中考物理焦耳定律及应用专项练习.doc

中考物理焦耳定律及应用专项练习一、单选题(本大题共9小题，共18.0分)1.如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量电路图中R1、R2是电热丝R1：R2：RL=1：2：2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求开关S闭合时，下列说法不正确的是（）A.S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态B.S1、S2同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态C.S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：1D.S1、S2同时闭合时，若电流表示数为6A，则R1的实际功率为880W2.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置实验现象表明（）A.在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，电流通过一个电阻的时间越长，这个电阻产生的热量越多B.在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多C.在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多D.在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多3.为了找出电流通过导体时产生的热量跟导体电阻的关系，实验时必须同时保持不变的物理量是（）A.导体的电阻和导体中的电流B.导体的电阻和通电时间C.导体中的电流和通电时间D.导体的电阻、导体中的电流和通电时间4.如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，已知两瓶内装有同质量、同温度的煤油，当在A、B间接上电源后，发现乙的温度升高比甲要快，下列比较R1、R2两电热丝的说法正确的是（）A.流过R2的电流较大B.流过R1的电流较大C.R1的阻值较大D.R2两端的电压较大5.将两根电热丝R1和R2串联起来，接在如图所示的电路中通电，若R1R2则（）A.甲火柴先被点燃B.乙火柴先被点燃C.两根火柴同时被点燃D.无法比较6.电阻R1，R2（R1R2）以不同的连接方式接到同一电源两极上，在相同时间内电路中产生热量最多的一种连接方式是（）A.只接R1B.只接R2C.R1和R2并联D.R1和R2串联7.如图所示，三个完全相同的容器中密封了初温和质量都相等的空气，若通电一段时间后，甲、乙、丙三个U形管中液面高度差分别为h甲、h乙、h丙，则下列关系中正确的是（）A.h甲h乙h丙B.h甲h丙h乙C.h甲=h丙h乙D.h甲=h乙h丙8.某电阻丝通过2A的电流时，在某段时间内放出热量是Q，如果通过它的电流增加到4A时，在相同的时间内放出的热量是（）A.2QB.3QC.4QD.8Q9.如图所示，是“探究电流产生的热量跟哪些因素有关”的电路图，则下列说法不正确的是（）A.电流采用串联，是为了控制电流和通电时间相等B.采用煤油而不是水，是因为煤油的比热容小C.该实验是通过比较升高的温度来得出结论的D.该实验不能探究电流产生的热量跟时间的关系二、多选题(本大题共1小题，共3.0分)10.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析错误的是（）A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系D.乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大三、填空题(本大题共9小题，共18.0分)11.家用电饭煲是利用电流的_来工作的，某电饭煲的额定电压为220V，它的额定功率为1000W（不考虑温度对电阻值的影响）若只把该电该饭煲接入实际电压为110V的电路中，通电10s，产生的热量是_J12.如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20闭合开关，滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，则R1=_；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为_A，通电10s电流通过R1产生的热量是_JR2的最大功率是_W，整个电路最大功率是_W13.据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型太阳能发电站，被媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”（1）该太阳能发电站发电时，将太阳能转化为_能；（2）10kWh的电能，如果由热电转化效率为30%的热电厂来供电，需要完全燃烧煤_kg（煤的热值q煤=3107J/kg，1kWh=3.6106J）14.如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=3：1；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比I甲：I乙=_，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：Q2=_15.如图所示甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等，甲导体比乙导体的长度和横截面积都小，将它们串联在电路中，通电一段时间后，甲、乙导体通过的电流I甲 _ I乙，产生的热量Q甲 _ Q乙，消耗的电功率P甲 _ P乙（填“”、“=”或“”）16.