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1、江西省2022中考物理一輪專項 第17單元 焦耳定律課時訓練
一、填空題
1.[xx·黔南] 1840年,英國物理學家 最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時間的關(guān)系;從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電熱器的電熱絲工作時是將電能轉(zhuǎn)化為 能。?
2.如圖K17-1所示是林紅同學探究焦耳定律的實驗裝置,已知R1”“<”或“=”)?
圖K17-1
3.[xx·遼陽]如圖K17-2所示實驗裝置,可用來探究通電時間相同時,電流通過導體產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。將裝置
2、接在電壓為3 V的電源上,通電2 min,電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量為 J。?
圖K17-2
4.[xx·重慶]如圖K17-3所示,電源電壓恒為6 V,R1=30 Ω,只閉合開關(guān)S1時,電流表示數(shù)為 A;同時閉合開關(guān)S1、S2,電流表示數(shù)為0.5 A,則通電1 min電阻R2產(chǎn)生的熱量為 J。?
圖K17-3
5.如圖K17-4所示的電路中,閉合開關(guān)S,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為1∶3,在相同的時間內(nèi)電流通過R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為 。?
圖K17-4
6.如圖K17-5所示是兩定值電阻RA和RB中的電流與其兩端電壓的關(guān)系,若將兩電阻并聯(lián)在電壓
3、為2 V的電路中,干路上電流為 A,通電相同時間,RA、RB產(chǎn)生的熱量之比QA∶QB= 。?
圖K17-5
7.[xx·成都]如圖K17-6所示的電熱水壺上標有“220 V 1800 W”,小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中電熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱,但連接的電線卻不怎么熱,是因為導線的電阻比發(fā)熱體的電阻 。在額定電壓下,燒開一壺水用時3 min 20 s,這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為 J。?
圖K17-6
8.[xx·威海]標有“220 V 2000 W”的即熱式電熱水龍頭,其加熱電阻絲的阻值是 Ω;在額定電壓下工作21 s,若不計熱量損失,能夠使
4、 kg的水從15 ℃上升到35 ℃。[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]?
9.[xx·棗莊]如圖K17-7所示是某種電熱器的電路圖,電源電壓220 V,R1、R2的阻值分別為11 Ω、22 Ω,通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S,接觸不同觸點,實現(xiàn)高、中、低三個擋位的轉(zhuǎn)換,電熱器在低溫擋工作時的電功率是 W,在高溫擋工作1 min產(chǎn)生的熱量是 J。?
圖K17-7
二、選擇題
10.[xx·欽州]電爐工作時,根據(jù)焦耳定律可知,相同時間內(nèi)電爐絲產(chǎn)生的熱量比導線多,所以電爐絲熱得發(fā)紅而連接電爐絲的導線不太熱,其原因是 ( )
A.電爐絲的電阻較大
B.電爐絲與導線是并聯(lián)
5、的
C.電爐絲的橫截面積大
D.通過電爐絲的電流較大
11.[xx·深圳]圖K17-8為“探究焦耳定律”的實驗裝置。兩個相同的燒瓶中密封初溫相同、質(zhì)量相等的煤油,通電一段時間后,右側(cè)玻璃管中液面比左側(cè)高。下列說法正確的是 ( )
圖K17-8
A.通過玻璃管中液面的高度判斷電流產(chǎn)生熱量的多少,這種方法是控制變量法
B.右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小
C.通過右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小
D.該裝置用于探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系
12.如圖K17-9所示,林紅同學將三個相同的空燒瓶口分別用完全相同的氣球密封,用三段阻值不同的電阻絲(R1
6、瓶中的空氣加熱,通電一段時間后體積變化最大的氣球是 ( )
圖K17-9
A.a B.b
C.c D.三個相同
13.[xx·自貢]計算電流通過電風扇產(chǎn)生的熱量,下列公式選用正確的是 ( )
A.UIt B.t
C.I2Rt D.前面三個都可以
14.通過一根電阻絲的電流為2 A,通電1 min產(chǎn)生了2.64×104 J的熱量,則它的電阻是 ( )
A.66 Ω B.6600 Ω
C.110 Ω D.220 Ω
15.如圖K17-10所示,阻值為R的電阻絲,用四種方法分別接在電壓為U或2U的電源上。閉合開關(guān)后,在相同時間內(nèi)虛線框里的電阻絲產(chǎn)生的總熱量最多
7、的是 ( )
A B
C D
圖K17-10
16.某電熱器有兩根電阻絲,在同一電源上,要燒開同一壺水,只用第一根電阻絲時,需要6 min。只用第二根電阻絲時需要12 min。若把兩根電阻絲并聯(lián)起來仍接在原電源上,燒開這一壺水,則需要 ( )
A.18 min B.9 min
C.4 min D.2.4 min
17.如圖K17-11所示,電阻R1、R2的大小關(guān)系是R2=2R1,當開關(guān)S斷開和閉合時,在相同的時間內(nèi),電流通過R1產(chǎn)生的熱量之比為 ( )
圖K17-11
A.1∶3 B.1∶9
C.
