2015年初三物理第15章焦耳定律及其应用及其答案解析

第15章焦耳定律及其应用

一．选择题（共16小题） 1．（2015?自贡）将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ） A．三个用电器产生的热量相同 B．电风扇产生的热量最多 C．电烙铁产生的热量最多 D．电视机产生的热量最多 2．（2015?营口一模）两只阻值不同的电阻并联在同一电源的两极上，下列说法正确的是（ ）

A．电阻较大的发热较多 B．电阻较小的发热较多 C．通电时间长的发热较多

D．通电时间相同，电阻较小的发热多 3．（2015?宜州市二模）下列情况中不属于防止电热危害的是（ ） A．电视机的后盖有许多孔 B．电脑机箱内有小风扇

C．电动机外壳有许多散热片

D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次，目的是利用电热来驱潮 4．（2015?武汉）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）

A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系

B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的 5．（2015?惠山区校级二模）小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断．会在搭接处烧断的原因是（ ） A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热 B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热

C．电阻丝上搭接处电流比其它处电流小，造成局部过热 D．电阻丝上搭接处电流比其它处电流大，造成局部过热

第1页（共28页）

6．（2015?召陵区一模）如图是研究电流通过导体产土的热量与哪些因素有关的实验，两个透明容器里都有一段电阻丝．下列说法正确的是（ ）

A．两个透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果 B．乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系

C．通过比较两个U型管中液面高度的变化来反映空气吸收热量的多少

D．甲装置图中，通电一段时间后，左测U形管中液面的高度差比右侧的大 7．（2015?呼和浩特）判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）

2

A．UIt B．IRt C．（

）t D．前面三个都可以

8．（2015?乐山）如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）

A．a

B．b

C．c

D．三个相同

第2页（共28页）

9．（2015?巴彦淖尔）如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1＜R2）分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源．通电相同时间后，水温最高的是（ ）

A． B． C． D．

10．（2015?集美区模拟）用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是（ ） A．2.5 min B．5 min C．20 min D．30 min 11．（2015?丰台区一模）给电炉通电后电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不是很热，主要原因是（ ）

A．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流小

C．导线的电阻比电炉丝的电阻小，相同时间内产生的热量少 D．电炉丝的电阻比导线的电阻小，相同时间内产生的热量少

12．（2015?官渡区二模）如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1=2R2的电热丝，不同的连接方式其相同时间内产生热量，下列说法正确的是（ ）

A．甲产生热量与丙产生热量相等 B．丁产生热量是丙产生热量的2倍 C．丙产生热量是乙产生热量的倍 D．丁产生热量是乙产生热量的倍

第3页（共28页）

13．（2015?珠海校级三模）如图所示，将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为Q1：Q2=4：9；设通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则下述结论正确的是（ ）

A．R1：R2=4：9 B．R1：R2=2：3 C．I1：I2=4：9 D．I1：I2=2：3 14．（2015?茂名模拟）小明家购买一台电饭煲，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，发生这一现象的原因可能是（ ） A．电压太高 B．导线太粗 C．导线太短 D．导线太细 15．（2014?峨眉山市二模）如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油，通电后，两容器中的液体同时升到60℃，由此可知（ ）

A．R1=R2 B．R1＜R2

C．R1＞R2 D．条件不足，无法确定 16．（2012春?东莞市校级期末）如图所示，A、B两个相同容器内分别装有质量和初温都相同的水，现分别用电热丝R1、R2加热水，若R1=2R2，则通电后（ ）

A．A中的水先沸腾； B．B中水先沸腾； C．两容器中的水同时沸腾； D．无法确定

二．填空题（共7小题） 17．（2015?黄冈模拟）小陈家里有“1000W”的电饭煲、“500W”的电熨斗、“1000W”的电吹风各一个，同时使用时它们之间是 （“串”或“并”） 联的．若让它们各自正常工作相同时间， 产生的热量最多， 消耗的电能最少．

18．（2015秋?海淀区月考）两个电阻R1、R2的阻值之比为3：2，接入电路后通过他们的电流之比为1：2，经过相同的时间，它们产生的电热之比为 ．

第4页（共28页）

19．（2015?山西）英国物理学家 做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其计算公式是 ，这一发现发展了电热学理论，为电热应用做出了杰出的贡献．

20．（2015?柳南区一模）小华把两段阻值不同的电阻丝A、B（RA＞RB）串联后，分别放在装有等量煤油中通电一定时间如图所示．这是探究“电流通过导体产生的热量与 的关系”．通电后， 瓶的煤油的温度升高一些．．

21．（2015?广州模拟）小伟探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，电路如图甲，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R1＞R2．

