人教版 九年级 全一册 18.4 焦耳定律 同步练习（带答案）

焦耳定律同步练习
一、单选题
以下实例中，不属于利用电热的是
A.
用电饭锅煮饭
B.
用电熨斗熨衣服
C.
用电烙铁焊接
D.
在电视机外壳上开散热窗
一幢楼的用电器全部使用时，电路中消耗的电功率是P，串联在干路里的保险丝每分钟产生的热量是Q，若只用部分用电器时，电路中消耗的电功率变成，这时保险丝每分钟产生的热量是
A.
B.
C.
Q
D.
2Q
将规格都是“”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是
A.
三个用电器产生的热量相同
B.
电风扇产生的热量最多
C.
电烙铁产生的热量最多
D.
电视机产生的热量最多
如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为、的电阻丝，分别按下图的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源。通电相同时间后，水温的大小关系是???
A.
B.
C.
D.
丁
用如图的装置探究“影响电流热效应的因素”，电阻丝和分别密封在两只完全相同的烧瓶中，瓶中装有质量相等的煤油．下列说法正确的是???
A.
该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B.
闭合开关后，装电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C.
实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.
将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容
如图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，A、B两U形管内的液面相平如图所示接通电源一分钟后，通过、的电流分别为、，则下列说法正确的是
A.
，A管中的液面较高
B.
，A管中的液面较低
C.
，A管中的液面较高
D.
，A管中的液面较低
如图所示的电器中，利用电热工作的是
A.
B.
C.
D.
下列措施中，属于利用电流热效应的是
A.
电视机的后盖有很多孔
B.
电饭锅的发热板装在底部
C.
与空调器相连的导线很粗
D.
电脑的主机中安装微型风扇
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.
D.
前面三个都可以
如图所示电路中，电源电压为，、是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为，忽略温度对灯丝电阻的影响，则
A.
两端的电压为
B.
两端的电压为3
V
C.
相同的时间内，与的灯丝电热之比为1：2
D.
通过与的电流之比为1：2
以下说法正确的是
A.
焦耳定律反映了电能转化为内能的规律
B.
电热器、变阻器都是根据电流的热效应制成的
C.
功率大的用电器一定比功率小的用电器做的功多
D.
两个灯泡串联使用时，电阻小的灯泡产生的热量多
有阻值分别为、的两根电阻丝、，把它们按如图所示的连接方式连接成电路，先后接入同一电源，则在相等时间内放出热量最少的是
A.
B.
C.
D.
将规格都是“”的电冰箱、电脑和电烙铁，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是
A.
电冰箱产生的热量最多
B.
电脑产生的热量最多
C.
电烙铁产生的热量最多
D.
三者产生的热量一样多
二、填空题
1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到负时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻_____，利用超导材料可以制成______。选填“电阻丝”、“输电线”或“白炽灯”
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为，线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则_____J，_____J。
市场上有的劣质插线板，经检查发现劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请银据焦耳定律解释使用这种插线板存在什么样的安全隐患？______
家用电风扇的电动机线圈电阻为，正常工作时，通过的电流为2A，通电10分钟，电风扇消耗的电能为______J，线圈产生的热量为______J。
电阻、的电流随电压变化图象如图所示。则电阻的阻值为______；若把它们串联在12V的电路中，则通过的电流是______
A，电阻通电5秒放出的热量是______J。
三、实验探究题
物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示请你回答下列问题：
?
