第十八章 第4节 焦耳定律 2021-2022学年人教版物理九年级（含答案）

2021-2022学年人教版物理九年级能力提升
第十八章 第4节焦耳定律
一、单选题
1． 如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，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
2． 如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两烧瓶中盛有等质量的煤油，电热丝R1、R2的电压与电流关系如图乙，则（ ）
A．R1的阻值较大
B．通过R2的电流较大
C．通电一段时间后，R2瓶中温度计的示数变化较大
D．若用水代替煤油实验效果会更好
3． 为了探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知两套装置所用蓄电池电压相等且保持不变，R1A．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电压是否有关
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关，用到了控制变量法
C．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现，使用了转换法
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
4． 家用洗衣机的主要部件是电动机，若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A，每分钟产生的热量为960J，则下列说法中不正确的是（ ）
A．电动机的功率为440W B．电动机线圈的电阻为
C．电动机的发热功率为16W D．电动机被卡住不转动时，电功率为12100W
5． 将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ）
A．电烤箱产生的热量最多
B．空调产生的热量最多
C．吹风机产生的热量最多
D．三个用电器产生的热量一样多
6． 随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（ ）
A．电路中的用电器用电时间太长 B．电路中的用电器的总功率过大
C．电路中的用电器过多 D．电路中的用电器的总电阻过大
7． 某实验装置如图。甲、乙两烧瓶中液体质量相同但电阻丝的阻值不同。利用此装置和秒表可以探究哪些物理问题呢 下列相关说法中不正确的是（ ）
A．若两烧瓶中液体种类相同，可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B．若两烧瓶中液体种类相同，可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系
C．若两烧瓶中液体种类不同，可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
D．若两烧瓶中液体种类不同，可以探究不同物质吸热升温现象
8． 如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，三段电阻丝的电阻关系是：。小明用下图装置进行实验（没通电时，U形管中各液面高度相平），探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（ ）
A．由于R1与R2串联，所以通过它们的电流一定相同
B．此实验在探究电流通过导体产生的热量Q与电阻R大小是否有关
C．通电后，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差小
D．此实验是通过透明容器中空气的受热膨胀的程度来反映电阻R产生热量的多少
9． 下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是（ ）
A．电风扇
B．电冰箱
C．电视机
D．电水壶
10．利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（ ）
A．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B．通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍
C．若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙
D．图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流，使通过电阻A、E的电流不同
11．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A的温度计温度上升快，则下列说法不正确的是（ ）
A．相同时间内电阻R1产热量多
B．电阻R1＞R2
C．R1两端电压大于R2两端的电压
D．该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关
12．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，下列详解正确的是（ ）
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
二、填空题
13．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来，连接处电阻比别处要____（选填“大”、“小”），在相等时间内，导线连接处发热比别处更_____（选填“多”、“少”）。
14．据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将______（减小/增大），电流通过该接触处产生的热量______（减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而______（减小/增大），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
15．如图是电饭锅内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接“1”时，电饭锅正常工作电路中电流是__A；当S接“2”时，通电1min产生的热量是__J。
16．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=R2=R3=10Ω．当S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A，则电源电压________ V；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为________ A，此时通电10s，电阻R2产生的热量为________ J．
17．如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为_______A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为________J．
18．焦耳定律：电流通过导体时，通电导体产生的热量，跟________成正比，跟________成正比，跟________成正比．
19．某家用电热水器的工作原理如图所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有高温、中温、低温三个档位．当开关S1接b，S2断开时，它是处于________档，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于________档，此时电路功率为P2，则P1：P2=________．
20．如图，电源电压恒定不变，R1=20Ω，闭合开关S、S1，电流表示数为0.3A，则电源电压为____V，10s内电流通过R1产生的热量为____J；再闭合开关S2，调节R2，使电流表示数为0.6A，则此时变阻器R2的阻值为____Ω。
三、实验题
21．某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，电阻丝R甲>R乙。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于______；实验中煤油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）；
(2)如图所示电路，通电4min后，比较两烧瓶中温度计的示数，发现甲瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：______；
(3)完成实验后，小明还想利用该装置探究“水和煤油的吸热能力”，为了完成实验，还需要添加的测量工具是______，目的是______，为了使相同时间内水和煤油吸收的热量相等，小明设计的电路必须满足的条件是______。
22．如果甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等质量的空气。
(1)电流产生的热量不易直接测量因此在本实验中是通过观察两个U形管中的液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，这里采用了______的研究方法。
(2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生的热量的多少与______的关系通电一段时间后，______(选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。
(3)乙图所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量与______的关系，乙装置中的电阻R3的作用主要是______。
(4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生了断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将______。（选填“变大”“变小”“不变”）
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图______（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。
四、计算题
23．如图所示是一台电热水器铭牌上的部分信息。请根据铭牌提供的信息解答下列问题：[c水=4.2×103J/(kg·°C)]
（1）若给该电热水器装满水进行加热，使水的温度从22°C升高到62°C，求水吸收的热量；
（2）如果电热水器正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则上一问题中给水加热的时间是多少？
（3）当电热水器通电后水温达到最高时，为什么与电热水器连接的铜导线却不怎么热？
24．额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8Ω，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？
2021-2022学年人教版物理九年级第十八章 第4节 焦耳定律（答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C B A B D D D B
题号 11 12
答案 D A
二、填空题
13．大 多
14．增大 增多 增大
15．0.2 5.28×104
16．4 0.8 16
17．0.2 108
18．电流的二次方成 导体的电阻 通电时间
19．低温 高温 1：4
20．6 18 20
三、实验题
21．煤油的比热容小，现象更明显 温度计示数的变化 电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 天平 称量质量相等的水和煤油 R甲=R乙
22．转换法 电阻 右 电流 使通过R1和R2的电流不相等 变小 甲
四、计算题
23．（1）1.68×106J；（2）1050s；（3）见详解
24．40A，7520J