第十八章 第4节 焦耳定律培优基础练 2021-2022学年人教版物理九年级全一册物理（含答案）

2021-2022学年人教版物理九年级培优基础练（含参考答案）
第十八章 第4节焦耳定律
一、单选题
1． 如图所示，已知电阻R1=10Ω R2=5Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1与R2的电流之比为2∶1
B．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1
C．R1与R2两端的电压之比为1∶1
D．R1与R2消耗的电功率之比为1∶1
2． 家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A。如果电动机线圈电阻为4Ω，则每分钟产生的热量为（ ）
A.26400J B.726000J C.960J D.440J
3． 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
4． 如图中的用电器，工作时电能转化为机械能的是（ ）
A．电暖炉 B．电饭锅
C．电热水壶 D．
电动自行车
5． 通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）
A．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应
B．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多
C．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小
D．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电
6． 如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气，容器内的电热丝阻值不同，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。下列判断正确的是（ ）
A．如果甲比乙升高快，则通过甲容器中电阻的电流一定大
B．如果甲比乙升高快，则通过甲容器中的电阻一定大
C．如果甲比乙升高慢，则通过甲容器中电阻两端的电压一定大
D．该装置探究的是“通电导体产生的热量与电流的关系
7． 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
8． 将规格都是“220V 180W”的电冰箱、电脑和电烙铁，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
9． 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
10．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
11．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
12．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅消耗的电能多 B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少 D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
13．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
14．如图所示，把电阻丝和刮去绝缘层的铜导线串联在由学生电源供电的低压电路中，把两片相同的纸分别绕在电阻丝和铜导线上，通电一段时间后电阻丝使纸片燃烧，而与它串联的铜导线却没有使纸片燃烧，发生这种现象的原因是（ ）
A.通过电阻丝的电流大，而通过铜导线的电流小 B.铜导线是导体，导体都没有电阻
C.电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多 D.电阻丝的通电时间比钢导线长
15．图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为（ ）
A．电流通过导线时没有产生热效应
B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D．电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多
二、填空题
16．图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置．将阻值分别为5Ω和10Ω的电热丝R1和R2，按如图方式接入电压为3V的电路中，则电流通过______（选填“R1”或“R2”）电热丝产生的热量多；通电10min，R2产生的热量是____________J．
17．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。
18．额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，将质量为1.5㎏的水从20℃加热到100℃，耗时10min，则水吸收的热量为 ______J，电热水壶消耗的电能为______J，该热水壶的效率是______。
19．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．
20．一根阻值为100Ω的电阻丝，通电电流为2A，产生了3.2×104J的热量，通电的时间是 s。
21．如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝R2＝5 Ω，R1、R2两端的电压之比是_________，R1、R2产生的热量之比是_________。
22．某型号电饭煲有加热和保温功能，如下图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于_________（填“保温”或“加热”）状态．如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是_______，其大小为_______．
23．一根阻值为30Ω的电阻丝，通电100s，通过的电流为0.2A，则电流通过电阻丝产生的热量是 。
24．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=________．
25．如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1= 10Ω，R2= 20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 J。
26．两定值电阻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________ ．
27．已知定值电阻R1∶R2=2∶3，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1∶I2=___；若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=___。
28．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。
29．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”）。
30．有一种设计独特的电热水壶，可以折叠起来，携带很方便。若电热水壶的发热元件正常工作时的电阻为48.4Ω，将其接在家庭电路中，正常工作100s产生的热量是 J。
三、实验题
31．探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计A和B、阻值分别为、的电阻丝()还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为，温度计B的示数为，发现，请根据以上叙述回答下列问题：
①实验中是通过观察________来反映电流产生热量的多少.
②请指出实验过程中存在的问题：_________.
③实验改进后可得出结论：_______.
32．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，实验装置的一部分如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
(1)烧瓶中不装水而装煤油，一方面是因为水是________；另一方面是因为水的比热容较__________。（选填“大”或“小”）。
(2)开关接在干路，是为了控制_________相同。
(3)闭合开关后，通电一段时间后，会发现________（选填“A”或“B”）瓶中温度计的示数上升较快。
四、计算题
33．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？
34．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 B C D D B B A C C A
题号 11 12 13 14 15
答案 B B A C D
二、填空题
16．R2 240
17．负 横截面积 1×
18．5.04×105 6×105 84%
19．0.2 108
20． 80
21． 1∶1 4∶1
22．加热 电热（电功） 4．8×105J
23． 120；8. 1×105
24．低温 高温 1：4
25． 12
26．0.6 1：2
27．3∶2 2∶3
28．6 18 20
29．大 多
30．
三、实验题
31．温度计示数的变化 没有控制烧瓶中的液体的种类是相同的 电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，相同电流和时间下电阻越大，产生热量越多.
32．导体 大 通电时间 B
四、计算题
33．40A，7520J
34．（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.