《焦耳定律》练习题1
焦耳定律相关练习题
焦耳定律相关练习题一、选择题1. 下列关于焦耳定律的说法，正确的是（）A. 焦耳定律只适用于直流电B. 焦耳定律描述的是电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系C. 焦耳定律中的热量单位是安培（A）D. 焦耳定律中的热量与电压成正比2. 在焦耳定律公式Q=I²Rt 中，下列哪个物理量表示电流通过导体产生的热量？（）A. IB. RC. QD. t3. 一根电阻为10Ω的导线，通过电流2A，通电时间为5秒，产生的热量是多少？（）A. 100JB. 200JC. 50JD. 10J二、填空题1. 焦耳定律的公式是________，其中Q表示________，I表示________，R表示________，t表示________。
2. 当电流通过导体时，产生的热量与________、________和________成正比。
3. 在一定时间内，若导体的电阻和电流不变，通电时间越长，产生的热量越________。
三、计算题1. 一根电阻为15Ω的导线，通过电流3A，通电时间为10秒，求产生的热量。
2. 已知某导体的电阻为20Ω，通电时间为20秒，产生的热量为400J，求通过导体的电流。
3. 一根电阻为30Ω的导线，通过电流5A，求通电5秒产生的热量。
四、判断题1. 焦耳定律适用于所有电路。
（）2. 在焦耳定律公式中，电流的单位是安培（A），电阻的单位是欧姆（Ω），时间的单位是秒（s），热量的单位是焦耳（J）。
（）3. 电流通过导体产生的热量与导体的长度成正比。
（）4. 在相同时间内，通过同一导体的电流越大，产生的热量越多。
（）五、应用题1. 某电热水器的工作原理是利用电流通过电热丝产生的热量来加热水。
已知电热丝的电阻为50Ω，通电时间为30分钟，求电热水器在额定电压下产生的热量。
2. 一辆电动汽车在行驶过程中，电池通过一定电阻的电线为电动机供电。
已知电池电压为360V，电动机工作电流为150A，电线电阻为0.1Ω，求在1小时内电线产生的热量。
焦耳定律习题(含答案)
.. 焦耳定律习题（含答案）一、单选题(本大题共6小题，共12.0分)1.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.电风扇 B.电饭锅 C.电视机 D.洗衣机2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的电阻丝产生热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图示对应的步骤探究是（）A.通电导体产生的热量与导体电阻的关系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系3.电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是（）A.导线的电阻小B.导线中的电流大C.电炉丝的电阻小D.电炉丝中的电流大4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（）A.收音机B.电熨斗C.电风扇D.洗衣机5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.家庭电扇 B..笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭锅6.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.微波炉 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机二、填空题(本大题共3小题，共6.0分)7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J，电能转化成的机械能是______ J．8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J．9.大量实验表明，通电导线周围存在______ ，这一现象叫作电流的磁效应．初中物理试卷第2页，共14页..三、实验探究题(本大题共5小题，共30.0分)10. 二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．电阻丝R 1=5Ω，R 2=10Ω．用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”．（1）将二个电阻丝串联起来的目的是使 ______ 和 ______ 相同．（2）某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格，并填上了实验前已知的信息： 电流 I 通电时间 t 电阻 R/Ω 煤油初温 t 1/℃ 煤油末温 t 2/℃ 煤油升高的温度△t/℃ ______相同 相同5 10表格中最后一栏应该设置的项目是 ______ ．（3）实验中发现甲瓶温度计示数变化较小，乙瓶温度计示数变化较大．由此可以得出的结论是 ______ ．（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，对实验带来的好处是 ______ ． 11. 如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R 乙的电阻丝，瓶中插入温度计a 、b（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油．闭合开关一段时间，可以通过温度计 ______ 情况，判断电阻丝产生热量的多少．此方案是探究 ______ 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 ______ 大小的关系．（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R 甲 ______ R 乙时，可以比较不同物质的吸热能量．若温度计a 比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲 ______ c 乙．12. 为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R 1＞R 2 R 3=R 4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲所示的两个方案．（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟 ______ 关系．（2）乙方案可探究______ 和通电时间一定时，电流产生的热量跟______ 关系．（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油______ 的多少反映出来的，这种研究问题的科学方法叫做______ 法．13.