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1、2021年中考物理微专题练习焦耳定律及其应用一、选择题1.下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A.洗衣机 B.电饭锅 C.电视机 D.录音机2.白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是（）A.尽量减小灯丝的电阻B.便于灯丝散热，防止灯丝熔断C.减少灯丝散热，提高灯丝的温度D.减少灯丝在高温时的升华3.小明在使用电炉子的时候发现，电炉丝已经热得发红了，与之相连的导线却不怎么热，对这个现象描述正确的是（）A.电炉丝和导线两端的电压相等，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热B.通过电炉丝和导线的电流是一样的，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热C.电炉丝和导线的电阻相同，而电炉丝的热效应大，
2、所以导线没有电炉丝热D.电炉丝和导线消耗的电能是一样的，只是电炉丝转化的内能多，所以电炉丝热4.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确5.为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW.连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如下表所示.从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（）A.4mm2 B.6mm2 C.2.5mm2 D.lOtnm2导线规格导线横截面积川皿42.54610安全截流量Z 7 A283747686.标有“2400C、4OW”和“2400。、20W”的两个定值电阻，
3、串联起来接在220V的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为（）。A.l:2 B.2:l C.l:l D.l:47.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为3 8 0 V,线圈的电阻为2。，线圈中通过的电流为10Ao这台电动机工作1s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则（）。A.W=3800J,Q=200J;B.W=3800J,Q=3800J;C.W=7200J,Q=200J；D.W=7200J,Q=3800J8.甲、乙两电热丝电阻之比为3:2,通电时间之比为3:5,它们产生的热量之比为1 8:5,则通过它们的电流之比为A.2:1 B.1:4 C.4:1 D,1:29.粗细均匀的电热丝放入水中
4、，通电lOmin水开始沸腾；若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中，通电到水开始沸腾，所需要的时间是（不计一切热损失）（）A.2.5n i T i B.5min C.20min D.40min10.如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4 V;当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了 2 V,在15s内定值电阻Ri产生的热量为60J。则下列结果不生确的是（）A.电源电压为10VB.Ri的阻值为6CC.滑动变阻器R2的最大阻值为4.5CD.氏先后两次消耗的电功率之比为16：911.下表一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，4和&均 为 电 热 丝
5、，则下列说法错误 的 是（）X X牌电烤箱额定电压220V额定功率高温揩1100W低温挡440W电源瓶率50HxA.电烤箱在高温挡正常工作10 min所消耗的电能是6.6x105 jB.电路中 的阻值为44。C.电路中R2的阻值为60。D.电烤箱在低温挡正常工作时，飞消耗的电功率是176W二、填空题1.如.图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是（选 填“串联”或“并联”）的。工作时间长了，外壳发烫,是由于电能转化成了 能。2.一个由半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外散热。右图为发热功率尸发热和散热功率尸做热与温
6、度r之间关系的图像。由图可知，当温度为时，散热功率等于发热功率；当温度稍高于该温度时，P发热一P散热(填”或“”)，此 时 加 热 器 的 工 作 电 阻 阻 值 将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。3.如图所示，电源电压为6匕 当$、$2闭合、S3断开时，电流表示数为0.5 4则R i的电阻值为_ _ _ _ _ _Q；当$3断开，&闭合时，电压表示数为3匕则通过A1的电流_ _ _ _ _A,电路的总电功率是_ _ _ _ _ _W,通电5m in电路中A2产生的热量是_ _ _ _ _J。4.某家用电热水壶的额定电压为2 2 0 V,额定功率为2000Wo当该电热水.壶在额定电压下工
7、作时，用200s将1L的水从20加热到100。水吸收的热量为 J,该电热水壶的效率为(l.O X lkg/m3,c；K=4.2Xl(/kg)5.一种有防干烧功能的养生壶，如图所示，其相关参数如下表，用该养生壶烧水，壶内的水少于容量的四分之一时自动断电.为使该壶能通电烧水，壶内至少加入_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _k g的水；假如水的初温为20,已知水的比热容c水=4.2X1的/(kg-),则使用该壶将1kg的水加热到100,水所吸收的热量是 J；在加热水的过程中部分热量损失了，其原因是（列举一个原因即可）.型号电源额定功率容量21A213220V-50HZ400W2000mL三、实
8、验题1.如图所示，是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 的关系”的实验装置。若电阻丝R r=5C,R乙=1 0。，通过电路中的电流为0.5 4 则甲电阻丝在2m in内产生的2.采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。（1）如图所示是探究电流产生的热量跟 的关系，通 电 一 段 时 间（选 填“左瓶 或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生