科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，英国物理学家_最先通过实验精确确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间之间的定量关系这个规律用公式表示是_17.夏天，人们常用电热驱蚊器驱蚊（如图），它是利用电流_效应来工作的，发热元件是一个阻值为10000的电阻，工作电流约为0.02A，通电100s产生的热量为_J；工作时蚊香片温度升高，这是通过_方式改变蚊香片的内能，过一会儿整个房间都能闻到蚊香片的气味，是因为_18.甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样，把它们串联在220V的电路中，串联时甲乙电炉消耗的电功率之比为_，在相同时间内产生热量较多的是_19.如图是电脑用风扇，长宽都是12cm，厚度为2.5cm，相邻孔距约为10.5cm，使用12v，0.25A电流风扇转速通常是8001500RPM，风量足转速低，能有不错的降温静音效果风扇主要把电能转化为_能，风扇本身也会产生热量，如果线圈电阻是0.5，那么电风扇工作2h产生的热量是_四、实验探究题(本大题共12小题，共72.0分)20.乐乐用图所示的装置探究“导体电阻阻值越大，电流通过导体时产生的热量越多”三个完全相同的烧瓶甲、乙、丙内盛有质量和温度都相同的食用油，并插有相同的温度计，温度计可显示食用油的温度，每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝，已知三段电阻丝的阻值关系是R1R2R3（1）该探究实验的自变量是_；（2）通电一段时间后，可以观察到瓶中_温度计的示数最高；（选填“甲”、“乙”或“丙”）；（3）由上述实验可知，在_和通电时间都相同时，导体电阻值越大，电流通过导体时产生的热量越多21.如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体，其中，A、B烧瓶中装的是煤油，C烧瓶中装的是水，A、B、C烧瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RARB=RC（假设实验中没有任何热损失）（1）小明想用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，他应该观察比较_两瓶中温度计的示数变化情况（2）小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”，通过观察比较B、C两瓶中温度计的示数变化情况，发现装有煤油的烧瓶中温度计示数变化较大，这是因为煤油的_小在该实验中水吸收的热量_（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量22.小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置请仔细观察甲、乙两图（1）实验中通过观察两个U形管中_的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在_、_相同的情况下，通过电阻的_越大，电阻产生的热量越多（4）该实验采取的探究方法是_法（5）在家用电热水壶烧同一壶开水时，若通电时间不够长，水就不能烧开，是因为电流通过导体产生热量多少与_有关23.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（图中左侧电阻R1为5欧，右侧电阻R2为10欧）（1）此装置可以探究电流产生的热量跟_的关系，一段时间后，U形管右侧液面较高，说明_容器内电阻丝产生的热量较多（选填“左”或“右”）（2）如果通过R2的电流为2A，那么10s内通过R2的电流产生的热量是_J24.小刚在探究“通电时间相同时，电流通过导体产生的热的多少跟电流、电阻的关系”的活动中，设计了如图所示的电路在三个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，用电阻丝（R甲=R丙R乙）给烧瓶中的煤油加热请你仔细观察小刚设计的实验电路，并回答下列问题：（1）实验时通过观察烧瓶中的_变化情况，就可以对电阻丝放热的多少进行比较（2）研究电热跟电流的关系时，应该比较_两个烧瓶中温度计的示数变化情况一段时间后，可观察到这两个瓶中温度计的示数不一样，这表明：在电阻和通电时间都相同时，电流通过导体产生的热量的多少跟_有关（3）研究电热跟电阻的关系时，应该比较_两个烧瓶中温度计的示数变化情况闭合开关后，发现甲瓶中的温度计升温快些，这表明：在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量_25.（1）某家庭电能表如图1所示，若该家庭单独让空高台工作，测得1min内电能表转盘赚了60转，则空调消耗的电能为_kWh，空调的电功率是_W（2）如图2所示，电流表的示数是_A，电压表的示数是_V（3）用图3所示的装置做“研究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验（甲、乙是完全相同的密闭容器闭合开关前，A、B两U形管内液面相平）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了_的探究方法通过对比观察，_（选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越_，导体产生的热量越多26.