教科版九年级物理上册同步练习6.3焦耳定律(word版，含答案解析）

教科版九年级物理上册6.3焦耳定律
一、单项选择题（共15小题；共30分）
1.
如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，
形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是
?
A.
该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.
通电一段时间后，左侧
形管中液面的高度差比右侧的大
C.
该实验装置是利用
形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D.
将左边容器中的电阻丝换成
的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
2.
在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是
?
A.
通过它们的电流和通电时间
B.
通过它们的电流和它们的电阻
C.
通过它们的电流和加在两端的电压
D.
通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
3.
下列事例，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
4.
下列用电器中，利用电流热效应工作的是
?
A.
电视机
B.
电脑
C.
电饭锅
D.
冰箱
5.
如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为
，，在它们表面涂上厚度一样的蜡。现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到
?
A.
上的蜡熔化得快
B.
上的蜡熔化得快
C.
、
上的蜡熔化得一样快
D.
无法比较
6.
小明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关：在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放置一根电阻丝，且
大于
，通电一段时间后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高。该现象能够说明电流产生的热量与下列哪些因素有关
?
A.
电流
B.
通电时间
C.
电阻
D.
电荷
7.
在如图所示的各种家用电器中，利用电流热效应工作的是
?
A.
B.
C.
D.
8.
下列装置中，不是利用大气压强工作的是
?
A.
电热水壶
B.
脱排油烟机
C.
吸盘挂钩
D.
吸尘器
9.
甲、乙两个电热器的电阻之比为
，通电相同时间产生的热量之比为
，则通过甲、乙的电流之比为
?
A.
B.
C.
D.
10.
下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是
?
A.
电热水器
B.
平板电脑
C.
电视机
D.
电风扇
11.
如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
?
A.
B.
C.
D.
12.
下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是
?
A.
电风扇
B.
电水壶
C.
电视机
D.
微波炉
13.
如图所示是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝
、
串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气。通电前，
、
两
形管内的液面相平。接通电源一分钟后，通过
、
的电流分别为
、
，则
?
A.
，
管中的液面较高
B.
，
管中的液面较低
C.
，
管中的液面较高
D.
，
管中的液面较低
14.
如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡
和电阻
接入电路中，只闭合开关
时，小灯泡
的实际功率为
。图乙是小灯泡
和电阻
的
图象。下列说法中正确的是
?
A.
只闭合开关
时，
的电阻为
B.
再闭合开关
后，电路总功率为
C.
再闭合开关
后，电流表示数增加
D.
再闭合开关
后，在
内电阻
产生的热量是
15.
如图是某同学研究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙丙为三只规格相同的烧瓶，其中装有质量、初温都相同的煤油，烧瓶中电阻丝的阻值
。下列说法正确的是
?
A.
烧瓶内装的煤油是导体，才能导电
B.
用温度计升高的温度来反映导体产生热量的多少，这种方法是控制变量法
C.
只闭合开关
，该实验电路可探究导体产生的热量与电流的关系
D.
同时闭合
和
，通电一段时间以后，丙瓶内煤油的温度升的最高
二、填空题（共5小题；共15分）
16.
电流通过导体时，导体都要发热，这种现象叫做
?，如
?、
?、电暖器等都是利用这种效应工作的。
17.
如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置，在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油，
、
采用如图连接方式的目的是
?。闭合开关一段时间后，乙瓶中温度计的示数较高，由此说明通电导体产生的热量与
?有关。小华用相同装置（煤油质量也相等）同时进行实验，细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中，小华这一组的煤油升温比小明的快，比较发现：小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小，根据这一现象，小红
?（选填“能”或“不能”）初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
18.
如表是某电热水壶铭牌上的部分信息。该电热水壶在额定电压下工作
，消耗的电能是
?
；它是利用电流的
?效应工作的。
19.
如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间的连接方式是
?联的，它上面闪烁的指示灯是具有
?性的发光二极管，侧面的条状小孔是为了防止
?对它造成的危害。
20.
小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系。当电路正常工作且通电时间一定时，电阻
?产生的热量多；若通过
的电流为
，通电时间为
时，阻值为
的电阻
产生的热量为
?
。
三、简答题（共2小题；共22分）
21.
电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。
（）列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；
（）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。
22.
因为忙于中考复习，小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了，进入潮湿的夏季后，爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电。请你解释这样做的道理。
四、计算题（共3小题；共33分）
23.
一只额定功率是
的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量?
24.
如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器
的最大阻值为
，小灯泡
上标有“”字样（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
（1）滑片移至最右端，闭合开关后，电流表的示数为
，小灯泡的功率为
，求电源电压。
（2）将滑片移至某一位罝时，电压表的示数为
，此时小灯泡正常发光，求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。
（3）若把小灯泡换成一个定值电阻
，假设电流流过电阻
产生的热量为
、转化的电能为
、做的功为
，请写出这三个物理量的大小关系。
25.
