1、一、初中物理焦耳定律的應用問題1 電熨斗通電一段時間后變得很燙，而連接電熨斗的導線卻不怎么熱，這主要是因為A導線的電阻遠小于電熨斗的電阻，導線消耗的電能很少B通過導線的電流小于電熨斗的電流C導線散熱比電熨斗快D導線的絕緣皮隔熱【答案】 A【解析】【詳解】電熨斗跟導線串聯，通過它們的電流I 和通電時間t 相等；因為QI 2 Rt ，R電熨斗 R導線 ，所以產生的熱量：Q電熨斗 Q導線 ，即相同時間內導線產生的熱量遠小于電熨斗產生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無關，故 A 正確， BCD 錯誤。2 兩個發熱電阻 R1 21212:R =1:4,當它們串聯在電路中時，R、 R兩端的電壓之比 U :U

2、 =_；已知 R1=10 ,那它們并聯在4V 電路中 ,兩個電阻在100s內產生的熱量是 _J【答案】 1： 4200【解析】【分析】【詳解】兩電阻串聯在電路中時時，電流相等，根據UIR 得， R1、 R2 兩端的電壓之比：U 1IR1R11；U 2IR2R24已知 R110，則R24R14 10 40；根據 QWU 2100s 內產生的熱量為：t 得兩個電阻在RQ總W1 W2U 2U 2(4V) 2(4V) 2tt10100s100s 200JR1R2403 小明將線圈電阻為4.84 的電動機接人220V 的家庭電路中，關閉其它用電器，只讓電動機工作時，觀察到他家標有2000imp/(kW.

3、h) 的電能表3min 內閃爍了 100 次，則電動機在這段時間內消耗的電能為_kW.h，電動機線圈產生_J 的熱量。【答案】 0.051.8104【解析】【分析】【詳解】1 電動機在這段時間內消耗的電能為n100WkWh=kWh0.05kWhn020002 根據公式 WUIt 可以求出電動機線圈的電流為IW0.053.6106 J100 AUt220V360s22電動機線圈產生熱量為QI 2Rt (100 A) 2 4.84 180s=18000J=1.8 104 J 224 電烙鐵和電風扇上都標有“ 220V 60W ”的字樣，使它們分別在額定電壓下工作相同的時間。以下判斷中正確的是A它們

4、在工作時通過的電流一定相等B它們在工作過程中消耗的電能一定相等C它們在工作過程中產生的電熱一定相等D它們在工作過程中的電功率一定相等【答案】 ABD【解析】【詳解】A根據 PUI 得它們在額定電壓下工作時通過的電流相等，故A 正確；B根據 WPt 得它們在在額定電壓下工作相同的時間消耗的電能相等，故B 正確；C電烙鐵工作時主要把電能轉化為內能，電風扇工作時主要把電能轉化為風能，所以它們在工作過程中產生的電熱不相等，故C 錯誤；D它們在額定電壓下工作的電功率都等于60W，故 D 正確。5 有甲乙兩臺電暖器，甲的額定功率為1200W，乙的額定功率為800W ，下列說法正確的是A甲實際消耗的的電能可

5、能比乙少B電流通過甲做的功一定比乙多C正常工作時，甲消耗電能比乙快【答案】 ACD電流通過甲和乙做功一樣快【解析】【詳解】AB 甲的功率大于乙的功率，只能說甲做功快，不能說電流通過甲做功多；當甲的工作時間遠小于乙的工作時間時，甲消耗的電能可能比乙少，電流通過甲做的功可能比乙少，故A 正確， B 錯誤；CD、甲的功率大于乙的功率，說明電流通過甲做功快，在相同的時間內，甲消耗電能多，故 C 正確， D 錯誤。6 如圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣， U 形管中液面的高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是（ ）A該實驗裝置是為了

6、探究電流產生的熱量與電流大小的關系B將左邊容器中的電阻絲換成10 的，可以探究電流產生的熱量與電阻的關系C該實驗裝置是利用U 形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量多少的D通電一段時間后，左側電阻絲產生的熱量比右側電阻絲產生的熱量多【答案】 AD【解析】【分析】【詳解】A裝置中一個 5的電阻與兩個 5的電阻并聯后再串聯，根據串聯電路的電流特點可知，右邊兩個電阻的總電流和左邊電阻的電流相等，即I 右 =I 左兩個 5 的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知I 右=I1+I2兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即I1=I2所以右邊容器中通過電阻的電流是左側通過電流的一半，即是研究電流產生的熱量與電

