。11．（1）12V；（2）60Ω；（3）144J【詳解】解：（1）當(dāng)只閉合S1?時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，由可得，電源的電壓U=I1?R1=0.4A×30Ω=12V（2）再閉合開(kāi)關(guān)S2后，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過(guò)R2?的電流I2=I?I1=0.6A?0.4A=0.2A因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R2的阻值（3）通電高溫切割1min，電流通過(guò)R2?產(chǎn)生的熱量答：（1）電源電壓為12V；（2）R2?的阻值為60Ω；（3）通電高溫切割1min，電流通過(guò)R2?產(chǎn)生的熱量是144J。12．（1）12V；（2）0.25A；（3）432J【詳解】解：（1）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，將滑片P移到最右端時(shí)，只有燈泡的簡(jiǎn)單電路，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓是12V，電源電壓是12V。（2）燈泡的電阻當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，滑片P位于最左端時(shí)，變阻器連入電路的電阻最大，變阻器和燈泡串聯(lián)，通過(guò)燈泡的電流（3）當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合，P位于最右端時(shí)，燈泡和電阻R1并聯(lián)，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)電阻R1的電流電阻R1的阻值當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，電阻R1和變阻器R串聯(lián)，要使電阻絲R1在1min產(chǎn)生的熱量最大，則應(yīng)使電路中的電流最大，即將P滑至最右端，此時(shí)整個(gè)電路只有R1。故電阻絲R1在1min產(chǎn)生的熱量最大為答：（1）電源電壓是12V；（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，滑片P位于最左端時(shí)，通過(guò)燈泡的電流是0.25A；（3）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，移動(dòng)滑片P，電熱絲R1工作1min產(chǎn)生的最大熱量是432J。13．(1)0.3A(2)54J【詳解】（1）圖中兩個(gè)定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量的電壓，根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律知，的電壓為根據(jù)歐姆定律知，通過(guò)R1的電流（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律知，通過(guò)R2的電流通電1min電流通過(guò)產(chǎn)生的熱量14．（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)，滑片處于α端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0，電路中只有工作，電流表測(cè)電路中的電流，已知此時(shí)電流表示數(shù)為0.6A，則電源電壓為（2）當(dāng)滑片P處于b端，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，且與電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)電壓表示數(shù)為8V，則定值電阻兩端的電壓為此時(shí)通過(guò)電阻的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等的特點(diǎn)滑動(dòng)變阻器的最大電阻為（3）當(dāng)滑片P處于b端，100s內(nèi)產(chǎn)生熱量答：（1）電源電壓；（2）當(dāng)滑片P處于b端時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，滑動(dòng)變阻器的最大電阻；（3）當(dāng)滑片P處于b端時(shí)，定值電阻通電100s，其產(chǎn)生的熱量。15．（1）1440J；（2）50%RH【詳解】解：（1）如圖甲兩個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；如圖乙，空氣濕度為30%RH時(shí)，濕敏電阻的阻值為40Ω，此時(shí)電路中的電流電路工作10min產(chǎn)生的熱量（2）電壓表示數(shù)為9V時(shí)，電阻R0兩端的電壓電路中的電流此時(shí)濕敏電阻的阻值由圖乙可知，空氣的濕度為50%RH。答：（1）空氣濕度為30%RH時(shí)電路工作10min產(chǎn)生的熱量為1440J；（2）電壓表示數(shù)為9V時(shí)空氣的濕度為50%RH。16．熱146.7W4.2×105J1.11×106J【詳解】解：（1）電熱足浴器工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電熱足浴器工作時(shí)是利用了電流的熱效應(yīng)。（2）由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，當(dāng)S、S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1工作，當(dāng)S閉合，S1斷開(kāi)，S2接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)；根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電路中的電阻最小，根據(jù)可知，電路中的總功率最大，足浴器處于高溫?fù)?；?dāng)S閉合，S1斷開(kāi)，S2接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，總功率最小，足浴器處于低溫?fù)?；?dāng)S、S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1工作，足浴器處于中溫?fù)酰挥煽芍?，R1的阻值高溫?fù)鯐r(shí)R2的電功率由可知，R2的阻值則該足浴器低溫?fù)醯念~定功率（3）水吸收的熱量（4）由圖丙可知，這次足浴加熱的總時(shí)間由可知，這次足浴消耗的電能答：（2）電熱足浴器低溫?fù)醯念~定功率是146.7W；（3）水吸收的熱量為4.2×105J；（4）這次足浴消耗的電能是1.11×106J。17．（1）440W；（2）330Ω；（3）1.32×105J【詳解】解：（1）由圖丙可得高溫時(shí)電流I=2A，高溫?fù)醯墓β蔖=UI=220V×2A=440W（2）高溫?fù)踔挥蠷1連入電路低溫?fù)鮎1和R2串聯(lián)，電流I=0.5A，則根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，R2的阻值R2=R串-R1=440Ω-110Ω=330Ω（3）毛巾架低溫?fù)跽９ぷ?0min產(chǎn)生的熱量Q=W=UIt=220V×0.5A×20×60s=1.32×105J答：（1）高溫?fù)醯墓β蕿?40W；（2）發(fā)熱電阻絲R2的電阻為330Ω；（3）毛巾架低溫?fù)跽９ぷ?0min產(chǎn)生的