爱米同学设计了如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的_两个密闭容器进行实验；若由图象可知，想探究电流产生热量的多少与电流的关系，则应选择图中的_两个密闭容器进行实验（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器_中的电阻丝（3）实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少这种方法在研究许多物理问题时都用到，下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的有_ A探究电流与电阻的关系； B探究电流与电压的关系； C用铁屑显示磁体周围磁场分布27.如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端（1）实验中通过观察U形管中_的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫_（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系，通电一段时间，_（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多，结论是_（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系，通电一段时间，_（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多（4）在电视机、电风扇、计算机、电炉，四种用电器中，利用电流热效应的原理工作的用电器是_28.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”（1）实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少？（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于_（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入_、_的同种液体（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能_（5）实验结论（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与_的关系你还需要的操作是_29.小明同学在探究电流流过导体产生的热的多少与什么因素有关时采用了如图所示的实验装置请仔细观察甲、乙两图并回答：（1）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热与_的关系由甲图所示的实验现象可以得到的结论是：在电流、通电时间相同的情况下，_越大，电流通过电阻产生的热量越多；（2）在乙电路其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，可以探究电流产生的热量与_的关系30.小刚家有一台额定电压为220V的家用电热油灯（室内加热器）如图12甲所示，详细参数如图乙所示，根据详细参数所提供的信息，试求：该电热油灯低档运行时，电热丝的工作电流是_A（此空计算结果保留1位小数）；若该电热油灯中档运行，并持续工作45min产生的电热是_J31.实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端在实验过程中，通过观察U形管中_的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与_的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是_五、计算题(本大题共13小题，共104.0分)32.电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机的线圈进行降温，已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为6，通过的电流为10A，10min内电动机产生的热量为多少；如果产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升的温度是多少？（c油=2.0103J/（kg）33.某种家用电热型加湿器电路简化图及相关参数如下所示电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门只能打开，水由出水管进入加热仓中 工作电压：220V最大功率：220W储水箱容积：4L噪声：30bB净重：2.2kg最高气雾量8h最低气雾量24h（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大功率工作，求电热丝R1的阻值（2）如果加热仓容积为0.05L，加热仓内冷水温度为20，以最大功率工作，经过100s水沸腾产生蒸气，求此过程中的加热效率？（环境大气压为1标准大气压）（3）气雾调节器R2的阻值为198，当滑片移到最右端时，加湿器以最低气雾量工作20小时消耗电能为多少千瓦时？34.小明研究了家里的智能电热马桶盖（如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温档、中温档、低温档”三种加热功能（见下表）求：S1断开断开闭合闭合S2接b接a接a接b功率P0=0P1=22WP2=44WPx（1）R1和R2的阻值；（2）求出表中的“Px”（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高5，则用“中温档”加热的方式需要多长时间。设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=300g，马桶圈材料的比热容c=0.44103J/（kg）。35.