2021年中考物理高分一轮复习课时训练 焦耳定律（含答案解析）

2021年中考物理高分一轮复习课时训练

焦耳定律

1.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是              (　　)

A.甲电热水壶两端的电压较高

B.电流通过甲电热水壶做功较快

C.通过两个电热水壶的电流相等

D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多

2.如图所示的电路,闭合开关S后,当滑片P从中点向右移时,下列说法中正确的是              (　　)

A.灯泡L变暗

B.电压表的示数变小

C.电流表A1的示数变大

D.电路消耗的总功率变小

3.下图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 Ω,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是(　　)

A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大

B.定值电阻R1的阻值为20 Ω

C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W

D.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W

4.如图所示,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,灯泡上标有“2.5 V　1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化)字样,滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中              (　　)

A.电流表的示数最大为0.6 A

B.灯泡消耗的最小功率为0.12 W

C.电路消耗的最大总功率为2.7 W

D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω

5.在如图所示的电路中,M为电子集成元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即RM=kUM,式中k为常数)且遵循欧姆定律,L是小灯泡(其电阻不随温度变化),R为滑动变阻器。现闭合开关S,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小。下列说法正确的是              (　　)

A.灯泡L变亮

B.通过电阻R的电流减小

C.电子元件M两端的电压不变

D.灯泡L的实际功率不变

6.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是              (　　)

7.如图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器接入电路的电阻R2变化的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是(　　)

A.电源电压是6 V

B.R2的最大阻值是20 Ω

C.R1的电阻是10 Ω

D.当滑片P移动到中点时,10 s内电流通过R1产生的热量是18 J

8.下图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是(　　)

A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法

B.右侧电阻丝的阻值比左侧小

C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小

D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系

9.如图所示的实验中,三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温相等的液体,其中A、B烧瓶中装的是水,C烧瓶中装的是煤油,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA>RB=RC。闭合开关通电一定时间后,下列关于该实验探究的说法,错误的是(均不计热量损失,c水>c煤油)(　　)

A.电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应

B.在A、B两烧瓶中,相同的时间内,A烧瓶中的电阻产生的热量多

C.B、C两烧瓶可探究不同物质的吸热能力

D.B、C两烧瓶加热相同的时间,B瓶中温度计的示数高

10.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示。它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1、R2产生的热量之比为              (　　)

A.2∶1         B.1∶2           C.4∶1         D.1∶4

11.某家庭电能表如图所示,若该家庭单独让空调工作,测得1 min内电能表的转盘转了60转,则空调消耗的电能为　　　　kW·h,空调的实际功率是　　　　W。 

12.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为　　　　　V 的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是　　J。 

13.如图所示,电动机M的线圈电阻r为0.5 Ω,当S断开时,电流表示数为1 A;当S闭合时,电流表示数为3 A。则电阻R为　　　　Ω,电动机工作2 min,电动机线圈产生的热量为　　　　J。 

14.两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时,它们两端的电压之比U1∶U2=5∶3。若将它们并联接在同一电源上,它们两端的电压之比U1∶U2=　　　　,它们的电功率之比P1∶P2=　　　　。 

15.在探究微型电动机的性能时,小希用如图所示的实验电路进行实验。通过调节滑动变阻器R使电动机实现停止转动和正常运转,并将测量数据记录在表中,则这台电动机的电阻为　　Ω。在正常运转时因发热而损失的功率为　　　W。 

16.有一台电动机,额定电压3 V,额定电流1 A,电动机线圈电阻0.5 Ω。这台电动机正常工作1 min,消耗的电能为　　　　J,产生的热量为　　　　J,输出的机械能为　　　　J。 

17.小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中,使用的小灯泡额定电压为2.5 V。

(1)在检查实验仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则应对电流表进行　　　　。 

(2)图乙是他未连接好的实验电路,请用笔画线代替导线帮他连接好实验电路。(要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮)

(3)检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表都有示数,则小灯泡不亮的原因可能是　　　　　　　　　　。 

(4)问题解决后,继续进行实验,闭合开关,发现电压表的示数如图丙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向　　(选填“左”或“右”)端滑动,直至电压表示数为　　V, 若此时电流表的示数为0.30 A,则小灯泡的额定功率为　　　　W。 

