中考物理总复习第1篇考点聚焦第21讲焦耳定律及其应用检测
2020-2021中考物理焦耳定律的应用问题(大题培优 易错 难题)附详细答案
一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。
其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R 、2R 。
关于此电路说法中正确的是A ．探究的是电流产生的热量与电压的关系B ．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C ．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D ．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】A ．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A 错误；B ．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B 错误；C ．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C 错误；D ．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D 正确。
2．两个发热电阻R 1:R 2=1:4,当它们串联在电路中时，R 1、R 2两端的电压之比U 1:U 2=_____；已知R 1=10Ω,那它们并联在4V 电路中,两个电阻在100s 内产生的热量是_______J ． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR =得，R 1、R 2两端的电压之比：11122214U IR R U IR R ===； 已知110ΩR =，则214410Ω40ΩR R ==⨯=；根据2U Q W t R==得两个电阻在100s 内产生的热量为：22221212(4V)(4V)100s 100s 200J 10Ω40ΩU U Q W W t t R R =+=+=⨯+⨯=总．3．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ，电动机线圈产生________J 的热量。
人教版初中物理九年级焦耳定律专题复习 课件(共20张PPT)
【解析】
C.因为R2和R3并联，并联电阻小于5Ω，拆除R3后，电阻等于 5Ω，电阻变大，所以通过R1的电流变小； D.拆除R3前，通过电阻R2的电流为I2 ，通过R1的电流为 I1=2I2 ，拆除R3后，因电阻变大，通过R1和R2的电流I变小， 小于I1，即通过R2的电流小于2I2，根据公式P=I2R得，将R3拆 除后，R2的电功率小于原来的4倍。
阻；根据焦耳定律Q＝I2Rt得，在电流和通电时间相同时，电阻大的导体产生的热量多。
1．（2019·北京中考）下列用电器中，利用电流热效应工作的是
（ B）
A．计算器
B．电热水壶
C．收音机
D．电冰箱
命题角度❷ 焦耳定律的相关计算 例2 （2018·安徽中考）某导体的电阻为20Ω，当通过它的电流为2A时，
考点二 探究影响电流热效应的因素 [5年1考]
1．实验器材：电源、电阻丝、滑动变阻器、开关、空气盒、U形管、导线。 2．实验装置：
3.实验方法： ①控制变量法的应用： A．探究电热与电阻的关系时，控制 电流 和 通电时间 相同，选择 两个阻值不同的电阻。 B．探究电热与电流的关系时，控制 电阻 和 通电时间 相同，改变 通过两电阻的电流大小 。 C．探究电热与通电时间的关系时，控制 电阻 和 电流 相同，改变 通电时间的长短 。 ②转换法的应用：通过观察 U形管中液面高度的变化 来比较电流通过 导体时产生热量的多少。
例3 （2019·东营中考）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产 生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的 空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
中考物理 焦耳定律知识点归纳总结及典例导析(含答案)
焦耳定律知识点总结典例导析【要点梳理】要点一、电流的热效应1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。
通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。
要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。
这是因为导体都有电阻。
导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。
如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。
