人教版九年级物理全一册同步练习：第十八章 第4节　焦耳定律(word含答案)

第4节　焦耳定律
题组1　电流的热效应
1．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)
A．电风扇
B．电视机
C．电热水壶
D．电冰箱
2．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．小明的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
3．将规格都是“220
V　180
W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则产生热量最多的用电器是(　　)
A．电冰箱
B．电脑
C．电热毯
D．三者一样多
题组2　影响电流产生热量的因素
4．如图1所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是(　　)
图1
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
5．如图2甲所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
图2
(1)图甲是探究在通电时间相同和________相同的情况下，导体产生的热量与________大小是否有关的装置。
(2)实验中通过观察__________________________的变化反映密闭空气温度的变化。
(3)如图乙所示，电流表的示数为________A，在这种情况下，右侧容器中的定值电阻在10
s内产生的热量是________J。
(4)该实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是_________________________________________________。
6．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图3所示的电路和实验器材，其中R1＞R2。
图3
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整。
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制______________；电阻丝放出热量的多少是通过____________________________来进行判断的。
(3)闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1________(选填“大于”“等于”或“小于”)Δt2。
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1(或R2)加热的煤油，温度升高量Δt1′(或Δt2′)________(选填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或2Δt2)，该实验说明电流产生的热量与电流________正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是__________________________________。
题组3　焦耳定律的实际应用
7．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，主要是因为(　　)
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
8．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来，连接处电阻比别处要________(选填“大”或“小”)，在相等时间内，导线连接处发热比别处更________(选填“多”或“少”)。
题组4　电热的计算
9．某阻值为4
Ω的定值电阻，通过的电流为0.5
A，则1
min内产生的热量是(　　)
A．2
J
B．30
J
C．60
J
D．120
J
10．通过110
Ω电阻丝的电流是2
A，产生8800
J的热量需要通电________s，这段时间内电流做的功是________。
11．一根电炉丝断了，去掉后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为________。
12．近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就，用超导电缆输电，可大大降低能量损耗，有一段输电线路，输电电流为200
A，输电线路的电阻为0.5
Ω，则该段电路的发热功率为________W；若以超导电缆替代该线路输电1
h，可节约电能________kW·h。
13．从产品说明书得知，一台“6
V　3
W”的迷你型小风扇，电动机线圈电阻为0.1
Ω。则小风扇正常工作1
min消耗的电能为______J；电动机线圈1
min内产生的热量为________J。
14．如图4所示电路中，电源电压恒为9
V，灯泡L的规格为“6
V　3
W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：
(1)电阻R的阻值。
(2)电路工作5
min灯泡消耗的电能及电阻R产生的热量。
图4
15．如图5所示的电路中，电源电压为3
V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6
V　3
W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25
A。求：(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)小灯泡的电阻。
(2)小灯泡的实际功率。
(3)通电1
min，电阻R产生的热量。
图5
16．某同学在同一根电炉丝上截取长短不同的甲、乙两段，按照如图6所示的方案来探究“在电流、通电时间相同的条件下，电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”。
图6
(1)他的猜想是：乙电炉丝上的火柴先燃烧。他猜想的理论根据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在实验方案中，把两根电阻丝串联的目的是
________________________________________________________________________。
(3)经过反复几次实验发现：两根火柴几乎是同时燃烧起来。实验结果与猜想之间存在差异的原因是什么？怎样改进实验方案？
答案
1．C　2．D　3．C　4．D　
5．(1)电流　电阻
(2)U形管两侧液面高度差　(3)2　200
(4)透明容器密闭性不好(透明容器漏气或与该U形管相连接的容器中的电阻丝短路)
6．(1)如图所示
(2)电流相等　温度计的示数变化　
(3)大于
(4)大于　不成
(5)有热量损失
7．C　
8．大　多
9．C　
10．20　8800
J　
11．5∶4
　
12．20000　20　
13．180　1.5
14.
(1)由电路图知，L与R串联，电压表测灯泡两端的电压，
闭合开关，灯泡正常发光，此时电路中电流：I＝IR＝IL＝＝＝0.5
A。
电阻R两端电压：UR＝U－UL＝9
V－6
V＝3
V，
由欧姆定律得，电阻R的阻值：
R＝＝＝6
Ω。
(2)由P＝可得，灯泡工作5
min消耗的电能：W＝P额t＝3
W×5×60
s＝900
J；
电阻R工作5
min产生的热量：Q＝IR2Rt＝(0.5
A)2×6
Ω×5×60
s＝450
J。
15．由电路图可知，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。
(1)由P＝UI＝可得，小灯泡的电阻：RL＝＝＝12
Ω。
(2)小灯泡的实际功率：PL实＝＝＝0.75
W。
(3)电路的总功率：P＝UI＝3
V×1.25
A＝3.75
W，
因为电路的总功率等于各用电器的电功率之和，
所以，电阻R的电功率：PR＝P－PL实＝3.75
W－0.75
W＝3
W，
通电1
min，电阻R产生的热量：
QR＝WR＝PRt＝3
W×60
s＝180
J。
16．(1)在电流、通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多
(2)保证电流和通电时间相同
(3)存在差异的原因：该实验研究的是甲整段电阻丝与乙整段电阻丝产生的热量，而火柴反映的是与火柴头接触的一小部分的电阻丝产生的热量；
改进方法：将两段电阻丝分别浸在等质量的煤油中，用煤油温度变化的大小来反映各自产生热量的多少。