电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力如表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：最高车速30km/h一次充电连续行驶里程50km蓄电池工作电压36V充电时间4h一次充电耗电量0.6kWh电动机效率75%质量40kg最大骑行噪声60dB若质量是60kg的人骑该电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍求：（g取10N/kg）（1）行驶10min，电动自行车克服阻力所做的功（2）行驶10min，电流对电动机做的功（3）电流对电动机做功时，通过电动机线圈的电流36.小明学习了家庭电路后，对熔丝的作用还不甚理解，于是王老师给她提供了关于某种规格熔丝的相关数据如下表所示请，根据计算，加深对熔丝作用的理解：长度L横截面积S电阻R密度比热容C熔点t5cm2mm20.211103kg/m31.3103J/（kg）327（1）这段熔丝的质量（2）熔丝从27升高到327时所需要吸收的热量（3）当电路电流为20A时，熔丝熔断所需要的时间37.如图甲是近期市场上出售的一种恒温调奶器，可以自动调节好加水的奶粉，然后加热到最适合婴幼儿饮用的温度40，还可以实现自动保温，特别适合夜间使用图乙是电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关），表格中是恒温调奶器的相关参数求：型号：HY101M电源：220V 50Hz加热功率：500W保温功率：16W（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？（2）电阻R2的阻值？（3）若把200g调好的牛奶从20加热到40所用时间为32s，则调好的牛奶的比热容是多少（不计热损失）？38.如图为小马同学改进后的探究甲、乙两种不同液体比热容大小的实验实验时选用相同的电加热器加热，即：R甲=R乙（1）实验中用电加热器在液体内部加热来替代酒精灯，以及用封闭的烧瓶代替敞口的烧杯，这些改进都是为了_，从而可以减小实验误差（2）实验中甲、乙两液体初温相同，还必须控制甲、乙两液体的_相同（3）闭合开关，发现乙烧瓶中的温度计示数上升的比甲慢，说明乙液体的比热容比甲液体_（选填“大“或“小”）（4）如果换用两个不同的电加热器且R甲R乙，两烧瓶申装入质量相等的煤油，还可以用这个装置探究电流做功多少与_的关系39.某电水壶铭牌上的一些数据如表格所示； 容量1.5L额定电压220V额定功率1000W频率50HZ（1）电水壶正常工作电流是多大？（结果保留1位小数）（2）如果电水壶累积工作时间为2小时，则消耗电能为多少KWh？（3）该电水壶正常工作时，烧开初温为20一壶水需要10min，电水壶的加热效率是多少？（1标准大气压）c水=4.2103J/（kg）42.图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W，问：（1）当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于_（选填“保温”或“加热”）状态；（2）R1的阻值为多少欧？（3）用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50，水吸收的热量为多少焦耳？c水=4.2103J/（kg）43.某牌子电热水器的加热管电阻两端电压为220V，加热功率为2200W水=1103kg/m3，1m3=1000L，c水=4.2103J/（kg）（1）通过加热管电阻的电流是多少？其电阻值是多少？（2）电热水器能储水体积60L，求60L水的质量是多少？将这些水从10加热到60要吸收多少热量？44.小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数型号FED-H50额定电压220V最大水量50L额定功率20xxW现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25上升到45，已知水的比热为4.2103J/（kg）求：（1）水所吸收的热量；（2）热水器中电热丝在正常工作时的电阻值；（3）热水器的效率45.请你观察下图，用所学的物理知识解释图中现象（1）电炉工作时，发现电热丝热得发红，而与之相连的电源线却不很热_（2）冬天搓手取暖，手会感觉到热_（3）塑料梳子梳头之后，靠近碎纸屑，纸屑会被吸引_（4）试电笔接触正在工作的家庭电路的两根电线，氖泡居然都不亮_47.小明家的电热毯坏了，爸爸将电阻丝接上后继续使用，在使用过程中发现接头处被烧焦了；爸爸还发现，大功率用电器供电的铜导线的接头处也特别容易烧焦请你用学过的知识解释烧焦的原因48.经常插拔大功率的用电器的插头会导致插头与插座接触不良，引起插头发热，甚至烧坏插头和插座，引起火灾为什么？49.家用电炉子通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？50.小明在使用电炉子的时候发现，闭合开关，电炉丝红热，但连接电炉丝的导线却并不热，你能帮小明解释一下吗？20xx届中考物理专项练习-焦耳定律及应用（含答案、全国通用）【答案】1.C2.D3.C4.D5.A6.C7.A8.C9.D10.BC11.热效应；250012.10；0.2；4；0.9；3.613.电；414.2：3；1：215.=；=；=16.焦耳；Q=I2Rt17.热；400；热传递；一切物质的分子都在不停地做无规则的运动18.2：1；甲19.机械；225J20.电阻阻值；丙；电流21.A、B；比热容；等于22.液面高度差；电阻；电阻；通电时间；电流；控制变量；通电时间23.电阻；右；40024.温度计示数；甲、丙；电流大小；甲、乙；越多25.0.02；1200；0.24；12.5；转换法；乙；大26.甲乙；甲丙；乙；液柱高度；C27.液面高度；转换法；电阻大小；b；当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；电流大小；c；电炉28.温度计示数的变化；煤油的比热容小，吸热升温快；质量相同；初温相同；相同；电流；移动滑动变阻器的滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计示数的变化29.