3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）通电导体产生的热量跟电阻的关系如图15-10所示，甲、乙两个锥形瓶中的电阻丝的电阻R1、R2分别为5Ω和10Ω，两个瓶中装有等量的煤油，锥形瓶中温度计的示数变化反映电阻丝产生热量的多少。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。
通电一定时间后，比较两个温度计的示数变化情况。
你看到的现象说明了什么?实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。
在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么?实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
要点二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
2．公式：Q=I2Rt要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。
2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻成反比。
九年级焦耳定律知识点总结
九年级焦耳定律知识点总结在物理学中，焦耳定律是热力学领域中的一个重要定律，它揭示了热量和能量之间的关系。
本文将从理论基础、应用实例和实验设计等方面，对九年级物理学中关于焦耳定律的知识点进行总结和探讨。
一、理论基础1. 焦耳定律的基本原理：焦耳定律是指单位时间内通过导线的电能转化为热能的量与电流的平方成正比关系。
简单来说，当电流通过导线时，导线会发热，而导线发热的量正比于电流的平方和导线电阻的乘积。
2. 焦耳定律的数学表达式：焦耳定律可以用以下公式表示：Q = I^2 * R * t其中，Q表示电能转化为热能的量，单位是焦耳(J)；I表示电流，单位是安培(A)；R表示电阻，单位是欧姆(Ω)；t表示时间，单位是秒(s)。
二、应用实例1. 电灯泡发光当电流通过电灯泡的导线时，导线电阻会产生热量。
这些热量能够使电灯泡的灯丝发热，进而发光。
根据焦耳定律，我们可以通过控制电流的大小和电灯泡的阻值来调节发光亮度。
2. 热水器加热热水器内部通常有一个加热丝圈，通过通电使其加热水。
根据焦耳定律，我们可以通过调节加热丝圈的电流来控制热水器的加热速度和温度。
三、实验设计为了验证焦耳定律，我们可以进行以下实验：实验材料：导线、电阻、电池、电流表、计时器等。
实验步骤：1. 将电池、电阻和导线连接在一起，并接上电流表。
2. 开启电池，通过导线和电阻形成电路。
3. 观察电流表的示数，并记录下来。
4. 开启计时器，记录下通过电路的时间。
5. 根据焦耳定律的公式，计算电能转化为热能的量。
6. 重复以上实验步骤，改变电流值或电路中的电阻值，观察热量的变化。
通过这个实验，我们可以验证焦耳定律的正确性，并且了解电流、电阻和热量之间的关系。
综上所述，焦耳定律是热力学中的一个重要定律，它揭示了电能和热能之间的转化关系。
我们可以通过理论基础的学习，应用实例的分析和相关实验的设计，更好地理解和掌握焦耳定律的知识点。
在今后的学习和生活中，我们可以利用焦耳定律来解释和应用各种热能转化的现象，同时可以通过实验来验证和加深对焦耳定律的理解。
九年级l上册物理焦耳定律知识点
九年级l上册物理焦耳定律知识点九年级上册物理：焦耳定律知识点物理学是一门关于物质和能量相互作用的科学，焦耳定律是物理学中非常重要的一个知识点。
它描述了电流通过导体时产生的热量与电流大小、电阻和时间的关系。
在这篇文章中，我们将探讨焦耳定律的基本原理、公式以及一些实际应用。
焦耳定律的基本原理是电能转化为热能。
当电流流过导体时，导体中的自由电子受到电场的推动，发生移动并与导体原子发生碰撞。
这些电子的碰撞会转移能量给导体原子，从而产生热量。
焦耳定律描述了这种能量转化的数学关系。
焦耳定律的公式为Q=I²Rt，其中Q表示热量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆），t 表示时间（单位为秒）。
根据这个公式，可以看出热量与电流强度、电阻和时间成正比。
也就是说，当电流强度或电阻增加，产生的热量也会增加；当时间增加，热量的增加也会相应增加。
焦耳定律在日常生活中有许多实际应用。
首先，我们可以通过焦耳定律计算电器的功率损耗。
电器的功率通常以瓦特（W）为单位，通过将焦耳定律中的热量用功率和时间表示，可以得到P=I²R的公式，其中P表示功率。
这个公式告诉我们，电器的功率损耗与电流强度的平方和电阻成正比。
因此，当电流大或电阻高时，电器的功率损耗也会相应增加。
其次，焦耳定律可以用于计算导体的温度升高。
根据焦耳定律公式，我们可以通过测量热量和电流、电阻以及时间的变化来计算导体的温度升高。
这个应用非常重要，因为在电路设计和电子设备的运行中，需要确保导体不超过其允许的温度范围。
焦耳定律还可以用于计算电能转化效率。
电能转化效率表示电能转化为其他形式能量的比例。
