2024年中考物理一轮复习专题：焦耳定律

2024年中考物理一轮复习专题：焦耳定律
知识点梳理
1.电流的热效应：电流通过导体时 转化为 的现象叫做电流的热效应。
2.电流的利用和防止：
（1）利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等。
（2）防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等。
3.焦耳定律：
（1）定义：电流通过导体时产生的热量跟 的平方成正比，跟导体的 成正比， 跟通电
成正比。
（2）公式：Q=𝐼
2
𝑅𝑡

（3）在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，Q=W。

3.用电器高、中、低温档的判断：纯电阻电路中Q=W，根据推导公式：
Q=W=
U
2
R
·t，
当电路中总

电阻越小产生的热量越 （选填“多”或“少”），处于高温档。
专题训练
一、选择题
1．下图的家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）

A．抽油烟机 B． 电视机

C． 电饭锅 D． 电风扇
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＝ U2tR 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．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密
封着等量的空气，下列说法不正确的是（ ）

A．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
B．用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”
C．图乙实验通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更多
D．通电后，透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
4．一个“220V 300 W"的电热杯，一个“220 V 300W”的煮蛋器，一台“220V 300 W"的小型洗衣机，分
别接在220V的电压下，则相同时间内它们产生的热量（ ）
A．小型洗衣机最少 B．电热杯最少
C．煮蛋器最少 D．一样多
5．甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶9 C．9∶2 D．2∶1
6．家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一个洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A，电动机
线圈电阻为4Ω，则每分钟电流通过线圈产生的热量为（ ）
A．960J B．7.26×105J C．2.64×104J D．440J
二、填空题
7．电热器是利用 原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将
能转化为 能。
8．小明在一次野炊活动中，由于没带火柴，他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看作导体）接在干电
池正负两级上，如图所示，锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。这是因为较窄处 较大，根据
可知，相同时间内产生的热量较多。

9．物理学家 做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间
的关系。将一阻值为10Ω的电热丝（电阻不随温度变化），接入12V的电路中，1min内电热丝产生的热量
为 J。
10．如图所示，电源电压保持3V不变，电阻R1=10Ω、R2=20Ω。闭合开关S，则电路总电阻是 Ω，
若通电100s，电流通过电阻R1产生的热量为 J。

11．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P
到最右端时，电流表的示数为0.6A；移动滑片P到最左端时，电流表的示数为0.2A。则移动滑片P到中
点位置，通电10s滑动变阻器R2产生的热量是 J。

12．品学兼优的小雄同学周末在家里用电饭煲给父母煲粥。他发现该电饭煲有“加热”和“保温”两个挡
位，模拟电路图如图所示。当闭合开关S1，断开开关S2时，电饭煲处于 挡。在220V电压下，
处于该挡位的电饭锅10min产生的热量是 J。（已知R1=44Ω，R2=2376Ω）

13．如图所示是A、B两定值电阻的U—I图像，由图像中信息可知：RA RB（选填“>”“=”或“<”）；
若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端，RA和RB的电功率之比为 ，1min内电阻A产生的热量
为 J。

14．小亮家新买汽车上的座椅垫具有电加热功能，该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。高温
挡功率为36W，低温挡功率为12W。该座椅垫加热部分的电路简图如图所示，电源电压为24V，R1和R2为电
热丝，S为挡位切换开关。当S切换到 （选填“1”或“2”）时座椅垫处于高温挡加热，电热丝
R2的阻值是 Ω，高温挡加热时座椅垫工作5min产生的热量是 J。

三、计算题
15．小明家的电暖炉上标有“220V 4A”的字样，求：
（1）正常工作时电暖炉的电功率；
（2）该电暖炉正常工作100s产生的热量。
16．如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝4Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A。求：

（1）电源电压；
（2）电压表的示数和R1的功率；
（3）电阻R2在1min内产生的热量。
17．有一种电加热恒温箱，工作原理如图1所示，控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线
圈电阻不计），电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝
组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻
值随温度变化关系如图2所示。

（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量；
（2）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值。
18．在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控
制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）前100s内电路产生的热量。
参考答案
1．C
2．D
3．D
4．A
5．A
6．A
7．电流的热效应；电；内
8．电阻；Q=I2Rt
9．焦耳；864
10．30；10
11．9
12．保温；12000
13．>；1∶2；48
14．2；32；10800
15．（1）解：正常工作时电暖炉的电功率 P=UI=220V×4A=880W
答：正常工作时电暖炉的电功率为 880W 。
（2）解：该电暖炉正常工作100s产生的热量 Q=W=Pt=880W×100s=8.8×10
4
J

答：该电暖炉正常工作100s产生的热量为 8.8×10
4
J 。

16．（1）解：闭合开关S后，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。根据电阻
串联的特点可知总电阻为 R＝R1+R2＝2Ω+4Ω＝6Ω
根据欧姆定律可知电源电压为 U＝IR＝0.5A×6Ω＝3V
答：电源电压为3V；
（2）解：根据欧姆定律可知电压表的示数 UV＝IR1＝0.5A×2Ω＝1V
R1的功率为
P1＝U

V

I＝1V×0.5A＝0.5W

答：电压表的示数和R1的功率为 0.5W ；
（3）解：电阻R2在1min内产生的热量为 Q＝I2R2t＝（0.5A）2×4Ω×1×60s＝60J
答：电阻R2在1min内产生的热量为 60J 。
17．（1）解：电热丝工作时的功率
P=
U22R2=(220V)
2
44Ω
=1100W

电热丝在10min内产生的热量
Q=Pt=1100W×10×60s=6.6×10

5
J
答：电热丝工作时的功率1100W，在10min内产生的热量是6.6×105J
（2）解：由图2可知，当温度为50℃时，热敏电阻的阻值R1=100Ω；此时衔铁应吸合，切断工作电路，
那么控制电路的电流为I=60mA=0.06A
控制电路的总电阻
R
总
=U1I=9V0.06A=150Ω

电阻箱接入电路的阻值R0=R总-R1=150Ω-100Ω=50Ω
答：电阻箱R0应接入电路的阻值是50Ω。
18．（1）解：由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率
为44W，R1的电流为I1=P低U=44W220V=0.2A
答：低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A
（2）解：当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为 P2=P−P1=528W−44W=484W
R2的阻值为R2=U2P2=(220V)2484W=100Ω
答：电阻R2的阻值是100Ω；
（3）解：由图乙，前100s内电路处于高温档，产生的热量为Q=W=P高t=528W×100s=5.28×104J
答：前100s内电路消耗的电能是5.28×104J。