1、流表Ai和電流表A2表盤指針均指如圖B.電源電壓是10 VD. R工作2分鐘所放出的熱量為 600J由電路圖可知，Ri與R2并聯，電流表Ai測干路電流，電流表 A2測Ri支路的電流;一、初中物理焦耳定律的應用問題1.如圖（甲）所示，兩電熱絲 Ri與R2并聯，Ri=20Q,電源電壓保持不變，閉合開關，電（乙）所示位置，則以下判斷不正確的是（A. Ri: R2=5： 1C. R2的電功率是20W【答案】A【解析】【詳解】B.因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表指針的位置相同，所以，電流表Ai的量程為。3A,分度值為0.IA,干路電流I=2.5A,電流表A2的量程為。0.6A,分度值為

2、0.02A,通過Ri的電流|i=0.5A,根據并聯電路的電流特點可得，通過R2的電流：I2 I Ii 2.5A 0,5A 2A ,因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由 I U可得，電源的電壓: RU IIRI 0.5A 20 Q I0V ,故B正確，不符合題意；A.則R2的阻值：I0VR2=5Q2AR: R 20Q:5Q 41 ,故A錯誤，符合題意；C. R2的電功率：F2 UI2 10V 2A 20W ,故C正確，不符合題意；D. Ri工作2分鐘所放出的熱量： 22Q1 I1 R1t0.5A20 Q 2 60s 600J ,故D正確，不符合題意。2.小明將線圈電阻為 4.84 的電動機

3、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.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】0.05 1.8 104【解析】 【分析】 【詳解】1電動機在這段時間內消耗的電能為n100W kW h= kW h 0.05kW h n020002根據公式 W Ult可以求出電動機線圈的電流為,W 0.05 3.6 1 06J 100 AI AUt 220V 3 60s22電動機線圈產生熱量為-210024Q I 2Rt (A) 2 4.84 Q 180s=18000J=1.8

4、 104J 223.如圖甲所示，為額定電壓為6V的燈泡L的I-U圖像.如圖乙所示的電路，電源電壓12V不變，R為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關8,滑片P從最右端移動到最左端，電壓表示數變化范圍為 2V6V,則燈泡的額定功率是 W, R1的阻值為 Q,滑動變阻 器&兩端的最大電壓為 V,移動滑片P使電接入電路的阻值為變阻器最大阻值的 7/15,通電1minR2產生的熱量為 J。甲 乙I【答案】3.6 10 6 105【解析】【分析】【詳解】1由燈泡L的I- U圖象可知，當額定電壓 U= 6V時，燈泡的額定電流I= 0.6A,則燈泡額定 功率P UI 6V 0.6A 3.6W2當滑片

5、P在在最左端時，變阻器沒有連入電路，電壓表示數為6V,由圖象可知，這時電路中的電流為1 大=0.6A由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓U Ul I 大Ri12V 6V R1 0.6A解得R 10R與R燈泡串聯，電3由電路圖可知，當滑片 P在最右端時，滑動變阻器全部接入電路, 壓表測燈泡兩端電壓，此時電壓表示數最小，為U j = 2V由圖象可知，這時電路中的電流為I /j = 0.4A由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓U Ul小”1 U2滑動變阻器R2兩端的最大電壓U2 12V 2V 0.4A 10 6V4當滑片P在最右端時，滑動變阻器全部接入電路，通過的電流為I 小=0.4

6、A則此時滑動變阻器的阻值為157/15,則此時滑動變阻器的阻值為7R U2二 6V2 I 小0.4A移動滑片P使Q接入電路的阻值為變阻器最大阻值的7R2 1515則U Ul I R I R2由圖分析可知，當電流 I =0.5A ,燈泡兩端電壓 Ul=3.5V時，等式12V 3.5V+0.5A 10 Q+0.5A 7Q成立，即此時通過 R2的電流為0.5A,則通電1mine產生的熱量為22Q放I 2R2t0.5A7Q 60s=105J4.為了將發電廠的電能輸送到遠處的用戶家中，在兩地間架設了兩根等長的輸電線。兩根輸電線的總電阻為r。已知位于電廠處的兩根輸電線間的電壓為 U,輸送電能的功率為 P,

7、 由于電流通過輸電線發熱會損失電能，該輸電線路輸送電能的效率為 。（輸電 效率為用戶得到的電能與發電廠輸出電能的比值）rP【答案】1 M U2【解析】【分析】【詳解】由P UI得：通過輸電線的電流pIU輸電線的總電阻R r ,則輸電線上消耗的功率2 P 2P員耗I2R (-)2P2rU則用戶實際得到的電功率則輸電線輸送電能的效率為所以輸電線輸送電能的效率為rP-2- ou25.如圖所示當甲電路中的開關P員耗PP及2U2PP2rPrU2S閉合時，兩個電壓表所選量程不同，測量時的指針位置均為如圖乙所示，則電阻 Ri兩端的電壓為V, Ri : R2=,當電阻 Ri、R2并聯在電路中時，在相同的時間內