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应电阻大小的关系”（1）在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油，使A和B中的电阻丝阻值不同，闭合开关一段时间后，通过观察______ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系，这种探究方法叫______ （选填“转换法”“类比法”或“控制变量法”）．（2）实验过程中发现实验现象并不明显，以下原因解释不合理的是______ （选填字母代号）A．电源电压太低B．A和B中的电阻丝阻值相差很大C．装置气密性不好（3）若用如图装置来进一步测量煤油的比热容，必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油，还必须要使A和B中的电阻丝阻值______ （选填“相同”或“不同”）．通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2：1，则装水的是烧瓶______ （选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为______ J/（kg•℃），请列举一个有关水的比热容特性的应用实例______ ．14.小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图甲、乙所示的实验装置，烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油，烧瓶中金属丝A、B的电阻R A ＜R B，插入相同的温度计．（1）在进行甲图所示实验时，小明闭合开关一段时间后，发现两烧瓶中温度计示数均无变化，他将电压表的负接线柱与a接线柱连接，电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接，从而检查此两点间有无电压，对应出现的电压表有无示数如表所示．电路各点间aj ai ah ag af ae ad ac ab电压表示数有有有有有无无无无根据以上信息可判断电路出现的故障是______ ；（选填选项前的字母）A．开关接触不良B．滑动变阻器短路C．导线ef断路D．金属丝B断路（2）小明排除电路故障后继续实验，电路接通后，______ 温度计示数升高得快；（选填“P1”或“P2”）（3）在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验（两图中滑动变阻器的滑片位置不变），比较P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与______ 是否有关．初中物理试卷第4页，共14页..四、计算题(本大题共6小题，共48.0分)15. 一台电热水器的铭牌如表所示，如果水箱中的水初始温度是20℃，（假设消耗的电能全部被水吸收，转化为水的内能）[已知：c 水=4.2×103J/（kg •℃）]求： （1）电热水器在正常工作时的电流是多大？（保留一位小数）（2）热水器装满10kg 的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收多少热量？ 额定电压/V 220 容积/L 10 频率/Hz 50 超温保护/℃ 120 额定功率/kW3（3）这个过程，电热水器正常工作至少多长时间？但实际上加热时间总是比你所求得结果长得多，请你写出产生这种现象的原因．（写出一个即可） 16. 如图所示是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不变，水的比热容c 水=4.2×103J/（kg •℃），水的密度1.0×103kg/m 3．求（1）电热壶电阻丝的电阻；（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L 水从30℃加热到100℃所需要的时间；（3）当电压为198V 时，电热壶的实际功率．17. 为了测定额定功率为1600W 的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加入质量为2kg 的水，让热水器正常工作5min ，测得水温从20℃上升到70℃，求：（c水=4.2×103 J/（kg ．℃），天然气的热值为4×107J/m3） （1）水吸收了多少热量；（2）该热水器正常工作时的效率；（3）若此过程改用天然气来加热，则至少需要多少m 3天然气（设该热水器的效率不变）． 18. 如图所示是湖北襄阳一位25岁农民自建的“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电，这组光伏发电设备白天有阳光照射时每小时可发电 1.75×108J ，若夏天太阳光平均每天照射的时间为10h ．则（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使多少kg 的水温度升高50℃[c 水=4.2×103J/（kg •℃）]（2）若每天得到的电能全部由燃烧天然气获得，则需要完全燃烧多少m 3的天然气？（天然气的热值q=3.5×107J/m 3）（3）请你说出一点太阳能的好处．19. 家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，如图所示是某品牌电磁炉的铭牌，请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题： （1）1标准大气压下，锅内装有2.5L 温度为20℃的水，给电磁炉通电7min 能把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量[水的密度为 1.0×103kg/m 3，水的比热容为4.2×103J/（kg •℃）]？（2）正常工作时通过电磁炉的电流为多少？（3）此电磁炉烧开水时的效率是多少？（答案保留1位小数）20. 某家庭把一只标有“220V 1000W ”的电水壶接入照明电路，将质量为5kg 的水由20℃加热到60℃，不计热量损失，c 水=4.2×103J/（kg •℃），求： （1）水吸收的热量；（2）电水壶电热丝的电阻；（3）电水壶工作的时间．焦耳定律习题（含答案）【答案】1.B2.B3.A4.B5.D6.B7.9；7118.1×1049.磁场10.电流；通电时间；质量/kg；质量/kg；电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；加热时间短11.升高；电流；电阻；=；小于12.电阻；电阻；电流；温度升高；转换13.温度计示数；转换法；B；相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖14.C；P2；电流15.解：（1）由P=UI可得，电热水器在正常工作时的电流：I==≈13.6A；（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃-20℃）=2.1×106J；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，由Q=W=Pt可得，需要的最少加热时间：t′====700s，因为热量会以热传递的形式转移给容器、空气等，所以实际上加热时间总是比所求得结果长得多．