探究焦耳定律练习题有答案(10页).doc

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1、-探究焦耳定律练习题有答案-第 10 页绝密启用前探究焦耳定律练习题有答案题号一二三四总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题1同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量A. 电灯最多 B. 电烙铁最多 C. 电扇最多 D. 一样多【答案】B【解析】由铭牌“220V40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能

2、；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁故选B2下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（ ）电视机后盖有许多小孔 电动机外壳上装散热片 电饭锅 电灭蚊器 教室投影仪箱里装有小风扇 电暖手宝A B C D【答案】C【解析】试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素解：电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意；电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意；电饭锅是利用

3、了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，符合题意；电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意；教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意；电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，符合题意故选C3如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）AI1I2，A管中的液面较高 BI1I2，A管中的液面较低CI1=I2，A管中的液面较高 DI1=I2

4、，A管中的液面较低【答案】D【解析】试题分析：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB不正确；由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高，故C不正确，D正确故选D4小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发

5、现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多【答案】D【解析】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大根据焦耳定律公式Q=I2 Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故选D。5两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（ ）A. 甲的电阻为10B.

6、 甲中的电流小于乙中的电流C. 相同时间内乙产生的热量多D. 乙消耗的电功率为0.9 WZ_X_X_K【答案】D【解析】试题分析：由图像可知，当通过甲的0.5A时，甲电阻两端的电压为3.0V，由欧姆定律得，故A错；甲乙两电阻并联，由图像知，当两端电压相同时，故B错；因为，由热量公式知，相同时间内，即乙产生的热量多，故C错；乙消耗的电功率，故D正确。答案选D。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题6电热器是利用电流的 制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率 （选填“大”或“小”）的合金丝绕在绝缘材料上制成的，某电热器的电阻为220，工作时通过的电流为1A，则该电热

7、器1min发热 J（注：长1m、横截面积1mm的导体在20时的电阻值称为这种导体的电阻率）【答案】热效应；大；1.32104【解析】试题分析：电热器的工作原理是电流的热效应，电热器由电阻率大的导体材料制作；已知电阻、电流与通电时间，由焦耳定律可以求出产生的热量解：电热器是利用电流的热效应制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率大的合金丝绕在绝缘材料上制成的；由焦耳定律可得，产生的热量Q=I2Rt=（1A）222060s=1.32104J；故答案为：热效应；大；1.32104【点评】本题考查了电热器的工作原理、求热量等问题，应用焦耳定律即可正确解题7图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W

8、”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R_，通电10 s，R产生的热量为_J.【答案】 20 18【解析】（1）由电路图可知，灯泡L和电阻R并联，电流表测干路电流。当开关S闭合时，灯泡L正常发光，则电源电压U=UL=6V，此时通过灯泡的电流，根据并联电路的电流关系，通过电阻R的电流IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A，所以（2）通电10 s，R产生的热量.8小明的妈妈是一个手机控，她一有时间总是抱着手机不停地刷屏有一次她连续刷屏2个小时，使手机温度明显升高手机温度升高是因为电流的 效应；如果手机工作时的总电阻是12欧姆，工作电流为250mA，那么，她刷

9、屏2个小时，手机一共能产生 J的热量用充电器给手机电池充电时，电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热，是因为它们的 不同【答案】热；5.4103；电阻【解析】试题分析：电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应；利用焦耳定律的公式Q=I2Rt可计算其产生的热量，并分析电器发热而导线不热的原因解：（1）手机使用时温度明显升高是因为电流的热效应，使电流通过导体时产生了热量；（2）手机产生的热量：Q=I2Rt=（0.25A）21223600s=5.4103J（3）由公式Q=I2Rt可知，用充电器给手机电池充电时，电流和通电时间相同，导线的电阻很小，所以电池和充电器都会明显发

10、热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热故答案为：热；5.4103；电阻9两电阻R1=6，R2=9，当它们串联接在电源电压为3V的电路两端，通过它们的电流I= A，加在R1、R2两端的电压之比U1：U2= ；当R1、R2并联接在原电路中，通过R1、R2的电流之比I1：I2= ，通过R1、R2的发热之比Q1：Q2= 【答案】0.2；23；32；32【解析】试题分析：两电阻串联时通过它们的电流相等，根据I= 即通过它们的电流为0.2A；根据欧姆定律和串联电路的电压特点，两电阻两端的电压之比等于电阻之比即U1U2= R1R2=69=23；两电阻并联时两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过它们的电流之比

11、I1I2=32，根据Q=W= t求出在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1：Q2=32；考点：欧姆定律的应用；焦耳定律10如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙所示，则R1=_；当滑片P滑至最右端时，通电10s电流通过R1产生的热量是_J【答案】 10 4【解析】由图乙可知，当电阻R2=20时，其功率为0.8W，根据P=I2R可得，所以电路的总电阻R1=R总-R2=30-20=10。当滑片P滑至最右端时，通电10s电流通过R1产生的热量是11如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或

12、放热物质是因为水的_较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）。使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15加热至自动断电，此过程中消耗的电能是_J，所需要的加热时间为_s。【答案】 比热容 3105 600【解析】因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝里面一般用水作储能物质；温度从15升高到65，此过程中水吸收的热量是Q吸 =cmt=4.2103 J/（kg）1kg（65-15）=2.1105 J；由=Q吸/W得：消耗的电能：W=Q吸/=2.1105J/70%=3105 J，则加热时间为t=W/P=3105J/500

