湖南省長沙市中考物理分類匯編 第16講 電功率 課時3 焦耳定律（含解析）

第十六講 電功率課時3 焦耳定律命題點1焦耳定律的理解及相關計算類型一焦耳定律的理解1. (2012長沙24題3分)將規(guī)格都是“220 V180 W”的一臺電冰箱、一臺電風扇和一床電熱毯，分別接入同一家庭電路中，若通電時間相同，則下列說法正確的是 ()第2題圖A. 電冰箱產(chǎn)生的熱量最多B. 電風扇產(chǎn)生的熱量最多C. 電熱毯產(chǎn)生的熱量最多D. 三者產(chǎn)生的熱量一樣多2. (2017長沙31題3分)某品牌電燉鍋有高溫、低溫兩擋，它的內(nèi)部簡化電路如圖所示當開關S1和S2都閉合時，電燉鍋處于_溫擋(選填“高”或“低”)；用電燉鍋燉湯是利用了電流的_(選填“熱效應”或“磁效應”)類型二焦耳定律相關計算3. (2013長沙29題4分)某電熱水壺的電阻為40 (假定恒定不變)，工作時電流為5 A一標準大氣壓下，用該電熱水壺將0.5 kg的水從20 加熱至100 ，最小需要吸收熱量_J，電熱水壺至少要工作_s.4. (2011長沙30題2分)如圖所示，電源電壓恒為4 V，定值電阻R140 ，R220 ，則開關閉合后，電流表的示數(shù)是_A，通電5 min，電路中產(chǎn)生的熱量是_J.第4題圖5. (2009長沙31題6分)小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關系，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關系如圖乙所示，由圖像可得，定值電阻R1的阻值是_.實驗時，電源電壓保持5 V不變，當滑片P位于a端時，滑動變阻器消耗的電功率是_W，此時，電阻R1在10 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_J.第5題圖6. (2014長沙38題6分)如圖是實驗中學物理課外活動小組自制的電熱暖手器的電路原理圖電源電壓恒為8 V，S為單刀三擲開關，發(fā)熱體的電阻分別是R12 ，R21 ，R35 ，問：(1)該電熱暖手器工作時的最小電流是多少？(2)該電熱暖手器消耗的最大功率是多少？(3)當開關調至“2”擋位置時，R2在1 min時間內(nèi)最多可產(chǎn)生多少焦耳的熱量？第6題圖考向拓展1. (2014邵陽)電爐絲與導線串聯(lián)接到電路中，通電后電爐絲熱得發(fā)紅，而與之相連的導線卻不怎么熱由焦耳定律可知，造成上述現(xiàn)象的主要原因是()A. 通過電爐絲的電流比導線的電流小得多B. 通過電爐絲的電流比導線的電流大得多C. 電爐絲的電阻比導線的電阻小得多D. 電爐絲的電阻比導線的電阻大得多2. 如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖，R1、R2為電熱絲，其中R2242 .工作時，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服電熨斗處于低溫擋時，正常工作功率為1 100 W求：考向拓展2圖(1)通過電路的電流是多大？(2)通電3 min產(chǎn)生的熱量是多少？(3)若將該款電熨斗進行改造，使其正常工作時高溫擋功率為1 000 W，要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計算，求出該電熱絲改變后的阻值應為多少？命題點2探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關7. (2010長沙30題4分)小宇和小剛想利用如圖所示的裝置來探究“導體產(chǎn)生的熱量與其電阻大小的關系”兩只相同的燒瓶中裝有適量的煤油，燒瓶A中浸泡著一段銅絲，電阻較小；燒瓶B中浸泡著一段鎳鉻合金絲，電阻較大，溫度計顯示煤油的溫度第7題圖(1)為保證實驗科學合理，兩個燒瓶中所裝煤油的質量應該_(2)實驗中，小宇和小剛發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高得快這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量_8. (2014長沙35題6分)在做“探究電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關”的實驗時，小寧采用了如圖甲所示的實驗裝置：兩個透明容器中封閉著等量的空氣，U形管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化第8題圖(1)通電相同時間，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的_越大，產(chǎn)生的熱量越多(2)小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置，通電相同時間，發(fā)現(xiàn)A玻璃管液面上升較高，這表明：在電阻和通電時間相同的情況下，通過導體的_越大，產(chǎn)生的熱量越多(3)該實驗中用到的研究物理問題的方法有_法和轉換法答案1. C【解析】三個用電器在相同時間內(nèi)消耗的電能是相同的，但是只有電熱毯將電能全部轉化為內(nèi)能，所以它產(chǎn)生的熱量最多故選C.2. 高熱效應3. 1.68×105168【解析】由題意可知水需要吸收的熱量為Q吸cmt4.2×103 J/(kg·)×0.5 kg×(100 20 )1.68×105 J，水吸收的熱量是由電熱水壺通過電流熱效應提供的，所以電熱水壺做的功就是水吸收的熱量即Q吸W，根據(jù)公式QI2Rt可知電熱水壺的加熱工作時間t168 s.4. 0.3360【解析】題圖為并聯(lián)電路圖，電流表測干路電流，根據(jù)I求出各支路電流分別為I10.1 A和I20.2 A，所以電流表的示數(shù)為II1I20.1 A0.2 A0.3 A；電路產(chǎn)生的熱量QWUIt4 V×0.3 A×60 s×5360 J.5. 100.460【解析】從圖像可以看出，通過R1的電壓和電流成正比關系，在圖像中取一特殊點，如U5 V，I0.5 A，根據(jù)歐姆定律變形公式得R110 ；當滑片移到a端時，滑動變阻器阻值最大，則電路的總電阻最大，電流最小，從圖像可知：通過R1的電流I1為0.1 A，R1兩端電壓U1為1 V，定值電阻R1在10 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量QIR1t(0.1 A)2×10 ×600 s60 J，再由串聯(lián)電路的電流和電壓關系知，通過變阻器R2的電流I2I10.1 A，兩端的電壓U2UU15 V1 V4 V，因此此時變阻器消耗的電功率P2U2I24 V×0.1 A0.4 W.6. 解：(1)當電源電壓一定時，電路中的電阻最大時，電流最小，因此，此時開關應該撥到“3”擋位，使3個電阻串聯(lián)，即電路中的最小電流為Imin1 A(2)根據(jù)P可知，當電壓一定時，電路中的電阻最小時，電熱暖手器消耗的功率最大，根據(jù)電路可知，開關應該撥到“1”擋位，則P32 W(3)當開關調至“2”擋位時，電阻R1和R2串聯(lián)在電路中，I A則Q2WI2R2t ( A)2×1 ×60 s427 J【考向拓展】1. D【解析】電爐絲與導線串聯(lián)，通過的電流相同，由QI2Rt可知，由于電爐絲電阻比導線大得多，所以相同時間內(nèi)放出更多熱量，因此電爐絲熱得發(fā)紅而導線卻不怎么熱故選D.2. 解：(1)低溫擋工作時，電路中的電流I5 A(2)接入電路的電阻只有R1R144 通電3 min產(chǎn)生的熱量QI2R1t(5 A)2×44 ×3×60 s1.98×105 J或QWPt1 100 W×3×60 s1.98×105 J(3)電熨斗在高溫擋時，R2的功率P2200 WR1的功率P11 100 W，大于1 000 W，所以要使高溫擋功率為1 000 W，改R1為R，R1的功率P11 000 W200 W800 WR1的電阻為R160.5 7. (1)相同(2)越多8. (1)電阻(2)電流(3)控制變量7