人教版物理（2024）九年级全册同步练习 第四节焦耳定律（有答案）

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人教版物理（2024）九年级全册同步练习 第四节焦耳定律
一、单选题
1．在国际单位制中，瓦特（W）是哪个物理量的单位（　　）
A．电功 B．电能 C．电功率 D．电热
2．对焦耳定律的理解，下列说法正确的是（　　）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为内能
B．电流通过电阻产生的热量与电流成正比
C．用电器两端的电压越大，产生的热量越多
D．通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多
3．计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（　　）
A．UIt B．
C．I2Rt D．前面三个都可以
4．有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器.下列家用电器中要防止因电热产生危害的是（　　）
A．电饭煲 B．电热水器 C．电熨斗 D．电视机
5．小伟用“热得快”烧开水结束后将插头从插座上拔下时发现插头有些烫手这可能是（）
A．插头插脚间短路了
B．插头插脚与插座金属片间接触不充分
C．插座金属片间短路了
D．插头插脚与插座金属片间有一处断路
6．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
A． 电风扇
B． 电热水壶
C． 扬声器
D． 滚筒洗衣机
二、填空题
7．如图所示是一个户外爱好者展示的取火“神器”，将口香糖的锡箔纸剥下来，做成两头宽、中间窄的形状，将其两端搭在电池的正负极上，过一会儿，锡箔纸中间部分燃烧起来。这是因为锡箔纸是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），使电源发生了短路现象；锡箔纸在中间狭窄的地方开始燃烧的原因是：根据焦耳定律，在电流相同时，中间狭窄部分的电阻较　 　（选填“大”或“小”），相同时间内产生的热量较多。
8．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　 　 。
9．如图所示为小王家电能表，若只让一个标有“220V 400W”的电热器正常工作3min，产生的热量是　 　J，可观察到电能表的转盘转过　 　转。
10．一台电动机正常工作时，其两端的电压为220V，通过的电流为10A。若此电动机线圈的电阻为，那么这台电动机正常工作2min线圈产生的热量是　 　J。
11．1643年6月，意大利科学家托里拆利最早通过实验测量出了　 　的值。1840年，英国物理学家　 　最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。
12．电视机屏幕容易沾上灰尘，是由于带电的物体具有　 　轻小物体的性质；保险丝在电流过大时会熔断，因为在相同时间内，通过保险丝的电流越大，电流产生的　 　越多。
三、科普阅读题
13．阅读短文，回答问题：
如图甲是一款电热水壶，图乙、丙分别为电热水壶手柄上的蒸汽开关断开和闭合时的示意图，其中左端是感温双层金属片（电路部分未画出，内部装有温控器）。
当电热水壶将水烧开时会自动切断电源，为了安全，加以多重保护。第一重：蒸汽开关，利用水沸腾时产生的水蒸气使图中蒸汽感温元件的双层金属片变形而向上弯曲，手柄开关会在弹簧的作用下向上运动，使水壶断电，断电后不会自动闭合再加热，第二重：干烧保护开关，若蒸汽开关未动作，在水烧干时，另一温控上的双层金属片所控制的开关会动作，使水壶断电；第三章，若以上均失去作用，随着温度升高，温控器内一塑料推杆将会熔化。使水壶断电。
请你解答下列问题：
(1)第一重的蒸汽开关　 　（选填“断开”或“闭合”）时，开关上的弹簧具有的弹性势能大；双层金属片上层的受热膨胀程度应该比下层的　 　；
(2)在第二重保护时，通常情况下干烧保护的双层金属片控制的温度应设计为　 　（选填“小于”、“等于”或“大于”）100℃；在第三重保护时，塑料推杆熔化过程中的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
(3)三重保护的开关应该　 　（选填“串联”或“并联”）接在电路中。
四、计算题
14．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R1＝8Ω，R2＝12Ω，闭合S和S1，断开S2时，小灯泡正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）闭合S和S1，断开S2时，通电10s定值电阻R2产生的热量；
（3）闭合S和S2，断开S1，定值电阻R1的电功率。
15．如图1所示是一种电热水龙头和它的电路简图2．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题：
（1）试通过计算流出水为温水时的电阻，说明此时S接触哪两个触点；
（2）试计算流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能；
（3）若该水龙头1min能放出约1kg的水，加热过程中不计热损失，试计算流出水为温水时，水升高的温度。
五、综合题
16．如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．
