14.5 焦耳定律 __2021-2022学年物理鲁科版（五四制）九年级上册同步课时作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 14.5 焦耳定律 __2021-2022学年物理鲁科版（五四制）九年级上册同步课时作业（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 618.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁教版（五四学制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-15 13:57:19 | ||
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文档简介
14.5 焦耳定律 ——2021-2022学年物理鲁科版（五四制）九年级上册同步课时作业
1.下列措施中，属于利用电流热效应的是( )
A.电视机的后盖有很多孔 B.电饭锅的发热板装在底部
C.与空调器相连的导线很粗 D.电脑的主机中安装微型风扇
2.电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,造成上述现象的主要原因是( )
A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
3.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是（ ）
A.电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B.电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C.接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D.接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多
4.电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为(?? )
A.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
B.导线的绝缘皮隔热
C.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
D.导线散热比电阻丝快
5.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
6.甲、乙两只简易型电加热器（俗称“热得快”）及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是( )
A.两电加热器均正常工作时，相同时间内乙消耗的电能较多
B.两电加热器均正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
C.将甲接入110 V的电路中，它的实际功率为550 W
D.两电加热器串联后接在220 V的电路中，甲的实际功率较小
7.如图甲所示，电源电压保持不变，电阻，闭合开关S，电压表的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数为0.6 A B.电阻的阻值为10 Ω
C.电阻的电功率为9 W D.10 s内电阻产生的热量为36 J
8.1840年英国物理学家______________最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，其表达式为______________.
9.从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律，就要尽可能地减小输电线中的________，因此在目前技术水平下要采用高电压输电。________材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
10.将电阻和串联后接在6 V的电源上，，则通过的电流为_______A，通电1 min后，所产生的热量为_______J.
11.如图所示，电源电压为4.5 V保持不变，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~3 V，灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样，滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）灯泡正常工作1 min所放出的热量；
（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
12.如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。
（1）开关处于什么状态，电炖锅为低温档，说明判断依据；
（2）求的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温档加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，故A错误；B.电饭锅的发热板利用的是电流的热效应，故B正确；C.空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，故C错误；D.电脑主机箱里的小风扇具有散热的作用，属于防止电热的危害，故D错误。故选B.
2.答案：D
解析：根据焦耳定律,在通电时间和电流的大小相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多。电炉丝与导线串联,它们的通电时间和电流的大小相同,电炉丝热得发红,说明电流通过它产生的热量较多,这是因为电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,所以选择D。
3.答案：D
解析：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
4.答案：A
解析：根据电路的连接可知,电阻丝与导线为串联关系,电流相等,根据焦耳定律,在电流和通电时间相等的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以导线不怎么热是因为电阻远小于电阻丝的电阻。A符合题意。选A。
5.答案：A
解析：甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法；甲实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻丝阻值大，由可知，右侧电阻丝产生的热量多，故右侧容器内空气吸收的热量多；乙实验中右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右两侧容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻丝的电流不同，所以是研究电流产生的热量与电流的关系；甲实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系。
6.答案：D
解析：两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较大，根据可知，相同时间内甲消耗的电能较多；两电加热器的额定电压相等，根据的变形式可知，甲的额定功率较大，则正常工作时其电阻较小；甲的电阻，将甲接入110 V的电路中，它的实际功率；两电加热器串联后接在220 V的电路中时通过它们的电流相等，甲的电阻小，由可知，甲的实际功率较小。
7.答案：A
解析：本题考查串联电路电压的规律、电压表的读数、欧姆定律、电功率和焦耳定律的应用。由题图甲可知，两电阻串联，电压表测量电阻两端的电压，电压表测量与串联的总电压。由于电压表的指针偏转情况完全相同，根据串联电路电压的特点可知，电压表的量程是0~3 V，其分度值是0.1 V，示数为1.5 V；电压表的量程是0~15 V，其分度值是0.5 V，示数为7.5 V，则电阻两端的电压为，电流表A的示数，A正确；电阻的阻值，B错误；电阻的电功率，C错误；10 s内电阻产生的热量，D错误。
8.答案：焦耳;
解析：精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系的是英国物理学家焦耳；其表达式为.
9.答案：电流；超导
解析：为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律可知，要尽可能地减小输电线中的电流；在输出功率不变的情况下，根据可知，提高电压能减小电路中的电流；因此在目前技术水平下要采用高电压输电。超导材料的电阻为0，超导材料为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
10.答案：0.1;12
解析：电路总电阻为，电路中的电流为；通电1 min后，产生的热量为.