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要原因是 ．

（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与 的关系．

（3）小伟将装置改装（如图乙，两烧瓶中的电阻R1相同）测量煤油的比热容，实验步骤如下：

a．分别在两个相同的烧瓶中加入初温均为t0，质量均为m的水和煤油； b．通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油．

c．请用步骤中出现过的物理量符号表示煤油比热容为c煤油= （已知水的比热容为c水）．

d．小伟发现实验中的数据与课本中煤油的比热容有偏差．结合试验装置图，分析原因： ．

第5页（共28页）

A．R1：R2=4：9 B．R1：R2=2：3 C．I1：I2=4：9 D．I1：I2=2：3 【考点】焦耳定律的计算公式及其应用． 【专题】计算题；电与热、生活用电．

【分析】利用串联电路中电流相等，并两电阻的加热时间也相同，将已知条件代入公式

Q=IRt便可得出结论．

【解答】解：由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，即：t1：t2=1：1、I1：I2=1：1，故C、D错误； 由Q=IRt得，电阻之比：R1：R2=

2

2

：=：=4：9，故A正确，

B错误． 故选：A．

【点评】此题考查了对焦耳定律公式的掌握，根据串联的知识得出电流和通电时间相等，是解决此题的关键． 14．（2015?茂名模拟）小明家购买一台电饭煲，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，发生这一现象的原因可能是（ ） A．电压太高 B．导线太粗 C．导线太短 D．导线太细

【考点】焦耳定律在实际中的应用；影响电阻大小的因素． 【专题】电压和电阻；电与热、生活用电．

【分析】由Q=IRt可知，电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关，电饭锅跟导线串联在一起，因此通电时间和电流大小相等时，插头处电源线发现很热，说明此处电阻大．电阻的大小又与导线的长度和粗细有关，导线越长、越小电阻越大．

2

【解答】解：电饭锅与电源线串联，流过它们的电流和通电时间相等，由Q=IRt可知，电源线很热，说明电源线电阻产生的热量多，电源线电阻比较大．导体的电阻与导体材料、导体长度、导体横截面积有关，电饭锅电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为电源线横截面积太小，电源线太细造成的． 故选D．

【点评】灵活运用影响电阻的因素是解本题的关键．导体的电阻与导体的材料、导体长度、导体横截面积有关，在材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体电阻越大． 15．（2014?峨眉山市二模）如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油，通电后，两容器中的液体同时升到60℃，由此可知（ ）

2

第16页（共28页）

A．R1=R2 B．R1＜R2

C．R1＞R2 D．条件不足，无法确定 【考点】焦耳定律在实际中的应用． 【专题】应用题；电和热综合题．

【分析】电流流过电阻产生的热量，被液体吸收后，使液体的温度升高，根据公式Q=cm△t求出哪一个吸收的热量多，再分析两电阻的连接方式，根据题意判断出哪一个容器中的液体

吸收的热量多，再利用公式Q=W=t判断出两个电阻的大小关系．

【解答】解：两容器内装有质量和初温都相等的水和煤油，末温也相等， 因为水的比热容较大，根据公式Q=cm△t可知，水吸收的热量较多，

由电路图可知，电阻R1与R2并联，它们两端的电压U相等，闭合开关，它们的通电时间t相等， ∴由公式Q=W=

t，可知R1＜R2．

故选B．

【点评】本题考查了热量的公式应用及并联电路的特点，熟练掌握并联电路特点、热量公式是解题的关键．同时需要注意的是Q=W的条件为电阻为纯电阻． 16．（2012春?东莞市校级期末）如图所示，A、B两个相同容器内分别装有质量和初温都相同的水，现分别用电热丝R1、R2加热水，若R1=2R2，则通电后（ ）

A．A中的水先沸腾； B．B中水先沸腾； C．两容器中的水同时沸腾； D．无法确定 【考点】焦耳定律在实际中的应用．

【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．

【解答】解：由图可知，电热丝R1、R2并联，若R1=2R2，则通过电热丝R1、R2的电流之

2

比为1：2，由焦耳定律（Q=IRt）可知，在相等的时间内电热丝R2产生的热量多，质量和初温都相同的水吸收的热量越多，温度升高越快，所以B中水先沸腾． 由上述可知选项A、C、D都不正确． 故选B．

【点评】本题主要考查对焦耳定律以及对影响电阻大小因素的了解．

二．填空题（共7小题）

第17页（共28页）

17．（2015?黄冈模拟）小陈家里有“1000W”的电饭煲、“500W”的电熨斗、“1000W”的电吹风各一个，同时使用时它们之间是 并 （“串”或“并”） 联的．若让它们各自正常工作相同时间， 电饭煲 产生的热量最多， 电熨斗 消耗的电能最少． 【考点】电热．

