18.4焦耳定律（含答案）九年级物理人教版全一册课时优化作业

18.4焦耳定律—九年级物理人教版全一册课时优化作业
1.下列措施中，属于利用电流热效应的是( )
A.电视机的后盖有很多孔 B.电饭锅的发热板装在底部
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
2.用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10 min可烧开一壶水，若将两根相同的电热丝串联起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是( )
A.2.5 min B.5 min C.20 min D.30 min
3.关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是( )
A.根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B.根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C.根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
4.如图所示，定值电阻的阻值为20 Ω，电动机的线圈电阻为2 Ω。闭合开关，电动机正常工作，电流表的示数为0.3 A，的示数为0.8 A，则( )
A.电源电压为16 V B.1 min内电动机输出的机械能为150 J
C.通过电动机的电流为0.3 A D.1 min内电动机产热180 J
5.在确保安全的情况下，课堂上物理老师用一节干电池将口香糖的包装纸点燃，如图所示。观察发现，包装纸中间剪得较细，燃烧从最细处开始。燃烧形成的原因分析不正确的是( )
A.电池与包装纸形成了通路 B.包装纸内有较大电流通过
C.中间较细处电阻最小 D.接通后电能转化成内能
6.两个定值电阻由材料相同、粗细均匀的电阻丝制作而成。与相比，的电阻丝更细更长。将并联在电路中闭合开关一段时间，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是( )
A.通过的电流等于通过的 B.两端的电压大于的
C.这段时间内，产生的电热大于的 D.的电功率小于的
7.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，其原因是( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电熨斗快
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
8.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，以下说法中错误的是( )
A.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
B.该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C.该实验装置还可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D.观察温度计的示数比较电流通过导体产生的热量
9.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，将它们串联在电路中，电动机正常运转，下列说法正确的是( )
①相同时间电炉和电动机产生的热量相等
②相同时间电炉产生的热量大于电动机产生的热量
③电动机的功率等于电炉的功率
④电动机的功率大于电炉的功率
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
10.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中( )
A.图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更小
B.通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
C.通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
D.图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
11.如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为，则=___________Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生的热量为___________J。
12.电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。
13.如图所示，电源电压恒为12 V，闭合开关S，当滑动变阻器连入电路的电阻为10 Ω时，电压表的示数为10 V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2 Ω，则通电10 min电流通过电动机内部线圈产生的热量是_____J，电动机消耗的电能是_____J。
14.如图所示，是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板，现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板存在的安全隐患______.
15.如图所示的装置探究“电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关”。接通电源，密闭瓶内的空气加热后膨胀，使U形管中的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较瓶内电阻丝放出热量的多少。
（1）请将实物图连接完整，使其探究电流通过电阻丝产生的热量跟电流的关系__________；（要求：滑片向右移，滑动变阻器阻值变小）
（2）根据（1）可知，瓶中的电阻丝应满足的条件是________；（选填“>”、“<”或“=”）
（3）若电阻丝，它两端的电压为3V，通电10min，产生的热量为是__________；
（4）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝也放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少，此时该装置是探究电流产生的热量跟__________的关系。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，故A错误；
B.电饭锅的发热板利用的是电流的热效应，故B正确；
C.空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，故C错误；
D.电脑主机箱里的小风扇具有散热的作用，属于防止电热的危害，故D错误。
故选B.
2.答案：C
解析：电源电压为U，电热丝的电阻为R，烧开一壶水吸收的热量为Q，根据可知，烧开一壶水的时间
若将两根相同的电热丝串联起来使用，电热丝长度变为原来的2倍，因此电阻变为原来的2倍，电源电压U不变，水吸收的热量Q不变，烧开同样一壶水所用时间
由计算可知，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3.答案：D
解析：A项中没有控制电流一定，故A错误；B项中没有控制电压一定，故B错误；根据焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电阻有关，故C错误；根据可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比，即电阻越大，产生的热量越多，故D正确.