7、流的關系，故A 正確；B將左邊容器中的電阻絲換成10的電阻絲后，左右容器中的電阻和電流都不同，沒有控制好變量，所以不能探究電流產生的熱量與電阻的關系，故B 錯誤；C該實驗裝置是利用能直接觀察，但可以通過U 形管中空氣的熱脹冷縮來反應熱的多少，雖然產生熱量的多少不U 形管液面高度差的變化來反映，故C 錯誤；D通過左邊容器中的電阻絲的電流大，由Q=I2Rt 可知，左邊電阻絲產生的熱量多，溫度升得較快，故D 正確。故選 AD。7 下列用電器中，主要是利用電流熱效應來工作的是A電風扇B電視機C電飯鍋【答案】 CD LED燈【解析】【詳解】A電風扇工作是電能主要轉化為機械能，利用通電導體在磁場中受到力的

8、作用，故A 不符合題意；B電視機工作是電能主要轉化為光能，故B 不符合題意；C電飯鍋工作是電能主要轉化為內能，主要是利用電流熱效應來工作，故C 符合題意；D LED燈工作是電能主要轉化為光能，故D 不符合題意。8 如圖是科技小組為養雞場設計的調控光照和室溫設備的電路圖。此設備的作用是，夜晚對雞舍內加溫，同時增大光照量，白天只進行適當保溫，不進行燈光照射，可增大雞的產蛋量。電路圖中 R1 、 R2，是電熱絲， L 為照明燈泡（ L 的電阻不隨溫度變化），2R1 R2R1。 S 、 S ，同時斷開或閉合，以實現白天和夜晚的用電要求。開關S 閉合12時，下列說法錯誤（）A S 、S同時斷開時，設備運

9、行處于白天用電狀態12B S 、 S 同時閉合時，設備運行處于夜晚用電狀態12C S 、S同時斷開時，在相同時間內和產生的熱量之比為2 112D S 、 S 同時閉合時，若電流表示數為6A，則的實際功率為 880W12【答案】 C【解析】【分析】【詳解】S 閉合， S1、 S2 同時斷開時， R1、 R2 組成串聯電路，燈泡L 斷路不發光，且電路中的電阻最大，由公式 PU2可知，此時電路中的電功率最小，為保溫狀態，所以是白天在相同時R間內 R12、 R 產生的熱量之比QQ2I 2Rt I 2R2t R1R2 12開關 S、 S12同時處于閉合狀態，21L 發光，且、 SR被短路， R 和燈泡

10、L 組成并聯電路，燈泡U2電路中的電阻最小，由公式P可知，此時電路中的電功率最大，為加熱狀態，所以RU是晚上，因為I，所以RR R121L所以I IR R211LL1因為 R1= 6A所以I1=4AI2=2A因為U LU 1U220V所以P1UI 1220V4A880W故選 C。9 如圖所示的是探究燈泡燈絲的電阻特性的實驗電路，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓 2.5V，額定電流 0.25A）、電壓表 V（量程 15V，內阻未知）、電流表 A（量程 0.6A，內阻 0.2 ）、阻值為 30 的定值電阻 R0、滑動變阻器 R、恒定電源（電壓 15V，內阻不計）、開關 S、導線若干。閉合開關 S

11、，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，當電流表的示數為 0.55A 時，小燈泡L 正好正常發光。(1)小燈泡 L 正常發光時的電阻是多少？(2)此時電壓表的示數是多少？(3)通電 1min ，電流表 A 消耗的電能是多少？【答案】 (1) 10 ； (2) 6.5V； (3) 3.63J【解析】【分析】【詳解】(1)小燈泡 L 正常發光時的電阻是R額U 額=2.5VI 額100.25A(2)由圖像可知電壓表與燈L 串聯后與定值電阻R0 并聯，小燈泡L 正好正常發光，則電壓表與燈 L 串聯支路的電流為0.25A，由并聯分流可知，定值電阻R0 的電流為0.55A-0.25A=0.3A則兩支路的路端電壓