根据焦耳定律，电能转化为热能的过程是不可逆的，因为存在导体与周围环境之间的热量交换。
我们可以利用焦耳定律计算出电能转化为热能的比例，从而评估系统的效率。
最后，了解焦耳定律还有助于我们理解电路中的电能损耗和电器安全。
电能损耗是电能转化为其他形式能量（如热能）的过程，而焦耳定律告诉我们，这种转化是不可避免的。
中考物理考点总结 焦耳定律(1)
焦耳定律1、焦耳定律反映了电流热效应的规律，是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。
由公式Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量和电流强度I，电阻R及通电时间t 有关，又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比，所以，电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。
2、运用公式Q=I2Rt解决问题时，电流强度I的单位是安，电阻R的单位是欧，时间t的单位是秒，热量Q的单位才是焦耳，即各物理量代入公式前应该先统一单位。
用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。
因为电能还可能同时转化为其他形式，所以只有电流所做的功全部用来产生热量，才有或成立。
3、电热器的原理是电流的热效应，它表现的是电流通过导体都要发热的现象，在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。
发热体是电热器的主要组成部分，它的作用是将电能转变为内能供人类使用。
常见考法本知识点主要考查焦耳定律的应用，考察的形式主要是选择题、填空题。
误区提醒1、凡是有电流通过导体时，都可以用它来计算所产生的热量;2、公式Q=UIt，只适用于纯电阻电路，这时电流所做的功全部用来产生热量，用它计算出来的结果才是导体产生的热量。
【典型例题】例析：在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( )A. 增大电热丝的电阻B. 减小电热丝的电阻C. 在电热丝上并联电阻D. 在电热丝上串联电阻解析：有同学认为应选(A)，根据焦耳定律 Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。
这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。
焦耳定律所阐述的导体上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的，如放出的热量和电阻成正比，是指电流强度和通电时间都不变的条件下热量与电阻成正比，按题意，通电时间是相同的，但由于电源电压是不变的，通过电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小，若再根据Q=I2Rt，将不易得出正确的结论。
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。
中考物理复习焦耳定律
课时训练
1.某同学自制了一个“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电源 的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量 的29_0_._4___J.
2.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得 快”)，正常工作20分钟产生的热 量为6_×__1_0_5_焦.假若电加 热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大 气压下 _不__能_(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热 至沸腾.
图9-3-1
答案
典型例题解析
典型例题解析
【例4】现有甲、乙两只废旧电炉，分别标有“220V，1000W” 和“220V，500W”字样，其中电热丝均完好无损.某同学想利用 这些电热丝来自制一个电热器接入照明 电路中使用，下列设想 可行的是( C ) A.要使电热器的电功率为250W，只要将乙电热丝的一半接入 电路 B.要使电热器的电功率为2000W，只要将乙电热丝分成等长的 两段并联后接入电路 C.要使电热器的电功率为400W，只要将乙电热丝与一半长的 甲电热丝串联后接入电 路 D.要使电热器的电功率为750W，只要将两只电热丝各取一半 串联后接入电路
3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后 接在一个电源两端，它们的电 压之比为_1_∶__3_，在相同的时间 内产生的热量之比为__1_∶__3_； 如果将它们并联同一电源两极间 ，通过它们的电流之比为_3_∶__1，在相等的 时间内产生的热量 之比为_3_∶__1.