4.答案：B
解析：由图可知，定值电阻和电动机并联，电流表测量通过定值电阻的电流，电流表测量干路电流。由可知，定值电阻两端的电压，根据并联电路的电压特点可知，电源电压，故A错误；根据并联电路的电流特点可知，通过电动机的电流，故C错误；1 min内电动机的线圈产生的热量，故D错误；电动机1 min内消耗的电能，则1 min内电动机输出的机械能，故B正确。
5.答案：C
解析：A.包装纸是导体，用包装纸将电池正负极相连，此时电路为通路，有电流经过，故A正确，不符合题意；
B.直接将电源正负极相连，电源短路，所以包装纸内有较大电流通过，故B正确，不符合题意；
C.中间最细，横截面积最小，电阻最大，根据可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以燃烧从最细处开始，故C错误，符合题意；
D.接通后电能转化成内能，包装纸温度升高，到达着火点后开始燃烧，故D正确，不符合题意。
故选C。
6.答案：D
解析：根据导体电阻的影响因素可知，同种材料制成的，由于的电阻丝更细更长，所以的阻值比的阻值大；将并联在电路中闭合开关一段时间，不考虑温度对电阻的影响，根据并联电路的电压特点可知，两端的电压相等，故B错误；由于的阻值大于的阻值，根据欧姆定律可知，通过的电流小于通过的电流，故A错误；根据可知，产生的电热小于产生的电热，故C错误；根据可知，的电功率小于的电功率，故D正确。
7.答案：D
解析：电熨斗在使用时，电熨斗和导线串联，，通电时间t相同，因为，，
所以电流产生的热量：，从而出现通电一段时间后电熨斗变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热的现象；由以上分析可知，选项ABC错、D正确。
故选D.
8.答案：A
解析：AD.根据转换法，甲、乙两瓶中可以装质量相同的同种液体，由温度变化确定产生的热量多少，故A错误，A符合题意；D正确，D不符合题意；
B.甲装置中，两电阻串联，两电阻丝的长度和横截面积相同，而材料不同，电阻不同，通过两电阻的电流和通电时间相同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系，故B正确，B不符合题意；
C.探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，以任一电阻为研究对象，通过变阻器可改变电路的电流大小，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意。
故选A。
9.答案：B
解析：电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律，得，电炉和电动机的电阻相同，串联时，电流也相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故①正确，②错误；
电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率；故③错误，④正确。
综合分析①④正确。
故选：B。
10.答案：B
解析：A.图甲中，两边容器内电阻相同，左侧电阻的电流大于右侧容器的电流，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更大，故A不符合题意；
B.通电后，图乙中左右两侧电阻串联，电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，由得，右侧容器中电阻产生的热量多，故B符合题意；
C.通电后，图甲透明容器中电阻丝内能是通过电流做功增加的，空气内能是通过热传递增大的，故C不符合题意；
D.图乙实验控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，是为了研究电流产生的热量与电阻的关系，故D不符合题意。
故选B。
11.答案：51.6；1320
解析：由图乙可知，当两个开关都闭合时，电阻短路，电路只有，此时电路中电阻小，根据可知功率大，即为高温档，则的电阻为
当开关闭合，断开时，两个电阻串联，电路中电阻最大，根据可知功率小，即为低温档，则通电1min产生的热量为
12.答案：热；
解析：电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
由图得，当两开关均闭合时，两电阻并联，电路电阻小，电功率大，为加热挡；当只闭合，只有电阻工作，电路电阻大，电功率小，为保温挡。
当该电饭煲处于“加热挡”工作10min，其消耗的电能是
13.答案：48；1200
解析：由图可知，滑动变阻器和电动机串联，电压表测量电动机两端的电压，当电压表示数为10 V，即电动机两端的电压时，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压，通过滑动变阻器的电流，根据串联电路的电流特点可知，通过电动机的电流，通电10 min电流通过电动机内部线圈产生的热量；电动机消耗的电能：。
14.答案：材料相同、长度相同的导线，电源线芯越细，横截面积越小，电阻越大，根据焦耳定律可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以容易引起火灾
解析：材料相同、长度相同的导线，电源线芯越细，横截面积越小，电阻越大，根据焦耳定律可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以容易引起火灾。
15.答案：（1）见解析；（2）=；（3）540J；（4）电阻
解析：（1）探究电流通过电阻丝产生的热量跟电流的关系，控制电阻相同，改变电流，通过与并联，使通过密闭瓶内电阻的电流不同，滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路。如图所示：
（2）探究电流通过电阻丝产生的热量跟电流的关系，要控制电阻相同，所以
（3）产生的热量为
（4）右瓶并联的电阻丝也放入瓶内，此时瓶中电阻的电流相同，电阻不同，是探究电流产生的热量与电阻的关系。