电阻；电阻；电流30.3.6；3.2410631.液面高度；电阻大小；电流大小；电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多32.解：（1）10min内电动机产生的热量：Q=I2Rt=（10A）261060s=3.6105J；（2）由=100%可得，油吸收的热量：Q吸=Q=3.6105J80%=2.88105J，由Q吸=cmt可得，油上升的温度：t=36。答：10min内电动机产生的热量为3.6105J；可以使质量为4kg的油温度上升36。33.解：（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，由P=可得电热丝R1的电阻值：R1=220；（2）工作时间t=100s，这段时间内电热丝产生的热量：Q放=W=Pt=220W100s=220xxJ，由=可得水的质量：m=V=1103kg/m30.0510-3m3=0.05kg，水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）0.05kg（100-20）=16800J，加热效率=100%=100%75.7%；（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，电路中的电流：I=A，此时电热丝R1的电功率：P1=I2R1=（A）222061W=0.061kW；20小时R1消耗的电能：W=P1t=0.061kW20h=1.22kWh答：（1）电热丝R1的电阻值220；（2）此过程中的加热效率75.7%；（3）20小时消耗的电能1.22kWh34.解：（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P2=44W，由P=UI=可得，R1的阻值：R1=1100，当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，P1=22W，此时电路中的总电阻：R=2200，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2=R-R1=2200-1100=1100；（2）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R=550，则Px的大小：Px=88W；（3）马桶圈吸收的热量：Q吸=cmt=0.44l03J/（kg）0.3kg5=660J，中温档加热功率P中温=P2=44W，电热丝发热全部被马桶圈吸收，由P=可得用“中温挡”加热的方式需要的时间：t=15s。答：（1）R1和R2的阻值都为1100；（2）表中的Px=88W；（3）想让马桶圈的温度升高5，用“中温挡”加热的方式需要15s。35.解：（1）由题意知，电动自行车受到的阻力：f=0.02G=0.02（m1+m2）g=0.02（60kg+40kg）10N/kg=20N；由速度公式得，电动自行车行驶的路程：s=vt=6m/s1060s=3600m；则电动自行车克服阻力所做的功：W有=fs=20N3600m=7.2104J；（2）由=100%得，电流对电动机做的功：W电=9.6104J，（3）由W=UIt得，通过电动机线圈的电流：I=4.4A；答：（1）行驶10min，电动自行车克服阻力所做的功为7.2104J；（2）行驶10min，电流对电动机做的功为9.6104J；（3）电流对电动机做功时，通过电动机线圈的电流为4.4A36.解：（1）由表格数据可知，熔丝的长度L=5cm，横截面积S=2mm2=0.02cm2，则这段熔丝的体积：V=SL=0.02cm25cm=0.1cm3，由=可得，熔丝的质量：m=V=11g/cm30.1cm3=1.1g；（2）熔丝从27升高到327时所需要吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=1.3103J/（kg）1.110-3kg（327-27）=429J；（3）电流通过熔丝时产生的热量和熔丝吸收的热量相等，由Q=Q吸=I2Rt可得，熔丝熔断所需要的时间：t=5.4s答：（1）这段熔丝的质量为1.1g；（2）熔丝从27升高到327时所需要吸收的热量为429J；（3）当电路电流为20A时，熔丝熔断所需要的时间为5.4s37.解：（1）由P=UI可得，调奶器处于保温状态时的工作电流：I=0.07A；（2）由图乙可知，当S接“2”时，电路为R1的简单电路，电阻较大（大于并联的总电阻），由P=可知，电路消耗的功率较小，调奶器处于保温状态；当S接“3”时，电路为R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，调奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P2=P加热-P保温=500W-16W=484W，由P=可得，电阻R2的阻值：R2=100；（3）由P=可得，调奶器加热32s消耗的电能：W=P加热t=500W32s=16000J，不计热损失，调好奶粉吸收的热量：Q吸=W=16000J，由Q吸=cm（t-t0）可得，调好奶粉的比热容：c=4103J/（kg）答：（1）调奶器处于保温状态时的工作电流为0.07A；（2）电阻R2的阻值为100；（3）调好的奶粉的比热容是4103J/（kg）38.减小散热损失；质量；大；电阻39.