（湖南專用）2022中考物理高分一輪 單元21 焦耳定律課時訓(xùn)練基礎(chǔ)過關(guān)一、選擇題1.xx·柳州如圖K21-1所示的用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是()圖K21-12.xx·深圳圖K21-2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K21-2A.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(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系3.如圖K21-3所示的實驗中,三個相同的燒瓶A、B、C內(nèi)都盛有質(zhì)量和初溫相等的液體,其中A、B燒瓶中裝的是水,C燒瓶中裝的是煤油,A、B、C瓶中電阻絲的阻值分別為RA、RB、RC,且RA>RB=RC。閉合開關(guān)通電一定時間后,下列關(guān)于該實驗探究的說法,錯誤的是(均不計熱量損失,c水>c煤油)()圖K21-3A.電流通過導(dǎo)體時,電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)B.在A、B兩燒瓶中,相同的時間內(nèi),A燒瓶中的電阻產(chǎn)生的熱量多C.B、C兩燒瓶可探究不同物質(zhì)的吸熱能力D.B、C兩燒瓶加熱相同的時間,B瓶中溫度計的示數(shù)高4.xx·宜昌兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)在電路中,如圖K21-4甲所示。它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示,閉合開關(guān)S,則R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為()圖K21-4A.21B.12C.41D.145.xx·深圳如圖K21-5甲所示,閉合開關(guān)后,在滑片P由b端向a端移動的過程中,電壓表示數(shù)U隨滑動變阻器接入電路的電阻R2變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法錯誤的是()圖K21-5A.電源電壓是6 VB.R2的最大阻值是20 C.R1的電阻是10 D.當(dāng)滑片P移動到中點時,10 s內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量是18 J二、填空題6.xx·攀枝花額定功率均為“220 V500 W”的電吹風(fēng)和電熨斗,都在額定電壓下工作2 min,產(chǎn)生的熱量多,產(chǎn)生的熱量為J。 7.xx·成都如圖K21-6所示的電熱水壺上標(biāo)有“220 V1800 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(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻(選填“大”或“小”)。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K21-68.xx·荊門有一臺電動機(jī),額定電壓3 V,額定電流1 A,電動機(jī)線圈電阻0.5 。這臺電動機(jī)正常工作1 min,消耗的電能為J,產(chǎn)生的熱量為J,輸出的機(jī)械能為J。 三、實驗探究題9.xx·河北用如圖K21-7甲所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)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K21-7(1)燒瓶中裝入的煤油是(選填“導(dǎo)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(yīng)的電路圖。(3)為達(dá)到實驗?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng),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)小紅用如圖丙所示的裝置,進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)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:   。 四、計算題10.xx·黔三州圖K21-8甲為某款新型電飯煲,額定電壓為220 V,它采用了“聰明火”技術(shù),智能化地控制不同時間段的烹飪溫度,以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感。圖乙為其電路原理圖,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220 V電路中,在電飯煲工作的30 min內(nèi),它消耗的電功率隨時間的變化如圖丙所示。求:(1)510 min,電飯煲的功率。(2)2030 min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量。圖K21-8能力培優(yōu)11.xx·瀘州如圖K21-9甲所示的某品牌豆?jié){機(jī),由打漿和電熱兩部分裝置構(gòu)成。中間部位的打漿裝置是電動機(jī)工作帶動打漿刀頭,將原料進(jìn)行粉碎打漿;外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱裝置,電熱裝置的簡化電路圖如圖乙所示,開關(guān)S可切換加熱和保溫兩種狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,豆?jié){機(jī)的主要參數(shù)如下表所示。圖K21-9額定電壓打漿裝置電熱裝置220 V電機(jī)功率加熱功率保溫功率180 W1000 W242 W(1)某次向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1.0 kg,打漿完成后漿的初溫為40 ,加熱該漿使其溫度升高到100 ,需要吸收多少熱量?設(shè)該漿的比熱容為4.0×103 J/(kg·)(2)求電阻R1和R2的阻值。(3)該豆?jié){機(jī)同時處于打漿和加熱狀態(tài)時,正常工作1 min所消耗電能為多大?12.xx·濱州圖K21-10甲是一家用電暖器,有“低溫”“中溫”“高溫”三擋,銘牌見下表(“高溫”擋功率空出)。圖乙為其簡化的電路原理圖,S是自我保護(hù)開關(guān),電暖器跌倒,S自動斷開,切斷電源,保證安全。閉合S1時為“低溫”擋,請完成下列問題:額定電壓220 V額定功率低溫?fù)?50 W中溫?fù)?100 W高溫?fù)躅l率50 Hz圖K21-10(1)“低溫”擋正常工作時的電阻是多少?(2)“高溫”擋正常工作時的總電流是多少?(3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60 kg,空氣溫度為10 ,空氣的比熱容為1.1×103 J/(kg·)且保持不變,用該電暖器的“高溫”擋正常工作20 min,放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收,那么可使此房間的空氣溫度升高多少攝氏度?參考答案1.B2.D3.D4.A解析 由圖乙可知,當(dāng)兩電阻兩端的電壓均為3 V時,通過它們的電流分別為0.6 A和0.3 A,可知R1R2=I2I1=12;將它們并聯(lián)起來,產(chǎn)生的熱量之比等于其電阻之比的倒數(shù),即Q1Q2=R2R1=21,故選A。5.D6.電熨斗6×1047.小3.6×1058.180301509.(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(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)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(fēng)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(jī)械能10.解:(1)由圖丙可知510 min的功率為P1=660 W。(2)由圖丙可知2030 min的功率為P2=440 W,時間為t2=30 min-20 min=10 min=600 s,由Q=W=Pt可得,2030 min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量Q2=P2t2=440 W×600 s=2.64×105 J。11.解:(1)豆?jié){吸收的熱量為Q吸=cm(t-t0)=4×103 J/(kg·)×1 kg×(100 -40 )=2.4×105 J。(2)當(dāng)S接a時,只有R1接入電路,電路處于加熱狀態(tài),此時電路的功率為加熱功率1000 W,所以R1的電阻為R1=48.4 。當(dāng)S接b時,R1和R2串聯(lián),電路處于保溫狀態(tài),此時電路的電功率為保溫功率242 W,此時電路總電阻R=R1+R2=200 ,所以R2的電阻為R2=R-R1=200 -48.4 =151.6 。(3)消耗的電能為W=P加t'+P電機(jī)t'=(1000 W+180 W)×60 s=70800 J。12.解:(1)由題圖可知,閉合S、S1時,電路為R1的簡單電路,處于低溫?fù)?電暖器功率為550 W,家庭電路電壓為220 V,則R1=88 。(2)分析電路圖可知,開關(guān)S、S2閉合時為中溫?fù)?開關(guān)S、S1、S2同時閉合時,電路中電阻最小,功率最大,電暖器處于高溫?fù)?此時R1和R2同時連入電路,總功率為P=P1+P2=550 W+1100 W=1650 W,則電路中的電流為I=7.5 A。(3)t=20 min=1200 s,電暖器高溫?fù)豕ぷ?0 min放出的熱量是Q放=W=Pt=1650 W×1200 s=1.98×106 J,則空氣吸收的熱量為Q吸=Q放=1.98×106 J×50%=9.9×105 J,升高的溫度t溫=15 。