(物理中考真题)焦耳定律及其应用

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1、一.选择题1. （2017湖南衡阳，第18题）小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因 素”，下列说法正确的是物理答案第10页共4页A.B.C.D.【答案】探究电热与电阻的关系 探究电热与电流的关系A.大气压强一一塑料吸盘 C液体的热胀冷缩一一体温计【答案】BB.电流的热效应一一电风扇D.省力杠杆一一羊角锤甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时, 乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,甲图中闭合开关后，a管中液面上升比b快 乙图中闭合开关后，c管中液面上升比d快ABD2. （2017青海西宁，第3题）下列物理知识与相关的生活实例连线错误的是3. （2017广东深圳，第29题）爸

2、爸到加油站给汽车加油后，油量表指针发生变化，小明猜想此油量表可能是电流表，于是自己动手设计了如图所示电路。闭合开关，当浮球位置最低时，滑片P滑至b端，电流表示数为0.3A,当浮球位置最高时， 滑片P滑至a端，电流表示数0.5A, 滑动变阻器规格（20 a 1A）,下列选项错误的是（）0A.电阻Ri阻值大小为30 aB.电源电压15VC.加满油后，电阻Rilmin产生的热量为450JD.R1的最小电功率为 7.5W片以卜的中.FU逐入电第.11 ilIjh 11JEft- m j i rr ffi T P i#S + H： , jVp酊 /fi- MKh，15% . AH iH4i 加涡M二、填

3、空简答题1. （2017湖北宜昌，第20题）如图所示，用拇指与中指压一支铅笔的两端,（选填:拇指、中指）受到的压强大，若拇指受到的压力为2N,笔尖的受力面积为0.2mm2,则中指受到的压强为Pa.【答案】中指；1X107.【考点】考点10:压强液体压强21. （2017湖北宜昌，第21题）在家庭电路中，有时导线长度不够， 需要把两根导线连接起来， 连接处电阻比别处要 （选填，大、小），在相等时间内，导线连接处发热比别处更（选填多、少）.【答案】大；多.【解析】在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，因为Q=I2

4、Rt,所以连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热.2. （2017青海，第19题）如图6所示的电路中，电源电压保持不变，R=30Q,R =20 Q ,闭合开关S,电流表的示数为 0. 2A,则电源电压为 V,通过R2的电流是 A,1min内电流通过R2产生的热量是 J。(A图6【答案】6; 0.3; 108。3. （2017黑龙江齐齐哈尔，第 28题）据生活报讯，2017年4月14日起，插线板新国家 标准正式实施。要求插线板的插孔须设置“保护门”，“保护门”可有效防止儿童将手插入插孔而造成触电事故，同时可避免灰尘长期沉积而造成内部 （选填“断路”或“短路”）。在 线材方面要求：如最大工作电

5、流16 A的延长线插板，导线得最横截面积由原来的1 mR增加到1.5 mm2。请你根据所学的物理知识解释增加导线横截面积的好处。【答案】短路材料长度、相同的导线，横截面积越大，电阻越大。由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流、通电时间，电阻越小、产生的热量越少。采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热引发火灾。4. （2017内蒙古赤峰，第16题）（4）利用如图14所示电路，研究家庭电路中保险丝的 “保险” 作用：移动滑动变阻器滑片，使电路中电流增大到一定程度时，保险丝会熔断，切断电路。保 险丝熔断过程中，电能转化为 能。【答案】内5. （2017青海西宁，第20题）如图6所示电路，电源电压为

6、6V, Ri=10R=20 ，当&、S、S3闭合时，电路消耗的总功率为 W;当闭合S,断开S2、S3时，电压表示数为 3 V, 则10s内R3产生的热量为 J,此时R1的功率与、与闭合时R的功率的比值为O图6【答案】5.491： 46. （2017四川广元，第14题）1820年，丹麦物理学家 在课堂上做实验时发现了电流 的磁效应。电流也具有热效应，20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和 关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标 明“220V 44W”的电风扇正常工作 10分钟，电流产生的热量为 J （已知电动机线圈电阻 为 2Q）。【答案】

7、奥斯特通电时间 48四、实验探究题1. （2017黑龙江绥化，第29题）利用如图所示的电路装置，探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少。（1）此装置可以探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后，（选填“左”或“右”） 容器内电阻丝产生的热量较多。（2）如果通过 R电流为2 A,那么10 S内通过R的电流产生的热量是 Jo【答案】（1）电阻右 （2） 200五、计算题1. （2017甘肃天水，第22题）某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、Si为自动开关，煮饭时