解：（1）由P=UI可得，电水壶正常工作电流：I=4.5A；（2）由P=可得，电水壶累积工作时间为2h消耗电能：W总=Pt总=1kW2h=2kWh；（3）将电水壶装满后，水的体积：V=1.5L=1.5dm3=1.510-3m3，由=可得，水的质量：m=V=1.0103kg/m31.510-3m3=1.5kg，在一个标准大气压下水的沸点是100，则水所需吸收热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）1.5kg（100-20）=5.04105J；该电水壶正常工作10min消耗的电能：W=Pt=1000W1060s=6105J，电水壶的加热效率：=100%=100%=84%答：（1）电水壶正常工作电流是4.5A；（2）如果电水壶累积工作时间为2小时，则消耗电能为2kWh；（3）该电水壶正常工作时，烧开初温为20一壶水需要10min，电水壶的加热效率是84%40.解：（1）由图知，两电阻串联，电流表测电路中电流，由串联电路的电流特点知，I=I1=I2=0.5A，所以R1在1min内产生的热量：Q1=I2R1t=（0.5A）21060s=150J；（2）由I=可知，电路的总电阻：R=24，由串联电路的电阻特点可得，电阻R2的阻值：R2=R-R1=24-10=14答：（1）R1在1min内产生的热量是150J；（2）R2的阻值是1441.解：由电路图可知，开关闭合时，两电阻串联，电压表测R2两端的电压（1）因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1的电流：I1=I2=0.2A；（2）1min内通过R2的电流产生的热量：Q2=I22R2t=（0.2A）22060s=48J答：（1）通过R2的电流为0.2A；（2）1min内通过R2的电流产生的热量为48J42.保温43.解：（1）由P=UI可得，通过加热管电阻的电流：I=10A，由I=可得，加热管的电阻：R=22；（2）水的体积：V=60L=60dm3=610-2m3，由=可得，60L水的质量：m=V=1.0103kg/m3610-2m3=60kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）60kg（60-10）=1.26107J答：（1）通过加热管电阻的电流是10A，其电阻值是22；（2）60L水的质量是60kg，将这些水从10加热到60要吸收1.26107J的热量44.解：（1）水的体积：V=50L=50dm3=0.05m3，由=得，水的质量：m=V=1.0103kg/m30.05m3=50kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）50kg（45-25）=4.2106J；（2）由P=可得，热水器中电热丝在正常工作时的电阻值：R=24.2；（3）由P=可得，热水器正常工作40min消耗的电能：W=Pt=20xxW4060s=4.8106J，热水器的效率：=100%=100%=87.5%答：（1）水所吸收的热量为4.2106J；（2）热水器中电热丝在正常工作时的电阻值为24.2；（3）热水器的效率为87.5%45.电源线和电炉丝串联，通过的电流、时间相等，而电炉丝的电阻比电源线大得多，根据焦耳定律，电阻大产生热量多；搓手过程中克服摩擦力做功，使利手的内能增大，所以手会感觉到热；塑料梳子梳头之后，与头发摩擦带上了电荷，带电体具有吸引轻小物体的性质；使用试电笔时手没有接触笔尾金属体46.答：电炉丝与铜导线是串联的，通过电炉丝和铜导线的电流相同，而电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，相同时间内电炉丝产生的热量远大于铜导线产生的热量，所以电炉丝热得发红而铜导线却不怎么热47.答：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大根据焦耳定律公式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，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的48.答：插头与插座接触不良，该处的电阻较大，由于插头与插座处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，插头与插座处产生的热量较多，引起插头发热，甚至烧坏插头和插座，引起火灾49.答：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通电的时间相同而导线的电阻很小，而电炉丝的电阻很大，所以，当通过的电流相等时，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热50.答：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，由串联电路特点可知通过的电流相等，通电时间t也相同，由于R电炉丝R导线，根据Q=I2Rt可知，电流通过电炉丝产生的热量多，所以会出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象【解析】1.解： （1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大， 由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天，故A正确； 因串联电路中各处的电流相等，且R1：R2=1：2， 所以，由在相同时间内R1和R2产生的热量之比： =，故C错误； （2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小， 由公式P=UI=可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上，故B正确； 因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1：RL=1：2， 所以，通过R1和L的电流之比： =，即IL=I1， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流： I=I1+IL=I1+I1=I1=6A， 解得：I1=4A， 则R1的实际功率： P1=UI1=220V4A=880W，故D正确 