2019年中考物理一轮专项复习 第17单元 焦耳定律课时训练（含答案）

课时训练(十七)　焦耳定律(限时:50分钟)一、填空题1.[2018·黔南] 1840年,英国物理学家　　　　最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系;从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为　　　　能。 2.如图K17-1所示是林红同学探究焦耳定律的实验装置,已知R1<R2,闭合开关后,两段电阻丝两端的电压U1　　　　U2,电流通过两段电阻产生的热量Q1　　　　Q2。(均选填“>”“<”或“=”) 图K17-13.[2018·辽阳]如图K17-2所示实验装置,可用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与　　　　　的关系。将装置接在电压为3 V的电源上,通电2 min,电流通过电阻R2产生的热量为　　　　　J。 图K17-24.[2017·重庆]如图K17-3所示,电源电压恒为6 V,R1=30 Ω,只闭合开关S1时,电流表示数为　　　A;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5 A,则通电1 min电阻R2产生的热量为　　　J。 图K17-35.如图K17-4所示的电路中,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为1∶3,在相同的时间内电流通过R1、R2产生的热量之比为　　　　。 图K17-46.如图K17-5所示是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系,若将两电阻并联在电压为2 V的电路中,干路上电流为　　　　A,通电相同时间,RA、RB产生的热量之比QA∶QB=　　　　。 图K17-57.[2018·成都]如图K17-6所示的电热水壶上标有“220 V　1800 W”,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻　　　　。在额定电压下,烧开一壶水用时3 min 20 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　　　J。 图K17-68.[2018·威海]标有“220 V　2000 W”的即热式电热水龙头,其加热电阻丝的阻值是　　　　Ω;在额定电压下工作21 s,若不计热量损失,能够使　　　　kg的水从15 ℃上升到35 ℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 9.[2018·枣庄]如图K17-7所示是某种电热器的电路图,电源电压220 V,R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温挡工作时的电功率是　　　W,在高温挡工作1 min产生的热量是　　　　J。 图K17-7二、选择题10.[2018·钦州]电炉工作时,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线多,所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热,其原因是              (　　)A.电炉丝的电阻较大B.电炉丝与导线是并联的C.电炉丝的横截面积大D.通过电炉丝的电流较大11.[2018·深圳]图K17-8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              (　　)图K17-8A.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12.如图K17-9所示,林红同学将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是              (　　)图K17-9A.a　 B.bC.c D.三个相同13.[2017·自贡]计算电流通过电风扇产生的热量,下列公式选用正确的是 (　　)A.UIt　　 B.tC.I2Rt　　 D.前面三个都可以14.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.64×104 J的热量,则它的电阻是 (　　)A.66 Ω B.6600 ΩC.110 Ω D.220 Ω15.如图K17-10所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是              (　　) 　　　　　　A　　　　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　　　　D图K17-1016.某电热器有两根电阻丝,在同一电源上,要烧开同一壶水,只用第一根电阻丝时,需要6 min。只用第二根电阻丝时需要12 min。若把两根电阻丝并联起来仍接在原电源上,烧开这一壶水,则需要              (　　)A.18 min B.9 minC.4 min D.2.4 min17.如图K17-11所示,电阻R1、R2的大小关系是R2=2R1,当开关S断开和闭合时,在相同的时间内,电流通过R1产生的热量之比为              (　　)图K17-11A.1∶3 B.1∶9C.3∶1 D.9∶1三、计算题18.[2018·江西]如图K17-12所示是某型号的爆米花机的电路图,该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S1时,R1加热,电动机搅拌,开始制作爆米花;只闭合开关S2时,R2保温,防止爆米花变凉;爆米花机的铭牌如下表所示。[c玉米=1.2×103 J/(kg·℃)](1)将100 g、20 ℃的玉米加热到300 ℃成为爆米花时,求玉米粒需要吸收的热量。(2)电阻R1发热,把100 g、20 ℃的玉米粒加热成为爆米花,需要用时5 min,求R1的加热效率。(3)求保温电阻R2的阻值。图K17-12　　额定电压220 V加热功率200 W保温功率22 W电动机功率40 W       四、实验探究题19.[2018·河北]用如图K17-13甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧瓶内装满了煤油。图K17-13(1)烧瓶中装入的煤油是　　　　　(选填“导体”或“绝缘体”)。 (2)请根据实物图甲,在图乙所示的虚线框内画出对应的电路图。(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应　　　　,通过R1的电流　　　　通过R2的电流。 (4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。说明 　。 (5)小红用如图丙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知,图丁中能正确反映h-I关系的是　　　　。 [拓展] (6)用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗?回答:　。 请用实例说明原因:  　。                         参考答案1耳　内2.<　<3.电阻　244.0.2　1085.1∶26.0.6　2∶17.小　3.6×1048.24.2　0.5[解析] 加热电阻丝的阻值R===24.2 Ω。在额定电压下工作21 s消耗的电能W=Pt=2000 W×21 s=4.2×104 J;若不计热量损失,则Q吸=W=4.2×104 J,由Q吸=cmΔt可得,加热水的质量m水===0.5 kg。9.2200　3.96×10510.A　11.D　12.C　13.C　14.C　15.D　16.C　[解析] t1=6 min,t2=12 min,烧开同一壶水,则Q水吸=Q1放=Q2放=Q并放,即Q水吸=t1=t2=t3;代入数据,得R1∶R2=t1∶t2=6 min∶12 min=1∶2,t1∶t3=R1∶R并,R并==R1,则t3=·t1=×6 min=4 min。17.B18.解:(1)由题意可知,玉米粒吸收的热量为Q=c玉米m(t-t0)=1.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(300 ℃-20 ℃)=3.36×104 J。(2)由题意可知,加热5 min消耗的电能为W=P加t'=200 W×5×60 s=6×104 J,加热的效率为η===56%。　(3)由电路图可知,保温时电路中只有电阻R2,所以电阻R2的阻值为R2===2200 Ω。19.(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