11.答案：（1）0.5 A；6 Ω
（2）90 J
（3）3 Ω~12 Ω
解析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据可得，灯泡正常工作时的电流，根据欧姆定律可知，灯泡的电阻为；
（2）灯泡正常工作1 min所放出的热量等于其消耗的电能；
（3）为了保护灯泡，电路中的电流最大为0.5 A，电路中的最小总电阻；根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值为；电压表的最大示数为3 V，即滑动变阻器两端的最大电压为3 V，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和可知，灯泡两端的最小电压为，电路中的最小电流为，滑动变阻器接入电路中的最大电阻为，即滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为3 Ω~12 Ω。
12.答案：（1）由电路图可知，当开关断开，接A时，电阻、串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温档。
（2）由电路图可知，当接A，闭合时，被短路，只有电阻接入电路，电炖锅处于中温档，由得，中温挡正常工作时通过的电流：
高温档时，、并联，则此时消耗的功率为：
（3）由可得，水的质量：
水吸收的热量：
由得：
消耗的电能：
由得，烧开一锅水需要的时间：
1.下列措施中，属于利用电流热效应的是( )
A.电视机的后盖有很多孔 B.电饭锅的发热板装在底部
C.与空调器相连的导线很粗 D.电脑的主机中安装微型风扇
2.电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,造成上述现象的主要原因是( )
A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
3.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是（ ）
A.电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B.电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C.接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D.接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多
4.电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为(?? )
A.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
B.导线的绝缘皮隔热
C.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
D.导线散热比电阻丝快
5.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
6.甲、乙两只简易型电加热器（俗称“热得快”）及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是( )
A.两电加热器均正常工作时，相同时间内乙消耗的电能较多
B.两电加热器均正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
C.将甲接入110 V的电路中，它的实际功率为550 W
D.两电加热器串联后接在220 V的电路中，甲的实际功率较小
7.如图甲所示，电源电压保持不变，电阻，闭合开关S，电压表的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数为0.6 A B.电阻的阻值为10 Ω
C.电阻的电功率为9 W D.10 s内电阻产生的热量为36 J
8.1840年英国物理学家______________最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，其表达式为______________.
9.从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律，就要尽可能地减小输电线中的________，因此在目前技术水平下要采用高电压输电。________材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
10.将电阻和串联后接在6 V的电源上，，则通过的电流为_______A，通电1 min后，所产生的热量为_______J.
11.如图所示，电源电压为4.5 V保持不变，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~3 V，灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样，滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）灯泡正常工作1 min所放出的热量；
（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
12.如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。
（1）开关处于什么状态，电炖锅为低温档，说明判断依据；
（2）求的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温档加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，故A错误；B.电饭锅的发热板利用的是电流的热效应，故B正确；C.空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，故C错误；D.电脑主机箱里的小风扇具有散热的作用，属于防止电热的危害，故D错误。故选B.
2.答案：D
解析：根据焦耳定律,在通电时间和电流的大小相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多。电炉丝与导线串联,它们的通电时间和电流的大小相同,电炉丝热得发红,说明电流通过它产生的热量较多,这是因为电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,所以选择D。
3.答案：D
解析：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
4.答案：A
解析：根据电路的连接可知,电阻丝与导线为串联关系,电流相等,根据焦耳定律,在电流和通电时间相等的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以导线不怎么热是因为电阻远小于电阻丝的电阻。A符合题意。选A。
5.答案：A
解析：甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法；甲实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻丝阻值大，由可知，右侧电阻丝产生的热量多，故右侧容器内空气吸收的热量多；乙实验中右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右两侧容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻丝的电流不同，所以是研究电流产生的热量与电流的关系；甲实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系。
6.答案：D
解析：两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较大，根据可知，相同时间内甲消耗的电能较多；两电加热器的额定电压相等，根据的变形式可知，甲的额定功率较大，则正常工作时其电阻较小；甲的电阻，将甲接入110 V的电路中，它的实际功率；两电加热器串联后接在220 V的电路中时通过它们的电流相等，甲的电阻小，由可知，甲的实际功率较小。
7.答案：A
解析：本题考查串联电路电压的规律、电压表的读数、欧姆定律、电功率和焦耳定律的应用。由题图甲可知，两电阻串联，电压表测量电阻两端的电压，电压表测量与串联的总电压。由于电压表的指针偏转情况完全相同，根据串联电路电压的特点可知，电压表的量程是0~3 V，其分度值是0.1 V，示数为1.5 V；电压表的量程是0~15 V，其分度值是0.5 V，示数为7.5 V，则电阻两端的电压为，电流表A的示数，A正确；电阻的阻值，B错误；电阻的电功率，C错误；10 s内电阻产生的热量，D错误。
8.答案：焦耳;
解析：精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系的是英国物理学家焦耳；其表达式为.
9.答案：电流；超导
解析：为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律可知，要尽可能地减小输电线中的电流；在输出功率不变的情况下，根据可知，提高电压能减小电路中的电流；因此在目前技术水平下要采用高电压输电。超导材料的电阻为0，超导材料为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
10.答案：0.1;12
解析：电路总电阻为，电路中的电流为；通电1 min后，产生的热量为.
11.答案：（1）0.5 A；6 Ω
（2）90 J
（3）3 Ω~12 Ω
解析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据可得，灯泡正常工作时的电流，根据欧姆定律可知，灯泡的电阻为；
（2）灯泡正常工作1 min所放出的热量等于其消耗的电能；
（3）为了保护灯泡，电路中的电流最大为0.5 A，电路中的最小总电阻；根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值为；电压表的最大示数为3 V，即滑动变阻器两端的最大电压为3 V，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和可知，灯泡两端的最小电压为，电路中的最小电流为，滑动变阻器接入电路中的最大电阻为，即滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为3 Ω~12 Ω。
12.答案：（1）由电路图可知，当开关断开，接A时，电阻、串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温档。
（2）由电路图可知，当接A，闭合时，被短路，只有电阻接入电路，电炖锅处于中温档，由得，中温挡正常工作时通过的电流：
高温档时，、并联，则此时消耗的功率为：
（3）由可得，水的质量：
水吸收的热量：
由得：
消耗的电能：
由得，烧开一锅水需要的时间：