2022-2023学年人教版初三物理18.4焦耳定律同步练习（含答案）

2022-2023学年人教版初三物理18.4焦耳定律同步练习
一、选择题（共15道）
1、某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻．将壶中装入lkg 25℃的自来水．按下开关后3min水被烧开．则该电热水壶正常工作时的电阻约为（水的比热容为4.2×l03J/（kg ℃）（　　）
A．3Ω B．30Ω C．300Ω D．3000Ω
2、电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线不怎么热，主要是因为（▲）
A．导线的绝缘皮隔热B．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C．导线散热比电熨斗快D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
3、如图3所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是
4、如果电视机，电烙铁和电风扇上都标有"220V，60W"的字样，它们都在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器产生的热量是（　　）
A．电视机最多 B．电烙铁最多 C．电风扇最多 D．一样多
5、下图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察两个U形管中液面高度的变化。实验现象表明
A．在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，电流通过一个电阻的时间越长，这个电阻产生的热量越多
B．在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多
C．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多
D．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多
6、将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1∶R2=2∶5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为
A．2∶5 B．5∶2 C．4∶25 D．25∶4
7、下列关于如图所示实验的说法中错误的是
A.该实验研究的是电流的热效应
B.实验中采用了控制变量法
C.观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
8、我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热，其原因是
A.导线的电阻小B.电炉丝的电阻小
C.通过导线的电流大D.通过电炉丝的电流大
9、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．电脑机箱内有小风扇
C．电动机外壳有许多散热片
D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
10、下列主要运用电流热效应的工作的用电器是（）
A.电烤火炉B.电风扇C.电视机D.手机
11、电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热．其原因是
Ａ．导线的电阻小Ｂ．电炉丝的电阻小
Ｃ．通过导线的电流大Ｄ．通过电炉丝的电流大
12、下列说法正确的是（　　）
　 A． 通电后电熨斗很快发烫，而与之相连的导线却没有明显发热，原因是电熨斗比导线产生的热量多
　 B． 用电器工作时，消耗多少电能就产生多少热量
　 C． 发电机是把机械能转化为电能的设备
　 D． 直流电动机工作时，线圈中的电流方向是不变的
13、小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是　
A.电压太高　　　B.导线太粗
C.导线太细　　　D.导线太短
14、用"220V，800W"的电热壶烧水.若不考虑能量损失.当把它接入110V的电源上时,在32分钟内可将一壶水烧开，若将该壶接在220V电源上时,烧开同样一壶水所用时间为()
A.8分钟B.16分钟C.64分钟D.128分钟
15、电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为()
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少
B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热
C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
　
二、填空题（共6道）
16、一根阻值为10W的电阻丝通电100s，通过的电流为0.2A，则电流产生的热量为______J。
17、图16是"探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系"的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过　　　　　反映出来的；采用这种连接方式的目的是__________。
18、我国北方早春育苗常用温床，电热温床是其中的一种电热温床是这样制成的：先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把床土放回，这样电热温床就做成了。电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流，从而实现温床温度的自动控制。使用时应该把温控仪与电热线_____________联。电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能由于________________________________________而发生危险。这种方法是利用_________________________获得适宜幼苗生长的温度。
19、1840年英国物理学家______最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流 电阻和通电时间的关系，其表达式为：Q=______
20、一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是_______W，这台电动机1min内产生的热量是_______J，这台电动机的效率是_______。
21、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。
三、试验题（共5道）
22、图11是探究"电流通过导体时产生的热量不哪些因素有关"的实验装置。两个透明的容器甲、乙中密闭了等量的空气，U型管中液面发化反映了密闭空气温度的发化，请你解答下列问题：
（1）此实验是为了探究电流产生的热量与__________的关系；
（2）将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在__________容器中产生的热量较多；
（3）在原电路中串联一个滑动发阻器，还可以探究电流产生的热量与__________的关系。
23、如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体，其中，A、B烧瓶中装的是煤油，C瓶中装的是水，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA（1）小明用该装置探究 "电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系"，他应该观察比较　　　两瓶中温度计的示数变化情况，其中　　　瓶中的液体温度升高得更快一些．
