人教版物理九年级 18.4焦耳定律 同步练习（附答案）

第4节　焦耳定律
【基础巩固练】
1．关于电热，下列说法正确的是 (　　)
A．电热都是有害的
B．电热器是根据电流的热效应制成的
C．电饭锅、电风扇、电熨斗都是电热器
D．电能转化成电热时的功率跟导体的电阻成正比
2．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
3．将阻值为40 Ω的电阻丝接在电源两端，通电10 min，电流产生的热量是1.5×103 J；若将阻值为10 Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电20 min，电流产生的热量是 (　　)
A．1.2×104 J B．3.75×102 J C．7.5×102 J D．6.0×103 J

4．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，而电饭煲仍正常工作，发生这一现象的原因可能是 (　　)
A．电压太高 B．电源线太粗 C．电源线太短 D．电源线太细

5．一台线圈电阻为3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在2 min内电流产生的热量是________J，转化成的机械能是________J。

6．一台“220 V　1 000 W”的电热水器，正常工作10 min 消耗的电能是________J；如果它的电源线比标准的细，则其电阻比标准电源线的电阻大，在相同时间内产生的热量________。



7．在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气。U形管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与________的关系；将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在________容器中产生的热量较多。在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与__________的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和__________。

【提能综合练】
8．如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内，虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是 (　　)

A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D
9．小明家的足浴盆额定功率为750 W。某次正常工作20 min，将10 L、20 ℃的水加热至40 ℃，此过程中足浴盆消耗电能________J，水吸收热量________J，消耗电能转化为水吸收热量的效率为________%。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
10．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。

甲 乙
(1)实验中通过观察_______________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热
量与__________的关系。
(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与________(填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
11．某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；而后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表：


-59690-254000
U/V
I/A
W/J
Q/J
不转动
0.2
0.2
W1
Q1
转动
3.0
1.2
W2
Q2
利用表中数据计算和分析：
(1)电动机不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。
(2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。





【拓展创新练】
12．小明在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热。小明猜想电阻大的，发热功率大。而小亮在用电炉烧水时观察到：将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉发热快些，相同时间内产生的热量多些。小亮猜想电阻小的，发热功率大。
现有电阻分别为5 Ω和10 Ω的镍铬合金丝各一根、两个相同的烧瓶中装入质量和温度相同的煤油、温度计、两个相同的电池组、开关、导线等实验器材。
(1)请你利用以上器材分别设计实验电路，验证小明和小亮的猜想。(只要求画出相应的电路图。)
(2)小明与小亮观察到的现象似乎有矛盾，这是怎么回事？请分析说明。
第4节　焦耳定律
1．B　 2．C　 3．A　 4．D　
5．90　630
6．6×105　多　
7．电阻　B　电流　转换法 　
8．D 　
9．9×105　8.4×105　93.3
10．(1)气球的体积　(2)电阻　(3)电流　(4)C
11．解：(1)电动机不转动时，电动机所做的电功W1＝U1I1t1＝0.2 V×0.2 A×10 s＝0.4 J；由I＝得电动机不转动时电阻R＝＝＝1 Ω，电动机所产生的热量Q1＝IRt＝(0.2 A)2×1 Ω×10 s＝0.4 J。
(2)通电10 s，电动机所做的电功W2＝U2I2t＝3.0 V×1.2 A×10 s＝36 J，电动机所产生的热量Q2＝IRt＝(1.2 A)2×1 Ω×10 s＝14.4 J。
(3)通过上述计算可得，W1＝Q1，W2＞Q2，其原因是电动机不转动时，电能全部转化为内能；电动机转动时，电能一部分转化为动能，一部分转化为内能。
12．(1)为了验证小明的猜想，将两个不同的电阻串联，如图甲所示；为了验证小亮的猜想，将两个不同的电阻并联，如图乙所示。
甲 乙
(2)小明与小亮观察到的现象并不矛盾。
因为这两个现象发生的前提条件不同：小明观察到的，电炉丝和导线串联，通过的电流相等，据P＝I2R，所以电阻大的，发热功率大；小亮观察到的，两电炉丝并联在家庭电路上，两端的电压相同，据P＝，电阻大的，发热功率小。