初中物理焦耳定律知识点及练习.docx
《初中物理焦耳定律知识点及练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理焦耳定律知识点及练习.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
初中物理焦耳定律知识点及练习
焦耳定律练习
知识点：
1、焦耳定律
（1）焦耳定律的内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）焦耳定律公式QI2Rt，其中I，R，t均用国际单位，则Q的单位才是J。
（3）焦耳定律公式可根据电功的公式和欧姆定律公式推导出来：
电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么电流产生的热量Q就等于电流所做的功W，即2
QWUIt再根据欧姆定律UIR，就得到QI2Rt。
（4）电热的利用：
电热器是利用电来加热的设备。
电热器的主要组成部分是发热体。
发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
（5）防止电热的危害：
在电动机、电视机等电器中，电热会造成危害，要考虑散热。
2、要点点拨
（1）电功与电流产生热量的关系：
在推导焦耳定律的过程中，我们知道：
电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量就等于电流所做的功。
例如，在给蓄电池充电时，电流通过蓄电池引起化学反应，电流做的功大部分转化成化学能，又因为任何导体有电流通过时导体都要发热，所以也有一部分电能转化为内能，故蓄电池充电时，电流产生的热量并不等于电功。
总之，只有当电能全部转化为内能时，电流产生的热量才等于电流所做的功。
（2）怎样理解和运用焦耳定律？
焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律，实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。
焦耳定律的公式是
22U2
QI2Rt。
如果利用欧姆定律IU/R，可将QI2Rt变换为QUIt或Qt的形式，要注意的是，欧姆定律只对纯电
R
阻电路才成立，故QUIt和QUt只适用于像电炉、电烙铁、电灯等可以看作纯电阻性用电器的电路。
R
2焦耳定律的运用中，当讨论导体产生的热量与电阻的关系时，对不同形式的三个公式，即QI2Rt，QUt，QUIt，
R选用哪一个更简便，这要针对问题的条件做具体的分析与选择。
例如，当几个导体串联时，因为流经各导体的电流相等，通电时间亦相等，选用公式QI2Rt，可知导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联时，各用电器的电压是相等的，U2
通电时间相同时，根据QUt，可知产生的热量与导体的电阻成反比。
R
由以上分析可知，在应用焦耳定律解释电热现象时，要明确或比较Q与R的关系，必须分清导体是串联还是并联，然后再根据电路的具体条件分析，才能得出正确的结论。
选择和填空：
1.下面四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.
D电.热水壶
D.电阻值较小的电热丝
则两种方法所需的时间
抽油烟机B.电风扇C电.视机
2.两条电热丝串联在电路中，在相同的时间内产生热量较多的是（）
A.通过电流较大的电热丝B.电阻值较大的电热C.电压较小的电热丝
（串并问题）
3.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量，
之比t串：
t并为（）
4.有两个电阻：
R1=3Ω，R2=4Ω，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1：
W2=
若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比
5.
两个电热器的电阻之比是3：
2，如果通过的电流强度相同，在相同的时间里，它们产生的热量之比是．两个电阻值相同的电热器，如果通过的电流强度之比为1：
2，
在相同时间里，它们产生的热量之比是．
6.电能表是测量的工具．如图所示是探究电流热效应跟什么因素有关的实验装
置，电阻丝R1的阻值是电阻丝R2的阻值的两倍，接通电源后，R1、R2产生热量之比为；若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中，R1、R2产生热量之比为
7.两根导线的电阻之比是3∶4，通过的电流之比是4∶3，在相同时间内两根导线中产生的热量之比为（）
A.1∶1B.∶43C.∶34D.1∶69
（热量多少）8.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，不正确的（）
A.消耗的电能一样多B.电流做的功一样多C.产生的热量一样多D.产生的热量电烙铁最多
10.电褥子是利用电流的来工作的．小明家的电褥子使用时太热，小明想剪掉一段电阻丝，此方法
（选填“可行”或“不可行”）．当电褥子没接入电路时，电阻丝的电阻（选填“为零”或“不为零”）．
（实际电压）11.用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（）
A.B.C.2tD.4t
A.导线散热快，所以温度低
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
13.下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近A.空调B.电风扇
14.对焦耳定律的理解，下列说法正确的是（A.电流做了多少功就有多少电能转化为内能C.用电器两端的电压越大，产生的热量越多
12.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（）
B导.线电阻小产生的热量少
D.导线有绝缘保护层，能隔热
1kW?