8、電流通過Ri、R2所產生的熱量之比Qi ： Q2=乙Ri兩端的電壓為i2.5V -2.5V i0VUi 10VI I【答案】i0 4: i i: 4【解析】【詳解】i2從圖甲可以看到，開關 S閉合時，電壓表 Vi測的是電源電壓，示數較大，電壓表V2測的是R2兩端的電壓，示數較小，因為測量時的指針位置均為如圖乙所示，那么電壓表Vi的量程應該是。到i5V,它的讀數是i2.5V,電壓表V2的量程應該是0至IJ3V,它的讀數是 2.5V,根據串聯電路電壓規律可知，電阻Ui U -U2電阻Ri大小是Ri電阻R2大小是那么R2U2I2.5VI10VRi： R22.5V 4:1I3當電阻Ri、R2并聯在電路

9、中時，R、R2兩端的電壓是相同的，在相同的時間內電流通過-u2Q1 - Q27Z-R1U2t：tR2RiR2R2： R 1:4Ri、R2所產生的熱量之比是1200W,乙的額定功率為 800W,下列說法正確的B.電流通過甲做的功一定比乙多D.電流通過甲和乙做功一樣快6 .有甲乙兩臺電暖器，甲的額定功率為 是A.甲實際消耗的的電能可能比乙少C.正常工作時，甲消耗電能比乙快【答案】AC【解析】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

10、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。7 .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（）I g4y 1A.該實驗裝置是為了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 a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

11、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右二1左兩個5的電阻并聯，根據并聯電路的電流特點知I 右=Il+l2兩電阻的阻值相等，則支路中電流相等，即|1=|2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 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能直接觀察，但可以通過 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

12、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。8.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D. LED燈【答案】C【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。9 .圖中電源電壓保持不變，燈泡標有 "6V, 3W字樣，當開關s閉合時.燈泡L正常發光， 電流表的示

13、數為 0.8A,則電阻R=.通電10s. R產生的熱量為 J.【答案】20 a 18J當閉合開關S時，燈L正常發光，說明電源電壓為 U=6V,電流表測的是總電流，則I=0. 8A,由P=UI可知，燈泡中的電流：Il=P 額/U 額=3W/6V=0. 5A,根據并聯電路的干路電流等于各支路電流之和可知：電阻中的電流Ir=I-Il=0.8A-0. 5A=0.3A,由I=U/R得，電阻：R=U/lR=6V/0. 3A=20 Q;通電1min電阻R產生的熱量：Q=W=UlRt=6VX0 3AX 10s=18J10 .如圖所示的用電器中，利用電流熱效應工作的是（）B符合題意；C項不合題A.通電后，電視機

14、是把電能轉化為電視機影像的光能和喇叭的聲能，不是利用電流熱效 應工作，A項不合題意；11 通電后，電暖氣是把電能轉化為內能，這是利用電流熱效應工作，選項C.通電后，電風扇是把電能轉化為扇葉的動能，不是利用電流熱效應工作,D.通電后，計算器是把電能轉化為顯示屏上的光能和喇叭的聲能，不是利用電流熱效應 工作，D項不合題意。11 .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Ri、R2的電阻絲（R<R2）分別按圖中的四種方式連接放入水槽，并接入相同電源.通電相同時間 后，水溫最高的是【解析】【分析】【詳解】由串并聯電路特點可知，串聯電路電阻越串越大，并聯電路電阻越并越小；

15、由電路圖及已 知RiVR2可知，圖D中電路總電阻最小，四個電路電壓相等，通電時間相等,Do知，D產生的熱量最多，水吸收的熱量越多，水的溫度最高，故選 【點評】電路產生的熱量越多，水吸收的熱量越多，水的溫度越高，由串并聯電路的特點判斷各電 路的阻值大小、熟練應用電功公式是正確解題的關鍵.12 .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Q I2Rt%熨斗>

16、; > Ri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。13.電動自行車有行駛工作、蓄電池充電兩種狀態，局部電路圖如圖所示，斷開S后，充電插口可以外接充電器對電池進行充電，電動自行車行駛過程中，其電動機正常工作電壓為48V,此時通過電動機線圈的電流為5A,電動機線圈的電阻是 0.5 0,下列說法正確的是( )A.對蓄電池充電時，蓄電池相當于電路中的電源B.電動自行車的電動機把電能全部轉化為機械能C.電動機正常工作1min,電流通過線圈所產生的熱量為14400JD.電動機正常工

17、作 1min,消耗的電能為14400J【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.對蓄電池充電時，電能轉化為化學能儲存起來，則蓄電池相當于用電器，故A錯誤;B.由于電動機會發熱，則電動自行車的電動機把電能轉化為機械能和內能，故B錯誤;C.電動機正常工作1min,電流通過線圈所產生的熱量為Q=I2Rt=(5A)2X 0.5 Q X 60s=750J故C錯誤；D.電動機正常工作1min,消耗的電能為W=UIt=48VX 5Ax 60s=14400J故D正確。故選Do14. 2019年3月，中國青年科學家曹原證實了石墨烯在特定條件下的超導性能，取得了國際超導科研領域的重大突破。利用石墨烯超導的零電阻特性進

