一、初中物理焦耳定律的应用问题
1．以下原理与应用上下对应正确的是（ ）
A． B．
C．
D．
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．原理为电磁感应原理；扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用，故A错误；
B．原理为通电导体在磁场中受力的作用；麦克风是利用电磁感应原理，故B错误； C．原理为电流的磁效应即电流周围存在磁场；电铃是利用电流的磁效应，使电磁铁吸引衔铁击打铃盖发出声音，故C正确；
D．原理为电流的热效应，电流做功将电能转化为内能；电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。
2．如图，电源电压保持不变，R1=10 Ω，开关S闭合，S0拔至b时电压表的示数是拔至a时的三分之一，则R2=_____Ω；若电源电压为3 V，当开关S0拔至b时，R1在10 min内产生的热量是_____J。
【答案】20 60 【解析】 【分析】 【详解】
[1]闭合开关S，开关S0拨至b时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压；闭合开关S，开关S0拨至a时，两电阻串联，电压表测电源的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一，所以，两电阻两端的电压之比
U3U11＝＝ U2U?U32因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝
U可得，两电阻的阻值之比 RU1R1U1＝I＝1＝ R2U2U22I则R2的阻值
R2＝2R1＝2×10Ω＝20Ω
[2]若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
U3V＝电路中的电流I＝＝0.1A R1?R210Ω?20ΩR1在10min内产生的热量
Q1＝I2R1t＝(0.1A)2×10Ω×600s＝60J
3．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______． 【答案】1.2×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】
已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率． （1）这台电动机1min内产生的热量： Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J； （2）电动机的电功率： P总=UI=220V×10A=2200W， 线圈消耗的功率：
P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W， 输出功率：
P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W， 这台电动机的效率：
η= P出/ P总=2000W/2200W=90.9%．
4．两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1:U2=_____；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是_______J． 【答案】1：4 200 【解析】 【分析】 【详解】
两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U?IR得，R1、R2两端的电压之比：
U1IR1R11???； U2IR2R24已知R1?10Ω，则
R2?4R1?4?10Ω?40Ω；
U2根据Q?W?t得两个电阻在100s内产生的热量为：
RU2U2(4V)2(4V)2Q总?W1?W2?t?t??100s??100s?200J．
R1R210Ω40Ω
5．将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是 _____。若将两电阻并联后接在4 V的电源上，1 min内两电阻产生的总热量为_____J。 【答案】R甲 120 【解析】 【分析】 【详解】
[1]已知R甲＞R乙，根据焦耳定律Q=I2Rt，两个电阻串联后，通过的电流相等，相同时间内，电阻R甲产生热量较多。 [2]两电阻并联，由Q=I2Rt,I=
U得， RU2t?4V?2?60sU2t?4V?2?60sQ甲===24J，Q乙===96J
R甲R乙40Ω10Ω共产生的热量
Q=Q甲+Q乙=24J+96J=120J
6．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为________ W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是________ ．
【答案】0.6 1：2 【解析】 【分析】 【详解】 由图象知，
U=3V时，IA=0.6A，IB=0.3A，
根据R?U，电阻 IRA?U3V??5?， IA0.6ARB?两电阻串联时，电路总电阻
U3V??10?， IB0.3AR=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω，
电路总功率
U2(3V)2P???0.6W；
R15?A、B两电阻串联流过它们的电流I相等，通电一段时间产生的热量之比
QAI2RAtRA5?1?2???． QBIRBtRB10?2
7．电阻A和B连接在某一电路，通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知（ ）
A．电阻A的阻值为5Ω
B．当通过电阻B的电流为0A时，电阻B的阻值为0Ω
C．当电阻A、B串联在电压为3V的电源两端时，它们的电功率之比为PA:PB?1:2 D．当电阻A、B并联在电压为3V的电源两端时，5min它们产生的电热之比QA:QB?2:1 【答案】ACD 【解析】 【分析】
本题考查串联、并联电路的特点，电功率的计算，电热的计算，应用I-U图象和欧姆定律解题。 【详解】
A．由图象可知，电阻A、B的I-U图象是倾斜的直线，则两个都是定值电阻，当A两端的电压为3V时，通过它的电流为0.6A，那么A的电阻
R?故A符合题意；
U3V??5Ω I0.6AB．导体的电阻是其本身的一种性质，其两端有无电压，不会影响其电阻的大小，故B不符合题意；
C．由图象可知，电阻A、B串联，电源电压为3V时，通过电路的电流应该是0.2A，此时
2020-2021中考物理二模试题分类汇编——焦耳定律的应用问题综合附答案
