绝密★启用前探究焦耳定律练习题有答案注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量A. 电灯最多B. 电烙铁最多C. 电扇最多D. 一样多【答案】B【解析】由铭牌“220V40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B．2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（）①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝．A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥【答案】C【解析】试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素．解：①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意；②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意；③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，符合题意；④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意；⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意；⑥电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，符合题意．故选C．3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）A．I1＞I2，A管中的液面较高 B．I1＜I2，A管中的液面较低C．I1=I2，A管中的液面较高 D．I1=I2，A管中的液面较低【答案】D【解析】试题分析：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB不正确；由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高，故C不正确，D正确．故选D．4．小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是：A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多【答案】D【解析】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大．根据焦耳定律公式Q=I2 Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故选D。
5．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。
现将甲和乙并联后接在电压为3V 的电源两端，下列分析正确的是（）A. 甲的电阻为10ΩB. 甲中的电流小于乙中的电流C. 相同时间内乙产生的热量多D. 乙消耗的电功率为0.9 WZ_X_X_K]【答案】D【解析】试题分析：由图像可知，当通过甲的0.5A时，甲电阻两端的电压为3.0V，由欧姆定律得，，故A错；甲乙两电阻并联，由图像知，当两端电压相同时，，故B错；因为，由热量公式知，相同时间内，即乙产生的热量多，故C错；乙消耗的电功率，故D正确。
答案选D。
第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题6．电热器是利用电流的制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率（选填“大”或“小”）的合金丝绕在绝缘材料上制成的，某电热器的电阻为220Ω，工作时通过的电流为1A，则该电热器1min发热 J．（注：长1m、横截面积1mm的导体在20℃时的电阻值称为这种导体的电阻率）【答案】热效应；大；1.32×104【解析】试题分析：电热器的工作原理是电流的热效应，电热器由电阻率大的导体材料制作；已知电阻、电流与通电时间，由焦耳定律可以求出产生的热量．解：电热器是利用电流的热效应制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率大的合金丝绕在绝缘材料上制成的；由焦耳定律可得，产生的热量Q=I2Rt=（1A）2×220Ω×60s=1.32×104J；故答案为：热效应；大；1.32×104．【点评】本题考查了电热器的工作原理、求热量等问题，应用焦耳定律即可正确解题．7．图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R＝________Ω，通电10 s，R产生的热量为________J.【答案】20 18【解析】（1）由电路图可知，灯泡L和电阻R并联，电流表测干路电流。
当开关S闭合时，灯泡L正常发光，则电源电压U=U L=6V，此时通过灯泡的电流30.56LLLP WI AU V===，根据并联电路的电流关系，通过电阻R 的电流I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ， 所以6R 200.3R U V I A===Ω （2）通电10 s ，R 产生的热量()22Q 0.3?201018I Rt A s J ==⨯Ω⨯=.8．小明的妈妈是一个手机控，她一有时间总是抱着手机不停地刷屏．有一次她连续刷屏2个小时，使手机温度明显升高．手机温度升高是因为电流的 效应；如果手机工作时的总电阻是12欧姆，工作电流为250mA ，那么，她刷屏2个小时，手机一共能产生 J 的热量．用充电器给手机电池充电时，电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热，是因为它们的 不同．【答案】热；5.4×103；电阻【解析】试题分析：电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应；利用焦耳定律的公式Q=I 2Rt 可计算其产生的热量，并分析电器发热而导线不热的原因．解：（1）手机使用时温度明显升高是因为电流的热效应，使电流通过导体时产生了热量；（2）手机产生的热量：Q=I 2Rt=（0.25A ）2×12Ω×2×3600s=5.4×103J ．（3）由公式Q=I 2Rt 可知，用充电器给手机电池充电时，电流和通电时间相同，导线的电阻很小，所以电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热． 故答案为：热；5.4×103；电阻．9．两电阻R 1=6Ω，R 2=9Ω，当它们串联接在电源电压为3V 的电路两端，通过它们的电流I= A ，加在R 1、R 2两端的电压之比U 1：U 2= ；当R 1、R 2并联接在原电路中，通过R 1、R 2的电流之比I 1：I 2= ，通过R 1、R 2的发热之比Q 1：Q 2= ．【答案】0.2；2∶3；3∶2；3∶2【解析】试题分析：两电阻串联时通过它们的电流相等，根据I=A V R R U R U 2.096321=Ω+Ω=+= 即通过它们的电流为0.2A ；根据欧姆定律和串联电路的电压特点，两电阻两端的电压之比等于电阻之比即U 1∶U 2= R 1∶R 2=6Ω∶9Ω=2∶3；两电阻并联时两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过它们的电流之比I 1∶I 2=ΩΩ==69R U ∶1221R R R U =3∶2，根据Q=W=R U 2 t求出在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q 1：Q 2===122212t tR R R U R U 3∶2； 考点：欧姆定律的应用；焦耳定律10．如图甲所示，电源电压为6V 恒定不变，滑动变阻器R 2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P-R 图像如图乙所示，则R 1=______Ω；当滑片P 滑至最右端时，通电10s 电流通过R 1产生的热量是______J ．【答案】 10 4【解析】由图乙可知，当电阻R 2=20Ω时，其功率为0.8W ，根据P=I 2R 可得，所以电路的总电阻R 1=R 总-R 2=30Ω-20Ω=10Ω。
当滑片P 滑至最右端时，通电10s 电流通过R 1产生的热量是11．如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的_________较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）。
使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15℃加热至自动断电，此过程中消耗的电能是________J ，所需要的加热时间为_________s 。
【答案】比热容3×105600【解析】因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝里面一般用水作储能物质；温度从15℃升高到65℃，此过程中水吸收的热量是Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×105J；由η=Q吸/W得：消耗的电能：W=Q吸/η=2.1×105J/70%=3×105 J，则加热时间为t=W/P=3×105J/500W=600s。
12．如图所示的电路中，有一阻值为10Ω的电阻R2与一个标有“12V、6W”字样的灯泡L并联，电源电压为6V保持不变。
可知灯泡正常工作的电阻值为______Ω；闭合开关S后，灯泡L的实际功率为_______W，电阻R2每分钟产生的热量为_________ J。
【答案】24 1.5216【解析】（1）由得：．（2）．（3）流经R2的电流，电阻R2每分钟产生的热量．故答案为：24；1.5；216．13．如图所示，两个相同的容器中分别装有相同质量的水和煤油，两个电阻丝R1＜R2，则闭合开关后，在相同时间内，R1、R2上产生的热量Q l Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；温度上升较快的是（选填“水”或“煤油”）．【答案】小于；煤油【解析】试题分析：由图两电阻丝串联，根据Q=I2Rt分析相同时间内两电阻上产生热量的多少；由Q=cm△t分析温度上升的快慢．解：由图可知，电阻丝R1和R2串联，且R1＜R2，因此通过a、b电阻丝的电流和通电时间相同，由Q=I2Rt可知电阻丝R2产生的热量多；由Q=cm△t可得：△t=，因为Q l＜Q2，水和煤油的质量相等，且煤油小于水比热容，所以煤油温度上升的较快．故答案为：小于；煤油．14．如图所示的豆浆机，它的机头主要由一个电热器和一个电动机带动的打浆器组成，制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆交替进行。