答：（1）电热水器在正常工作时的电流是13.6A；（2）热水器装满10kg的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收2.1×106J的热量；（3）这个过程，电热水器正常工作至少700s；热量会以热传递的形式转移给容器、空气等．16.解：（1）由电热壶的铭牌可知，额定功率P=1000W，额定电压U=220V，由P=可得，电热壶电阻丝的电阻：R===48.4Ω；（2）水的体积：V=1L=1×10-3m3，由ρ=可得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；水从30℃加热到100℃，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-30℃）=2.94×105J；不考虑热损失，则电热壶消耗的电能：W=Q吸=2.94×105J；电热壶正常工作时的功率为1000W，由P=可得需要的时间：初中物理试卷第6页，共14页.t===294s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率：P实===810W．答：（1）电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω；（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间为294s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率为810W．17.解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0），=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J．（2）由P=得：热水器正常工作5min所消耗的电能：W′=Pt′=1600W×5×60s=4.8×105J．η=×100%=×100%=87.5%．（3）由于该热水器的效率不变，若此过程改用天然气来加热，则Q 放===4.8×105J．由q=得：V===1.2×10-2m3．答：（1）水吸收了4.2×105J 的热量；（2）该热水器正常工作时效率为87.5%；（3）至少需要1.2×10-2m3天然气．18.解：（1）一天得到的电能：W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J，水吸收的热量：Q=1.75×109J×60%=1.05×109J，由Q=cm△t 得水的质量：m===5×103kg；（2）由Q放=Vq得天然气的体积：V====50m3；（3）使用太阳能，无污染，并且利用天然能源，取之不尽，用之不完，可以节约有限的化石能源．答：（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使5×103kg的水温度升高50℃；（2）需要完全燃烧50m3的天然气；（3）无污染；取之不尽，用之不完．19.解：（1）由密度公式ρ=可知水的质量：.m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，在1标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；（2）由电磁炉铭牌知其额定电压220V，额定功率2100W，由P=UI可得，正常工作时通过电磁炉的电流：I==≈9.5A；（3）由P=可得，烧水时电磁炉工作消耗电能：W=P额t=2100W×7×60s=8.82×105J，所以电磁炉烧水时的效率：η=×100%=×100%≈95.2%．答：（1）水至少吸收8.4×105J的热量．（2）正常工作时通过电磁炉的电流9.5A．（3）此电磁炉烧水时的效率是95.2%．20.解：（1）由题水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J；（2）由P=可得电水壶电热丝的电阻：R===48.4Ω；（3）电水壶接入照明电路中正常工作，不计热量损失，Q吸=W=Pt，所以电水壶工作的时间：t===840s．答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；（2）电水壶电热丝的电阻为48.4Ω；（3）电水壶工作的时间为840s．【解析】1.解：电风扇和洗衣机主要是把电能转化为机械能；电视机主要把电能转化为光和声音；只有电饭煲是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意．故选B．要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题．2.解：如图，通过电阻的电阻相同，通电时间相同，由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，则通过电阻的电流不同，根据控制变量法可知：电阻的导体的长度、电阻相同，通电时间相同，所以探究的是电流产生热量跟电流的关系．故选B．初中物理试卷第8页，共14页.分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析．本题考查了学生对焦耳定律的认识，注意该实验中控制变量法和转换法的应用，是中考物理常见题型．3.解：根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线．所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误．故选A．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断．本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的．4.解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不合题意；B、电熨斗工作时，主要将电能转化为内能，符合题意；CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作，将电能转化为机械能，不合题意．故选B．电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．本题考查了用电器中的能量转化，要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机，把电能转化为机械能．5.解：A、电风扇利用电动机带动工作，即将电能主要转化为了动能，故错误；B、电视机工作时将电能转化为光能和声能，故错误；C、洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故错误；D、电饭锅是利用了电流的热效应来加热的，故D正确．故选D．当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利影响．