故选C（1）由电路图可知，S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最小，从而判断用电状态，根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出在相同时间内R1和R2产生的热量之比； （2）由电路图可知，开关S、S1、S2同时闭合时，R2短路，R1和L并联，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，根据P=UI=可知此时电路中的电功率最大，从而判断用电状态，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1和L的电流之比，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据P=UI求出R1的实际功率本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，分清电路的连接方式以及对于的状态是关键2.解：由图知，外置的5电阻和容器内的电阻并联，则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流； 而两侧容器内的电阻相同，通电时间相同，左侧液面高度较高，说明左侧产生的热量较多，可得在电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多 故选D分析题图，外置电阻和容器内的电阻并联，则通过左边电阻的电流大于右边电阻的电流； 根据实验现象，左侧的液面较高说明左侧产生的热量较多，比较加热时间、电流、电阻的大小得出结论本题是探究电流通过导体产生热量的影响因素，考查了控制变量法和转换法在实验中的应用3.解：根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知，如果要探究电流做功产生的热量与电阻的关系应同时保持电流I和通电时间t不变，这样才符合控制变量法的要求 故选C根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可判断，如果要探究电流做功产生的热量与电阻的关系所应控制的变量是什么在探究一个量与多个量的关系时，必须要用到控制变量法本题中根据焦耳定律的公式，明确变量有哪些是关键4.解：由图可知，两电阻串联，通过它们的电流相同，故AB错； 当在A、B间接上电源后，发现乙的温度升高比甲要快，说明乙电阻产生的热量多， 通过导体的电流、通电时间相同，由Q=I2Rt可知，乙的电阻大， 由U=IR可知，R2两端的电压大，故C错、D正确 故选D由焦耳定律Q=I2Rt可知电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，图中通过导体的电流、通电时间相同，导体的电阻不同，研究的是电流产生的热量与电阻的关系本题考查了学生对欧姆定律、串联电路的电流特点、焦耳定律的了解与掌握，根据两电阻丝串联得出电流相同是本题的突破口5.解：因为两电热丝R1、R2串联，所以通过它们的电流和通电时间都相同 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多 因为R1R2，所以Q1Q2，电炉丝R1的温度高，甲火柴先被点燃 故选A在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多，则温度就越高本题考查了学生对焦耳定律的理解和应用，解答时要注意串联时电流和时间都相同6.解：根据电阻的串并联知识可知，串联后的总电阻等于各分电阻之和，比任何一个分电阻都大；而并联后的总电阻比任何一个分电阻都小 根据Q=t可知，R越小，产生的热量就越多 故选C将不同的电阻接在相同的电源上，则电压是相等的，所以我们应选择含电压的计算热量的方式：Q=t 电压和时间都相同，比较总电阻的大小就可以比较热量的多少，总电阻越大，产生的热量越小，总电阻越小，产生的热量越多解决本题的关键是选择合适的计算热量的公式，同一电源，说明电压相同7.解： 由电路图可知，甲、乙中的电阻串联后，再和丙中电阻并联，它们的通电时间相等， 因串联电路中各处的电流相等，并联电路中各支路两端的电压相等，R丙R甲+R乙，根据欧姆定律可知：I甲=I乙I丙， 由图可知，甲的电阻小于乙的电阻，通过甲的电流等于乙的电流， 由Q=I2Rt可知，甲产生的热量小于乙产生的热量； 丙的电阻等于于乙的电阻，通过丙的电流大于乙的电流，由Q=I2Rt可知，丙产生的热量大于乙产生的热量， 则丙中电阻产生的热量最多，空气吸收的热量最多，U型管中两侧的液面高度差最大；甲中电阻产生的热量最少，空气吸收的热量最少，U型管中两侧的液面高度差最小 故选A由电路图可知，甲、乙中的电阻串联后，再和丙中电阻并联，它们的通电时间相等，根据Q=I2Rt比较它们产生热量的关系，也是空气吸收热量之间的关系，空气吸收热量多的容器U型管中两侧的液面高度差最大本题考查了焦耳定律的应用，关键是根据图片得出通过三者电流之间的关系和知道空气吸收的热量越多、U型管中两侧的液面高度差越大8.解：由题可知，电阻丝的电阻不变，电流变为原来的2倍； 由由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内放出的热量是原来的4倍，即4Q 故选：C电阻丝的电阻和通电时间相同，电流变为原来的2倍，运用Q=I2Rt即可判断本题是对焦耳定律公式的简单运用，只要把握住电阻和时间相同即可9.解：A、实验采用控制变量法进行研究，电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相等，故A正确； B、实验中使用煤油而不使用水的原因是水的比热容比煤油的比热容大，相同条件下，温度计的示数变化不如使用煤油明显，故B正确； C、分析A、B两瓶中温度计示数的变化即升高的温度，来反应电流通过导体产生热量的多少得到结论，故C正确； D、该实验采用控制变量法，观察同一导体在相同的时间，不同电流下温度计示数的变化多少，可以研究“电流通过导体产生的热量与电流之间的关系”，故D错误 故选D因通电导体产生的热量跟电流大小、通电时间、电阻大小等因素有关，所以在探究时应该采用的探究方法是控制变量法该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的10.