8、3∶1 D.9∶1
三、計算題
18.[xx·江西]如圖K17-12所示是某型號的爆米花機的電路圖,該爆米花機具有制作和保溫功能。只閉合開關(guān)S1時,R1加熱,電動機攪拌,開始制作爆米花;只閉合開關(guān)S2時,R2保溫,防止爆米花變涼;爆米花機的銘牌如下表所示。[c玉米=1.2×103 J/(kg·℃)]
(1)將100 g、20 ℃的玉米加熱到300 ℃成為爆米花時,求玉米粒需要吸收的熱量。
(2)電阻R1發(fā)熱,把100 g、20 ℃的玉米粒加熱成為爆米花,需要用時5 min,求R1的加熱效率。
(3)求保溫電阻R2的阻值。
圖K17-12
額定電壓
220 V
加熱
9、功率
200 W
保溫功率
22 W
電動機功率
40 W
四、實驗探究題
19.[xx·河北]用如圖K17-13甲所示的裝置探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。相同燒瓶內(nèi)裝滿了煤油。
圖K17-13
(1)燒瓶中裝入的煤油是 (選填“導體”或“絕緣體”)。?
(2)請根據(jù)實物圖甲,在圖乙所示的虛線框內(nèi)畫出對應的電路圖。
(3)為達到實驗目的,選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應 ,通過R1的電流 通過R2的電流。?
(4)通電一段時間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大。說明? 。?
(5)小紅用如圖丙所
10、示的裝置,進一步探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。經(jīng)多次實驗測量,收集實驗數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流I的關(guān)系圖像。根據(jù)焦耳定律可知,圖丁中能正確反映h-I關(guān)系的是 。?
[拓展] (6)用Q=I2Rt可以計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量,能用Q=UIt計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量嗎?回答: 。?
請用實例說明原因:?? 。?
參考答案
1耳 內(nèi)
2.< <
3.電阻 24
4.0.2 108
5.1∶2
6.0.6 2∶1
7.小 3.6
11、×104
8.24.2 0.5
[解析] 加熱電阻絲的阻值R===24.2 Ω。在額定電壓下工作21 s消耗的電能W=Pt=2000 W×21 s=4.2×104 J;若不計熱量損失,則Q吸=W=4.2×104 J,由Q吸=cmΔt可得,加熱水的質(zhì)量m水==
=0.5 kg。
9.2200 3.96×105
10.A 11.D 12.C 13.C 14.C 15.D
16.C [解析] t1=6 min,t2=12 min,
燒開同一壺水,則Q水吸=Q1放=Q2放=Q并放,即
Q水吸=t1=t2=t3;
代入數(shù)據(jù),得R1∶R2=t1∶t2=6 min∶12 min=1∶2,
12、t1∶t3=R1∶R并,R并==R1,則t3=·t1=×6 min=4 min。
17.B
18.解:(1)由題意可知,玉米粒吸收的熱量為
Q=c玉米m(t-t0)=1.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(300 ℃-20 ℃)=3.36×104 J。
(2)由題意可知,加熱5 min消耗的電能為W=P加t'=200 W×5×60 s=6×104 J,
加熱的效率為η===56%?！?
(3)由電路圖可知,保溫時電路中只有電阻R2,所以電阻R2的阻值為R2===2200 Ω。
19.(1)絕緣體
(2)如圖所示
(3)相等 小于
(4)在電阻和通電時間相同的條件下,通過導體的電流越大,導體產(chǎn)生的熱量越多
(5)A
(6)不能 因為用Q=UIt計算出來的是電路產(chǎn)生的總功,而總功除了用電器產(chǎn)生的熱量,另外一部分可能轉(zhuǎn)化為其他能量,例如電風扇電路產(chǎn)生的總功一部分轉(zhuǎn)化為電熱,一部分轉(zhuǎn)化為機械能
江西省2022中考物理一輪專項 第17單元 焦耳定律課時訓練