13、W=600s。12如图所示的电路中，有一阻值为10的电阻R2与一个标有“12V、6W”字样的灯泡L并联，电源电压为6V保持不变。可知灯泡正常工作的电阻值为_ ；闭合开关S后，灯泡L的实际功率为_W，电阻R2每分钟产生的热量为_ J。【答案】 24 1.5 216【解析】（1）由得：（2）（3）流经R2的电流，电阻R2每分钟产生的热量故答案为：24；1.5；21613如图所示，两个相同的容器中分别装有相同质量的水和煤油，两个电阻丝R1R2，则闭合开关后，在相同时间内，R1、R2上产生的热量Ql Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；温度上升较快的是 （选填“水”或“煤油”）【答案】小于；煤油

14、【解析】试题分析：由图两电阻丝串联，根据Q=I2Rt分析相同时间内两电阻上产生热量的多少；由Q=cmt分析温度上升的快慢解：由图可知，电阻丝R1和R2串联，且R1R2，因此通过a、b电阻丝的电流和通电时间相同，由Q=I2Rt可知电阻丝R2产生的热量多；由Q=cmt可得：t=，因为QlQ2，水和煤油的质量相等，且煤油小于水比热容，所以煤油温度上升的较快故答案为：小于；煤油14如图所示的豆浆机，它的机头主要由一个电热器和一个电动机带动的打浆器组成，制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆交替进行。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器是_联的。若把1.5千克的清水放入豆浆机中，从25加

15、热到85，水吸收的热量是_焦。若电动机的功率是1000瓦，则电动机工作6分钟消耗_度电。c水=4.2103J/（kg） 【答案】并；3.78105；0.1【解析】试题分析：电路的基本连接方式有串联和并联，豆浆机中的电动机和电热器工作互不影响，故采用的是并联接法；由题意知：m=1.5kg，t=8525=60，c水=4.2103J/（kg），则Q吸= c水mt=4.2103J/（kg）1.5kg60=3.78105 J；又由P=1000W=1kW，t=6min=0.1h，W=Pt=0.1kWh。考点：电路的连接方式，热量的计算，电能的计算评卷人得分三、实验题15用如图所示的实验装置探究电流通过导体

16、产生的热量与电阻的关系。(1)实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少。(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入_的同种液体。(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值_（选填相等“或不相等”）(4)实验结论是_ (选填相等或不等)(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与电流的关系，你还需要的操作是_，观察在相同的时间内，_ (选填同一“或不同)温度计上升的示数。(6)该实验装置还可以比较水和煤油的吸热能力，应将甲、乙换成_ (选填相同或不同)的电阻丝，还要使水和煤油的_ (选填“质量或体积)相同，一段时间后，观察温度计上升的示数，进行比较。【答

17、案】 温度计示数变化（温度计升高的度数） 质量 不等 电流和通电时间相同，电阻越大产生热量越多 调节滑动变阻器 同一 相同 质量【解析】（1）实验中通过观察两支温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少；（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体；（3）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，需保证电路中的电流和通电时间相同，但选用的两电阻丝的阻值应该不同；（4）实验结论是：在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；（5）要研究通电时间一定时导体产生的热量与电流大小的关系，应使电阻和通电时间相同，电流大小不同，因此需通过改变滑

18、动变阻器的阻值，并观察同一温度计在相同时间内的示数变化；（6）要比较水和煤油的吸热能力，应使两电阻能在相同的时间内产生相同的热量，所以应使用相同阻值的电阻丝，来加热质量相同的水和煤油。评卷人得分四、计算题16(2013新疆乌鲁木齐)如图所示电路，R14，R22。闭合开关后，电压表的示数为2.0V，求(1)电流表的示数；(2)整个电路在1min内产生的热量。【答案】(1)0.5A (2)90J【解析】(1)电流表的示数为：A(2)整个电路在1min内产生的热量为：QI2R1tI2R2tI2t(R1R2)(0.5A)260s(42)90J17电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理

19、图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：(1)当只闭合S1时，电吹风工作lmin消耗的电能是多少J?(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风工作时通过R的电流为多大?(3)当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?【答案】4800J，3.6A，4.8 104J【解析】(1)当只闭合S1时，电吹风机正常工作并且吹冷风时，功率为P1=80W；电吹风工作lmin消耗的电能是：W=P1t=80W60s=4800J；(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风机正常工作并且吹热风时，总功率为P2=880W，而电热丝R的功率P热=P2-P1=880W-80W=800

20、W，所以此时通过电热丝的电流I=P热/U =800W/220V =3.6A；(3)当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量Q=W= P热t=800W60S= 4.8 104J。18如图甲是一种常见的热水袋，图乙是它的简化电路图,其性能指标如下表:额定电压额定加热功率指示功率袋内充水自动断电温度220V400W0.2W1kg65（1）由题意可知，发热体R的电阻比指示灯L的电阻要 （填“大”或“小”）得多。（2）正常工作时通过电阻R的电流是多少？（3）若正常工作时小灯泡的功率为0.2W，那么小灯泡正常工作1分钟消耗多少电能？（4）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际加热功率约为多少？【答案】【解析】略