18.4焦耳定律同步测试 2021-2022学年人教版物理九年级（有答案）

焦耳定律同步测试
一、选择题（每题4分，共40分）
1、下列电器设备中，主要利用电流热效应进行工作的是(　　)
2、2014年1月，中科院物理研究所铁基高温超导研究成果，荣获国家自然科学一等奖．假如人们已研制出常温下的超导体，则可用它制作（　　）
A.远距离大功率输电的导线
B.电饭煲的发热电阻丝
C.白炽灯泡的灯丝
D.制作半导体二极管
3、两根电热丝串联在电路中，产生热量较多的是( )
A、通过的电流较大的电阻丝
B、长度较大的电阻丝
C、电阻较大的电阻丝
D、横截面接较大的电阻丝
4、有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是( )
A．三根串联
B．三根并联
C．两根串联起来，再跟第三根并联
D．两根并联起来，再跟第三根串联
5、如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是：（ ）
A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙
B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
　D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
6、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，它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联C.接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联D.接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联
7、为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的是（　　）
A串联一根阻值相等的电阻
B.并联一根阻值相等的电阻
C.把电热器两端的电压增加一倍
D.将电阻丝从中间剪成两段，并联使用
8、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.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
B.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C.乙实验通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度比右侧的小
D.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
9、甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（　　）
A.5：2 B.5：4
C.2：5 D.10：1
10、（多选）要使电热器在单位时间内发出的热量减少一半，则应 （ ）
A、电阻不变，使它的电流减少为原来的一半；
B、电阻不变，让它两端电压减小为原来的一半
C、电流不变，使它的电阻增加一倍；
D、使电压和电阻均减少一半
二、填空题（每空2分，共36分）
11、焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量与___________________成正比，与导体的______和______成正比。
12、电热器是利用电流的_______来工作的设备，它的主要组成部分是________，它由电阻____，熔点______的材料制成，常见的电热器有_______。
13、电动机将电能转化为机械能的同时线圈内也会产生热量，常用散热窗和风扇给其散热，以防止电流的_______造成的危害，此类电器消耗的电能______产生的热量（选填“大于”“等于”“小于”）
14、热熔胶在室温下为固体，加热变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是1000Ω，通过的电流是0.2A时，1min产生的热量是________J．
15.串联电路中，相同时间内电流经过导体产生的热量与电阻成______比，在并联电路中，相同时间内电流经过导体产生的热量与电阻成_____比。
16、电动机接入电路中，两端电压为U，通过的电流为I，电动机线圈电阻为R，则在时间t内消耗的电能是_______，线圈中产生的热量是_________，获得的机械能是________。
17.中国是目前唯一掌握和使用1000kV特高压输电技术的国家．从甲地输电到乙地，若输电功率一定，将输电电压从500kV提高到1000kV，则输电电流将从I变为________I，输电线路上损失的电能将　　　　　　（填“增加”、“减少”或“不变”）．
三、实验题（每空2分，共8分）
18用下图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”
的实验。(甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平）
①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的_____来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了_______的探究方法。
②通过对比观察________（选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越_______，导体产生的热量越多。
四、计算题（每题8分，共16分）
19、某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：
额定电压 220V
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
⑴当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R1为1Ω，则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？
⑵当电吹风吹热风时，电热丝R2的电功率是多少瓦？电热丝R2的电阻值是多少欧？
20、有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1=88Ω，R2=22Ω。
(1)如何控制S1和S2，使热水器处于高温档：
(2)求中温档正常工作时热水器的功率；
(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。
答案与提示
一.选择题：
1、D
2、A(提示：超导体无电阻，最好的用途是制作导线)
3、C（提示：两电阻串联，电流相同，产生热量多的是电阻较大的一个，但电阻大小与长度和横截面积都有关系，因此BD都不正确，本题应选C）
4、B（提示：三根并联电路中电阻最小，干路电流最大，根据P=UI可知电压不变时电阻越小，电功率越大
5、C(提示：串联电路中电压与电阻成正比，甲电阻小于乙电阻，甲两端电压也小于乙电阻，相同时间产生的热量也小于乙电阻)
6、A（提示：接触电阻容易烧焦，说明电流通过该处产生的热量多，因此该处电阻大，而该处与其它部分一定是串联的）
7、B（提示：A错误，串联一根后电流变为原来的一半，电阻为原来的2倍，根据焦耳定律，产生热量为原来的一半；B正确，并联一根相同的电阻，能使电热器相同时间内产生的热量增加一倍；C不符合题意电压增加一倍，电流增大一倍，相同时间内产生的热量是原来的4倍；D不符合题意，这种方法能使电阻阻值变为原来的四分之一，其功率远大于原来的2倍）
8、D（提示：A错误，两电阻串联，电流、通电时间相同，左侧电阻小，产生的热量小于右边；B错误，两边容器中电阻相同，无法探究电流产生热量与电阻的关系；C错误，乙图中左边电阻的电流是右侧容器中电阻通过电流的2倍，因此左侧电阻产生热量多，左侧U形管内液面上升的高；D正确，甲图控制电流和通电时间相同，研究电流产生热量与电阻的关系，乙图通电时间和电阻相同，探究电流产生的热量与电流大小的关系，都用到了控制变量法）
9、A(提示：根据，据此本题选A)
10、CD（提示：A电流减半后产生的热量为：，与题目不符不选。
C电流不变，电阻减半后产生的热量为：,符合题意。
B因为中Q＝I2Rt没有电压，需要对公式进行推导，把I=U/R代入焦耳定律得：
,
电压减半后产生的热量为：，不符合题意。
D电压电阻都减半后产生热量，符合题意。）
二、填空题
11、电流的二次方；电阻；通电时间
12、热效应；发热体；大；高；电饭锅
13、热效应；大于（提示：有部分能量转化为机械能）
14、2400（提示：电流产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×1000Ω×60s=2400J
15、正；反
16、UI；I2Rt；UI—I2Rt；
17、0.5；减少（提示：根据P=UI，供电功率不变，电压升高一倍，电流变为原来的一半，第一空填0.5；因为输电线上的电阻不变，上面损失热量用I2Rt计算，电流减小损失的电能减小）
三、实验题
18、①高低；转换（提示：将放出热量转换为温度，然后根据热胀冷缩的原理再转换成液柱高低，用到了转换法）
②乙；大
四、计算题
19、⑴当吹冷风时，只有电动机工作，P1=110W，由P=UI可得，通过电动机的电流：
I1===0.5A； 40s内电流通过电动机产生的热量：
Q1=I12R1t=（0.5A）2×1Ω×40s=10J；
（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，R1与R2并联，
电热丝R2的电功率：P2=P﹣P1=990W﹣110W=880W，
由P=可得，电热丝R2的电阻值：R2===55Ω．
20、⑴S1闭合，S2接a点时，热水器处于高温档，因为此时两电阻并联，电路中总电阻最小，干路电流最大，根据P=UI，发热的总功率最大；
⑵只闭合S1是中温档，此时只有R1接入电路，此时热水器的电功率是：
⑶当开关S1断开，S2接b时，两电阻串联，阻值最大，总功率最小，此时为低温档，此时电路中的电流为I=U/R总=U/(R1+R2)=220V/(88Ω+22Ω)=2A
10min两电热丝产生的热量为Q=I2R总t=（2A）2×110Ω×600s=2.64×105J；