12、為U 0 =I 0 R0 0.3A30 = 9V由串聯分壓可知電壓表的示數為9V-2.5V=6.5V(3)通電 1min ，電流表 A 消耗的電能是Q I 2 RA t20.2 60s=3.63J0.55A答： (1)小燈泡 L 正常發光時的電阻是10；(2) 電壓表的示數為 6.5V；(3) 通電 1min ，電流表 A 消耗的電能是 3.63J。10 電冰箱起動時，與電冰箱并聯的臺燈變暗。關于這一現象，下列說法中不正確的是（）A進戶線中電流變大B線路中電阻變大C線路中熱損耗變大D燈泡兩端的電壓變小【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A當使用大功率的電冰箱時，電路中的總功率過大，家庭電路的電

13、壓一定，由PUI 可知，干路中的電流變大，故A 正確，不符合題意；B因電冰箱和臺燈是并聯的，根據并聯電路電阻的特點知，線路中的總電阻變小，故B錯誤，符合題意；C干路中的電流變大，由QI 2 Rt 知，線路中的熱損耗變大，故C 正確，不符合題意；D因干路中的電流變大，由UIR 知，線路電阻分壓變大，臺燈兩端的電壓變小，所以臺燈將變暗，故D 正確，不符合題意。故選 B。11 如圖所示電路 ，電源電壓恒為6V，定值電阻 R1為 10，滑動變阻器2的規格為“ 20R0.5A” ，電壓表量程為03V，電流表量程為 00.6 A。則（）A電壓表測量的是電阻R1 兩端的電壓B當變阻器R2 的滑片 P 向左移

14、動時 ，電壓表的示數變小C為了保證電路中各元件安全工作，變阻器 R2 接入電路的阻值范圍是210 D當變阻器R2 接入電路中的阻值是8時 ，通電 1min 電阻 R1 產生的熱量是53.3J【答案】 C【解析】【分析】(1)根據電壓表的正確使用判斷所測的電路元件；(2)由電路圖可知，R1 與 R2 串聯，電壓表測R2 兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R1 兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知電壓表的示數變化；(3)比較滑動變阻器允許通過的最大電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時變阻器接入電路中的電阻最小，

15、根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出變阻器接入電路中的最小阻值；當電壓表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出 R1 兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中最大阻值，從而得出答案；(4)當變阻器 R2 接入電路中的阻值是8時，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，根據QI 2Rt 求出1min電阻R1 產生的熱量。【詳解】A由電路圖可知，R1 與R2 串聯，電壓表測R2 兩端的電壓，電流表測電路中的電流，故A錯誤；B由電路圖可知，滑動變阻器滑片右側接入電路，當變阻器R2 的滑片P 像左移動時，接入電路的電

16、阻增加，電壓表的示數變大，故B 錯誤；C因為滑動變阻器R2 的規格為“20 0.5A”，所以接入滑動變阻器的最大電流是0.5A，電路的最小電阻是RU6V12I0.5A滑動變阻器接入電路中的最小電阻R小 R R112 10 2當電壓表的最大測量值為3V 時，滑動變阻器接入的電阻最大，為10，故 C 正確；D當變阻器 R2 接人電路中的阻值是8時，電路的總電阻R R1R210 8 18此時電路中的電流IU6V1 AR183通電 1min 電阻 R1 產生的熱量QI 2 R1t(1 A) 210 1 60s 66.7J3故 D 錯誤。故選 C。12 如圖所示是 “探究在通電時間一定時，電流產生熱量與

17、哪些因素有關 的實驗裝置。下列關于此實驗的一些描述，正確的是A在甲圖中，探究的是電流產生熱量與電阻的關系B在乙圖中，探究的是電流產生熱量與電阻的關系C在甲圖中，閉合開關一段時間后a 容器連接的U 型管液面高度差更明顯D在乙圖中，可得到結論：相同時間內，電流越大，容器內空氣吸收熱量越少【答案】 A【解析】【詳解】A. 在甲圖中，兩個電阻串聯，電流相等，電阻阻值不同，所以探究的是電流產生熱量與電阻的關系，故 A 正確；B. 在乙圖中，兩個電阻阻值相同，電流不同，所以探究的是電流產生熱量與電流的關系，故 B 錯誤；C. 在甲圖中， a 容器中的阻值小于 b 容器中阻值，串聯電路電流相同，由焦耳定律可