在实验中，密闭容器内的空气质量应该______选填“相等”或“不相等”，观察U开玻璃管中液面度差的目的是：______；
如图甲所示，密闭容器内的电阻分别为和，实验探究的是电流通过导体产生的热量______的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是______；
如图乙所示，密闭容器内的电阻均为，另有一个电阻在容器外部，与其中一个容器内的电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与______的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是______．
某同学用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。
观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与______有关。
采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流的大小是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值为______的电阻丝。
正确选择电阻丝以后，将甲乙两图中的器材接在相同的电源两端，则c、d两个容器中电阻丝的电功率之比是______。
四、计算题
如图所示电路，电源两端的电压为6V且恒定不变，其中电阻当开关闭合后，电流表的示数为求：
电阻的阻值。
通电10秒钟电阻上产生的热量。
如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V3W”的字样灯丝的电阻不随温度变化而变化。当只闭合开关时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合和时，电流表的示数为。
求：
只闭合时，电流表的示数；
的阻值；
同时闭合和时，通电1min电路产生的总热量。
答案和解析
1.【答案】D
【解答】
电热既有有利的一面，也有有害的一面。
利用电热的例子：电饭锅煮饭；用电熨斗熨衣服；用电烙铁焊接；
防止电热危害的例子：电视机上的散热孔等。
故选D。
2.【答案】A
【解答】
由题知，电路中消耗的电功率变成，电源电压不变，根据可知，电流变为原来的，保险丝的电阻不变，根据可知，保险丝每分钟产生的热量变为原来的，原来保险丝每分钟产生的热量是Q，现在保险丝每分钟产生的热量是，故A正确，BCD错误。
故选A。
3.【答案】C
【解答】
因为，
所以三种用电器的实际功率：；
又因为，所以三种用电器消耗的电能相同；
由于电视机将大部分电能转化为光能和声能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，则产生热量最多的是电烙铁。故ABD错误，C正确。
故选C。
4.【答案】A
【解答】
由串并联电路特点可知，串联电路电阻越串越大，并联电路电阻越并越小；
由电路图及已知可知，，
四个电路电压相等，通电时间相等，可知，产生的热量关系为，由于水的质量和初温都相同，则水吸收的热量越多，水的温度最高，即；
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5.【答案】C
【解答】
A.由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B.由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于，故放出的热量多，温度计示数上升较快，故B错误；
C.通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，故C正确；
D.要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量加热时间相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替某一烧瓶中的煤油，而两瓶中电阻丝的阻值相同不同，相同的时间内吸收的热量加热时间不相等，从而无法比较煤油和水的比热容，故D错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】解：
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故AB不正确；
由可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，
密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高，故C不正确，D正确．
7.【答案】C
【解答】
A.电脑将电能转化为光能和声能，一部分能量转化为内能，故A错误；
B.风扇是利用电能转化为机械能工作的，一部分能量转化为内能，故B错误；
C.电熨斗工作时，把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故C正确；?
D.电冰箱主要是把电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
8.【答案】B
【解析】解：A、电视机的后盖有许多散热片，属于防止电热的危害，故A错误；
B、电饭锅的发热板利用的是电流的热效应，故B正确；
C、空调与导线是串联的，通过的电流及通电时间相同，导线很粗，电阻很小，由焦耳定律知，当电流和通电时间相同时，电阻小的产生的热量小，导线很粗属于防止电热的危害，故C错误；
D、电脑主机箱里的小风扇是放出电热造成的危害，属于防止电热的危害，故D错误；
9.【答案】C
【解答】
解：电功的计算公式：是用来计算用电器消耗电能的；
焦耳定律公式：是用来计算电流产生热量的；
电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用来计算。
用电器如果将电能只转化为内能，则是通用的，故ABD错误，C正确。
故选C。
10.【答案】C
【解析】解：
由电路图可知，当开关S闭合时，两灯泡串联，电压表测两端的电压，则两端的电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压：，故AB错误；
D.因串联电路中各处的电流相等，所以通过与的电流之比为1：1，故D错误；
C.由可得，与的灯丝电阻之比：，由可得，相同的时间内，与的灯丝电热之比，故C正确。
11.【答案】A
【解析】解：A、焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体电阻的大小及通电时间成正比，反映的是电流产生热量时的规律，故A正确；
B、变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的，不是电流的热效应，故B错；
C、功率大的用电器，说明做功快，但不一定做功多，故C错；
D、两个灯泡串联，通过的电流相等，通电时间相等，由焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻成正比，故D错误。
12.【答案】C
【解析】解：
串联电路中电阻等于各分电阻之和，总电阻比任何一个分电阻都大，
并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，总电阻比任何一个分电阻都小，
所以，，
根据可知，当电压和通电时间相等时，两电阻串联时电路中的总电阻最大，放出的热量最少。
13.【答案】C
【解答】
因为接在家庭电路中，，
所以三种用电器的实际功率：；
又因为，用电器工作时间t相等，
所以三种用电器消耗的电能相同，
电冰箱电工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电脑工作时，主要将电能转化为光能和声能，
电烙铁工作时电热丝产生热量，几乎把电能全部转化为热量，所以产生热量最多的是电烙铁，故C正确。
故选C。
14.【答案】0；输电线
【解析】解：在超导状态下，导体的电阻，如果利用超导线进行远距离输电，根据焦耳定律可知导线不会发热，因此利用超导材料可以制成输电线。
故答案为：0；输电线。
超导现象是指当温度降到某一值时，导体的电阻会完全消失，即为零电阻；
由于超导体的电阻为零，电流流过超导体时，导体不会发热，不会由于焦耳热而损失电能，只要不是靠电流的热效应工作的用电器，都可以用超导体制作。
本题考查了超导体的应用，是一道基础题，凡是不利用电流热效应的用电器、电路元件，都可以用超导体制作。
15.【答案】；200。
【解答】
根据，
产生热量。
故答案是：；200。
16.【答案】在材料和长度一定时，伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品的细，说明横截面积越小，电阻越大；根据，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多，易发生火灾。
17.【答案】?