（1）水吸收的热量是多少？〔c水=4.2×103J/（kg ℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）
17．图甲为电子自动保温电饭锅简化后的电气原理图，R1是锅底发热板的电阻，R2是锅身和锅盖的发热器的电阻，S是温控开关，能在触点a和b间切换工作状态，实现电饭锅加热和保温。在某次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能W与工作时间t的关系如图乙所示。
（1）据图甲可知，温控开关S与触点　 　接触时，电阻　 　通电，电饭锅加热；温控开关S与触点　 　接触时，电阻　 　通电，电饭锅保温；
（2）据图乙可知，电饭锅的加热功率为　 　W，电饭锅的保温功率为　 　W；
（3）求电阻R1和R2的阻值。
18．CFXR型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝，当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温档时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R0的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功及电功的实质；电功率；电流的热效应
2．【答案】D
【知识点】焦耳定律
3．【答案】C
【知识点】焦耳定律
4．【答案】D
【知识点】电流的热效应
5．【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
6．【答案】B
【知识点】电流的热效应
7．【答案】导体；大
【知识点】导体与绝缘体；焦耳定律的应用
8．【答案】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）
【知识点】电流的热效应
9．【答案】72000；50
【知识点】电能表参数的理解；电功与热量的综合计算
10．【答案】
【知识点】焦耳定律的应用
11．【答案】（一标准）大气压；焦耳
【知识点】大气压强的测量方法；焦耳定律
12．【答案】吸引；热量
【知识点】物体带电情况的判断；电流的热效应
13．【答案】闭合；小；大于；增大；串联
【知识点】势能大小的比较；串联电路和并联电路的辨别；电功与热量的综合计算
14．【答案】（1）12V；（2）30J；（3）2.88W
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
15．【答案】解：（1）P温=2.2kW=2200W由P=可得流出水为温水时的电流：I===10A；由I=可得流出水为温水时的电阻：R1===22Ω；当s接2、3触头时，R1R2同时接入电路且并联，所以此时总电阻最小，电路中电流最大，出热水，所以出温水时是单独使用R1，所以R1=22Ω，故出温水时s接1、2两个触点；（2）1min=60s根据P=可得流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能：W=Pt=2200W×60s=132000J；（3）因为不计热损失，所以水吸收的热量Q=W=132000J由Q=cm△t得水升高的温度：△t==≈31.4℃。答：（1）流出水为温水时的电阻为22Ω，出温水时s接1、2两个触点；（2）流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能132000J；（3）流出水为温水时，水升高的温度31.4℃。
【知识点】电功与热量的综合计算
16．【答案】（1）解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；
答：水吸收的热量是5.04×105J．
（2）解：（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P额=1500W
由题知W=Pt=Q吸=5.04×105J所以t===336s=5.6min；
答：若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热5.6min．
（3）解：电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，原因可能是：
①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收，
②电热水壶实际工作电压小于额定电压．
【知识点】电功与热量的综合计算
17．【答案】（1）a；R1；b；R1、R2
（2）800；80
（3）根据可得，的阻值
由
得
【知识点】电功与热量的综合计算
18．【答案】（1）解：由于两端电压一定，由P=UI=U = 知，R小时功率大．因此，S应接2触点时，电饭煲在高温烧煮．
（2）解：由题意高温烧煮时功率为1100W得：P0=UI= 即R0= ；
（3）解：由焖饭时电路总功率为22W，得P1=UI1则：I1= = =0.1A
焖饭10min电热丝R0产生的热量：Q=I12R0t=（0.1A）2×44Ω×10×60s=264J．
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
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