2020-2021备战中考物理培优易错难题之焦耳定律的应用问题及详细答案.docx

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1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝R1、R2。关于此电路说法中正确的是A．探究的是电流产生的热量与电压的关系B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少【答案】D【解析】【详解】A．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B错误；C．通电时间相同时，烧瓶内电阻

2、丝阻值大产生的热量多，故C错误；D．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D正确。2．如图，电源电压保持不变，R1=100拔至b时电压表的示数是拔至aΩ，开关S闭合，S时的三分之一，则R2=_____Ω；若电源电压为013V，当开关S拔至b时，R在10min内产生的热量是_____J。【答案】2060【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S，开关S0拨至b时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压；闭合开关S，开关S0拨至a时，两电阻串联，电压表测电源的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时

3、的三分之一，所以，两电阻两端的电压之比U1＝U3＝1U2UU32因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝U可得，两电阻的阻值之比RU1R1＝I＝U1＝1R2U2U22I则R2的阻值R2＝2R1＝2×10Ω＝20Ω[2]若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流I＝U＝3V＝0.1AR1R210Ω20ΩR1在10min内产生的热量Q1＝I2R1t＝(0.1A)2×10Ω×600s＝60J3．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产

4、生的热量是______J，这台电动机的效率是______．×4【答案】1.21090.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率．（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.24J×；10（2）电动机的电功率：P总=UI=220V×

5、10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率：P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W，这台电动机的效率：η=P出/P总=2000W/2200W=90.9%．4．两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是_______J．【答案】1：4200【解析】【分析】【详解】UIR两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据、R两端的电压之比：得，R12U1IR1R11U2IR2

6、R24；已知R110Ω，则R24R1410Ω40Ω；根据QWU2t得两个电阻在100s内产生的热量为：RQ总W1W2U2U2(4V)2100s(4V)2tt10Ω100s200J．R1R240Ω5．有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min，消耗的电能为_______J。产生的热量为_______J，输出的机械能为_______J。【答案】18030150【解析】【分析】根据W=UIt，求出消耗的电能；根据QI2Rt求出在1min内电流产生的热量；消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能。【详

7、解】[1]这台电动机正常工作，电动机1min消耗的电能WUIt3V1A60s180J[2]产生的电热22QIRt（1A）0.5Ω60s30J[3]输出的机械能W机械WQ180J30J150J【点睛】本题考查了电动机产生热量、电功、输出机械能的计算，关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。6．如图所示当甲电路中的开关S闭合时，两个电压表所选量程不同，测量时的指针位置均为如图乙所示，则电阻R1两端的电压为______V，R1∶R2=______，当电阻R1、R2并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1∶Q2=___

8、____。【答案】104：11：4【解析】【详解】[1][2]从图甲可以看到，开关S闭合时，电压表V1测的是电源电压，示数