2020-2021全国备战中考物理焦耳定律的应用问题的综合备战中考模拟和真题汇总及详细答案.docx

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1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（）A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小B．若容器外面的电热丝R3发生了断路，若与没断时的通电时间相同，则左侧U形管中液面高度差变小C．将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大D．该实验装置是利用【答案】BU形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放

2、出热量的多少【解析】【分析】【详解】A．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1=I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故A错误；B．R3发生断路

3、前，左侧的电阻为5Ω，右侧的电阻为2.5Ω，则电路的总电阻为R总=5Ω+2.5Ω=7.5ΩR3发生断路后，电路中只有R1和R2串联，则总电阻为R′总=5Ω+5Ω=10ΩR3发生断路后，整个电路的总电阻增大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电流减小了，在电阻、通电时间不变时，电流减小，则产生的热量变少，所以左侧U形管中液面高度差变小，故B正确；C．将右边并联的两根5Ω的电阻丝都放入到容器内，右侧的电阻为2.5Ω，左右两侧的电流和通电时间相同，左侧的电阻大于右侧的电阻，则左侧产生的热量多，右侧U形管中液面

4、的高度差比左侧的小，故C错误；D．该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，故D错误。故选B。2．如图甲所示，为额定电压为6V的灯泡L的I-U图像．如图乙所示的电路，电源电压12V不变，R1为定值电阻，21R为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P从最右端移动到最左端，电压表示数变化范围为2V~6V，则灯泡的额定功率是____W，R1的阻值为_____Ω，滑动变阻器R2两端的最大电压为_____V，移动滑片P使R2接入电路的阻值为变阻器最大阻值的

5、7/15，通电1minR产生的热量为_____J。2【答案】3.6106105【解析】【分析】【详解】[1]由灯泡L的I-U图象可知，当额定电压U=6V时，灯泡的额定电流I=0.6A，则灯泡额定功率PUI6V0.6A3.6W[2]当滑片P在在最左端时，变阻器没有连入电路，电压表示数为路中的电流为6V，由图象可知，这时电I大=0.6A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压UULI大R1即12V6VR10.6A解得R110[3]由电路图可知，当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，R1

6、与R2灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，此时电压表示数最小，为U小=2V由图象可知，这时电路中的电流为I小=0.4A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压UUL小I小R1U2滑动变阻器R2两端的最大电压U212V2V0.4A106V[4]当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，通过的电流为I小=0.4A则此时滑动变阻器的阻值为R2U2=6V15I小0.4A移动滑片P使R2接入电路的阻值为变阻器最大阻值的7/15，则此时滑动变阻器的阻值为R2'715715则UULI'R1I'R2'由图分析可知，当电流'

7、LI=0.5A，灯泡两端电压U=3.5V时，等式12V3.5V+0.5A10Ω+0.5A7Ω成立，即此时通过R2的电流为20.5A，则通电1minR产生的热量为Q放I'2R2't27Ω60s=105J0.5A3．将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是_____。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为_____J。【答案】R甲120【解析】【分析】【详解】[1]已知R甲＞R乙，根据焦耳定律Q=I2Rt，两个电阻串联

8、后，通过的电流相等，相同时间内，电阻R甲产生热量较多。[2]两电阻并联，由Q=I2Rt,I=U得，RU2t2U2t2Q甲==4V60s=24J，Q乙==4V60s=96JR甲40ΩR乙10Ω共产生的热量Q=Q甲+Q乙=24J+96J=120J4．如图所示，灯泡L上标有“6V6W字”样(不计灯丝电阻的变化)。电源电压6V且保持不变。定值电阻R40Ω。只闭合开关S1和S3，