课前热身
4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别 加上相同的电压，那么下列说法 中正确的是(C) A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多 B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多 C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少 D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少
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第21讲焦耳定律及其应用
1．(2016，海南)一电热水壶的铭牌上标有“220 V 2 000 W”字样，在额定电压下用
它对质量为 2 kg的水加热，使水的温度升高50 ℃，用时 6 min。
则水吸收的热量为__4.2×105__J，此过程中电热水壶消耗的电能为__0.2__kW·h。
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 2．(2016，钦州)R1、R2分别连接成如图所示甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝__2∶１__。
图乙电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1∶Q乙2＝__1∶２__。
第2题图
第3题图
3．(2016，遂宁)如图是小宇家的电子式电能表。
有一天他洗澡，关闭了家里其他用电
器，只让家里标有“ 2 000 W”的电热淋浴器正常工作，发现电能表指示灯闪烁了600 imp 时，淋浴器内满箱水温从23 ℃升高到43 ℃，则消耗的电能是__0.2__kW·h，通电时间是__6__min；如果水吸收的这些热量由完全燃烧0.021 m3的天然气提供(q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，不计热量的损失)，水箱内水的质量是__10__kg；水箱内水的内能的改变是通过__热传递__实现的；在用电吹风吹干头发时，发现吹热风比吹冷风更
容易让头发变干，这是由
于__热风温度比冷风温度高，使水蒸发的更快__。
4．(2016，衡阳)某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，已知电
阻R0＝44 Ω，R＝2 156 Ω，当开关置于__2__(填“1”或“2”)位置时为高温挡，当电饭
锅以高温挡正常工作10 min消耗的电能为__6.6×105__J。
第4题图
第5题图
5．(2016，钦州模拟)如图所示，电源电压保持不变，R1＝5 Ω，闭合开关S，开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2＝__10__Ω；若电源电压为 3 V，当开关S0拨至b时，R1在1 min内产生的热量是__12__J。
6．(2016，鄂州)某型号电饭煲有加热和保温两个功能，如下图甲所示为其内部电路原
理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于__加热__(填“保温”或“加热”)状态。
如图乙
是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量是__电热(电功)__，其大小为__4.8×105_J__。
7．(2016，百色模拟)如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是( C )
8．(2016，扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是( C )
A．通过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．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
9．(2016，南宁模拟)如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是( C )
A．两容器中电阻产生的热量相同
B．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍
10．(2016，三明)下表列出了一些导体材料的信息。
现有长度和横截面积都相同的锰
铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根，若将它们串联后接到电路中，不计温度对电阻的影响，
则在相同时间内它们产生的热量之比Q甲∶Q乙为( B )
几种长 1 m、横截面积 1 mm2的
导体材料在20 ℃时的电阻
材料电阻R/Ω
钛0.096
锰铜合金0.44
镍铬合金 1.1
A.1∶１B．2∶５C．5∶２D．4∶１
11．(2015，枣阳)如图所示是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝(R1＞R2)，下列有关电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中说法正
确的是( B )
A．甲的连接方式发热功率最小
B．乙的连接方式发热功率最小
C．丙的连接方式发热功率最大
D．丁的连接方式发热功率最小
12．(2016，河池模拟)如图所示，电源电压为12 V且保持不变。
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10 s内定值电阻R1产生的热量为60 J。
则下列结果正确的是( C ) A．电路中的最小电流为 1.5 A
B．滑片P在中点时，9 s内滑动变阻器R消耗的电能为60 J
C．R先后两次消耗的电功率之比为8∶９
D．R1先后两次消耗的电功率之比为4∶３
13．(2016，宜昌)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__电流__的关系，通电一段时间__左瓶__(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的热量跟__电阻__的关系，一段时间后电阻丝产生的热量__左瓶__(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多。
14．(2016，贺州)如图甲所示的滑动变阻器是贺州市初中物理实验操作考查中要用到
的仪器之一。
小露将一个标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器的A、B、C接线柱，分别与图乙中部分电路图的A′、B′、C′导线对应连接。
已知滑动变阻器的滑片P恰好移到中点，定值电阻R＝10 Ω，电源电压为 6 V。
(1)连接好甲、乙图中对应的AA′、BB′、CC′后，闭合开关S，求电路中通过电阻R 的电流是多少A，此时电压表的读数是多少V?
(2)求电阻R的电功率是多少W?
(3)通电 1 min后电阻R产生的热量是多少J?
解：(1)由题意，当把变阻器AB接线柱接入电路时，变阻器的电阻为R′＝20 Ω；电
路总电阻R总＝R＋R′＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω；通过电阻R的电流I＝
U
R总
＝
6 V
30 Ω
＝0.2
A；当变阻器滑片在中点，电路总电阻及电流不变，电压表测量的是一半滑动变阻器两端的
电压，电压表示数U表＝I R′
2
＝0.2 A×
20 Ω
2
＝2 V(2)电阻R的功率P＝I2R＝(0.2 A)2×
10 Ω＝0.4 W(3)R为纯电阻Q＝W＝Pt＝0.4 W×60 s＝24 J。