廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三講 電學(xué)微專題 微專題8 焦耳定律的理解與應(yīng)用

微專題8焦耳定律的理解與應(yīng)用類型1焦耳定律的理解1. (2019北京)下列用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是()A. 計(jì)算器 B. 電熱水壺 C. 收音機(jī) D. 電冰箱2. (2019順德區(qū)三模)如圖，此裝置可用于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與_的關(guān)系，若把P、Q接在電源兩端，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B兩容器相比，A中的電阻產(chǎn)生的熱量_(選填“較多”“相同”或“較少”)，該實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是_第2題圖類型2焦耳定律的計(jì)算3. (2019自貢)把一個(gè)標(biāo)有“10 V3 W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12 V的電源上(如圖所示)，小燈泡恰能正常發(fā)光該電路工作10 s定值電阻產(chǎn)生的熱量是()第3題圖A. 60 JB. 36 JC. 30 JD. 6 J4. (2019云南省卷)一只標(biāo)有“6 V 3 W”的小燈泡，接在電源電壓為12 V的電路中，為使其正常發(fā)光，應(yīng)_(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)電阻(小燈泡燈絲電阻不變)，該電阻通電20 s，產(chǎn)生的熱量是_J.5. (2019畢節(jié))電熱水壺上標(biāo)有“220 V800 W”，小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因?yàn)閷?dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻_；在額定電壓下，熱水壺?zé)?10 s，這段時(shí)間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為_J，若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，能將_ kg的水從20 升高至100 .c水4.2×103 J/(kg·)類型3探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)6. (2019昆明)在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提供了如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，其中R1>R2.實(shí)驗(yàn)一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系第6題圖(1)請按照圖中的電路圖將對應(yīng)實(shí)物圖連接完整；(2)電路中電阻絲的連接方式是為了控制_；電阻絲放出熱量的多少，通過_來進(jìn)行判斷；(3)閉合開關(guān)，經(jīng)過一定時(shí)間，用電阻絲R1加熱的煤油溫度升高了t1，用電阻絲R2加熱的煤油溫度升高了t2，那么t1_t2(選填“大于”“等于”或“小于”)實(shí)驗(yàn)二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系(4)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且通電時(shí)間相同實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1(或R2)加熱的煤油，溫度升高量t1(或t2)_2t1(或2t2)(選填“大于”“等于”或“小于”)，該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流_正比例關(guān)系(5)你認(rèn)為做這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是_參考答案及解析微專題8焦耳定律的理解與應(yīng)用1. B【解析】電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備，B符合題意，故選B.2. 電阻較多控制變量法【解析】由圖示實(shí)驗(yàn)可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過電阻絲的電流與通電時(shí)間相等而電阻阻值不同，此裝置可以探究：電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；由于A中的電阻絲阻值較大，將此裝置接到電源兩端，通電一段時(shí)間，電流在A容器中產(chǎn)生的熱量較多該實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法3. D 【解析】由于小燈正常發(fā)光，所以其電壓UL為10 V，而由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得URUUL2 V , 電路電流為I0.3 A，所以產(chǎn)生的熱量Q URIt2 V×0.3 A×10 s6 J故選D.4. 串60【解析】標(biāo)有“6 V3 W”字樣的小燈泡，其正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓為6 V，所以將其接在電源電壓為12 V的電路中，使其正常發(fā)光時(shí)，因串聯(lián)分壓，所以應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻，由PUI可得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為IL0.5 A，此時(shí)電阻兩端的電壓是URUUL 12 V6 V6 V，故電阻的阻值是R12 ；通電20 s，該電阻產(chǎn)生的熱量是QIRt(0.5 A)2×12 ×20 s60 J.5. 小1.68×1050.5【解析】電熱水壺的發(fā)熱體與電線串聯(lián)，通過它們的電流及時(shí)間相等，但電熱水壺的發(fā)熱體的電阻比電線的電阻大得多，由焦耳定律QI2Rt可知，電熱水壺的發(fā)熱體比電線產(chǎn)生的熱量就多很多，故與之相連的電線卻不怎么熱；在額定電壓下，燒開一壺水用時(shí)210 s，這段時(shí)間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量：QPt800 W×210 s1.68×105 J；水吸收的熱量：Q吸Q放1.68×105 J，由Q吸c(diǎn)mt得水的質(zhì)量：m0.5 kg.6. (1)如答圖所示(2)電流相同溫度的升高量(3)大于(4)大于不是(5)有熱量損失第6題答圖【解析】(1)由電路圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大，故將電阻絲R1與電阻絲R2串聯(lián)起來，滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與開關(guān)的右接線柱串聯(lián)，如答圖所示；(2)圖中兩電阻絲串聯(lián)，是為了使通過兩電阻絲的電流大小相等；通電后電流通過對電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；(3)由于R1>R2，由QI2Rt可知，在通電時(shí)間和通過的電流相等時(shí)，電阻R1產(chǎn)生的熱量比R2多，即Q1>Q2，再由Qcmt的變形公式t得，t1>t2；(4)由焦耳定律QI2Rt可知，在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的2次方成正比，當(dāng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍，產(chǎn)生的熱量是原來的4倍，從而升高的溫度也是原來的4倍，所以t1>2t1(或t2>2t2)；(5)這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是有熱量損失- 5 -