焦耳定律中考专题及答案
焦耳定律中考专题
一．选择题
1．焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（）
A．焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路
B．焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比
C．焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法
D．科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式
2．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＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据Q＝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，相同时间内产生的热量越多
3．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：4
二．填空题
4．如图所示电路。闭合开关，标有“6V 3W”的小灯泡正常发光，电动机线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A．则干路电流为A，1min内电动机产生的热量是。
5．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是J。
热风温度50﹣75℃
额定功率热风时；1000W
冷风时：120W
额定电压220V
质量0.5kg
6．如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为J，R3的电功率的最大值为W。
7．小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了。请你用学过的物理知识解释这一现象。
三．实验探究题
8．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。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是。
9．某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只
烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流
表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电
流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有。（写出一条即可）。
（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是。
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：。
四．计算题
10．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
11．如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
水桶容量20L
热水箱容量1L
额定电压220V
加热功率400W
保温功率44W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg?℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？
焦耳定律中考专题答案
一．选择题
1．焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（）
A．焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路
B．焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比
C．焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法
D．科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式
答案：A。
2．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＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据Q＝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，相同时间内产生的热量越多
答案：D。
3．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：4
答案：A。
二．填空题
4．如图所示电路。闭合开关，标有“6V 3W”的小灯泡正常发光，电动机线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A．则干路电流为0.7A，1min内电动机产生的热量是 2.4J。
答案：0.7；2.4J。
5．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是55Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是 2.64×105J。
热风温度50﹣75℃
额定功率热风时；1000W
冷风时：120W
额定电压220V
质量0.5kg
答案：55；2.64×105。
6．如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻
值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为0.9J，R3的电功率的最大值为6W。
答案：0.9；6。
7．小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了。请你用学过的物理知识解释这一现象。将电阻丝的两个断头接上后，由于接触不良使接触处的电阻增大，相同时间内电流通过该处产生的热量增多，使得接头处的温度很高，所以接头处被烧焦了。
答案：将电阻丝的两个断头接上后，由于接触不良使接触处的电阻增大，相同时间内电流通过该处产生的热量增多，使得接头处的温度很高，所以接头处被烧焦了。
三．实验探究题
8．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。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管属于（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量与电阻大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察U形管液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是BD。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播
时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为2A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s 内产生的热量是200J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是透明容器密闭性不好。
答案：（1）属于；
（2）电流；电阻；
（3）U形管液面高度差；BD；
（4）2；200；
（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。
9．某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流
表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电
流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少。（写出一条即可）。
（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是保持电阻一定。
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：电炉丝热得发红，与它串联的导线却不怎么热。
答案：（1）利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少；
（2）保持电阻一定；
（3）电炉丝热得发红，与它串联的导线却不怎么热。
四．计算题
10．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
答案：（1）当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，热水器处于高温挡；
（2）低温挡正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105J；
（3）中温挡正常工作时热水器的功率为550W。
11．如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
水桶容量20L
热水箱容量1L
额定电压220V
加热功率400W
保温功率44W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于保温状态（填“加热”或“保温”），
此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg?℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃
的时间为多少秒？
答案：（1）保温；此时电路中的电流是0.2A；
（2）水吸收的热量是2.94×105J；
（3）将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75秒。