人教版九年级物理 第十八章电功率 18.4焦耳定律 课后练习（word版,含答案）

人教版九年级物理
第十八章电功率
18.4焦耳定律
课后练习
一、单选题
1．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为(
)
A．UI
B．I2R
C．UI–I2R
D．UI
+
I2R
2．有两根电热丝R1
和R2
，其大小关系是R1:R2=3:1，若单独用R1
对一壶水加热，则所需时间为t0
．若将这两根电热丝并联连入电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热损失）（
）
A．
B．
C．
D．
3．一台电动机的额定电压是220V，其电阻是2Ω．正常工作时，通过的电流为5A，忽略各种摩擦，则电动机正常工作时将电能转化为机械能的效率约为（
）
A．100%
B．95%
C．90%
D．80%
4．两用电器电阻之比是R1：R2=3：2，通过它们的电流之比是I1：I2=1：2，则它们的发热功率之比是（
）
A．3：4
B．4：3
C．3：8
D．8：3
5．下列说法正确的是（
）
A．镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
B．当电阻阻值增大时，它的发热功率也增大
C．不论两个电阻丝怎样连接，在相同的时间内总是电阻大的放出的热量多
D．若用电器把电能全部转化为热，则成立。
6．两根相同的电阻丝，将它们串联或并联接入电压相同的电源上，电路中产生相等的热量所需的时间分别为t串和t并
，
则t串：t并等于（　　）
A．1：4????????????????????????????????????
B．4：1????????????????????????????????????
C．1：2????????????????????????????????????
D．2：1
7．某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为t1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为t2．若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则
(
)
A．t＝t1＋t2
B．＝＋
C．t>t1
D．t＞t2
8．对某段导体，以下说法正确的是（
）
A．导体两端的电压越高则导体的电阻越大
B．导体两端的电压越高则导体中电流越大
C．导体的电阻越大导体产生热量越多
D．导体中没有电流，导体中自由电荷就不会发生定向运动
二、填空题
9．如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V
40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V
40W”字样，当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是________
J；当
开关S断开时，电烙铁的实际功率是________
W；开关S断开后，整个电路工作________
h消耗1kW?h电能．
10．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为________
W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是________
．
11．在如图所示的电路里，R1=2Ω，R3=6Ω，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V，那么，电阻R2=__________Ω，通电10s，电阻R2产生的热量为___________J．
12．如右图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S
,
开关S0拨至b时，电压表示数是拨至时的三分之一，则R2=_______
Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在1
min内产生的热量是________J．
13．电热器是利用电流的_____来工作的．某发热元件的阻值为420Ω，通过的电流为1A，通电10min产生的热量是_____J，这些热量能使2kg的冷水温度升高_____℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
14．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．
三、实验题
15．小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶
A
中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶
B
中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较
大．两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1）根据________法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等．
（2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是_______
．
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度
D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越________，产生的热量越多．
（4）小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A，B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，
当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．下列实验中也用到这种思想和方法的是_______
．
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
（5）有许多家用电器是根据焦耳定律设计的，请举两个例子．
①________；
②________．
16．如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，将四段电阻丝a
、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联.
(1)盒内封闭一定量的空气的优点是____，在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察____来比较的.
(2)图甲可探究电流产生的热量与__________的关系，图乙可探究电流产生的热量与__________的关系.
(3)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是___________________.
(4)物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法:一是_______________法，二是转换法.
17．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内注入煤油，安装一根电阻丝，并插入温度计，该实验通过比较________来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表）；
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越________；
（3）若要探究电流产生热量与阻值大小的关系，可选择乙图中________（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻________（选填“串联”或“并联”）；
（4）小明家的电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，小明依据上述实验结果，得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论，此结论是否正确？答：________（选填“正确”或“错误”）．
四、综合题
18．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行．梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数．
（1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？
（2）
一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？
（3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启．利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的．请完成图中的电路连接．
（4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟，
将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量?电动机的效率是多少？
19．阅读短文，回答问题
空调热水器
空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作煤质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重
新变成液态，达到给水加热的目的．空调热水器和燃气热水器的能量更高．
热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标．热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．
（1）水箱中水的温度升高，是通过________方式增加了水的内能．
（2）空调热水器工作时产生的热量________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能．
（3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是（____）
A．工作媒质在冷凝器中不断吸热
B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量
D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
（4）A
型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为________J，其能效比为________．
（5）若
B
型热水器的能效比为
4.2，则它的热水产出度为________L/h．
20．图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能．
R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围．已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响．
（1）开关与触点1连通时，热水器处于_______状态；与触点2连通时，处于______状态．（填“加热”或“保温”）
（2）R1=______Ω，R2=_______Ω．
（3）在使用过程中，若热水器10min消耗电能1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间_________．
【参考答案】
1．C
2．A
3．B
4．C
5．D
6．B
7．B
8．BD
9．24001050
10．0.6
1：2
11．4
10
12．10
12
13．热效应
252
000
30
14．1.2×104
90.9%
15．控制变量D大B电饭锅电烙铁
16．空气受热容易膨胀便于实验观察两个U形管中液面的高度差电阻电流使电阻c、d中的电流不相等控制变量
17．温度计示数变化大小
多
B
串联
错误
18．（1）2000s；
（2）略
（3）；（4）略
19．热传递大于D1.26×1073.5240
20．加热
保温
121
363
加热200s，保温400s