18.4焦耳定律练习2021-2022学年人教版物理九年级（Word版含答案）

18.4焦耳定律
一、单选题
1．下列家用电器中，不属于电热器的是（　　）
A．电热毯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗
2．关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中错误的是（　　）
A．对所有用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少
B．电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少
C．某用电器的电功率越大，它消耗的电能可能越多
D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同
3．电炉工作时，电炉丝产生的热量比导线多，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，根据焦耳定律分析可得，其主要原因是（　　）
A．通过电炉丝的电流较大B．电炉丝的电阻较大C．电炉丝通电的时间较长D．导线的电阻较大
4．下列措施中，属于利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机的后盖有很多孔 B．电熨斗通电后发热可以熨平衣物
C．与空调器相连的导线很粗 D．电脑的主机中安装微型风扇
5．如图所示是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　）
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mAh
A．充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B．手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C．手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D．底座的电线比较粗，是为了减少热量的产生
6．将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（　　）
A．三个用电器消耗的电能一样多B．三个用电器产生的热量相等
C．三个用电器均能将电能全部转化为内能 D．可以根据可计算出三个用电器的电阻
7．一台电动机正常工作时，加在线圈两端的电压为220V，流过线圈的电流是5A，线圈的电阻是10Ω。这台电动机正常运转5分钟产生的热量是（　　）
A．3.3×105 J B．1.1×103 J C．7.5×104J D．250J
8．如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（　　）
A．甲的电阻值保持10Ω不变
B．甲乙串联接在电源上，当通过电流为0.15A时，此时电源电压为3V
C．甲乙并联在电压为2V电源上时，电路的总功率为0.6W
D．甲、乙串联通过电路中电流为0.2A时，经过1s电阻甲产生的热量为0.6J
二、多选题
9．如图所示是一种家用蒸汽挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便。下列关于挂烫机的说法中正确的是（　　）
A．接通电源后槽中的水被加热，利用的是电流的热效应
B．熨烫时衣物的内能增加主要是通过热传递方式实现的
C．使用中手远离喷头出气口，是防止汽化放热手被烫伤
D．熨烫衣物时在喷头处看到的大量的“白气”是水蒸气
10．如图所示电路中，R2=15Ω。当S1闭合S2断开时，电流表的示数为0.4A，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为6V B．R1的阻值为30Ω
C．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为16J
D．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R2产生的热量为24J
11．如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。下列说法中正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.4W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J
12．图甲所示电路中，电源电压不变，R1是“”的滑动变阻器，R2是定值电阻，电压表量程为。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，滑片移动过程中，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为
B．的阻值为
C．R1的取值范围为
D．滑片在中点时，通电，电流通过R1产生的热量为
三、填空题
13．家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，工作过程中将电能转化为 _____能；某电饭煲的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A（不考虑温度对电阻值的影响），则该电饭煲正常工作5min，产生的热量是 _____J。
14．电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程______能转化为______能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
15．如图所示，这是一个便携式电热包装封口机，其内部电源电压恒为3V，发热电阻的阻值为1Ω。当接通电路后，发热电阻温度升高，这是利用电流的________效应实现高温封口的；发热电阻10s内产生的热量为________J。
15 16 18 19
16．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s，定值电阻产生的热量是______J。
17．已知一台直流电动机线圈两端的电压为6V，线圈的电阻为0.5Ω，通过电动机的线圈电流为2A，则该电动机正常工作5min消耗的电能为 _____J；电动机此时消耗的功率是 _____W；电流通过线圈产生的热量为 _____。
18．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于______（填“加热”或“保温”）状态；若R1∶R2=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为______。
19．如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.4A，电压表的示数是8V。若电流表与电压表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.1A，则R1的阻值为______Ω，R2的阻值为______Ω，通电5min两个电阻产生的热量是______J。
20．如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S时电流表示数为0.4A，再闭合开关S1时电流表示数为0.6A，则电源电压为______V，电阻R2的阻值为______Ω，电阻R2工作1min产生的热量为______J。
20 21 22
21．某玩具车电动机M的转子线圈电阻R0=1Ω，一同学把该电动机M接入如图所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，使电动机M正常工作，此时电压表的示数为9V，电流表的示数为1A，正常工作1min，该电动机M产生的热量为_______J。
22．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。 闭合开关，将变阻器滑片从a端移动到b端过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为__________V；当滑片移至变阻器中点时，10s电流通过R2产生的热量为___________J。