h的是（）
C.电视机D.台灯
）
B.电流通过电阻产生的热量与电流成正比
D.通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多
15.下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（）
A.电视机B电.热水器C抽.油烟机D电.冰箱
16.中央电视台“加油向未来”某期节目中,有一项比赛,两个小组利用完全相同的设备,通过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜。
以下判断正确的是（）
A.骑车发电利用了电流的磁效应B骑.车发电利用了磁场对电流的作用
C.获胜小组获得的电流要大些D.两个小组烤熟面包用的发热体是串联的
17.在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起火灾．原因是连接处（）
A.电流比别处小，产生的热量多B电.流比别处大，产生的热量多
C.电阻比别处小，产生的热量多D电.阻比别处大，产生的热量多
18.小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的效应工作的，发热元件是一个阻值为1000Ω的电
阻，接在照明电路中通电100s产生的热量为J．
19.一度电可以供一盏“220V100W的”灯大约工作几小时（）
A.0.01hB.0.45hC.2.2hD.10h
20.如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”，电压表量
程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．下列说法正确的是（）
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压
B.当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω
D.
当变阻器R2接入电路中的阻值是5Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是9.6J实验探究题
4.实验小组利用图示装置探究焦耳定律，他们将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭有适量的空气，乙装置中另有一个5Ω的电阻在盒外与d并联．
（1）该实验是通过观察来比较电阻丝产生热量的
多少的．
（2）根据甲装置中的实验现象得到的实验结论是
（3）乙装置右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是．
5.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系
（1）实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少．
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于．
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入、的同种液体．
（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能．
（5）实验结论是．
（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与_
的关系．你还需要的操作是．
”．图中两个烧瓶内盛有
6.某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．
（1）试验采用的是的研究方法，试验的设计依据是电流的
（2）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是的
（3）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数
填“大于”.“等于”或“小于”）判断依据是
计算题：
效应．．（选填“相等”或“不相等”）乙瓶中温度计的示数；（选
1.学习了电学知识之后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画出电饭锅的电路原理图如图所示，
的铭牌上部分内容如下表．
（1）R1、R2中哪个是加热电阻？
要使电饭锅加热，断开？
（2）电饭锅正常加热时，电路的电流是多大？
（3）电路中电阻R1、R2的阻值各是多大？
保温时，
开关S闭合还是
R1、R2产生的
电热之比是多少？
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
44W
最大容积
3L
电饭锅
2.小强就爱买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表，小强装了1L的水，加热6min
后把水烧开，水壶自动断电．已知大气压为220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为=1.0×13k0g/m3．求：
①这壶水吸收的热量；
②电热水壶的热效率；
③在用电高峰期，电路中的实际电压降为
1个标准大气压，家庭电路电压为
20℃，c水=4.2×13J0/（kg?
℃），ρ水
198V时，电热水壶的实际功率．
自动电热水壶
型号
WL100F
电源
220V50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
额定电压
220V
额定功率
1100W
容积
3L
超温保护器
熔断温度110℃
3.某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据提供的信息计算：
（1）电热水壶正常工作时的电阻和电流是多少？
（2）当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开需要吸收多少热量？
[C水=4.2×13J0/（kg?
℃），1L=10﹣3m3，气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计]
（3）若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟，可信吗？
请通过计
算说明理由．
4.小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图24（甲）所示，图24（乙）所示是豆浆
机的主要结构：
中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。
下表是这台豆浆机的主要技术参数。
图25所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的P-t图像。
请解答下列问题：
（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其他用电器都关闭，观察到豆浆机的电热管工作时，家里
标有“1200R/（kW·h字）”样的电能表转盘在1min内转过了20转。
此时电路的实际电压是多大？
6.微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。
某微波炉的铭牌如下表所示。
将质量为275g、初温
是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。
若水的比热容为4.2×
灯丝的电阻不随温度的改变而改变）
7.如图22所示，电源电压U=18V，当滑动变阻器的滑片P移至最左端时，小灯泡L正常发光，电流表的示数为
0.5A；当滑片P移至中点时，电流表的示数变为0.25A。
求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为多少时？
滑动变阻器消耗的功率最大。
8.现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水。
某同学家安装了天然气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是20℃，流出热水器热水的温度为40℃，所用水的体积为20L（1L=1dm3）。
求：
（1）水从热水器中吸收了多少热量?
（2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气?
（天然气的热值q=4×107J/m3）
9.家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P1,送风状态时的功率P2，它们是交替运行的，
空调工作时主要消耗的电能是在制冷过程。
现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图26所示。
求：
（1）空调器在前5min内处于什么状态?
此时通过它的
电流是多少?
（2）在1h内，空调器消耗的电能是多少度
（3）请你说出一条使用空调器时节能的做法。
10
11
升级会员 