(5)若两个额定电压为220 V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系图像如图丁所示, 由图可知,L2的额定电流为　　A,额定功率为　　　　W;如果将L1和L2串联后接在220 V的电源上,则L2的实际功率为　　　　W。 

18.李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时，所选用的器材有：额定电流为0.4A的定值电阻(阻值约为6Ω)、电压恒为12V的电源、电流表、电压表、两种不同规格的滑动变阻器“50Ω 1A”和“5Ω 1A”、开关及导线若干，请回答下列问题。

(1)在保证电路中各电器元件都安全的前提下，李岚在进行实验时，应当选用的滑动变阻器的规格为　   　。

(2)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动时，电阻变大)

(3)连接好电路，闭合开关后，李岚移动滑动变阻器的滑片。当电流表的示数为0.4A时，电压表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　   　V，定值电阻的电功率为　   　W，电阻为　   　Ω。

【拓展】

(4)李岚将定值电阻换成额定电压为4V的小灯泡后，移动滑片，观察电流表和电压表的示数，并记录成如图丙所示的I﹣U图象，则小灯泡的额定功率为　   　W；由图象可知，小灯泡灯丝的阻值不是固定的，这是因为　   　。

答案解析

1.答案为：B；

2.答案为：D；

3.答案为：C；

4.答案为：D；

[解析] 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡的额定电流IL===0.5 A,故A错误。因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,所以,电路中的最大电流I大=0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为RL===5 Ω,R总===9 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小=R总-RL=9 Ω-5 Ω=4 Ω,故D正确。电路消耗的最大总功率P大=UI大=4.5 V×0.5 A=2.25 W,故C错误。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,电路的最小电流I小===0.18 A,则灯泡消耗的最小功率PL小=RL=(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,故B错误。

5.答案为：D；

[解析] 因为电子集成元件M的阻值与其两端所加的电压成正比(即RM=kUM,式中k为常数),M与L、R串联,所以电路中的电流I==,是一个定值,即调节滑动变阻器R时电路中的电流不变。根据P=I2R可知,灯泡L的功率不变,即灯泡L的亮度不变,故A错误,D正确。串联电路中各处电流都相等,则通过电阻R的电流也不变,故B错误。调节R使其接入电路的电阻值变小,则R两端的电压变小,因为通过灯泡L的电流不变,其电阻是定值,所以灯泡L两端的电压不变,因为电源电压一定,所以M两端的电压变大,故C错误。

6.答案为：B；

7.答案为：D；

8.答案为：D；

9.答案为：D；

10.答案为：A；

[解析] 由图乙可知,当两电阻两端的电压均为3 V时,通过它们的电流分别为0.6 A和0.3 A,可知R1∶R2=I2∶I1=1∶2;将它们并联起来,产生的热量之比等于其电阻之比的倒数,即Q1∶Q2=R2∶R1=2∶1,故选A。

11.答案为：0.02　1200

[解析] 空调消耗的电能W==0.02 kW·h;空调的功率P===1.2 kW=1200 W。

12.答案为：8　180

[解析] 甲、乙两灯泡串联,甲灯泡中通过的电流为0.5 A时,I乙=I甲=0.5 A,

由题图可知,灯泡两端的电压分别为U甲=2 V,U乙=6 V,

电源电压U=U甲+U乙=2 V+6 V=8 V,

乙灯泡1 min消耗的电能W乙=U乙I乙t=6 V×0.5 A×60 s=180 J。

13.答案为：10　240

[解析] 由题图知,开关S断开时,I=1 A,U=10 V,R==10 Ω;

当开关S闭合时,电流表示数为3 A,流过电动机的电流IM=I总-I=3 A-1 A=2 A,

根据焦耳定律可得Q=rt=(2 A)2×0.5 Ω×120 s=240 J。

14.答案为：1∶1　3∶5

15.答案为：4　16　

[解析] 电动机停止转动时,电动机的电阻r===4 Ω;电动机正常运转时,

因发热而损失的功率Pr=r=(2 A)2×4 Ω=16 W。

16.答案为：180　30　150

17.答案为：

(1)校零

(2)如图所示

(3)实际功率太小

(4)右　2.5　0.75

(5)0.5　110　24

18.答案为：50Ω 1A2.516.251.6小灯泡灯丝阻值随温度变化