23．如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为4V，电动机线圈的阻值为4Ω，图乙是通过灯泡的电流与其两端电压关系的图象．闭合开关S，断开开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为2V，则电源电压为_____V．保持滑片的位置不变，再闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.6A，此时电动机正常工作，它的额定功率为_____W，电动机线圈1min产生的热量为_____J．
四、简答题
24．生活处处有物理，留心观察皆学问。学习完电学知识的小蕊同学发现：
（1）在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾；
（2）白炽灯在开灯的瞬间更容易被烧坏。请解释产生这两种现象的原因。
五、计算题
25．养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热、保温等功能，接在220V的家庭电路中使用。如图所示是养生壶的加热水槽部分工作原理的电路图，S是一个温控开关，R1为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝R1的功率为88W。不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值（A、B是两种不同颜色的指示灯）。求：
（1）该养生壶的加热功率；
（2）若咖啡的比热容，该养生壶的加热效率为80%，要将质量为1kg的咖啡温度升高，需要加热多长时间；
（3）养生壶处于保温状态时电阻R2的阻值及其2min产生的热量。
26．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？
六、实验题
27．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。
（1）两透明相同的容器中密封着等质量的空气，M、N两U形管中注入体积相等的同种液体．实验中通过观察_______来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫_______。通电时电热丝的内能增加是通过_______方式实现的．
（2）图甲装置实验时，可探究电流通过导体产生的热量与导体的_______的关系，这样设计的目的是控制_______；
（3）图乙装置中，在右侧容器的外部并联一个R5=5Ω的电阻，实验时根据现象可得到的结论是：在通电时间和导体电阻相同时，通过导体的_______越大，导体产生的热量越多．通电相同时间，R3和R4放出的热量之比是_______。
（4）图乙装置通电一段时间后，发现M和N两U形管液面均出现高度差，但高度差始终相等，出现该现象的电路故障可能是_______（写出一种即可）。
28．为探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。
（1）珠珠小组采用如图甲乙的实验装置，请回答相关问题：
①电流产生的热量通过U形管中液面的______来反映，这种研究物理问题的方法叫______法；
②在图甲中两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，这样做可以得出的结论是______；
③在图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，其目的是为了研究当______相同时，电流产生的热量与______的关系；
（2）秀秀小组用图丙所示的装置来完成本实验。图中两个密封的烧瓶内盛满质量和温度都相同的煤油，瓶中插温度计。两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，烧瓶A中的金属丝的电阻为5Ω，烧瓶B中的金属丝的电阻为10Ω。为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用了煤油而不选用水，主要是由于______。完成实验后，发现该装置可测量煤油的比热容。方法是：分别向两个相同的烧瓶中（内部电阻丝阻值相同）加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式c煤油＝______（已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃））。
29．用如图所示的实验装置，探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”。（实验前“U”形管内液面是相平的）
（1）盒内封闭一定质量的空气的优点是___________；
（2）图甲探究的是电流通过导体产生的热量与___________的关系；图乙探究的是电流通过导体产生的热量与___________的关系；
（3）图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是：使通过电阻C、D中的___________不相等；
（4）由于电流产生的热量不能直接测量，因此在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的___________来显示容器内温度的变化，这里采用了___________的研究方法；
（5）通过对比观察图甲，___________（填“A”或“B”）容器中导体的电阻产生的热量多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越___________，导体产生的热量越多。
30．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）两个透明的容器中密闭了_________(选填“相等”或“不相等”)的空气，实验中通过观察________比较电流通过电阻产生热量的多少。
（2）通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过________ (选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
（3）甲图所示的装是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_________ 关系，乙装置中，通电一段时间后，_________ (选填 “左”或“右”)侧容器中的电阻丝产生的热量多。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．B
5．C
6．A
7．C
8．C
9．AB
10．ABD
11．BD
12．ACD
13． 内能 3.3×105
14． 电 内 小于
15． 热 90
16．18
17． 3600 12 600J
18． 加热 1∶25
19． 20 60 240
20． 2 5 48
21．60
22． 15； 9。
23． 4 0.4 2.4
24．（1）导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，连接处电阻较大，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
（2）灯泡的灯丝电阻随温度的变化而改变。刚开灯瞬间，灯丝温度低，电阻小。由可知，在电压和通电时间一定时，电阻越小，产生热量更多，更容易烧坏灯丝。
25．（1）550W；（2）500s；（3）1.584×104J
26．(1)9.1A；(2)，84%
27． M、N两U形管中液面高度差的大小 转换法 电流做功 电阻 电流和通电时间相同 电流 4∶1 电阻R5断路
28． 高度变化 转换 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 电阻 电流 煤油的比热容小 c水
29． 空气受热容易膨胀 电阻 电流 电流 高度差 转换法 B 大
30． 等量 管内液面高度差的变化 做功 电阻 左答案第1页，共2页
答案第1页，共1页