解： A、甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法，故A正确 B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误； C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误； D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确； 故选BC由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强11.解：家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的； 电饭煲的电阻：R=48.4， 电饭煲消耗的电能全部转化为热量，则Q=W=10s=2500J； 故答案为：热效应；2500电流具有热效应；再根据P=求出电阻，再根据公式Q=W=求出热量本题考查了电功率公式和电功公式的应用，是一道较为简单的应用题12.解：由图象可知，当R2=10时，P2=0.9W， 由P=I2R可得，电路中的电流： I=0.3A， 由I=可得，电路中的总电阻： R=20， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R1=R-R2=20-10=10； 当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流：I=0.2A， 通电10s电流通过R1产生的热量： Q1=（I）2R1t=（0.2A）21010s=4J 滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的总功率最大， 电路消耗的最大功率：P=3.6W； 故答案为：10；0.2；4；0.9；3.6（1）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为10时滑动变阻器消耗的电功率最大，根据P=I2R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值； （2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数，利用Q=I2Rt求出通电10s电流通过R1产生的热量 （3）电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大，由电功率公式可以求出最大电功率本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系13.解：（1）太阳能发电站发电时，将光能转化为电能，太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点； （2）需要的热量为Q=1.2108J， 由Q=qm可得，需要完全燃烧煤的质量为m=4kg 故答案为：电；4（1）目前人类利用太阳能主要有两种方式：将太阳能转化为内能，将太阳能转化为电能；太阳能属于可再生能源，具有清洁无污染、环保、节能、取之不尽，用之不竭等特点； （2）已知热电转换效率和发电量，可以得到需要的热量；已知热量和热值，利用公式m=得到需要完全燃烧的燃料质量此题以太阳能的利用为素材考查了太阳能应用的本质、电功率的计算、热量的计算和电热转换效率等问题，渗透了节能理念，是一道好题14.解：当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，等效电路图如下图所示： 由于串联电路各处的电流相等，根据U=IR可知， 两电压表的示数之比：=， 解得：=； 当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，等效电路图如下图所示： 由于并联电路各支路两端的电压相等，根据I=可知， R1和R2的电流之比：=， 两电流表的示数之比：=， 由Q=W=t可知，相同时间内R1、R2产生的热量之比： = 故答案为：2：3；1：2（1）当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压；根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出两电阻的阻值之比； （2）当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2的电流，乙测干路电流；根据并联电路的电压特点求出通过两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表示数的比值；根据并联电路的电压特点和Q=W=求出R1、R2产生的热量之比本题关键有二：一画等效电路图，二理清串联电路的分压关系（U1：U2=R1：R2）和并联电路的电流、电功率的关系（P1：P2=I1：I2=R2：R1）15.解：（1）甲、乙两段实心铁导体串联，根据串联电路各处的电流都相等，故I甲=I乙； （2）因甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等，通过的电流相等，通过时间相等，根据Q=I2Rt可知，产生的热量Q甲=Q乙； （3）因两段导体的电阻值相等，通过的电流相等，根据P=I2R可知，消耗的电功率P甲=P乙 故答案为：=，=，=（1）根据串联电路电流的规律回答； （2）根据Q=I2Rt，结合已知条件，判断Q甲与Q乙大小；