18、知閉合開關一段時間后 a 容器內產生的熱量小于 b 容器內，因此 b 容器內連接的 U 型管液面高度差更明顯，故 C 錯誤；D. 在乙圖中，探究的是電流產生熱量與電流的關系，可得到結論是相同時間內，電流越大，容器內空氣吸收熱量越多，故D 錯誤。13 小明在一次野炊活動中，將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙（可看作導體）接在干電池正負兩極上取火。如圖所示，錫箔紙較窄處最先燃燒，這是因為長度相同的錫箔紙較窄處比較寬處的A電阻小【答案】 DB電流大C電壓小D電功率大【解析】【詳解】較窄處更細，橫截面積更小，電阻更大，所以在串聯電流相等的前提下，根據公式PI 2 R 可得，較窄處的電功率更大，故ABC不符合

19、題意 , D 符合題意。14 一只電熱水壺有兩根電阻絲R1 、 R2 ，其阻值 R1R2 ，現把這只電熱水壺接入照明電路中將一壺水加熱至沸騰，則下列說法正確的是（）A只接入 R1所用時間最短B只接入 R2 所用時間最短C兩根電阻絲串聯接入電路所用時間最短D兩根電阻絲并聯接入電路所用時間最短【答案】 D【解析】【分析】【詳解】2將一壺水加熱至沸騰時，產生的熱量相同，根據熱量的公式QUt 可知，電源電壓不R變，接入電路的電阻越小，產生相同熱量的時間越少，并聯電路中總電阻小于任何一個分電阻，兩根電阻絲并聯接入電路時，總電阻最小，加熱時間最短。故選 D。15 兩個定值電阻R1、 R2 并聯在電路中，如

20、圖甲所示，通過它們的電流與其兩端的電壓關系如圖乙所示。閉合開關S ，經過相同的時間，R1、 R2 產生的熱量之比為（）A 1: 3B 3:1C 1:9D 9 :1【答案】 B【解析】【分析】本題考查熱量的計算，應用并聯電路的特點及I-U 圖象。【詳解】由題可知 R1、 R2 并聯連接，結合圖乙知，當U=3.0V 時，通過 R1、R2 的電流分別為I1=0.6A， I2=0.2A，即通過兩電阻的電流之比I1:I2=0.6A:0.2A=3:1由 Q=UIt 得，在相同的時間內，R1、 R2 產生的熱量之比Q1:Q2=UI1t:UI2t= I1:I2=0.6A:0.2A=3:1故 ACD不正確， B

21、 正確。故選 B。16 甲、乙兩個容積相等的電熱水器，接在照明電路上，甲的電熱絲阻值為121 ，乙的電熱絲阻值為72.6，將它們都盛滿溫度相同的冷水后接入家庭電路中，通電6min后乙電熱水器中的水被燒開，則甲電熱水器將水燒開需要的時間為（）A4 minB 6 minC 8 minD 10 min【答案】 D【解析】【分析】【詳解】由題意可知容積相等即水的質量相等，接入家庭電路中即工作電壓相等，水都燒開即升高U 222溫度相同，則水吸收熱量相等，由公式Qt 可知 QU t甲 、 QU t乙 ，由這兩個式RR甲R乙子化簡可得t甲t乙R甲6 minR乙121 10 min72.6故選 D17 一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為A。這臺電動機正常工作1 s 消耗的電能為380 V，線圈電阻為2 ，線圈中電流為W，產生的熱量為Q，則10A W=3 800 J， Q=200 JB W=3 800 J， Q=3 800 JC W=72 200 J， Q=200 JD W=72 200 J， Q=3 800 J【答案】 A【解析】【詳解】電動機正常工作1s 消耗的電能：W=UIt =380V 10A=1s3800J，電動機正常工作1s 產生的熱量：Q=I2Rt=(10A)2 2=200J1s，故選 A。18 如圖所示，在四個相同水槽中盛有質量相等和溫度相同的純水，現將阻值為R1、 R2 的