图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显.双金属片触点
与弹性钢片上的触点
原来是相通的，通电后，指示灯
亮（
为限流电阻），发热板发热，使金属底板温度升高.当温度升高到设定温度时，
、
触点分离，电路断开，底板的温度不在升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状，
、
触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控温的目的.
（1）该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的?
（2）不同织物需要不同的熨烫温度，若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮?
（3）若指示灯
采用“”的小灯泡，那么限流电阻
多大才能使小灯泡正常工作?
（4）发热板的额定功率为
，则发热板的电阻多大?若要使金属底板的温度由
升高到
至少需要多长时间?（金属底板的质量为
，比热容为
，不计热量损失）
答案
第一部分
1.
B
2.
A
3.
D
【解析】用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；
电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。
4.
C
5.
B
6.
C
7.
D
8.
A
9.
C
10.
A
11.
B
12.
B
13.
D
【解析】本题考查探究影响电流通过导体产生热量多少的因素，难度中等。由公式
可知，电流通过导体产生的热量与电流大小的平方、通电时间及电阻大小成正比。图中，
、
串联，电流相等，，故相同时间内电阻
产生的热量较多，密封容器内空气受热膨胀体积变大，压强变大，故
管液面较高，
管液面较低，所以正确答案选D。
14.
D
【解析】A．只闭合开关
时，电路为小灯泡
的简单电路，此时小灯泡
的实际功率为
，由图象可知，当
时，，其实际功率为：，则电源的电压
，由
可得，小灯泡
的电阻：，故A错误；
B．再闭合
后，
与
并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，
两端的电压也为
，由图象可知，此时通过
的电流为
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流为：，电路总功率：，故B错误；
C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，再闭合开关
后，通过
的电流不变，则电流表示数的增加量即为通过
的电流，其大小为
，故C错误；
D．再闭合开关
后，在
内电阻
产生的热量：，故D正确。
故选：D。
15.
D
第二部分
16.
电流的热效应；电炉；电热毯
17.
控制电流和通电时间相同；电阻；能
【解析】由图可知，两电阻串联，目的是控制
和
中的电流相同，而且还可以控制通电时间相同；
乙瓶中温度计的示数较高，可知在电流与通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；说明通电导体产生的热量与电阻的大小有关；
由题意可知，小华和小明用相同的装置做实验，可知加热的电阻阻值相同；但小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小，由欧姆定律可知，小华做实验时电路中的电流较大，此时小华这一组的煤油升温比小明的快，说明在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越大，即小红可以初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
18.
；热
19.
并；单向导电；电热
20.
；
第三部分
21.
（）利用电流热效应的实例：电暖气、电烙铁、电热毯等。
（）防止电热的方法多种多样，例如电动机利用翼状散热片增大散热面积，计算机内的小风扇把热空气驱散。
22.
见解析
【解析】在潮湿的夏季，长时间不用的电脑主机元件会附着上水汽，容易腐蚀损害电子元件，同时容易引起漏电、电线短路等事故。而根据焦耳定律可知，给电脑通电后，电脑元件会发热，同时也会使附着在电子元件上的水汽温度升高，蒸发加快，使电子元件变得干燥；因此，给电脑通电可以较快的去除电脑主机元件上附着的水汽，延长电脑使用寿命。
第四部分
23.
【解析】提示：由
得：。
24.
（1）
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
滑片移至最右端，闭合开关后，滑动变阻器的电阻全部连入电路，
根据
可得滑动变阻器两端的电压：，
根据
可得灯泡两端的电压：，
则电源电压：。
??????（2）
；
【解析】将滑片移至某一位置时，由于小灯泡正常发光，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
灯泡的额定电压：；
根据
可得灯泡正常发光时电流：，
电路的总功率：。
??????（3）
【解析】若把小灯泡换成一个定值电阻
，根据电阻的热效应可知：通过电阻的电流所做的功都用于产生热量。则：；
由于通过电阻的电流所做多少功，电阻就需要消耗多少电能，则：；
所以：。
25.
（1）
金属热胀冷缩
【解析】由题意可知，铜片和铁片受热膨胀不同，双金属片发生弯曲，达到温控开关控制电路的目的，利用的是金属热胀冷缩的物理知识制成的。
??????（2）
要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
【解析】需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性钢片下移，使双金属片稍向下弯曲，这时使触点断开双金属片向下弯曲程度要大一些，温度要更高一些。
??????（3）
【解析】灯泡正常发光时的电压
因串联电路中各处的电流相等
所以，由
可得，小灯泡支路的电流：
因串联电路中总电压等于各分电压之和
所以，限流电阻两端的电压：
由
可得，限流电阻
的阻值：
。
??????（4）
；
【解析】由
可得，发热板的电阻：
金属板吸收的热量：
不计热量损失，由
可得，需要的加热时间：
。
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