9、的热量跟 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_ _ _ _ _ _ _ _ _ (选 填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样)多。3.小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镇络合金丝的小.(1)实验中，将 甲 乙 两 瓶 中 的 电 阻 丝 串 联 的 目 的 是.(2)实验时，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶电阻丝放热多，由此得出的实验结论是：.若乙瓶中的煤油质量为0.5kg,温度计示数升高了 10,则银络合金丝消耗了 J 的电能.(已知c 煤 油MZIX IO3)/(kg),不计热损失)4.为了探究“电
10、流产生的热量跟什么因素有关”，小明设计了如图甲、乙所示的两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(A尼)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变.(1)实验中通过 来比较电流通过电阻丝产生热量的多少.(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与 的关系.(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里_ _ _ _ _ _ _ _ 两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系.(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与(填字母)气球相通的电阻丝产生的热量最多.四、解答题1.某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，
11、电源两端的电压U为 220V,通和R2是两个供热电阻丝，Si、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25时，Si、S2都闭合；当气温等于或高于25时，S2断开，此时电流表的示数为1 A,电阻丝R i的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：(1)电阻丝Rz的阻值是多少？当气温低于25时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时？-220vC S2-2.小明家电热水器的简化电路图如图所示，&是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40时自动闭合，达到初时自动断开；R 和 R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关&,电热水器开始工作。电热水
12、器部分参数如表所示。额定电压220 V频率50 IIz保温功率220 W加热功率1980 W水箱容址50 L设定温度40 X?电热丝Ri的阻值是多少？加热时流过电热丝Rz的电流是多少？(3)假设将初温20的一满箱水加热至设定温度用了 50 mhi，则电热水器的效率是多少？【水的比热容为 XIO3/-),e*=1.0X103kg/m3)3.图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当S接a时,电煲锅加热；当S接6时，电煲锅保温。已知：电源电压为220yAi=55。，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P#滋=5P求留 c京也=4 X 1 03J/(kg-乃 求:(1)若
13、电煲锅内装有1 3米饭，从1 2七加热到100匕，米饭吸收多少热量?(2)电阻&的阻值为多少？(3 清电煲锅的热效率为80%,加热这些米饭需要多长时间？4 .小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表电吹风在额定电压下工作，问：(1)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？(2)电热丝工作时的电阻是多大？(3)电吹风内电动机的电阻是1。，电吹风吹冷风l O m i n 产生的热量是多少？50-751c额定功率热风时：1210W冷风时：110W颔定电压220V质量0-5kg5 .某中学学生在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究，如表所示为记录
14、的相关内容。用微波炉给水加热2m i n。求:(1)水吸收的热量;主受器材微波炉电能表相关资料额定电压220V瓶率50Hz220V 10(20)A50Hz 600rcvs/kW h活动记录取体积为0区 的 水，测得水的初温为20七关闭家中其它用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作用微波炉绐水加热2min后，水的温度达到60七测得电能表的转盘在Imin内转了 12转(2)微波炉的实际功率；(3)微波炉的加热效率。(结果用百分数表示，保留一位小数)2021年中考物理微专题练习焦耳定律及其应用参考答案一、选择题1.下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A.洗衣机 B.电饭锅 C.电视机 D
15、.录音机【答案】B2.白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是（）A.尽量减小灯丝的电阻B.便于灯丝散热，防止灯丝熔断C.减少灯丝散热，提高灯丝的温度D.减少灯丝在高温时的升华【答案】C3.小明在使用电炉子的时候发现，电炉丝已经热得发红了，与之相连的导线却不怎么热，对这个现象描述正确的是（）A.电炉丝和导线两端的电压相等，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热B.通过电炉丝和导线的电流是一样的，而导线的电阻小，所以导线没有电炉丝热C.电炉丝和导线的电阻相同，而电炉丝的热效应大，所以导线没有电炉丝热D.电炉丝和导线消耗的电能是一样的，只是电炉丝转化的内能多，所以电炉丝热【答案】B4.某同学为探究
16、电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是ABCD【答案】B5.为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW.连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如下表所示.从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（）A.4mm2 B.6tnm2 C.2.5mm2 D.lOmm2导线规格导线横截面积小商234610安全截流量T/A28374768【答案】C6.标有“2400C、4OW和2400。、20W”的两个定值电阻，串联起来接在220V的电路上,则它们在相同的时间内产生的热量之比为（）。A.l:2 B.