任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应．主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．6.解：A、微波炉主要是把电能转化为电磁波，不是利用电流热效应，故A错误；B、电熨斗是将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B正确；C、电风扇是将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故C错误；D、洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故D错误．故选B．电流具有热效应、磁效应和化学效应；电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化．是一道基础题．.7.解：电动机工作2min消耗的电能：W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J，在2min内线圈产生的热量：Q=I2Rt=（0.5A）2×0.3Ω×120s=9J；电能转化成的机械能：W机械=W-Q=720J-9J=711J．故答案为：9；711．（1）已知电压与电流，由功的公式W=UIt可求出电动机消耗的电能；（2）利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出电动机线圈产生的热量；（3）电动机消耗的电能与电动机线圈产生的热量之差等于电动机转化的机械能．本题考查了电动机消耗电能、线圈产生的热量、电动机转化机械能的计算，要知道电动机消耗的电能等于电动机线圈产生的热量与转化的机械能之和．8.解：电流产生的热量：Q=I2Rt=（1A）2×100Ω×100s=1×104J．故答案为：1×104．知道通过电阻丝的电流、电阻丝的阻值和通电时间，根据焦耳定律公式Q=I2Rt求出电流产生的热量．本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，只要记住公式Q=I2Rt即可正确解答，属于基础性题目，比较简单．9.解：丹麦物理学家奥斯特在1820年发现：通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应．故答案为：磁场．奥斯特实验：在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场．本题是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．10.解：（1）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相等，阻值R1的电阻丝两根，阻值R2的电阻丝两根（R1＞R2），电阻不等，由此可知，甲图可以探究当电流和通电时间相同时，电流产生热量跟电阻的关系；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等，故最后一栏为“质量/kg”；（3）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流相同．通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，由Q=cm△t可知，升高相同的温度，吸热比较少，加热时间短．故答案为：（1）电流；通电时间；（2）质量/kg；（3）电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）加热时间短．（1）图中，两电阻串联，电路中的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可判断产生热量与什么物理量有关；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等；（3）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通初中物理试卷第10页，共14页.电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同；（4）根据Q=cm△t分析．采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．11.解：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变．故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容．故答案为：（1）升高；电流；电阻；（2）=；小于；（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量跟通电时间的关系时，控制电流和电阻不变．（3）相同质量的物质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小．掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．12.解：（1）由图甲知，两电阻丝串联，通过的电流相同、通电时间相同，两电阻的阻值不同，所以可探究的问题是在通过的电流一定时，电热与电阻的关系；（2）由图乙知，两电阻丝并联，并且两电阻的阻值、通电时间相同，探究的问题是在电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来．这种研究问题的科学方法叫做转换法．故答案为：（1）电阻；（2）电阻；电流；（3）温度升高；转换．（1）（2）分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式（串联时电流相同、通电时间相同），并结合焦耳定律找出相同的量和不同的量，据此分析得出答案．（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来．本题考查了控制变量法和转化法的应用，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．13.解：（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；这种探究方法叫转换法；（2）根据焦耳定律可知，电热与电阻有关，阻值相差越大，电热相差越明显，故选B；（3）由Q=I2Rt可知，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t可知，温度计升高的示数越小，比热容越大，故装水的是烧瓶B；由于水和煤油吸收的热量相同，所以Q1=Q2，即c1m1△t1=c2m2△t2，则=2，解得c煤油=2.1×103J/（kg•℃）；热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性．故答案为：（1）温度计示数；转换法；（2）B；（3）相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖．