中考物理培优易错难题之焦耳定律的应用问题.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。2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V10A，若此线圈的电，通过线圈的电流为阻为2Ω，则这

2、台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．4【答案】1.2×1090.9%【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×10A=22

3、00W，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%．3．两个发热电阻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，R12U1IR1R11U2IR2R24；已知R110Ω，则R24R1410Ω

4、40Ω；根据QWU2t得两个电阻在100s内产生的热量为：RQ总W1W2U2U2(4V)2100s(4V)2tt10Ω100s200J．R1R240Ω4．小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图象可知定值电阻R1的阻值是____Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，由图象可得滑动变阻器消耗的电功率是_____1内产生的热量为_____W．此时，电阻R在10minJ．【答案】100.460【解析】【分析】【详解】当P在b端时R2=0Ω，此时电压示数和电流示数最大，且均为R

5、1的数据，所以R1的阻值U总=5V=10Ω．当滑动变阻器的滑片移到a端时，R2两端电压U2=U总-U1=5V-为：R1=0.5AI1V=4V，由图象知，当R1的电压是1V时，电流为0.1A，根据串联电路的电流处处相等，∴I=I=0.1A，∴P=UI=4V×0.1A=0.4W，Q=W=UIt=1V×0.1A×600s=60J。212221115．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产

6、生________J的热量。【答案】0.051.8104【解析】【分析】【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为WnkWh=100kWh0.05kWhn02000[2]根据公式WUIt可以求出电动机线圈的电流为IW0.053.6106J100AUt220V360s22电动机线圈产生热量为QI2Rt(100A)24.84Ω180s=18000J=1.8104J226．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，电阻R在100s产生的热量是________J；电路在

7、工作状态下整个电路消耗的最小功率是________W。【答案】900.78【解析】【详解】[1]只闭合开关S1和S3，定值电阻R和灯泡L并联接在电路中，定值电阻R两端的电压URU6V那么电阻R在100s产生的热量是226VQURt100s90JR40ΩU2[2]电路在工作状态下整个电路消耗的功率最小，根据P可知，要求总电阻最大；灯R泡L的电阻是UL226VRL6ΩPL6W当电阻R与灯泡L串联在电路中时，此时电路中的电阻最大，只需要闭合开关S2，这种情况下电路消耗的最小功率是U2