17、2:l C.l:l D.l:4【答案】C7.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为3 8 0 V,线圈的电阻为2。，线圈中通过的电流为10Ao这台电动机工作Is消耗的电能为W,产生的热量为Q,则（）。A.W=380QJ、Q=200J;B.W=3800J,Q=3800J;C.W=720QJ、Q=200J;D.W=7200J,Q=3800J【答案】Ao8.甲、乙两电热丝电阻之比为3:2,通电时间之比为3:5,它们产生的热量之比为1 8:5,则通过它们的电流之比为A.2:1 B.1:4 C.4:1 D.1:2【答案】A9.粗细均匀的电热丝放入水中，通电lOmin水开始沸腾；若将电阻丝对折并联后放入同一
18、壶水中，通电到水开始沸腾，所需要的时间是（不计一切热损失）（）A.2.5 n inB.5minC.20min D.40min【答案】A10.如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4 V;当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了 2 V,在15s内定值电阻Ri产生的热量为60J。则下列结果不生碘的是（）A.电源电压为10VB.R i的阻值为6CC.滑动变阻器R2的最大阻值为4.5CD.R先后两次消耗的电功率之比为16：9【答案】ABC11.下表一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R|和&均 为 电 热 丝，则下列说法错误 的 是（）X X牌
19、电烤箱额定电压220V额定功率11OOW低温招440W电源频率50H zA.电烤箱在高温挡正常工作1 0 m i n所消耗的电能是6.6 X 1 0 jB.电路中耳的阻值为4 4。C.电路中R 2的阻值为6 0。D.电烤箱在低温挡正常工作时，/消耗的电功率是1 7 6 W【答案】C二、填空题1.如.图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是（选 填“串联”或“并联”）的。工作时间长了，外壳发烫,是由于电能转化成了能。【答案】串联 内2.一个由半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外散热。右图为发热功率P发热和散热功率尸散
20、热与温度r之间关系的图像。由图可知，当温度为时，散热功率等于发热功率；当温度稍高于该温度时，P发 热 尸散热（填”或“”），此 时 加 热 器 的 工 作 电 阻 阻 值 将 （填“变大、“变 小 或“不变0 20 40 60 80 100 t/【答案】7 0 增大3.如图所示，电源电压为6匕当$2闭合、$3断开时，电流表示数为0.5 4则R i的电阻值为_ _ _ _ _ _Q；当、$3断开，$2闭合时，电压表示数为3匕则通过R 1的电流_ _ _ _ _ _A,电路 的 总 电 功 率 是%通电5min电路中A2产生的热量是_ _ _ _ _J。4.某家用电热水壶的额定电压为2 2 0 V
21、,额定功率为2000Wo当该电热水.壶在额定电压下工作时，用200s将1L的水从20加热到100。水吸收的热量为 J,该电热水壶的效率为 o (=.1.0X103kg/m3,c水udlXlO j/kg-)【答案】3.36X105 84%5.一种有防干烧功能的养生壶，如图所示，其相关参数如下表，用该养生壶烧水，壶内的水少于容量的四分之一时自动断电.为使该壶能通电烧水，壶内至少加入 k g的水；假如水的初温为20,已知水的比热容c水=4.2 1阴/(kg*),则使用该壶将1kg的水加热到100,水所吸收的热量是 J；在加热水的过程中部分热量损失了，其原因是(列举一个原因即可).型号电源额定功率容量
22、21A213220V-50HZ400W2000mL【答案】0.5 3.36X105水壶吸热三、实验题1.如图所示，是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 的关系”的实验装置。若电阻丝R y=5。，R乙=1 0。，通过电路中的电流为0.5 4 则甲电阻丝在2m i n 内产生的热量是_ _ _ _ _ _卜【答案】电阻；1 5 02.采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。甲 乙（1）如图所示是探究电流产生的热量跟 的关系，通 电 一 段 时 间（选 填“左瓶
23、或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_ _ _ _ _ _ _ _ _（选 填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样）多。【答案】（1）电流 左 瓶（2）电阻 左瓶3.小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中银貉合金丝的小.(1)实验中，将 甲 乙 两 瓶 中 的 电 阻 丝 串 联 的 目 的 是.(2)实验时，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶
24、电阻丝放热多，由此得出的实验结论是：.若乙瓶中的煤油质量为Q5kg,温度计示数升高了 10,则兼络合金丝消耗了 J 的电能.(巳知c 燃 油=2.1X10(kg),不计热损失)【答案】控制电流相同，通电时间相同；在电流和通电时间相同，导体的电阻越大，电流通过导体放出的热量多；1.05 X IO4.为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，小明设计了如图甲、乙所示的两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(兄矽分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变.R&R&(1)实验中通过 来比较电流通过电阻丝产生热量的多少.(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与
25、 的关系.(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里_ _ _ _ _ _ _ _ 两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系.(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与(填字母)气球相通的电阻丝产生的热量最多.【答案】(1).气球膨胀的程度(2).电阻(3).BD(或AC)(4).C四、解答题1.某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V,Ri和R2是两个供热电阻丝，SI、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25时，S|、S2都闭合；当气温等于或高于25时，S2断开，此时电流表的示数为1 A,电阻丝R i的电功率为
26、20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：电阻丝Rz的阻值是多少？当气温低于25时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时？-220v-【答案】(1)电阻丝R2的阻值是20。；(2)电路工作1.5h消耗电能是1.21kW h。【解析】(1)由题意可知，S2断开时，电流表的示数为1 A,电阻丝R1的电功率为2 0 W,故%220 F i n=-=220 0。14Ra=故，电阻Ri、区 的总电阻为：所以电阻电为：%=&=2200-200=2000；P=2420 W=2.42kW(2)当气温低于25时，电路功率：R 20Q,电路工作 1.5h消耗电能是：W P t 2.42kWxO.Jft=2kW-h2.