18、行遠距離輸電，將實現電能零耗損。其節能依據的原理是()A.牛頓第一定律B.帕斯卡定律C.歐姆定律D.焦耳定律【答案】D【解析】【分析】利用超導進行遠距離輸電，因為超導體的電阻為零，根據焦耳定律公式可知，沒有熱量產 生，即沒有內能的損耗。【詳解】A.牛頓第一定律是指一切物體在不受力的情況下，將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，與題無關，故 A不符合題意；B,帕斯卡定律是指加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞，與題 無關，故B錯誤；C.歐姆定律是指一段導體通過的電流跟加在導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，與題無關，故 C錯誤；D.焦耳定律是指一段導體產生的熱量跟導體通過的

19、電流的二次方成正比，跟導體的電阻 成正比，跟導體的通電時間成正比；所以當電阻為零時，導體沒有熱量產生，即電能零損 壞，故D正確。故選D。15. 一只電熱水壺有兩根電阻絲 R、R2,其阻值Ri R2,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R所用時間最短8 .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】U 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Q t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

20、，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。16 .下列表述不正確 的是（）同種電荷叫國1回L埼-hML IU20I SI ML驗證焦耳定律實驗中，裝置通電一分鐘后，右管中的液面較高D.每消耗1kW h的電能，電能表上的轉盤轉過3000轉【答案】A【解析】【分析】【詳解】A,由圖可知P額甲P額乙，甲乙兩燈額定電壓相同，由甲乙兩燈串聯在電路中，所以電流相等，由& I2RP實甲 區乙燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，所以乙燈較亮，故B.細繩懸掛的兩輕質帶電小球保持靜止,兩球相互排斥,A錯誤，A符合題意； 則兩球一定帶同種電荷，故正確，B不符合題意；C.裝置通電一分鐘后， 液

21、面較高，故C正確,D.由表上的信息可知, 確，D不符合題意。 故選A。由焦耳定律可知,C不符合題意；每消耗 1kW右側電阻較大,產生的熱量較多，所以右管中的h的電能，電能表上的轉盤轉過3000轉，故D正17 .如圖所示電路，電源電壓恒為6V,定值電阻Ri為10滑動變阻器 心的規格為“ 20 a 0.5A”，電壓表量程為 03V,電流表量程為00.6A。下列說法正確的是（A.電壓表測量的是電阻 R兩端的電壓B.當變阻器R2的滑片P向左移動時，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 aD.當變阻器 R2接入電路中的阻值是 5 時，通電1min電阻R

22、i產生的熱量是9.6J 【答案】C 【解析】【分析】【詳解】A.由電路圖可知，電壓表是并聯在R2兩端，測量的是電阻 R2兩端的電壓，故 A錯誤；B.當變阻器R2的滑片P向左移動時，R2電阻增大，根據串聯分壓的特點，R2兩端電壓增大，即電壓表示數增大，故 B錯誤；U1 U2C.由電壓表量程“ 0-3V”，R2兩端電壓最大為3V,根據串聯分壓的特點，=-,>R1 R26V 3V 3V10 Q - R2解得R2=10Q,由電流表量程“ 0W.6A"，電路中最大電流為 0.6A,由滑動變阻器 R2的規格為“20Q 0.5A',電路中最大電流為 0.5A,綜合以上因素，電路中最大

23、電流為0.5A,則U最大=,即R1R20.5A=6V10QR2解得R2=2 Q,故變阻器R2接入電路的阻值范圍是 210Q,故C正確;D.當變阻器R2接入電路中的阻值是 5 時，電路中的電流=0.4AU 6V =R R2 10Q 5Q通電1min電阻R產生的熱量Q=(I' )2Rt=(0.4A)2X5QX 1X60s=48J故D錯誤。故選C。18.如圖所示是電熱吹風機的內部電路原理圖，電熱吹風機由一個電動機和一個電熱絲并 聯組成。電動機中有電流通過時會有風吹出，電熱絲中有電流通過時會有熱量產生。當開 關&、8都閉合，二者都正常工作，下列說法不正確的是（ ）電熱絲 >o 2 20 VoA.電動機和電熱絲在相同時間內產生的熱量不同B.電動機和電熱絲在相同時間內消耗的電能不同C.電動機和電熱絲消耗的電功率相同D.電動機消耗的電能大部分轉化為機械能，少部分轉化為內能 【答案】C【解析】【分析】【詳解】2A.電動機與電熱絲電阻與電流均不同，根據 Q I Rt可得，兩者在相同時間內產生的熱量 不同，故A正確，不符合題意；B.電動機和電熱絲并聯，兩者電壓相同，但電流不同，根據公式