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课后提升
第十八章 第4节焦耳定律
一、单选题
1． 如图，电源电压不变，R1、R2是两个相同的电阻，当闭合开关S1，断开S2、S3，通电20min，电路产生的热量为Q；同时闭合S2、S3，断开S1，若要产生相同的热量Q，则需通电
A．5min B．10min C．20min D．40min
2． 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
3． 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
4． 在如图所示的家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（ ）。
A．电风扇 B．电水壶
C．电熨斗 D．电暖气
5． 甲、乙两电热丝电阻之比为3：4，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.27：4 B.9：4 C.4：9 D.4：27
6． 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
7． 生活中我们把利用电流热效应工作的用电器称为“电热器”，下列各用电器中属于电热器的是（ ）
A．电视机 B．电脑 C．电饭煲 D．电冰箱
8． 电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是（ ）
A．接触电阻较大，是因为搭接处的接触面积较大
B．接触电阻较大，是因为搭接处的接触面积较小
C．接触电阻较小，是因为搭接处的接触面积较大
D．接触电阻较小，是因为搭接处的接触面积较小
9． 电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是（ ）
A．电视机的后盖有许多孔 B．电动机外壳有许多散热片
C．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 D．电脑机箱内有小风扇
10．如图所示，将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中，再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口，煤油的初始温度相同，把两个电阻串联起来连在电路中。不考虑热量损失，闭合开关，通电一段时间。下列说法中正确的是（ ）
A．右瓶的温度计示数较高
B．左瓶的煤油吸收的热量较多
C．R1两端的电压比R2两端的电压大
D．通过R1的电流比通过R2的电流大
二、填空题
11．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”）。
12．对于白炽灯泡来说，是利用电流的 ________效应来工作的，白炽灯的灯丝 ________（填“能”或“不能”）用超导体来做成，电流在灯丝中无论沿什么方向流动都能使其发光．但是用 ________（填“导体”、“半导体”、“超导体”）材料做成的二极管简称LED灯，只能让一个方向的电流流过它（即单向导电性，二极管的符号类似一个箭头，电流方向与箭头方向相同时，电流才能通过）．如图所示灯泡发光，可知道电池的左边是 ________极（填“正”、“负”）．导线中的电流方向是从C→ ________（填“A”或“B”）．
13．小明的妈妈是一个手机控，她一有时间总是抱着手机不停地刷屏，有一次她连续刷屏2个小时，使手机温度明显升高，手机温度升高是因为电流的_____效应；如果手机工作时的总电阻是12欧姆，工作电流为250mA，那么，她刷屏2个小时，手机一共能产生_____J的热量．用充电器给手机电池充电时，电池和充电器都会明显发热，但连接手机和充电器的导线却无明显发热，是因为它们的_____不同。
14．小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带______电；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为______（填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40Ω，工作时的电流为5A，则通电10s电阻丝产生的热量为______J。
15．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为________ W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是________ ．
16．如图是小明探究“影响电流热效应因素”的部分实验装置图，通电一段时间后，两段完全相同的液柱从同一高度上升到图示位置，可知电阻_____产生热量多，由此可以说明：____________
17．在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A，0.3A，则该电路电源电压为______V，1min内电流通过电动机产生的热量为______J．
18．如图所示，是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 ______ 的关系”的实验装置和。若电阻丝R甲=5Ω，R乙=10Ω，通过电路中的电流为0.5A，则甲电阻丝在2min内产生的热量是 ______ J。
19．电热器是利用了电流的_____效应工作的，发热元件是一个阻值为1×104Ω的电阻．当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为____mA；通电100s产生的热量是___J。
20．质量为1.5 g的水温度升高80℃，需吸收的热量是_______J；若用功率为1400W的电热水壶来提供这些热量，需要的时间为_____s．[c水=4.2×103 J/（kg ℃）]
三、实验题
21．探究焦耳定律
器材 两个装有等量煤油的相同烧瓶，________，长度、横截面积都相同的铜丝和镍铬合金丝，电源，开关，电流表，滑动变阻器，导线等
装置图
（1）在两个相同的烧瓶中盛有等量的煤油，温度计显示煤油的温度．两瓶中分别浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小；烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．
（2）按照电路图连接如图所示装置．
（3）先闭合开关，两烧瓶中的电阻丝是_______的，通过它们的电流________，通电一段时间后，发现烧瓶B中的温度计温度升高得多，这说明烧瓶B中的煤油吸收的热量________．
（4）用滑动变阻器改变电路中的电流，使电路中的电流比刚才实验时的电流大，通电时间跟上次实验一样，发现同一个烧瓶的温度升高得更_________．
（5）在第一次实验的基础上，保持滑片的位置不变，但通电时间比上一次长，观察到甲瓶中的温度比第一次的__________．在此基础上，焦耳通过大量的精确实验总结出焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟______成正比，跟导体的电阻成______比，跟通电时间成______比，其数学及达式是____________．
22．小罗和小兰想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，温度计显示煤油的温度。
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该______；
(2)实验时，为了保证电流和通电时间相同，应将铜丝和镍铬合金丝______接入电路中；
(3)实验中，小罗发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______，产生的热量越多；
(4)小兰设计了一个如图所示的电路图，她打算把R1和R2两根电阻丝分别放入AB两瓶中进行试验，请问，她研究的可能是导体产生的热量与______大小的关系。
四、计算题
23．小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸。该浴霸的部分数据如表所示，其简化电路图如图所示，图中L为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯。求：（小数点后保留两位小数）
（1）该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？
（2）断开开关S， 闭合开关S1和S2，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？
（3）当L、 L1、 L2都同时正常工作时，10min内浴霸消耗的电能是多少？
额定电压 频率 额定功率
取暖 照明
220V 50Hz L1 L2 L
300 300W 60W
24．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？
2021-2022学年人教版物理九年级第十八章 第4节焦耳定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D A A C C B C A
二、填空题
11．大 多
12．热 不能 半导体 负 A
13．热 5.4×103 电阻
14．负 横截面积 1×
15．0.6 1：2
16．R1 当电流和通电时间相同时，电阻较大的R1比电阻较小的R2产生的热量多
17．6 30
18．电阻 150
19．热 22 484
20．5.04×105 360
三、实验题
21．温度计 串联 相等 多 高 高 电流的平方 正 正
22．相等 串联 大 电流
四、计算题
23．（1）0.27A；（2）80.67Ω；（3）3.96×105J
24．（1）1.68×106J；（2）1050s；（3）当电热水器通电后水温达到最高时，导线与电热丝是串联的，电流相等，但铜导线的电阻很小，根据焦耳定律，在相同时间内产生的热量比电热丝少的多.