27、小明家电热水器的简化电路图如图所示，$是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40时自动闭合，达到40时自动断开；R和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。痛定电压220 V频率50 IIz保温功率220 W加热功率1980 W水箱容出50 L设定温度40 t电热丝R】的阻值是多少?加热时流过电热丝R2的电流是多少？(3)假设将初温20的一满箱水加热至设定温度用了 50 m ln,则电热水器的效率是多少？【水的比热容为 X IO3/-),e*=l-0X103kg/m3uu2解：仅开关si闭合
28、时热水器处于保温状态，由1=百、P=U/I得/?=一 7，RPU2(220 V,)2则电热丝R1的阻值是/?,=-=i J=220Q加热时R2消耗的功率为P2=P-P1=1980W-220W=1760Wp 1760W由P=UI得，电 热 丝 中 的 电 流=而 厂=8A(3)V=50L=5XW2m3m由夕=歹 得，水的质量 m=e/V=1.0X 103kg/m3X5X 10-2m3=50kg水吸收的热量 Q s=cm(t-tb)=4.2X103J/(kg )X50kgX(40-20)=4.2X106)消耗的电能 W=Pt=1980WX50X60s=5.94X106J热水器的效率 =-=d-K)
29、=-70.7%W 5.94X106J3.图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当S 接 a 时,电煲锅加热；当s接6时，电煲锅保温。已知：电源电压为220VAi=55(1,加热时总功率与保温时总功率的关系为：=4 X 103/(k g.0 求:甲 乙(1)若电煲锅内装有1年米饭，从12七 加热到100匕，米饭吸收多少热量？(2 电阻R2的阻值为多少？(3声电煲锅的热效率为80%,加热这些米饭需要多长时间？【答案】解：(1)米饭吸收的热量：=cm(t-to)=4 x lO3J/(kg-V)x lk g x(1 0 0 t-1 2 t)=3.52 X1O57;(2)由
30、电路图可知，开关5接b时，&、A2串联；开关S接 ,时，电路为A1的简单电路，由口=f可知，R开关s接时，电煲锅保温，电路中的总电阻：t/2=p#JP/?4a；开关S接7”时，电煲锅加热，电路中的总电阻：l/2=P#或&您；已知：P*点=5P拿 盟根据a密可得：P/JJ=5P拿/i；所以，R.=57?!=5 X55n=275fi;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，/?2的电阻值:R2=2750-550=220。；(3)电煲锅的加热功率为：P力滋=等 三=880W；由r9电煲锅消耗的电能:卬=%=3.5箕吨T|80%=4.4%10s/，由P=t可得，电煲锅需要的加热时间:W 4.4X10
31、5/-=-=5 00soP 一 8801yNG答：(1)若电煲锅内装有1 侬米饭，从12匕加热到100匕，米饭吸收的热量为3.52 X i。、/；(2)电阻&的阻值为220。；(3)若电煲锅加热效率为80%,加热这些米饭需要的时间为5 0 0 s。4.小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表电吹风在额定电压下工作，问：(1)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大?(2)电热丝工作时的电阻是多大?(3)电吹风内电动机的电阻是1C,电吹风吹冷风lO m i n 产生的热量是多少？50-7克额定功率热风时：1210W冷风时：now额定电压220V质量0-5kg【答案】0.5
32、A (2)4 4 Q (3)1 5 0 J5.某中学学生在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究，如表所示为记录的相关内容。用微波炉给水加热2 min。求：主受器材微波炉电能表相关资料额定电压220V瓶率50Hz220V 10(20)A50Hz 600rcvs/kW h活动记录取体积为0区 的 水，测得水的初温为20七关闭家中其它用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作用微波炉绐水加热2min后，水的温度达到60七测得电能表的转盘在Imin内转了 12转(1)水吸收的热量；(2)微波炉的实际功率；(3)微波炉的加热效率。(结果用百分数表示，保留一位小数)【答案】(1)8.4 X1 0);(2)1 2 0 0 W;(3)5 8.3%