（1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，这种探究方法叫转换法．（2）电热和电阻有关，当电流和能电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多．（3）由Q=I2Rt可知，电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t即可求出煤油的比热容．本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．14.解：（1）①aj间有电压，说明电源没有问题；②ai间有电压，说明导线ji没有断路；③ah间有电压，说明金属丝A没有断路；④ag间有电压，说明导线gh没有断路；⑤af间有电压，说明金属丝B没有断路；⑥ae间没有电压，说明导线fe断路；⑦ad间没有电压，说明滑动变阻器或者导线fe断路；⑧ac间没有电压，说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路；⑨ab间没有电压，说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路．综上可知，导线ef断路．（2）由图可见，A、B两段电阻丝串联，通过的电流相等，由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻R A＜R B，根据Q=I2Rt，所以金属丝B产生的热量多，因此P2温度计示数升高得快．（3）甲乙两图中，通过电阻R A的电流不同，比较相同通电时间内，P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关．故答案为：（1）C；（2）P2；（3）电流．（1）电压表是测量电压的仪表，电源是提供电压的装置，电压表如果有示数，说明电压表和电源两极连接的部分没有断路；电压表如果没有示数，说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路．（2）两段电阻丝串联，通过的电流相等，根据焦耳定律的内容可知：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系．本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验，尤其是电路故障的判断是个难点，难度较大．15.（1）电热水器在正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出其电流；（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，根据Q=W=Pt求出最短加热时间，然后根据热量的散失回答实际加热时间比计算加热时间长的原因．本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，从表格中获取有用的信息是。
《焦耳定律》习题
《焦耳定律》习题及答案一、填空题1.小明在科技实践活动中需要一只150Ω的电阻，可手边只有600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω、30Ω的电阻各一只，他可用两只电阻联代用，也可用两只电阻联代用。
2.标有“220V 40W”的电烙铁，接在220V的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是J，1h 消耗的电能是kwh。
3.有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲Q乙。
（均选填“>”、“<”或“=”）4.小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻。
将这个电热驱蚊器接在220V的电源上，100s内产生的热量是J。
5.一电热器电阻丝的电阻为120Ω，接在220V的电路中，要产生3.63×105J的热量，需通电min。
6.一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体两端所加电压为 V，通过3C电量的时间为 s。
7.有一电风扇标有“220V 55W”，若电风扇的电动机线圈电阻为8Ω，当它正常工作时，电源供给的电功率是 W，转化为风的电功率是 W，电动机的发热功率是 W。
8.实验表明，电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比.这个规律叫做焦耳定律.可以用公式表示。
9.电流通过导体时________能转化成________，这个现象叫做___________。
10.一个电热器接在3 V的电源上，5 min内产生的热量是90 J，则这个电热器的电阻是____，通过它的电流是_____A，如果通过这个电热器的电流是原来的2倍，则5 min内它产生的热量是_____J。
11.电流通过电烙铁，电能转化为____能，电流通过电风扇，电能转化为____能，给蓄电池充电，电能转化为____能。
初中物理焦耳定律练习题及答案
初中物理焦耳定律练习题及答案【典型例题】类型一、基础知识1、（2015•宿迁中考）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（）A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝缘皮隔热C．导线散热比电阻丝快D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少【思路点拨】电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
【答案】D【解析】电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故D正确，B、C错。
故选D。
【总结升华】本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法。
举一反三：【变式】某导体通过1A的电流时，在某一段时间内放出的热量是4J，如果通过它的电流增加到2A，在相同的时间内放出的热量是()Ａ．8JＢ．16JＣ．32J D.64J【答案】B【解析】由于Q=I2Rt可知在t、R一定时，Q与I2成正比，电流变为原来的2倍时，Q变为原来的4倍。
2、小强同学为了探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油，玻璃管内液面相同)。
(1)电阻丝甲与乙采用串联的连接方式，其目的是_________。
(2)已知电阻丝的阻值R甲>R乙，通电一段时间后，_________烧瓶中的玻璃管液面上升较高。
(3)我们保持电源的电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_________的关系(写出一种即可)。
(4)上述实验中，用到的科学方法主要是“控制变量法”，请你另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称：_________。
