2018-2019学年中考物理 电功 电能模块 焦耳定律训练(含解析) 沪科版

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1电功电能模块-焦耳定律训练一、单选题1.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2.一根阻值恒定的电阻丝,接入某电路后,每分钟产生的热量是Q,如果让它每分钟产生的热量为4Q,则下列办法中可行的是:()A.再取两根相同的电阻丝跟它并联B.再取两根相同的电阻丝跟它串联C.将这根电阻丝两端的电压提高为原来的2倍D.将这根电阻丝两端的电压提高为原来的4倍3.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,这主要是因为()A.导线的绝缘皮隔热B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流C.导线散热比电熨斗快D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻4.使用电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是因为()A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小5.有关图所示各图像的说法中,错误的是()A.图甲为小灯泡灯丝中的电流与灯泡两端电压的关系图像B.图乙为某种物质质量与体积的关系图像C.图丙为汽车输出功率一定时机车牵引力与速度的关系图像D.图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像6.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()2A.笔记本电脑B.电冰箱C.电风扇D.电暖器7.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.洗衣机B.电冰箱C.电风扇D.电饭锅8.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电饭锅B.洗衣机C.电风扇D.电磁炉9.某电热器通过0.5A的电流时,在5秒内放出的热量是Q,如果通过它的电流是1.5A时,则在相同时间内放出的热量是()A.3QB.9QC.16QD.Q10.两根阻值均为R的电阻丝,串联后接到电源上,烧开一壶水需时间t1,并联后再接到同一电源上,相同条件下烧开同一壶水需要时间t2,比较和的大小有()A.t1=t2/2B.t1=2t2C.t1=t2/4D.t1=4t2二、填空题11.电动机在工作时会产生大量的热,因此利用油对电动机降温.已知电动机正常工作的电压为220V,电阻为5Ω,通过的电流为10A,则5min内电动机产生的热量为________J;产生热量的80%被油吸收,这些热量可以使质量为4kg的油温度上升________℃.[c油=2.0×103J/(kg•℃].12.当1A的电流通过阻值为50Ω的电阻丝,产生的热量为250J,则电阻丝通电的时间为________s。13.将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连成如图所示电路,接在9V的电源上,光敏电阻阻值随光强变化关系如表:(“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉(cd)),分析表中数据可知光强E=1.5cd时,光敏电阻的阻值R=12Ω,此时电流表的示数为O.5A,则通电1分钟R0上产生的热量为________J.强E/cd123456光敏电阻R/Ω18964.53.6314.如图,甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝,内有质量相等的空气,U形管中液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化.此实验是为了研究电流产生的热量与________的关系,将此装置接到电3源两端,通电一段时间,电流在________容器中产生的热量较多.15.如图所示电路中,电源两端电压不变,R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω,当S1、S2均闭合时电压表的示数为6V。通过R1的电流为________A,通电1min电流通过R1产生的热量是________J.三、解答题16.甲图是一种即开即可以用热水的电热水龙头,乙图是它的电路原理图.旋转电热水龙头的手柄可带动切换开关在1、2、3之间接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间的切换.电热水龙头的部分参数如丙表所示.额定电压220V额定功率2kW/3.5kW电热效率90%超温保护55℃(1)开关处于位置1时,放出的水温最高,试求电热丝R1的阻值.(2)当开关处于位置1、进水口的水温接近25℃时,超温保护器就切断了电路.试估算水龙头每分钟可以放出多少千克的热水?17.如图所示,人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板.现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细.请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患.四、实验探究题418.如图甲、乙所示,是探究“电流产热量跟电阻有关”的实验装置。两个透明容器中都有一段电阻丝,密闭着等量的空气,通电之前,U型管中液面都相平,装置的两根导线分别接到电源两端,通电一段时管中的液柱高度发生变化,如图所示:(1)甲装置通过________比较电流产生热量的多少;(2)如果通过乙装置左边容器中5Ω电阻的电流为08A,则右边容器中的空气1min最多可从电阻丝吸收的热量的多少为________(忽略环境影响)。五、综合题19.家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,小明在家中关闭其他所有用电器,在只有电磁炉正常工作的情况下.请你回答下列有关问题:(1)1标准大气压下,锅内装有4.5L温度为20℃的水,给电磁炉通电把水加热到沸腾,水至少吸收多少热量?[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](2)把上述水烧开用了20min.家中安装的标有“3000r/(kW•h)”的电能表转了1400圈,求该电磁炉的额定功率?(3)此电磁炉烧水时的效率是多少?20.空气能热水器以其安全实用、经济环保等特点,受到越来越多消费者的关注和青睐;它利用“逆卡诺”循环原理,以制冷剂为媒介,通过压缩机的做功,实现热能由低温物体向高温物体的“搬运”,从而将空气中的热能转移至冷水中,并能使水获得高于压缩机消耗能量的热能.若水从空气中吸收的热量为Q,压缩机消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,有Q吸=Q+W.