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．某段导体两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，则该导体的电阻为　 　Ω，若该导体通电1min，则产生的热量为　 　J。
2．如图所示是电热驱蚊器，它是利用电流的　 　来工作的。通电一段时间后，电蚊香片的气味充满整个房间，是由于分子　 　。
3．某电水杯铭牌标有“220V 600W”字样，它正常工作5min，消耗的电能为　 　J．另有一个10Ω的定值电阻，通电5min产生的热量是1200J，当通过它的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是　 　J．
4． 22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电，根据　 　定律推断输电线路可实现电能零耗损。
5．食盐溶解在汤中汤水变咸了，这现象说明分子在不停的做无规则的　 　；电水壶给水加热，它是将电能转化为　 　能的；月球上白天和夜晚的温差可达270℃，主要是由于月球上干燥无　 　的缘故。
6．新冠疫情爆发以来，负压救护车被称作“生命的摆渡车”。“负压”是指利用技术手段，使车内气压　 　（大于、等于、小于）外界大气压，使空气在自由流动时只能由车外流向车内，并利用真空泵将车内空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出；新冠病毒直径约 100nm，合　 　m，电热丝高温消毒的过程，是利用了电流的　 　效应，车内消毒灯是利用　 　（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的。
二、选择题
7.下列家用电器中，不属于电热器的是（　　）
A．电炉 B．电熨斗 C．电动剃须刀 D．恒温箱
8.如图所示，三个完全相同的容器中密封了初温和质量都相等的空气，若通电一段时间后，甲、乙、丙三个U形管中液面高度差分别为h甲、h乙、h丙，则下列关系中正确的是（　　）
A．h甲＜h乙＜h丙 B．h甲＞h丙＞h乙
C．h甲=h丙＞h乙 D．h甲=h乙＜h丙
9.小明家购买一台电饭煲，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，发生这一现象的原因可能是（）
A．电压太高 B．导线太粗 C．导线太短 D．导线太细
10.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机 B．电风扇
C．电饭锅 D．洗衣机
11.在你学过的物理知识中，下列说法正确的是 （　　）
A．乐音不可能成为噪声
B．电流产生的热量都是有用的
C．近视眼的患者需配戴凸透镜来矫正
D．旗杆顶端的定滑轮是为了改变施力的方向从而方便升旗
12.下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．电熨斗 B．电磁起重机 C．电风扇 D．电视机
13.对下列四幅图的分析正确的是（　　）
A． 该装置能探究电流产生的热量与通电时间的关系
B． 该电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系
C． 该电路能探究导体的横截面积影响电阻的大小
D． 该电路能探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
14.一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时电流做功相同，电能转化为内能（　　）
A．一样多 B．电风扇较多 C．电熨斗较多 D．无法判断
三、实验探究题
15.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1＞R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系：
（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；
（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制　 　；电阻丝放出热量的多少，通过　 　来进行判断：
（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2，那么△t1　 　△t2（选填“大于”，“等于”或“小于”）
（4）实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高 （或 ）　 　2 （或2△t2）（选填“大于“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流的　 　正比例关系。
（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是　 　．
四、计算题
16.一盏便携式探照灯的电路原理图如图所示。已知电源电压保持不变，灯泡L标有“4V，1W”字样（灯丝电阻保持不变），定值电阻R0标有“6V，2.4W”字样。当只闭合S和S2，且滑动变阻器P在距离最左端1/3的位置时，电流表的示数为0.25A；当只闭合S、S1，且滑动变阻器位置不变时，电压表的示数为3.9V。如果L和R0在某可调电源电压范围下，通过闭合S、S1或者S、S2都能使其各自正常工作。求：
（1）灯泡L正常发光100s时电流产生的热量；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）可调电源电压的变化范围。
17.如图所示，电源电压恒定，R1=12Ω，R2=5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表的量程是0～3A，电压表的量程是0～15V。
（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表的示数为0.8A时，电压表示数为8V，求电源电压。
（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，在1min内R1产生多少热量？
（3）闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少？
答案
1.20；48
2.热效应；在不停地做无规则运动
3.1.8×105；4800
4.焦耳
5.运动；内；水
6.小于；10-7；热；紫外线
7-14.C A D C D A A C
15.（1）
（2）电流相等；温度计的示数
（3）大于
（4）大于；大小不成
（5）实验过程中电阻丝产生的热量不能被液体全部吸收
16.（1）解：因为纯电阻电路，所以灯泡正常发光电流产生的热量：
答：灯泡L正常发光100s时电流产生的热量为100J；
（2）解：由得：灯泡的电阻
定值电阻的电阻
当只闭合、，在最左端时，与串联，
由得①
当只闭合、时，与串联，测电压。
此时电流
②
联立①②：
解得
答：滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
（3）解：解法一：
当只闭合、时，与串联，正常工作时，
则
此时电源电压范围是；
当只闭合、，与串联，正常工作时，，
此时电源电压的范围是；
综上所述，电源电压的范围是。
解法二：
因为
所以为保证或都能正常工作，则最小的电源电压为U总小=U0额=6V
当分别与或串联时，对应最大的电源电压
当电源电压等于时，会烧坏，则为了保护，则最大的电源电压为
综上所述，电源电压的范围是。
答：可调电源电压的变化范围为6V~11.5V。
17.1）解：由图知道，当只闭合开关S时，R2和R3串联，电流表A测电路中的电流，电压表测R3两端的电压，由欧姆定律知道，此时R2两端的电压为U2=IR2=0.8A×5Ω=4V
根据串联电路电压的规律，电源电压为U=U2+U3=4V+8V=12V
答：电源电压是12V；
（2）解：将滑片移到最右端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合所有开关，此时R2被短路，R1和R3并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，由欧姆定律知道，通过R1的电流
流过滑动变阻器的电流为
由焦耳定律知道，1min内R1产生的热量为
答：将滑片移到最右端，闭合所有开关，在1min内R1产生的热量是720J
（3）解：将滑片移到最右端，闭合所有开关时，由并联电路电流的规律知道，电流表A的示数为I干=I1+I3=1A+0.6A=1.6A
由于干路电流最大为3A，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，则通过滑动变阻器电流最大值为1.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，为
故闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为8～20Ω。
答：闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为8～20Ω。