【答案】(1)使甲和乙的通电时间和通过的电流相同；(2)甲；(3)电流大小(或通电时间)；(4)探究电流与电压和电阻的关系。
初三焦耳定律练习题及答案
初三焦耳定律练习题及答案一、选择题1. 电阻的单位是：A. 度B. 萨C. 欧姆D. 伏特2. 一根电阻为100欧姆的导线通过电流为2A的电路，求电路中的电压是多少伏特？A. 10伏特B. 100伏特C. 200伏特D. 400伏特3. 一台电视机的电压是220伏特，电流为0.5A，求此电视机的功率是多少瓦特？A. 220瓦特B. 110瓦特C. 44瓦特D. 11瓦特4. 一根电阻为20欧姆的导线通过电流为5A的电路，求此电路中的功率是多少瓦特？A. 4瓦特B. 20瓦特C. 100瓦特D. 500瓦特5. 电视机正常工作时所需要的电压和电流分别为220伏特和2A，求电视机的功率是多少瓦特？A. 440瓦特B. 440伏特C. 110瓦特D. 110伏特二、填空题1. 施加在电流为3A的电阻上的电压为12伏特，求此电阻的阻值是多少欧姆？答：4欧姆2. 对于电路中的电阻来说，电压越大，则通过电流越（ 1 ）。
答：大3. 电阻为10欧姆的导线通过电流为0.5A的电路，求此电路中的电压是（ 2 ）伏特。
答：5伏特4. 对于电路中的电阻来说，电流越大，则通过电压越（ 3 ）。
答：大5. 一根电阻为40欧姆的导线通过电压为240伏特的电路，求此电路中的电流是（ 4 ）A。
答：6A三、解答题1. 一根电阻为60欧姆的导线通过电压为120伏特的电路，请计算此电路中的电流大小。
答：电流大小为2A。
解题过程：根据焦耳定律，可以得到如下公式：功率 = 电压 ×电流已知功率和电压分别为P = 120伏特，V = 60欧姆因此，可以整理得到：电流 = 功率 / 电压代入已知值，得到：电流 = 120伏特 / 60欧姆电流 = 2A2. 一特斯拉（T）是一个国际单位，表示磁感应强度，定义为1m²中通过的1A电流所产生的磁场。
求一特斯拉等于多少高斯（G）？答：1T = 10,000G解题过程：根据题意，1T表示通过1m²中的1A电流所产生的磁场。
焦耳定律练习题(含答案)
焦耳定律练习题（一）一、填空题1、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。
而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。
2、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。
当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P 2，则P1∶P2＝。
3、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1的阻值是Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是＿＿＿ W，此时，电阻R1在10min内产生的热量为 ______J二、选择题4、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( )A、45JB、220JC、2700J D、9900J4、如图1所示，额定功率为2W的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光。
则通电1分钟，小灯泡产生的热量是（）Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。
如下图所示电路中符合要求的是（）6、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成（）A．电风扇 B．电铃 C．电炉 D．发电机7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。
这台电动机正常工作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=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J8、有两根阻值分别为的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相同时间内产生的热量最大的是（）9、一个电炉接在220V的电路上时用10min可以烧开一壶水，若该接在110V的电路上（忽略散热等因素影响），烧开这壶水需要的时间为（）A．10min B．20min C ．30min D ．40min10、小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是（）A.电压太高B.导线太粗C.导线太细D.导线太短11、在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。
2024年中考物理复习专题——焦耳定律(含答案)
2024年中考物理复习专题——焦耳定律一、单选题1．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4∶5，则通过甲、乙两段导体的电流之比是（）A．2∶5B．4∶25C．5∶2D．4∶12．将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则产生热量最多的是（）A．电冰箱B．电风扇C．电热毯D．一样多3．小明发现，在家里装修时，电工师傅在不同位置所使用的电线粗细是不同的，小明利用学过的物理知识对这一现象进行了分析，下列分析中错误的是（）A．若其它条件相同，越粗的电线电阻越小B．家庭电路中主干线应该使用较粗的电线C．电线的接头处电阻最小，最不易烧断D．若电流相同，越细的电线越容易烧断4．将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min内产生的热量为（）A．270J B．150J C．15J D．27J5．如图所示，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，由甲地向乙地输电，两条输电线总电阻为10Ω，甲地电源的电压为220V不变，下列说法正确的是A．乙地用户用电器上的电压仍为220VB．若出现触电事故，应迅速直接用手拉开触电人员C．在100s的时间内，输电线上产生的热量为4.84×105JD．当乙地用户消耗的总功率增大时，相同时间内输电线上产生的热量增多6．假如没有磁现象，下列现象会发生的是（）A．不能用指南针辨别方向B．急刹车时，人不会向前倒C．不能用吸管喝饮料D．电暖气不会发热7．电阻R1和R2串联，两端电压之比为2∶1，开关闭合后，关于二者产生热量的说法正确的是（）A．两电阻产生热量相同B．两电阻产生热量之比为2∶1C．两电阻产生热量之比为1∶2D．没有通电时间，无法比较产生热量多少8．如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
焦耳定律(基础练)(解析版)