【专题】电与热、生活用电．

【分析】家庭电路中，各用电器都是并联的，工作时互不影响；根据电饭煲和电熨斗的额定功率情况可判断其产生热量与消耗电能的多少．

【解答】解：家庭电路中，各用电器都是并联的，工作时才会互不影响，由此可知，同时使用时它们之间是并联的；

电饭煲与电吹风的额定功率相同，但电饭煲将电能全部转化为内能，电吹风还会产生一部分机械能，因此，它们正常工作相同时间，电饭煲产生的热量最多； 因为电熨斗的额定功率最小，所以工作相同的时间，消耗的电能最少． 故答案为：并；电饭煲；电熨斗． 【点评】了解家庭电路的连接特点，知道不同用电器的能量转化特点，理解额定功率的含义，是解答本题的关键．

18．（2015秋?海淀区月考）两个电阻R1、R2的阻值之比为3：2，接入电路后通过他们的电流之比为1：2，经过相同的时间，它们产生的电热之比为 3：8 ． 【考点】电热．

【专题】电与热、生活用电．

【分析】知道电阻R1与R2阻值之比，通过的电流之比；又知道通电时间相等，利用焦耳定律求电流通过R1、R2产生的电热之比．

【解答】解：由题知，R1：R2=3：2，I1：I2=1：2，且时间t相等，

2

根据Q=IRt可得：

Q1：Q2=

=××=××=3：8．

故答案为：3：8．

【点评】本题考查了学生对焦耳定律的掌握和运用，因为是求比值，要细心，防止因颠倒而出错！ 19．（2015?山西）英国物理学家 焦耳 做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电

2

流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其计算公式是 Q=IRt ，这一发现发展了电热学理论，为电热应用做出了杰出的贡献． 【考点】焦耳定律．

【专题】电与热、生活用电．

【分析】在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律．

【解答】解：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热

2

量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q=IRt．为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量（能量）的单位．

2

故答案为：焦耳；Q=IRt．

【点评】本题考查了学生对物理学史的掌握和运用，基础性题目．

第18页（共28页）

20．（2015?柳南区一模）小华把两段阻值不同的电阻丝A、B（RA＞RB）串联后，分别放在装有等量煤油中通电一定时间如图所示．这是探究“电流通过导体产生的热量与 电阻 的关系”．通电后， A 瓶的煤油的温度升高一些．．

【考点】焦耳定律．

【专题】电与热、生活用电．

2

【分析】由焦耳定律Q=IRt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法结合题中所给条件和图示的实验情景进行分析解答．

【解答】解：由Q=IRt可知，Q与I、R及t有关，由图知，两电阻串联，则通过两电阻的电流和通电时间相等，RA＞RB，电阻不同，所以是探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；

2

根据Q=IRt，电流和通电时间相同，RA＞RB，所以A瓶内产生的热量多，煤油的温度升得高．

故答案为：电阻；A．

【点评】此题是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，考查了产生热量与电阻的关系，注意控制变量法的应用，在实验中涉及到了串联电路电流的特点． 21．（2015?广州模拟）小伟探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，电路如图甲，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R1＞R2．

2

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要原因是 因为煤油的比热容比水的比热容小 ．

（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与 电阻 的关系． （3）小伟将装置改装（如图乙，两烧瓶中的电阻R1相同）测量煤油的比热容，实验步骤如下：

a．分别在两个相同的烧瓶中加入初温均为t0，质量均为m的水和煤油；

第19页（共28页）

b．通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油． c．请用步骤中出现过的物理量符号表示煤油比热容为c煤油=

c水 （已知水的比热容为c水）． d．小伟发现实验中的数据与课本中煤油的比热容有偏差．结合试验装置图，分析原因： 水和煤油的散热程度不同 ． 【考点】焦耳定律．

【专题】探究型实验综合题． 【分析】（1）从煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因．

（2）由图知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻不同，所以实验目的是探究在电流和通电时间一定时，电热跟电阻的关系．

（3）已知两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间，因为电热丝的阻值、电流通电时间都相同，所以煤油和水获得的热量相同，据此列出等量关系式求解煤油的比热容．

根据水和煤油的散热程度不同来分析实验中的数据与课本中煤油的比热容的偏差． 【解答】解：（1）因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察；

（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系，将该电路设计成串联的目的是使通过R甲、R乙的电流和通电时间都相同；

（3）在图乙中，两只烧瓶中的电热丝阻值相同，通过的电流相同，通电时间相同，所以水和煤油得到的热量相同，即Q水=Q煤油，c水m（t水﹣t0）=c煤油m（t煤油﹣t0），所以煤油的比热容为c煤油=

c水．

因为水和煤油的散热程度不同，所以这样测量煤油的比热容会有较大的误差． 故答案为：（1）因为煤油的比热容比水的比热容小；（2）电阻；（3）

c水；水和

煤油的散热程度不同．

【点评】本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转化法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握． 22．（2015?聊城）如图是研究“电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断电阻 R2 产生的热量较多．在此实验中用到的物理科学方法是 转换法 （写出一种即可）．

第20页（共28页）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r5f7.html