（2）小红用该装置完成"比较水和煤油吸热升温的情况"的实验，她应该观察比较　　、C两瓶中温度计的示数变化情况，实验中水和煤油吸热的多少是通过　　　来反映的（选填"温度计示数"或"加热时间"）．该实验中装有　　　（选填"水"或"煤油"）的烧瓶中温度计示数变化较大．
24、小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成比较不同液体吸热能力的装置（如图16所示）。其中两个发热电阻丝的电阻分别为R甲、R乙（不计热量损失）。
下面请你帮他完成这个研究。
(1)为了使质量相同的不同液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是__________。
(2)闭合开关后,要使液体的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片向__________滑动。
（3）开关闭合一段时间后，通过观察，发现甲瓶液体中温度计的示数变化小，则__________（选填"甲"或"乙"）瓶里液体吸热能力强。
25、在探究"影响电流热效应的因素"实验中：
（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫　　　　　．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用　　　　　（选填"煤油"或"水"），理由是　　　　　　　　　　　　　　　v　．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流　　　　　，其产生的热量　　　　　．
（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中　　　　（选填"A"或"B"）烧瓶与甲图中的烧瓶　　　　　（选填"串联"或"并联"）．
26、如图是"探究电流的热效应跟电阻大小关系"的实验装置图。A、B两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝,烧瓶A内的金属丝是铜丝,电阻较小,烧瓶B内的金属丝是镍铬合金丝,电阻较大,实验中应使两瓶中盛装的煤油质量是　　　　(选填"相等"或"不相等")。当开关闭合后,　　　　(选填"A"或"B")瓶中温度计示数上升较快。
参考答案
一、选择题（共15道）
1、 B【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】由Q=cm△t计算水吸收的热量，由Q=W=t计算电热水壶正常工作电阻．
【解答】解：
电热水壶中水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×=3.15×105J，
由题知，电热水壶正常工作时消耗电能W=Q，
由W=t可得电热水壶正常工作电阻：
R=t=×3×60s≈27.7Ω，
所以B选项与其电阻大小比较接近，所以B正确．
2、 D
3、 D
4、 试题分析：根据电视机、电烙铁和电风风扇这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断三个电器功率一样，即它们消耗的电能一样；电视机主要是把电能转化为声能和光能，电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁全部将电能转化为热量．
5、 B
6、 由于两个电阻丝串联，电流相等，则在相等的时间内， R1 、 R2 产生的热量之比 ，故 A 是正确的。
7、 C
8、 A
9、 D 【考点】 电热．
【分析】本题考查电热的危害的防止，电视机的后盖上有小孔、电动机外壳上有散热片、电脑机箱内有小风扇都是为了散热，确保用电器正常工作．
【解答】解：A、电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉．不符合题意．
B、过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量．不符合题意．
C、电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热．不符合题意．
D、家电长时间停用，隔一段时间应通电一次防止家电受潮，再次使用时被损坏．符合题意．
故选D．
10、 A
11、A
12、 考点 ：
焦耳定律的计算公式及其应用；直流电动机的构造和工作过程；发电机的构造和原理．
专题：
电与热、生活用电；电动机、磁生电．
分析：
（1）根据Q=I2Rt分析电熨斗比导线产生的热量多的原因；
（2）在纯电阻电路中，用电器消耗的电能全部转化为内能，如果不是纯电阻电路，消耗的电能就不会全部转化为内能；
（3）发电机是把机械能转化为电能的装置；
（4）直流电动机在工作时，输入的是直流电，通过换向器后，线圈中的电流方向发生周期性变化．
解答：
解：A、通电后电熨斗很快发烫，而与之相连的导线却没有明显发热，原因是电熨斗和导线串联，电流和通电时间相同，电熨斗的电阻比导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知电熨斗比导线产生的热量多，故A正确；
B、在纯电阻电路中，用电器工作时，电能全部转化为内能，消耗多少电能就产生多少热量，故B错误；
C、发电机是把机械能转化为电能的设备，正确；
D、直流电动机在工作时，输入的是直流电，通过换向器的作用，线圈中的电流方向发生周期性变化，故D错误．
故选AC．
点评：
此题主要考查的是学生对焦耳定律、能量转化、发电机的能量转化、直流电电动机线圈中的电流方向的认识和了解，基础性题目．
　
13、 C
14、 A
15、 D
二、填空题（共6道）
16、 40
17、 温度计的示数变化　　　控制电流相同　
18、 串 ；
电热过于集中，局部温度过高而烧坏电热线的绝缘层，导致短路或漏电；_电流的热效应
19、 (1). 焦耳 (2). I 2 Rt
【解析】英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，内容是电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，表达式是Q=I2Rt。
20、 2200 W 1.2 × 104J 90.9%
21、 电流的热效应（或电流通过用电器产生热量）散热（或防止电热带来的危害、给计算机降温）
三、试验题（共5道）
22、 （1）电阻；（2）乙；（3）电流。
23、 （ 1 ） A 、 B B （ 2 ） B 加热时间 煤油
24、 （1）R甲=R乙（2）左（3）甲
25、 解：（ 1 ）实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法；
由于煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，温度变化比较明显，应选用煤油进行实验；
（2）由表格中数据知，通电时间和电阻相等，电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍，即产生的热量为原来的4倍，可知通电时间和电阻相等，产生的热量与电流的2次方成正比；
（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联．
故答案为：（1）转换法；煤油；煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显；（2）越大；越多；（3）B；串联．
26、 本题考查影响电热的因素。为了比较电流产生热量的多少 , 应该用相同质量的煤油吸热 , 比较温度升高情况。当电流一定时 , 电阻越大 , 产生的热量越多 , 故 B 瓶温度计示数上升较快。
答案：相等　B新-课-标-第-一-网