已知某型号的空气能热水器一台电功率为1800W,工作1小时能将150kg的水从15℃加热到55℃时,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:(1)水吸收的热量.(2)空气能热水器的工作效率.5答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】解:在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,甚至引起火灾.由上述可知选项A、B、C都不正确.故选D.【分析】电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间均有关,因此在分析电流通过导体产热多少时应用控制变量法.在电流、通电时间相等时,电阻越大产生的热量越多;在电流、电阻一定时,通电时间越长产生的热量越多;在电阻、通电时间一定时,电流越大产生的热量越多.2.【答案】C【解析】【解答】当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有Q=W,即Q=W=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t。由(U2/R)t可知,电压和时间不变的情况下,如果产生的热量变为原来的4倍,电阻应变为原来的1/4,应再取三根相同的电阻丝跟它并联;由(U2/R)t可知,电阻和时间不变的情况下,如果产生的热量变为原来的4倍,应将这根电阻丝两端的电压提高为原来的2倍.故答案为:C.【分析】电阻丝工作过程中,将电能转化为内能.根据串并联电路的电阻规律及公式Q=(U2/R)t分析答题.3.【答案】D【解析】【分析】电熨斗和导线是串联的,在电流和通电时间相同的情况下,因电熨斗电热丝的电阻远大于导线的电阻,由焦耳定律可知,电热丝产生的热量远远大于导线产生的热量,所以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。故选D【点评】在分析电热的问题时,注意运用电热的计算公式进行分析。4.【答案】B【解析】【分析】使用电炉,电炉丝与导线是串联的,电流和通电时间是相同的。在相同的时间内,电炉丝产生的热量远大于导线的产生的热量。所以当电炉丝发热发红时,连接导线却不热。A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大不合题意;B.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大符合题意;C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小不合题意;D.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小不合题意;故选B。【点评】解决此题的关键是电炉丝的电阻比连接导线的电阻大,根据公式Q=I2Rt可知,电流和通电时间是相同的电炉丝的电阻比连接导线的电阻大,所以当电炉丝发热发红时,连接导线却不热。5.【答案】A【解析】【分析】(1)影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,与电压、和电流无关,大部分金属的电阻随温度增大而增大;(2)物质的质量和体积的比值是一定的,比值的大小就是物体的密度;6(3)电磁波波长与频率的关系为c=λf;(4)电阻一定时,电流产生的热量为Q=I2Rt.【解答】A、图象中的横坐标应该是电压,纵坐标是电流,故该选项图象是错误的;B、物质种类一定情况下,物质的质量与体积成正比,故该选项图象是正确的;C、由于波长、频率、波速的关系c=λf,其中波速c=3×108m/s,是一个定值,所以波长与频率成反比关系,故该选项图象正确;D、根据Q=I2Rt,电流产生的热量与电流的二次方成正比,故该选项图象是正确的.故选A.6.【答案】D【解析】【解答】解:A、笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,该选项错误;B、电冰箱主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,该选项错误;C、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,该选项错误;D、电暖器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,该选项正确.故选D.【分析】(1)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效果叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;(3)电流的磁效应:给绕在软铁心周围的导体通电,软铁心就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的.7.【答案】D【解析】【解答】解:洗衣机、电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能;只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.故选D.【分析】要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能.8.【答案】A【解析】【解答】洗衣机、电风扇主要是把电能转化为机械能;电磁炉主要是把电能转化为.电磁炉在使用中用到了电流的磁效应;只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.故选A.【分析】要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能.(1)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(2)电流的磁效应:给绕在软铁心周围的导体通电,软铁心就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,9.【答案】B【解析】【解答】由Q=I2Rt可知,在电阻和通电时间相同的情况下,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比.由题意可知,电流变为原来的三倍,则在相同时间内放出的热量是原来的9倍.故答案为:B.7【分析】同一个用电器的电阻不变,已知两次通过用电器的电流关系,根据焦耳定律得出相同时间内两次放出热量的关系.10.【答案】D【解析】【分析】两根阻值均为R的电阻丝,串联后的等效电阻是并联后的等效电阻的4倍,烧开同一壶水需要的热量是相同的,电源电压相同,由Q=(U2/R)t可知,t1=4t2。故选D二、填空题11.【答案】1.5×105;15【解析】【解答】解:电动机产生的热量:Q=I2Rt=(10A)2×5Ω×5×60s=1.5×105J;由Q=cm△t可得:△t==15℃.故答案为:1.5×105;15.【分析】根据Q=I2Rt求解产生的热量;根据吸收的热量和吸热公式求出上升的温度.12.【答案】5【解析】【解答】将焦耳定律的公式变形,得到。故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