【解析】解：
家用电风扇正常工作时的电压，电流，通电时间，
则电风扇消耗的电能：。
通过线圈电流，线圈电阻，通电时间，
线圈产生的电热：。
故答案是：；。
18.【答案】40?
?
8
【解析】解：用电器的额定电压为6V时，对应的电流为，
由得：电阻，
用电器的电压为6V时，对应的电流为，
由得：电阻，
当定值电阻和串联在12V的电路中，电路中的总电阻为：，
则根据串联电路中电流处处相等的特点可知：
，
所以，电阻通电5秒放出的热量为：。
故答案为：40；；8。
从图可知，定值电阻和串联在12V的电路中，可利用公式计算出电流，根据串联电路电阻的特点可知电通过的电流，又知道通电时间，可利用公式计算电阻产生的热量。
本题考查了串联电路电流和电阻的特点，并可以利用焦耳定律计算导体产生的热量，在计算过程中要注意单位的换算。
19.【答案】相等；反映产生的热量
与电阻；在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多
电流；在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多
【解答】
为了便于利用控制变量法和转换法对各个猜想进行探究，在实验前，应该使U形管中的左右两管液面相平，即两边产生的压强相等，这样应在容器内封闭质量相等的空气；实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，反映产生的热量。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
图甲中，密闭容器内的电阻分别为和，电阻串联，通电时间和电流相同，电阻不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
由实验现象可得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
图乙中，电阻相同，通电时间相同，电流不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是：在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。
故答案为：相等；反映产生的热量；与电阻；在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；电流；在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。
20.【答案】电阻?
5?
16：9
【解析】解：
左图中两电阻丝串联，其阻值是不同的，在通电时间相等、电流相同时，的电阻大，B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关；
探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，应控制电阻、通电时间相同，而电流不同，故右边透明容器中应该选用阻值为的电阻丝；
由图可知，乙图中右侧两个电阻并联后再与左侧电阻串联；则，解得；
根据串联电路的分压规律可知，cd的电压之比为：U：：：3；
则：c、d两个容器中电阻丝的电功率之比：9。
由于右侧的两个电阻相同，通过的电流相同；根据串并联电路的电流规律可知，通过c的电流是d的电流的2倍，
故答案为：电阻；；：。
21.【答案】解：由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流。
由可得，电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻的阻值：
；
通电10秒钟电阻上产生的热量：
。
答：电阻的阻值为；
通电10秒钟电阻上产生的热量为10J。
22.【答案】解：
当只闭合开关时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压，
由可得，电流表的示数：
；
当同时闭合和时，灯泡L与灯泡并联，电流表测干路电流，
由可得，电路的总电阻和灯泡的电阻分别为：
，，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，，即，
解得：；
同时闭合和时，通电1min电路产生的总热量：
。
答：只闭合时，电流表的示数为；
的阻值为；
同时闭合和时，通电1min电路产生的总热量为288J。
第2页，共2页
第1页，共1页