人教版九年级物理《焦耳定律及其应用》专题练习（word版附答案）

《焦耳定律及其应用》专题练习
1、 选择题
1. （广州）如图8所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图所示的水温与时间的图线，则 （ ）
A.乙中温度计的示数为32 ℃
B.加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同
C.吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯多
D.甲杯的水加热2 min与乙杯的水加热3 min吸收的热量相同

2. （南充）已知一台直流电动机两端的电压为6 V，通过电动机的电流为2 A，线圈的电阻为0.5 Ω，则在1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为 （　）
A．720 J，120 J B．720 J，720 J C．720 J，600 J D．600 J，120 J
3. （孝感）如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热），下列说法正确的是 ( )

A．两容器中电阻产生的热量相同
B．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温
度变化量的四倍
4. (北京)如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是 （ ）

5.（淮安）下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是 （　　）

6. （遂宁）如图所示是市售的一种智能电压力锅，它的智能化主要体现在：当锅内压强过大或温度过高时，发热器R都会停止工作。压强过大时开关S1自动断开，温度过高时开关S2自动断开。下列四幅图中，能正确表示这一智能化的是 （　　）

A． B．
C． D．
7. (嘉兴)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是 （　　）


8. （青岛）通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是 （　　）
A．66 Ω B．6600 Ω C．110 Ω D．220 Ω
9. (北京朝阳)如图所示，下列电器设备工作时，主要利用电流热效应进行工作的是（ ）

10. （扬州）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是 （　　）
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝热皮隔热
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
11. （南宁）电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热，这主要是因为 （ ）
A．通过导线的电流大于通过电炉丝的电流 B.导线的电阻远大于电炉丝的电阻
C．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 D.导线的电阻远小于电炉丝的电阻
2、 填空简答题
1.（德阳）冬天，家里使用电烤火炉取暖时，电炉丝已经热得发红，而连接烤火炉的导线却不怎么热。请用所学物理知识解释这个现象。
2. （江西）如图所示，是探究焦耳定律的实验装置。已知R1
3. （襄阳）如图是“研宄电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸没在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，闭合开关，经过一段时间， 两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的：采用这种连接方式的目的是 。

4. （株洲）一个额定功率为1000 W的电热水壶装有1.5 kg初温为20 ℃的水。正常工作将水烧开（100 ℃）所用时间为9 min，则水吸收的热量为 J，该电热水壶的效率为 （计算结果保留两位小数）。已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。
5. （泰安）如图所示，电源电压保持6 V不变，电阻R1=10 Ω，R2=20 Ω，闭合开关S，通电30 s，则电阻R1产生的热量为 J。


6. （益阳）某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是 J。请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子： 。
7. （威海）标有“220 V 2000 W”的电热水器容量50 L，当电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量是 J。若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高l℃需加热的时间是 min。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃ )，密度为1.0×103 kg/m3]
8. (苏州)如图所示，电源电压保持不变，R 1 = 5 Ω，闭合开关S，开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的，则R 1 = Ω；若电源电压为3 V，当开关S0拨至b 时，R1在l min 内产生的热量是 J。

9. （邵阳）李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A电流时，30 s内产生的热量是　　　　　　J。
10. (龙东)电热毯（俗称“电褥子”）是根据电流的_______效应制成的。小亮家的电热毯通电后指示灯不亮，小亮检修时发现是电热丝断了，他把电热丝的两个断头连接起来，他发现连接处比别处更热，这是为什么？
四、实验探究题
1. （宜昌）采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

（1）如图所示是探究电流产生的热量跟__________的关系，通电一段时间______（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。
（2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，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，一段时间后电阻丝产生的热量_________（选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多。
2. （绍兴）如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）。瓶中的电阻采用金属丝。

(1)完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小。
(2)实验中，通过观察 来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验。为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与 进行对比。
长1 m、横截面积1 mm2的几种材料的电阻（20 ℃时）[来源:Zxxk.Com]

(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是_______（允许改变元件位置、更换元件等。只要求写出一种）。
3. (衢州)为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分期为5 Ω和10 Ω。

【实验步骤】
①连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至　 　端（填字母），分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置；②闭合开关，通电t0时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置；③比较发现10 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。
【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量　 　。
【交流反思】
方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面将回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论。
方案二：用图乙所示装置替换图甲中对应装置（图乙中两个烧瓶规格相同容积都为500 mL），按小柯的实验步骤①②进行实验，得出结论。 [来源:学科网]
以上两种方案，你认为可行的有　 　。
5、 计算题
1. （南京）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1 = 44 Ω，R2 = 2156 Ω。

（1）开关S置于 （选填“1”或“2”）挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？
（2）保温焖饭时电路中电流是多少？10 min产生的热量是多少？
（3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10 %，请通过计算具体说明改进措施。

2. （泸州）电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤。某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点，用电压为3 V的电源U、阻值为10 Ω的电阻R、理想电压表及其它元件制作了如图所示的简易电子秤。其中轻质托盘和弹簧的质量不计。当托盘中所称质量变化时，与电阻R相连的滑片P平行地上下无摩擦滑动，电压表示数与被测物体的质量成正比。当电子秤处于待称状态时滑片P停在最上端a点，电压表示数为0，当被测物体为最大称量m=30 kg时，滑片P刚好处于最下端b点。问：

(1)当电子秤处 (?http:?/??/?www.zzstep.com" \o "中国教育出版网\?)于待称状态时，电路中的电流强度为多少?此状态下通电min在电阻R上产生的热量为多少?
(2)当电压表示数为U?=1.2 V时，被称量物体的质量m?为多少?[来#源%:@&中教网*]




参考答案：
1【答案】D
2【答案】A
3【答案】C
4【答案】C
5答案：D

6答案：B
7答案：B

8答案：C

9【答案】D

10【答案】C

11【答案】D

填空题
1答案：电炉在使用时，电炉丝和铜导线串联，通过它们的电流相等，通电时间t相同，
由Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，知电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的铜导线却不怎么发热的现象。
2【答案】= <
3【答案】温度计读数的变化 使通过的电流相等（或使通过的电和通电时间相等）
4【答案】5.04×105 93.33%
5【答案】12

6【答案】5400 电饭锅

7【答案】2.l×105 2

8【答案】10 12

　9【答案】3×104

10【答案】热
电热丝连接处横截面积变小，电阻变大，由焦耳定律可知，在电流、通电时间相同时，连接处产生的热量多

实验探究
1【答案】（1）电流 左瓶 （2）电阻 左瓶
2【答案】(1)接在滑动变阻器下面的B接线柱上
(2)玻璃管内液面上升的高度
(3)镍铬合金
(4)保持其他不变，改变滑动变阻器阻值（保持其他不变，更换不同电压的电源）进行相同时间的二次实验
3【答案】（1）B （2）越多 （3）方案二

计算题1【答案】（1）2
P高温 ===1100 W 。
（2）I === 0.1 A，
Q = W = UIt = 220 V×0.1 A×600 s = 1.32×104 J 。
（3）P保温 = UI = 220 V×0.1 A = 22 W，
R总′ ===2000 Ω，
R2′ = R总′ – R1 = 2000 Ω – 44 Ω = 1956 Ω，
将R2换成阻值为1956 Ω的电阻。
2【答案】