人教版九年级物理全一册18.4焦耳定律同步练习（含答案）

人教版九年级物理全一册18.4焦耳定律同步练习（含答案）
一、填空题
1.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　 　 。
2.有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的，当线路连接处接触不良时，该处的电阻将　 　 （选填“减小”、“增大”或“不变”），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而　 　 （选填“减小”、“增大”或“不变”）， 从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
3.如图所示，V1和V2是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表偏转的角度相同，则在相同时间内，电流通过电阻R1和R2产生的热量Q1∶Q2=　 　 。
4.如图所示是研究“电流产生热量与什么因素有关”的实验装置。甲、乙烧瓶中装有质量相等初温相等的煤油，金属丝的电阻分别为R1、R2，且R1＜R2。通电一段时间后，发现乙烧杯中温度计的示数大些。此现象说明：电流产生热量与　 　 有关。
5.如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1=44Ω，R2=440Ω，当开关S1断开，S2闭合，电热水壶处于　 　 状态；该电热水壶的加热功率是　 　 W．
6.如图是研究“电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断电阻产生的热量较多．在此实验中用到的物理科学方法是　 　 （写出一种即可）．
二、选择题
7.下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（　　）
A．电视机 B．电风扇 C．电热毯 D．电冰箱
8.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为（）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线的电阻远小于电熨斗电阻
C．通过导线的电流小于电熨斗的电流
D．导线散热比电熨斗快
9.甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应（　　）
A．甲通电时间是乙的4倍 B．乙通电时间是甲的4倍
C．甲、乙通电时间一样长 D．不知道额定电压无法比较
10.某电动机线圈的电阻为R，正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，则该电动机工作时，输出的最大机械功率为（ ）
A．UI B．I2R C．UI＋I2R D．UI－I2R
11.图所示电路，电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝5Ω，当闭合开关S1后，下列说法不正确的是（ ）
A．闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24A
B．断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4W
C．断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6V
D．在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：4
12.一台标有“220V，1000 w”的电熨斗，在正常使用时，10min内能产生的热量是（　　）
A．3.6×106J B．6×105J C．104J D．3.6×105J
13.有关图所示各图像的说法中，错误的是（　　）
A．图甲为小灯泡灯丝中的电流与灯泡两端电压的关系图像
B．图乙为某种物质质量与体积的关系图像
C．图丙为汽车输出功率一定时机车牵引力与速度的关系图像
D．图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图像
14.如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1＜R2），分别按如图的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源，通电相同时间后，水温最高的是（　　）
A． B．
C． D．
三、实验探究题
15.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用的研究方法是　 　；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与　 　的关系，乙装置可探究电流产生的热量与　 　的关系。通电一段时间后，甲装置中　 　（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大；
（3）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时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　 　成正比，这个规律叫做焦耳定律。
四、计算题
16.有一种电热水器，其水箱中装入50kg的水后，通电把水从20℃加热到60℃。已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，求热水器的热效率。
17.小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40 ℃时自动闭合，达到40 ℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作，电热水器部分参数如表所示。
　
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？
（3）假设将初温20
℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]
答案
1.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）
2.增大；增大
3.1：4
4.电阻
5.保温；1100
6.转换法
7-14 C B A D A B A D
15.（1）转换法 （2）电阻；电流；右 （3）通电时间
16.（1）解：根据
水吸收的热量
答：水吸收的热量为 ；
（2）解：已知加热过程消耗的总电能为1×107J，根据热机效率的计算公式可得，热水器的热效率为
答：若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，热水器的热效率为84%。
17.（1）解；当只有S1 闭合时，R1单独工作，用电器处于保温状态，由 可得
答：电热丝R1的阻值是220Ω；
（2）解；当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，处于加热状态，R2的功率为P2 =P-P1 =1980W-220W=1760W
由P=UI可得电热丝R2的电流是
答：加热时流过电热丝R2的电流是5.94×106 J
（3）解；根据题意可知，水吸收的热量 由 可得消耗的电能W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106 J
热水器的效率为
答：假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是70.7%