2023-2024学年物理教科版九年级上册 课时作业 6.3 焦耳定律（含答案）

6.3 焦耳定律
课标要求 通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象
作业用时 建议用时:25 min　实际用时: min
答错题题序
【基础作业】
知识点一 电流的热效应与什么因素有关
1.在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,老化更快,这是因为 ( )
A.连接处的电流较大
B.连接处的电流较小
C.连接处的电阻较大
D.连接处的电阻较小
2.在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中,采用了如下电路。
甲
乙
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果,两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 (选填“水”或“煤油”),实验中通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)如图甲所示,两烧瓶中装有阻值不同的电热丝,可以探究电流通过导体产生的热量与
的关系。
如图乙所示,两烧瓶中装有阻值相同的电热丝,闭合开关,调节滑动变阻器,使两电流表示数
(选填“相同”或“不同”),可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
知识点二 焦耳定律
3.养鸡场有一台电热孵卵器,其电阻为 110 Ω,在额定电压下工作,通过孵卵器的电流是2 A,那么该孵卵器10 s产生的热量为 J。
4.某款家用茶具煮茶时的电阻为55 Ω,正常情况下通过茶具的电流是 A。煮一壶茶用了5 min,产生的热量为 J。
5.如图所示,电源电压为12 V,R1=30 Ω,R2=20 Ω,则通过R1的电流为 A,电路总功率为
W。通电1 min后,R2所产生的热量为 J。
知识点三 电流热效应的利用与危害
6.下列事例中,属于防止电流热效应产生危害的是 ( )
A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
【素养作业】
7.如图甲所示,两个定值电阻R1、R2并联在电路中,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S,则R1、R2产生的热量之比为 ( )
A.2∶1 B.1∶2
C.4∶1 D.1∶4
8.为了探究电流做功与哪些因素有关,小军依据电流的热效应设计了如图甲的装置。他将两段阻值不同的电阻丝(R1(1)在实验中电流做功多少是通过观察气球 来体现的,这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。
(2)甲装置可探究电流做功与 有关。
(3)教材上的实验装置如图乙所示(烧瓶与甲图中的相同)。比较甲、乙两种不同的实验装置,你认为较好的装置是 ,理由是: 。
9.如图所示,这是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时,问:
额定电压 额定功率
220 V 温水 热水
1980 W 4400 W
(1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流是多大
(2)电热丝R2的电阻是多大
(3)闭合开关S1、S2,通电20 s,可以把1 kg的水从15 ℃加热到34 ℃。电热水龙头的加热效率是多少
[c水=4.2×103 J/(kg·℃),结果保留到0.1%]
参考答案
基础作业
1.C
2.(1)煤油　两支温度计示数变化
(2)电阻
(3)不同　电流
3.4400
4.4　2.64×105
5.0.4　12　432
6.D
素养作业
7.A
8.(1)膨胀的程度大小　(2)电压(电阻)　(3)甲(或乙)　气体的热胀冷缩效果比液体明显,实验现象更直观,时间更短(或用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究)
9.解:(1)闭合开关S1、断开开关S2时,只有电阻R1接入电路,是温水挡,此时的功率为1980 W,根据P=UI知此时电路中的电流:I===9 A
(2)闭合开关S1、S2时是热水挡,电阻R1、R2并联,此时功率为4400 W,R2消耗的电功率:
P2=P热-P温=4400 W-1980 W=2420 W
电热丝R2的电阻:R2===20 Ω
(3)由P=可得加热20 s消耗的电能:W=P热t=4400 W×20 s=8.8×104 J
水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(34 ℃-15 ℃)=7.98×104 J
此电热水龙头加热的效率:
η=×100%=×100%≈90.7%
2