（柳州专版）2020版中考物理夺分复习 课时训练18 焦耳定律试题.docx

课时训练(十八)焦耳定律(限时:40分钟)|基础巩固|一、选择题1.【2018柳州】如图k18-1所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（)图k18-12.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为（)a. 通过导线的电流大于通过电炉丝的电流b.导线的电阻远大于电炉丝的电阻c.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流d.导线的电阻远小于电炉丝的电阻3.将规格都是“220 v100 w”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（)a. 三个用电器产生的热量相同b.电风扇产生的热量最多c.电烙铁产生的热量最多d.电视机产生的热量最多4.如图k18-2所示，是“探究电流热效应”的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压u甲、u乙以及它们在相同时间内分别产生的热量q甲、q乙的大小，下面关系中正确的是（)图k18-2a. u甲=u乙，q甲=q乙b.u甲q乙c.u甲u乙，q甲u乙，q甲r导线,即电阻越大,相同时间内产生的热量越多。3.c4.c5.a6.c【解析】因电源电压不变,则有u=4 v+0.2 ar1,u=3 v+0.3 ar1,联立解得r1=10 ,u=6 v。当滑片滑到b端时,电路中的电流最小,消耗的总功率最小为p=ui小=6 v0.2 a=1.2 w；滑片在b端时,10 s内r1产生的热量q=i小2r1t=（0.2 a）210 10 s=4 j。综上可知c正确。7.焦耳 8.电内电流的热效应散热（或防止电热带来的危害,给计算机降温） 9.80032010.6.6105更大【解析】电炉通电10 min产生的热量q=w=u2rt=（220v）2441060 s=6.6105 j；连接处接触不良时,会使该处的电阻增大,由焦耳定律的公式q=i2rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,所以,电流经过线路连接处时产生的热量增多,容易引起火灾。11.310550【解析】四只灯泡同时正常工作时的总功率p=p额4=750 w4=3000 w,它们同时正常工作100 s时,发热灯加热产生的总热量q=w=pt=3000 w100 s=3105 j。浴室内空气吸收的热量q吸=cmt=1.0103 j/（kg）10 kg（25 -10 ）=1.5105 j,浴霸加热浴室内空气的能量转化率=q吸q100%=1.5105 j3105 j100%=50%。12.（1）横截面积（或粗细）长度rarbrc（2）小木棍掉落的时间并联如图所示c、b、a少电流相同（或串联）电压相同（或并联）【解析】（2）用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处,然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热,吸热多的蜡烛油先熔化,则小木棍先掉落,因此可利用小木棍掉落的时间来反映电阻丝发热量的大小。由图丙可知,三个电阻丝并联接入电路。已知三个电阻丝阻值从大到小关系是rarbrc,由q=w=u2rt可得,三个电阻丝产生的热量关系为qcqbqa,所以观察到小木棍掉落的先后顺序是c、b、a。由乙同学的实验可得出：通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热反而少了,在相同的通电时间内,当通过电阻的电流相同时,电阻大的电热就多；在相同的通电时间内,当电阻的电压相同时,电阻大的电热就少。13.解：（1）由铭牌知v水=500 ml=50010-6 m3,m水=水v水=1.0103 kg/m350010-6 m3=0.5 kg,q吸=c水m水t=4.2103 j/（kg）0.5 kg（100 -20 ）=1.68105 j。（2）电热壶在额定电压下工作5 min消耗电能w电=pt时=800 w560 s=2.4105 j,=q吸w电100%=1.68105 j2.4 105 j100%=70%。（3）由题意可知,都是烧开一满壶20 的水,则水吸收的热量相同,则电热壶在用高峰时也应消耗w电=2.4105 j的电能,t时=6 min 3 s=363 s,故p实=w电t时=2.4105 j363s661.2 w。14.解：（1）由题图可知,闭合s、s1时,电路为r1的简单电路,处于低温挡,电暖器功率为550 w,家庭电路电压为220 v,则r1=u2p1=（220v）2550w=88 。（2）分析电路图可知,开关s2闭合时为中温挡,开关s1、s2同时闭合时,电路中电阻最小,功率最大,电暖器处于高温挡,此时r1和r2并联连入电路,总功率为p=p1+p2=550 w+1100 w=1650 w,则电路中的电流为i=pu=1650w220v=7.5 a。（3）t=20 min=1200 s,电暖器高温挡工作20 min放出的热量是q放=w=pt=1650 w1200 s=1.98106 j,则空气吸收的热量为q吸=q放=1.98106 j50%=9.9105 j,升高的温度t温=q吸cm=9.9105 j1.1103 j/（kg）60kg=15 。能力提升1.a【解析】电动机消耗的电能w=uit=380 v10 a1 s=3800 j；产生的热量q=i2rt=（10 a）22 1 s=200 j。2.a3.c4.d【解析】由图甲可知,灯泡、电阻r0、滑动变阻器串联连接,电压表v1测量r0两端电压,电压表v2测量灯泡和定值电阻r0两端总电压。