备战中考物理培优易错难题之焦耳定律的应用问题含答案解析.docx

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1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图所示，物理课上李老师给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。这是因为A．电炉丝的电阻比导线的电阻小B．电流通过导线时没有产生热效应C．导线中的电流比电炉丝中的电流小D．导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小【答案】D【解析】【详解】根据焦耳定律QI2RtPt可以知道，当通电时间一样时，电阻大的，电功率大，其产生的热量多，由于电炉丝的电阻远大于与之相连导线的电阻，所以当电炉丝热得发红，而与之连接的导线却没有发热，故选D。2．如图，电源电压保持不变，R1=10Ω，开关S闭

2、合，S0拔至b时电压表的示数是拔至a时的三分之一，则R2=_____Ω；若电源电压为3V，当开关01在10min内产S拔至b时，R生的热量是_____J。【答案】2060【解析】【分析】【详解】[1]闭合开关S，开关S拨至b时，两电阻串联，电压表测R两端的电压；闭合开关S，开01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RU

3、1R1＝I＝U1＝1R2U2U22I则R2的阻值R2＝2R1＝2×10＝Ω20Ω[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内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×10490.9%【解析】【

4、分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产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×10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输

5、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R1212两端的电压之比12:R=1:4,当它们串联在电路中时，R、RU:U=_____；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】两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据UIR得，R1、R2两端的电压之比：U1IR1R11U2IR2R2；4已知R110Ω，则R24R1410Ω40Ω；根据QWU2t

6、得两个电阻在100s内产生的热量为：RQ总W1W2U2tU2t(4V)2100s(4V)2100s200J．R1R210Ω40Ω5．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是___________Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是___________J。5【答案】552.64×10【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功

7、率：P电热丝P热PM1000W120W880W；并联电路中各支路两端的电压相等，由PU2可得电热丝的电阻：RU22220VR电热丝55；P电热丝880W[2]电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：QWPRt880W560s2.64105J。6．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

8、耳定律Q=I2Rt，两个电阻串联后，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，RQ甲=U2t=4V260s=24JQ乙=U2t=4V260s=96JR甲，R乙10Ω40Ω共产生的热量