2020-2021物理焦耳定律的应用问题的专项培优易错难题练习题及详细答案.docx

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1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图所示，电源电压为6V，R110，R220，R35。闭合开关S1后，当S2，S3全部闭合和全部断开时，在相同的时间内电流通过R产生的热量之比是（）1A．4∶9B．9∶4C．2∶3D．3∶2【答案】B【解析】【分析】【详解】当开关都闭合时，R3被短路，R1与R2并联，此时R1两端的电压为电源电压U。当开关闭合，S2、S3全部断开时，R2被开路，R1与R3串联，此时S1R1＝U1＝10＝2R3U351则此时R1两端的电压为U1＝2R1产生的热量之比是U，则相同的时间内

2、电流通过3U22t＝U2＝9Q＝R1＝UQ'U12tU12U4R13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7/15，通电1minR2产生的热量为_____J。【答案】3.6106105【解

3、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6V，由图象可知，这时电路中的电流为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

4、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R2U2I小=6V0.4A15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'=0.5A，灯泡两端电压LIU=3.5V时，等式12V3.5V+0.5

5、A10Ω+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'2R't27Ω60s=105J0.5A23．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A。图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关1S、S，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V。则（）A．电源电压

6、为10VB．小灯泡L的额定功率6WC．只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64JD．闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线，则由乙图数据可求R1阻值为R1=U14V=40I10.1A已知闭合S、S3，调节滑

7、片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A，则电源电压为UULU1U2=2V+0.2A40+0.2A10=12V故A不符合题意；B．当闭合开关阻器接入阻值为S、S1，滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变0Ω，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V，对应乙图可知此时电流为0.5A，则额定功率为P额U额I额12V0.5A=6W故B符合题意；C

8、．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V，电源电压为12V，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为R2maxU2max10VI2=500.2A则当闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，电路为12串联电路，由串联分R与R压可求R1两端电压为U1R1U4012V=48VR