2020-2021中考物理培优易错试卷(含解析)之焦耳定律的应用问题及答案解析.docxVIP

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 R1 、 R2 。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． 有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的，当线路连接处接触不良时， 该处的电阻将 _____（减小／增大／不变），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的 电阻又将随着温度的升高而 _____（减小／增大／不变），从而形成电热的逐步积累和恶性 循环，以致引发火灾． 【答案】增大 增大 【解析】 【分析】 【详解】 当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；利用焦耳定律分析接触处局部过热，而金 属电阻的阻值随温度升高而增大，据此分析．电路连接处与原来相比，由于接触不好，电 流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦 耳定律 Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升 高，而金属导线的电阻随温度的升高而增大，电阻增大，产生的热量更多，温度升得更 高，以致恶性循环引发火灾． 3． 一台电动机正常工作时，两端的电压为  220V，通过线圈的电流为  10A，若此线圈的电 阻为  2Ω，则这台电动机  1min  内产生的热量是  ______J，这台电动机的效率是  ______． 【答案】  1.2 ×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】 已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式 Q=I2Rt 可求这台电动机 1min 内产 生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式 P=UI 可求电动机的总电功率； 再根据公式 P=I2R 计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率． （1）这台电动机 1min 内产生的热量： Q=I2Rt=（ 10A） 2× 2Ω× 60s=1.24J×； 10 （2）电动机的电功率： P 总 =UI=220V×10A=2200W， 线圈消耗的功率： P 圈 =I2R=（10A） 2× 2Ω =200W， 输出功率： P 出 =P 总 -P 圈 =2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率： = P出/ P 总=2000W/ 2200W=90.9%． 4． 图中电源电压保持不变，灯泡标有  6V，3W  字样，当开关  s 闭合时  .灯泡  L 正常发光， 电流表的示数为  0.8A，则电阻  R=____Ω． .通电  10s. R 产生的热量为  ______J. 【答案】 20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】 当闭合开关 S 时，灯 I=0． 8A，  L 正常发光，说明电源电压为  U=6V，电流表测的是总电流，则 由 P=UI 可知，灯泡中的电流： IL =P 额 /U 额 =3W/6V=0. 5A， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流 : IR=I-IL =0. 8A-0. 5A=0. 3A， I=U/R 得 , 电阻 : R=U/IR=6V/0．3A=20Ω； 通电 1min 电阻 R 产生的热量： Q=W=UIRt=6V×0． 3A× 10s=18J。 5． 如图甲所示，为额定电压为 6V 的灯泡 L 的 I-U 图像．如图乙所示的电路，电源电压12V 不变， R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器，闭合开关 S1，滑片 P 从最右端移动到最左端，电 压表示数变化范围为 2V~6V，则灯泡的额定功率是 ____W ，R1 的阻值为 _____Ω，滑动变阻 器 R2 两端的最大电压为 _____V，移动滑片 P 使 R2 接入电路的阻值为变阻器最大阻值的 7/15，通电 1minR2 产生的热量为 _____J。 【答案】 3.6 10 6 105 【解析】 【分析】 【详解】 [1] 由灯泡 L 的 I- U 图象可知，当额定电压 U= 6V 时，灯泡的额定电流 I= 0.6A，则灯泡额定功率 P UI 6V 0.6