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每课自检
第十八章 第4节焦耳定律
一、单选题
1． 如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A 、 B 两个 U 型管中的液面相平，通电一段时间后，通过 R1、R2 的电流分别为 I1、I2，则（ ）
A．I1>I2，A 管中的液面较高
B．I1>I2，A 管中的液面较低
C．I1=I2，A 管中的液面较高
D．I1=I2，两管中的液面一样高
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，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
4． 电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（ ）
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多
C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热
5． 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
6． 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
7． 白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是（ ）
A．尽量减小灯丝的电阻
B．便于灯丝散热，防止灯丝熔断
C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度
D．减少灯丝在高温时的升华
8． 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
9． 已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω．则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为
A．720J、720J B．720J、120J
C．720J、600J D．600J、120J
10．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
11．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
12．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
13．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
14．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
15．下列家用电器中不属于电热器的是（ ）
A．电炒锅 B．电熨斗 C．电冰箱 D．电暖箱
二、填空题
16．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。
17．一根阻值为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。
18．一根阻值为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 。
19．电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具．一只1500W的电磁炉正常工作时，在1标准大气压下将1kg的水从20℃加热到沸腾，需要加热4min.．在此过程中1kg水吸收的热量是________J，电磁炉消耗的电能为________J．
20．电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温。已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为______J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升___℃。[c油=2.0×103J/（kg ℃）]
21．如右图所示，电源电压保持不变，，闭合开关S，开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2=______Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在1 min内产生的热量是______J。
22．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______。
23．R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝________，图乙中电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1∶Q乙2＝________．
24．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。
25．两定值电阻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________ ．
26．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．
27．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：____________
28．如图所示，灯L标有“4V 2W”字样，R= 20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表的示数为 A，通电1min电路中产生的热量为 J。
29．家里的电风扇在工作时，扇叶转动，用手摸一摸它的电动机外壳，微微有些热，这说明电流通过电风 扇做功时，有一小部分电能转化成了 能，这部分能量的大小 （选填“能”或“不能”）用公式W=UIt来计算。
30．图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=____Ω．.通电10s. R产生的热量为______J.
三、实验题
31．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____________．
32．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
33．某同学家里某段时间内共有两件用电器在工作，一盏“220V，40W”的灯（灯泡电阻不变），一台“DY-IA（R3）”型的空调机。空调机正常工作时的电压为220V，总功率为880W，内部线圈电阻为3.5Ω。求：
(1)正常工作时，两件用电器的总功率；
(2)如果小灯泡的工作电压是110V，它的实际电功率；
(3)该空调机正常工作1.5h，线圈电阻产生的热量。
34．现在很多家庭和办公室采用新型管线饮水机，这种饮水机没有水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时，加热就会停止，如图是某品牌新型管线饮水机，其额定电压，额定功率为。求：
(1)饮水机正常工作时电流有多大；（保留2位有效数字）
(2)假如饮水机流入水温为，流出水温为，流出热水，则：流出的水吸收的热量为多少？饮水机的加热效率是多少？
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 C C B B A C D B B
题号 11 12 13 14 15
答案 C B B D C
二、填空题
16．负 横截面积 1×
17． 80
18． 120；8. 1×105
19．3.36×105 3.6×105
20．1.5×105 15
21．10 12
22．5.04×105 6×105 84%
23．2∶1 1∶2
24．热 5.4×103 电阻
25．0.6 1：2
26．4 0.8 16
27．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
28． 0.7；168
29．内；不能
30．20Ω 18J
三、实验题
31．温度计 串联 相等 多 高 高 电流的平方 正 正
32．相等 串联 大 电流
四、计算题
33．(1)920W；(2)10W；(3)3.024×105J
34．(1)9.1A；(2)，84%