1、第17讲 焦耳定律聚焦四川3年中考命题点1 焦耳定律的理解与计算1.（2016南充）已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（A）A720J，120J B720J，720J C720J，600J D600J，120J2.(2015泸州)粗细均匀的电热丝放入一壶水中，通电一段时间将水加热至沸腾若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定，不计一切热损失)下列判断正确的是 （ C ）A相等 B增加 C减少 D无法确定3.(2015自贡)将规格都是“220
2、V 100 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（ C ）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.(2016乐山)如图所示,电源电压为6V，电阻 R0=10，电流表量程为00.6A，电压表量程为0一3V，滑动变阻器上标有“20 0.5A”字样.则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻 R0产生的热量是48；为了保证电路安全，滑动变阻器 R接入电路的最小阻值为10 .5. (2015成都)如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置已知 R甲 5 ， R乙 10 ，在探究电
3、流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝串联在电路若电路中的电流为0.3 A，则甲电阻丝在1 min内产生的热量为27J.6.(2014南充)一根阻值为50 的电阻丝，两端加上100 V的电压时，通电1 min所产生的热量1.210 4J，电阻丝消耗的电功率为200W.7.(2014巴中)两电阻 R16 ， R29 ，当它们串联接在电源电压为3 V的电路两端，通过它们的电流 I0.2A，加在 R1、 R2两端的电压之比 U1 U22：3；当 R1、 R2并联接在原电路中，通过 R1、 R2的电流之比 I1 I23：2，通过 R1、 R2的发热之比 Q1 Q23：2.8.（2016德
4、阳）冬天，家里使用电烤火炉取暖时，电炉丝已经热得发红，而连接烤火炉的导线却不怎么热.请用所学物理知识解释这个现象.答：因为导线与电炉丝串联，通过的电流相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，所以在相同时间内电炉丝上产生的热量多.命题点2 “档位型”电热器的计算9.（2015南充）小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风（1）小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是并联（2）小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她
5、算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是1.0210 5J（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是69.14（保留两位小数）（4）该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将变大10.（2014广元）如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图， S是手动、温控一体开关必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103以上时，会自动弹起断开进入保温状态已知 R2=495，电饭锅的额定加热功率为880W（1）分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关 S，电饭锅不能煮熟饭（填“能”或“不能”）（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？（3）当电饭锅处于保
6、温状态时，保温功率是多大？解：(2)当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流 I加 4 AP加U 880 W220 V(3)电阻 R1 55 ，电饭锅保温时，电路中的电流 I保 0.4 UI加 220 V4 A UR总 220 V495 55 A，保温功率 P保 UI保 220 V0.4 A88 W绿版练1.（2016淮安）下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是（D）2. (2016嘉兴)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图，其中正确的是（B）3.（2016福建）如表列出了一些导体材料的信息现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根，
7、若将它们串联后接到电路中，不计温度对电阻的影响，则在相同时间内它们产生的热量之比 Q甲 ： Q乙 为（B）几种长1m，横截面积1mm 2的导体材料在20时的电阻材料 电阻 R/铁 0.096锰铜合金 0.44镍铬合金 1.1A1：1 B2：5 C5：2 D4：14.（2016桂林）如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（C）A闭合开关S 1、S 2，通过三根电阻丝的电流相同B先闭合开关S 1，再闭合开关S 2，电流表示数保持不变C先闭合开关S 1，再闭合开关S 2，通过右容器中电阻丝的电流变小D闭合开关S 1、S 2一段时间后，右边 U形管内的液
8、面比左边 U形管内的液面高5.（2016乌鲁木齐）某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻将壶中装入lkg 25的自来水按下开关后3min水被烧开则该电热水壶正常工作时的电阻约为（水的比热容为4.2l0 3J/（kg）（ B ）A3 B30 C300 D3000 6.（2016.益阳）某导体的电阻是10，通过3A的电流时，1min产生的热量是5.410 3J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅.7.（2014南充）如图是两定值电阻 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2V的电路中，干路上电流为 0.6 A，通电相同时间， RA、 RB产
9、生的热量之比 QA： QB= 2：1 8.（2016.威海）标有“220V 2000W“的电热水器容量50L,当电热水器装满水时,水温升高1吸收的热量是2.l10 5 J.若 电热水器的效率为87.5%,电热水器正常工作时水温升高l需加热的时间是2 min.【 水的密度为1.010 3 kg/m3,水的比热容为4.210 3J/(kg ).9. (2016.苏州)如图所示，电源电压保持不变， R 1 = 5，闭合开关S开关S 0拨至 b时，电压表示数是拨至 a时的三分之一，则 R 1 =10；若电源电压为 3V，当开关S 0拨至 b 时， R1在lmin 内产生 的热量是12J10. (201
10、4巴中)如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知 R1120 ， R2240 ，求：(1)闭合S 1、S 3，断开S 2时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？(2)闭合S 3，断开S 1、S 2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多(3)当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？(结果保留一位小数)解：(1)闭合S 1、S 3，断开S 2时， R1与 R2并联，电路中总电阻最小，根据 P 可知，电功率最大即为高温U2R档状态：由 I 得 I 2.75 AUR UR1 UR2 220 V120 220 V240 (2)闭合S 3，断开S 1、S 2时，电路为
11、 R1的简单电路，由 Q t得 Q 60 s24 200 JU2R （ 220 V） 2120 (3)闭合S 2，断开S 1、S 3时， R1与 R2串联，此时电烤箱处于低温档，由 P总 得 P总 134U2R总 （ 220 V） 2120 240 .4 W.11.（2016泰安）如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数.接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热.当锅内混合物质温度达到102时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态.现将质量为2.0kg，初温为36的混合物质放入压力锅中，
12、接通电路使其正常工作20min.假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容（为） c=4.0103J/（kg）.求：（1） R1 、 R2的阻值. （2）电压力锅加热多少秒后开始保压？ （3）电压力锅最后2min内消耗的电能.额定电压/V 2201挡加热器额定功率/W 5502挡加热器额定功率/W 110保压温度/ 102最大容积/dm 3 3解：(1)开关S与触点a、b接通时， R1与 R2并联，电饭锅处于1档加热状态；开关S与触点c接通时，电路为 R2的简单电路，电饭锅处于2档保压状态，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以加热时， R1消耗的电功率： P1 P加热1 P加
13、热2 550 W110 W440 W，由 P 可得， R1、 R2的阻值分别为：U2RR1 110 R2 440 U2P1 （ 220 V） 2440 W U2P加 热 2 （ 220 V） 2110 W(2)当锅内混合物质温度达到102 时开始保压，则混合物质温度升高到102 时所吸收的热量：Q吸 cm( t t0)4.010 3 J/( kg)2 kg(102 36 )5.2810 5 J，加热器产生的热量全部被混合物质吸收，所以W Q吸 Pt，从加热到保压的时间： t时 Q吸P加 热 1960 s16 min5.28105 J550 W(3)由于电压力锅正常工作时间为20 min，所以电压力锅最后2 min处于保压状态，则消耗的电能：W P加热2 t 时 110 W260 s1.3210 4 J
