一、初中物理焦耳定律的应用问题
1．电炉工作时，电炉丝很快变热但连接的电线却不怎么热，这是因为（ ） A．电炉丝的电阻较大 B．电炉丝与导线是并联的 C．电炉丝的横截面大 D．通过电炉丝的电流较大 【答案】A 【解析】 【详解】
电炉丝横截面积小，电阻大，电炉子在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，由焦耳定律Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，可知Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。 故选A。
2．图中电源电压保持不变，灯泡标有\，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=____Ω．.通电10s. R产生的热量为______J.
【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】
当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则I=0．8A，
由P=UI可知，灯泡中的电流：
IL =P额/U额=3W/6V=0.5A，
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流:
IR=I-IL =0.8A-0.5A=0.3A，
由I=U/R得,电阻:
R=U/IR=6V/0．3A=20Ω；
通电1min电阻R产生的热量：
Q=W=UIRt=6V×0．3A×10s=18J。
3．两个发热电阻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
4．为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了两根等长的输电线。两根输电线的总电阻为r。已知位于电厂处的两根输电线间的电压为U，输送电能的功率为P，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线路输送电能的效率为__________。（输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的比值） 【答案】1?【解析】 【分析】 【详解】
由P?UI得：通过输电线的电流
I?P UrP U2输电线的总电阻R?r，则输电线上消耗的功率
P损耗则用户实际得到的电功率
P2P2r?IR?()?r?2
UU2P实?P?P损耗则输电线输送电能的效率为
P2r?P?2
UP2rP实P?U2Pr ????1?2PPU所以输电线输送电能的效率为1?rP。 U2
5．家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是___________Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是___________J。
【答案】55 2.64×105 【解析】 【详解】
(1)[1]由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W，由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：
PM?1000W?120W?880W； 电热丝?P热?PU2并联电路中各支路两端的电压相等，由P?可得电热丝的电阻：
RR电热丝?220V??55?；U2?? P880W电热丝2[2]电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：
Q?W?PRt?880W?5?60s?2.64?105J。
6．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为______Ω，正常转动时的效率是_____。 【答案】2 90% 【解析】 【分析】 【详解】
[1]电动机转轴卡住时电流为3A，故电动机线圈电阻为
U6V==2Ω I3A[2]设电动机正常运转时，在t时间内消耗的电能为
R=
W=UIt=6V×0.3A×t
在t时间产生的热量为
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