8、，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求：J/A甲乙(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率；(2)电热丝R2的阻值；(3)若电压降低，Si断开，这时电路中的电流始终为1A, 10min内电饭锅产生的热量.【答案】解：(1)由电路图可知，当 S和Si都闭合时，电阻 Ri与&并联，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中白最大电流 I大二3A,则电饭锅的最大功率：P 大=UI 大=220VX 3A=660W,当开关S闭合、S断开时，电路为 R1的简单电路，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小=2A,则电饭锅的最小功率：P qUI 小=220VX 2A=44

9、0W;(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电阻Ri与&并联时，通过R的电流为2A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电热丝 R2的电流：I2=I 大一I=3A 2A=1A,由I=可得，电热丝 &的阻值:RU_220V .=:=220 %(3)当开关S闭合、S断开时，电路为 Ri的简单电路，则 Ri的阻值:220V=ii0 Q,电路中的电流始终为iA时，iOmin内电饭锅产生的热量：Q=I2Rit= (iA) 2x iioax iOX 60S=6.6X 104j.答：(i)电饭锅工作时的最大功率为660W,最小功率为440W;(2)电热丝R2的阻值为220 ；(3

10、)若电压降低，G断开，这时电路中的电流始终为iA, iOmin内电饭锅产生的热量为 6.6 XiO4J.2. (20i7山东东营，第23题)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤 温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S ,旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至 i档日R i、R 2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至 2档 时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R和R 2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R i =22Q ,主要参数如下表。(C水=4.2 X 30/(kg?C)前定电FR22OV加热功率24WW跣定都度拒恫30 C 叩匚电动机

11、功率3相赫防电甲电讯1 10*0*1胃潴摘谛洗衣M(1)洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20 C上升到50 C,此过程中的加热效率是多少？(2) R 2阻值是多少？(3)洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保 证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为 105Q,人体的安全电压不高于 36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。【答案】解：(1)水吸收的热量：Q =cm(t2-ti)=4.2 x30/(kg C) X 10kg x020

12、C)= 1.26 XJl 101 分加热消耗的电能：W=Pt=2400W 1050s=2.52 X106J1 分加热的效率：/ MS = 5崛1分(2) R1 与R2 并联，: P=UI, 1P=一R1电热丝的加热功率:P1=2200W-R2电热丝的加热功率：P2= P- P=2400W-2200W=200W分R2电热丝的阻值:_解卿WR2=-=242 Qh :K解(3) R2与电动机并联R2与电动机的总功率：P总=P2+P动=240W+200W=440W1分 保温洗涤的干路电流：i=j=网!一?，分7u普理p-(4) 防电墙与人的电阻串联串联总电阻：R=R)+R 人=1 X 10 6Q+1X

13、10 5Q=1.1 X10 6qI 魅 -4、串联电路的电流：10= =2 X10 A1分R LtC。加人体的电压：U 人=|0R 人=2 X 1-0A 1X10 5Q=20V1 分因为U人小于36V,所以防电墙技术能保证人的安全。 分13. （2017内蒙古赤峰，第22题）在赤峰市某中学科技小制作活动中，小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯，原理图如图20所示。其中灯泡L上标有“ 6V 6W”字样。当开关S接a时，L恰好正常发光；当开关 S接b时，L中的电流为0.2A。R为定值电阻， 且电源电压和小灯泡 L电阻保持不变。求：（1）小灯泡L的电阻及电源电压；（2） R1的阻值；（3）开关

14、S接b时，小灯泡L的实际功率；（4）开关S接b时，10s时间内Ri上产生的热量。【答案】解，（】）当开关接，时,只有灯泡L接大电踏，此时灯，正常发光.电涯电戚UkU6VU分）i灯泡中-i*嚼=1AU分）1 灯泡的电阻他=牛=苧6m1分）C）当开关S接b时.灯泡L与电阻风串联在电路中灯泡L两螳电压4/叫6渥*m=1型（分）用 的端也氏-U-Ul-6V -L2V -4.8V（1 分）“ RltftiRi = =鬻*24。分）（3）当开关5接b时灯泡L实际功率M = UJhL2xO.2A=（hMW（】分）（4）当开美5接b时I比上产生的焦量国产时/ C分）（1）只闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡恰好正常发光，求此 时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值。（2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关&、S3,求R两端的电压, 和10s内电流通过定值电阻 R产生的热量。【答案】