一、单选题1．（2021·重庆渝中区·九年级期末）通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）A ．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应B ．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多C ．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小D ．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电【答案】B【详解】电炉在使用时，电炉丝与铜导线是串联的，通过它们的电流相同，通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻，由焦耳定律2Q I Rt 可知，电流通过电炉丝时产生的热量要比电流通过铜导线时产生的热量多，所以通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热的原因是电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多。
故选B 。
2．（2021·安徽淮北市·九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（ ）A ．电路中的用电器用电时间太长B ．电路中的用电器的总功率过大C ．电路中的用电器过多D ．电路中的用电器的总电阻过大【答案】B【详解】第4节 焦耳定律 第十八章 电功率A．电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不会造成干路中的电流过大，不会造成图中的情形，故A不符合题意；B．图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干路中的电流过大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，故B符合题意；C．电路中用电器过多，只有用电器的功率较大且同时工作时，才会造成干路中的电流过大，故C不符合题意；D．若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情形，故D不符合题意。
故选B。
3．（2021·广东佛山市·九年级期末）我国航母舰载机起飞采用了自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，图中与弹射车工作原理一致的是（）A．B．C．D．【答案】B【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
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人教版初中物理九年级全一册第十八章《电功率》
第四节《焦耳定律》练习题
一、基础题
1、电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的。
2、在生活中，下列哪些用电器是利用电流的热效应工作的（）
A、电水壶
B、电视机
C、电脑
D、电风扇
3、在“探究电热与电阻大小的关系”和“探究电热与电流大小的关系”这两个实验中，电流产生的热量我们无法用仪器直接测量，但由于液体具有热胀冷缩的性质，所以我们可以通过观察U型管中液面上升的高度来间接知道电流产生的热量的多少，这种探究方法叫法。
除了这种探究方法，本实验中还应用到了法。
4、电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为（）
A、导线有绝缘保护层，能隔热
B、导线散热快，所以温度低
C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D、导线电阻小，产生的热量少
5、电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的成正比，跟成正比。
公式是。
6、某导体的电阻是2Ω，通过2 A 的电流时，1 min 产生多少热量?
二、基础提高题
1、下列情况中防止电热危害的是（）
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的保险丝。
D.大型爆破工程用电热引发炸药
2、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( )
A、45J
B、220J
C、2700J
D、9900J
3、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是( )
A、根据Q=I2 Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B、根据Q=U2t／R可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C、根据Q=UIt可知，相同时间内产生的热量与电阻无关
D、根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生热量越多
4、电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器都标有“220V 60W”字样，正常工作时，相同的时间内产生的热量（）
A．电风扇最多B．白炽灯最多C．电烙铁最多D．三者一样多
5、以下用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是( )
A、电炉
B、电熨斗
C、电风扇
D、电水壶
6、一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1 210Ω，它的额定功率有多大? 在额定电压下通电10min产生多少热量?
三、提高题
1、标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J，通过电热器的电流是A，产生的热量是J。
2、照明灯泡上标有“PZ 220—100”字样，表明灯泡正常工作电压是V，接在220V电路上的功率是_______W，该灯泡正常发光时电流是_______A，灯丝电阻是_______Ω；若接在110v电路上时灯泡的发光功率是_______W。
若实
际发光功率为16 W，则灯泡两端的实际电压是_______V。
3、某电饭锅说明书中所列主要数据如表：
（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是________A．
（2）电饭锅正常工作15min消耗电能kw·h，产生的热量是J
参考答案
一、基础题
1、热效应；
2、A
3、转换；控制变量；
4、D ；
5、电流的二次方；电阻；
通电时间；Q＝I2Rt ；6、Q＝I2Rt＝（2A）2×2Ω×60S＝480J
二、基础提高题
1、A
2、C
3、D
4、C
5、C
6、40W ；24000J
三、提高题
1、4×103J ；0.18 ；4×103J ；
2、220；100；0.45；484；25；88；
3、（1）2；（2）0.11；3.96×105J。