初中物理焦耳定律在实际中的应用试题

如图所示的电路中，电源电压恒为 ，电阻 的阻值为 。当开关 闭合、 断开时，电流表示数为 ，求：

（1）电阻 的阻值；

（2）当开关 、 均闭合时，通电 电阻 产生的热量。

某款家用茶具煮茶时的电阻为，正常情况下通过茶具的电流是 　　，煮一壶茶用了，产生的热量为 　　。

甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　）

A．

2：1

B．

6：1

C．

1：2

D．

1：6

某家用电热壶有"加热"和"保温"两个挡位，其简化电路如图所示， $R_1$ 、 $R_2$ 是电热丝， $R_1=1050\Omega$ ， $R_2=50\Omega$ 。开关 $S$ 接"1"时，电热壶为 　　挡位。开关 $S$ 接"2"时，通电 $5\mathit{min}$ ，电流通过 $R_2$ 产生的热量为 　　 $J$ 。

电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害。所以，一定要学会安全用电，让电更好地为我们服务。如图所示的家庭电路中，如果同时使用的用电器总功率过大，可能会引发火灾。请你用所学过的电学知识来解释原因。

如图所示，小灯泡标有"6V 3W"字样（设灯丝电阻不受温度影响），R ₁为定值电阻，R ₂为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻。

（2）当开关S、S ₁、S ₂都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R ₁的阻值和电流通过R ₁产生的热量。

某手机电池容量为4200 mAh,，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满.充电效率为84% ,需要       min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的        较大。

某电热器接入 $220V$的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为 $110\Omega$，则通过该电热丝的电流为　　 $A$， $10s$内该电热丝会产生　　 $J$的热量。

百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为 $4\Omega$ ，加热电阻正常工作时电功率为 $1\mathit{kW}$ ，电源电压 $220V$ 稳定不变。

（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 $0.1A$ ，按摩 $20\mathit{min}$ ，电动机线圈产生的热量是多少？

（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？

（3）在足浴盆中加入体积为 $4L$ 、初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水升高至 ${40}^{°}\text{C}$ ，水吸收的热量为多少？若加热时间为 $420s$ ，它的电加热效率为多少？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 $220V$的电源和阻值 $R=88\Omega$的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、开关、滑动变阻器 $R_2$（取值范围 $0~80\Omega )$和热敏电阻 $R_1$组成； $R_1$阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 $I⩾50\mathit{mA}$时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I⩽40\mathit{mA}$时，衔铁被释放接通工作电路。

温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	80	66	60	50	46	40	36	35	34
$R_1/\Omega$	10	20	40	50	70	80	100	120	130	150

（1）工作电路正常工作时， $R$在 $1\mathit{min}$内产生的热量是多少？

（2）当温度为 ${60}^{°}\text{C}$，滑动变阻器 $R_2=50\Omega$时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 $R_2$的阻值。

如图所示电路，电源电压恒为 $6V$ ，定值电阻 $R_1$ 为 $10\Omega$ ，滑动变阻器 $R_2$ 的规格为" $20\Omega 0.5A$ "，电压表量程为 $0~3V$ ，电流表量程为 $0~0.6A$ ．则 $($ 　　 $)$

A．	电压表测量的是电阻 $R_1$ 两端的电压
B．	当变阻器 $R_2$ 的滑片 $P$ 向左移动时，电压表的示数变小
C．	为了保证电路中各元件安全工作，变阻器 $R_2$ 接入电路的阻值范围是 $2-10\Omega$
D．	当变阻器 $R_2$ 接入电路中的阻值是 $8\Omega$ 时，通电 $1\mathit{min}$ 电阻 $R_1$ 产生的热量是 $53.3J$

如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为 $R$，电动机线圈电阻为 $r$，电源电压为 $U)$，由此请你回答：

（1）在电动机未转动时， $t$时间内电流在电路中产生的热量为　　（填写表达式）；

（2）在电动机转动时，电流所做的功　　电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于” $)$；

（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。

一只标有“ $6V3W$”的小灯泡，接在电源电压为 $12V$的电路中，为使其正常发光，应　　（选填“串”或“并” $)$联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电 $20s$产生的热量是　　 $J$。

如图甲所示，把电阻 $R$与灯 $L$接在 $3V$的电源上，电阻 $R$与灯 $L$的 $U-I$图象如图乙所示，当 $S$闭合时电路消耗的功率为　　 $W$，通电 $2\mathit{min}$电阻 $R$产生的热量为　　 $J$。

把一个标有" $10V3W$ "的小灯泡和定值电阻 $R$ 串联后接在电压为 $12V$ 的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作 $10s$ 定值电阻产生的热量是 $($ 　　 $)$

A．

$60J$

B．

$36J$

C．

$30J$

D．

$6J$