当滑动变阻器的滑片位于a端时两电压表示数均小于滑片位于b端时的示数,则图乙上点（12,16）对应的是滑片在a端时两电压表示数,点（24,36）对应的是滑片在b端时两电压表示数。当滑片滑到b端时,电压表v2示数为36 v,则电源电压为36 v,此时灯泡正常发光,灯泡两端的额定电压为36 v-24 v=12 v；当滑片位于a端时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压为u滑=u总-u2=36 v-16 v=20 v,则此时的电流为i=u滑rx大=20v20=1 a,则电路中最小电流为1 a,故a错误。定值电阻r0阻值为r0=u1i=12v1a=12 ,故b错误。当滑片位于b端时,灯泡正常发光,此时的电流为ib=u1br0=24v12=2 a,则灯泡正常发光时的电阻rl=ulil=36v-24v2a=12v2a=6 ,故c错误。灯l的额定功率p额=ul2rl=（12v）26=24 w,故d正确。5.d【解析】因电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器,则由i=ur可得,电动机线圈的电阻r=ui=48v12a=4 ,故a错误。当在水平地面上以v=18 km/h=5 m/s的速度匀速直线行驶时,电动车为非纯电阻用电器,此时电动机消耗的电功率pm=ui=48 v2 a=96 w,电动机线圈电阻消耗的热功率pr=i2r=（2 a）24 =16 w,则电动机的机械功率p机械=pm-pr=96 w-16 w=80 w,故b错误。电动机的效率=w机械wm100%=p机械tpmt100%=p机械pm100%=80w96w100%83.3%,故c错误。因电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以由p=wt=fst=fv可得,受到的阻力f=f=p机械v=80w5m/s=16 n,故d正确。6.d【解析】开关s1、s2都闭合时,r3被短路,r1与r2串联,电压表v1测的是电源电压,电压表v2测的是r2两端的电压,因为电压表v1、v2示数之比为53,根据串联分压原理可知：r1r2=23；当开关s1闭合,s2断开时,三个电阻串联,此时电压表v1测的仍是电源电压,电压表v2测的是r2和r3两端的总电压,因为两表示数之比为32,所以（r2+r3）r1=21,联立可解得：r1r3=21。根据q=i2rt可知,当电流、通电时间相同时,产生的热量q与r成正比,所以在后一种情况下,电阻r1与r3产生的热量之比为q1q3=r1r3=21。7.b8.电流419.1.2 7210.552.6410511.小1.681050.512.（1）绝缘体（2）如图所示 （3）相等小于（4）在电阻和通电时间相同的条件下,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多（5）a（6）不能因为用q=uit计算出来的是电路产生的总功,而总功除了用电器产生的热量,另外一部分可能转化为其他能量,例如电风扇电路产生的总功一部分转化为电热,一部分转化为机械能13.解：（1）工作电路正常工作时,r在1 min内产生的热量q=u2rt时=（220v）288 60 s=3.3104 j。（2）由表知t=60 时,r1=50 ,衔铁刚好被吸合,则控制电路中电流i=50 ma=0.05 a,控制电路的电源电压u=i（r0+r1+r2）=0.05 a（20 +50 +50 ）=6 v。（3）若控制电路电源电压不变,当i=0.05 a,且r2最大为80 时,r1阻值最小,可控温度最高。此时r总=ui=6v0.05 a=120 ,r1=r总-r2-r0=120 -80 -20 =20 ,查表得最高温度t高=80 。当i=0.04 a,且r2最小为0时,r1阻值最大,可控温度最低。此时r总=ui=6v0.04 a=150 ,r1=r总-r0-r2=150 -20 -0 =130 ,查表得最低温度t低=35 。此装置可控制的温度最大范围是3580 。（4）控制电路电源电压不变,衔铁被吸合的电流条件不变,则对应的电路总电阻不变,最高温度降低,则需要相应条件下r1的阻值增大,因此应减小r2的最大阻值。14.解：（1）当开关s1、s2都闭合时,滑动变阻器r2被短路,定值电阻r1和灯l并联,电流表a1测量r1的电流,电流表a2测量干路电流。电压表v1测量电源电压。电压表v1示数为6 v,小灯泡恰好正常发光,则灯l的额定电压为6 v,r1两端电压也为6 v,由图乙可得通过r1的电流为0.5 a,则r1的阻值r1=ui1=6v0.5a=12 。因为干路电流为i=1.25 a,由并联电路电流特点知通过灯l的电流,即灯l的额定电流为il=i-i1=1.25 a-0.5 a=0.75 a,则灯l的额定功率pl=uil=6 v0.75 a=4.5 w,灯l的电阻rl=uil=6v0.75a=8 。（2） 当开关s1、s2都断开时,灯l和滑动变阻器r2串联,电压表v2测量r2两端的电压,为了保证电压表v2的安全,滑动变阻器r2两端的电压最大为3 v,此时灯l两端的电压为ul=u-u2大=6 v-3 v=3 v,此时电路中的电流i小=ulrl=3v8=0.375 a,滑动变阻器接入电路的最大阻值r2大=u2大i小=3v0.375a=8 。为保证电流表a1的安全,电流不能超过0.6 a,电路中总电阻最小为r串=6v0.6a=10 ,滑动变阻器的最小电阻r2小=r串-rl=10 -8 =2 ,则滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是28 。（3）由已知,当开关s1、s2都断开时,在各表均正常工作情况下