人教版九年级物理18.4焦耳定律同步测试(word版 带答案)

18.4
焦耳定律
1．(2019·玉林)下列关于电能的说法正确的是(　　)
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
2．(2019·自贡)把一个标有“10
V　3
W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12
V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常发光。该电路工作10
s定值电阻产生的热量是(　　)
A．60
J
B．36
J
C．30
J
D．6
J
3．(2019·北部湾)如图所示，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(　　)
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
4．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是(　　)
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
5．将规格都是“220
V　180
W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(　　)
A．电冰箱产生的热量最多
B．电风扇产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多
D．三者产生的热量一样多
6．(2019贵阳)如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位．该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W.则下列判断正确正确的是(　
　)
A．该加热器只有两个加热档位
B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2＝1∶3
C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D．该加热器的最小电功率是8W
7．(2019·乐山)如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2.下列说法正确的是(　　)
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
8．(2019·吉林)电炉丝通过导线接在电路里，通过电炉丝和导线的电流大小
____，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量
____．
9．(2019·云南)一只标有“6
V　3
W”铭牌的小灯泡，将其接在电源电压为12
V的电路中。为使其正常发光，应该____(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变)，该电阻通电20
s
产生的热量是____J。
10．(2019·哈尔滨)在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是
.如图所示，R1＝5
Ω，R2＝10
Ω，电源电压3
V，则通电10
s电流通过R1、R2产生热量之比为
____．
11．(2019·德州)从产品说明书得知，一台“6
V　3
W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为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产生的热量为____
J．
12．(2019潜江)如图所示的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与____的关系．通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为　　.
13．(2019·毕节中考)电热水壶上标有“220
V　800
W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻____；在额定电压下，热水壶烧水210
s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为____J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将____kg的水从20
℃升高至100
℃。[已知c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
14．(2019安顺)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)，则电路中R2＝____Ω，在使用过程中，若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J，此过程中热水器的保温工作时间是____s.
15．(2019潍坊)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置．两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．
(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与____的关系，通电一段时间，____(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多；
(2)通过观察乙图中的实验现象，可知____(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大．
16．(2019·孝感)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103
℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220
V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．
(1)当锅内温度为100
℃时，自动开关S与____(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于____(选填“加热”或“保温”)状态．
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100
W，可以给电阻R2并联一个阻值为多大的电阻R3?
17.如图甲所示的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，图乙是其简化电路图，该养生壶的部分参数如表所示．[ρ水＝1×103
kg/m3，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，g＝10
N/kg]
项　目
参　数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1
100
容积(L)
1
(1)开关S1、S2处于什么状态时，养生壶为高温挡，并说明判断依据；
(2)求R1的阻值；
(3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间．
18.
(2019葫芦岛)图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化的电路图，R1、R2均为发热电阻、且R1＝R2.电煮壶有加热和保温两个挡．加热挡的功率为1
000
W．求：
(1)电煮壶保温挡的功率．
(2)炖盅内0.5
kg的药膳温度升高了80
℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103
J/(kg·℃)]
(3)电煮壶在加热挡正常工作600
s，壶中的水和药膳总共吸收了4.8×105
J的热量．则电煮壶的加热效率是多少？
参考答案
18.4
焦耳定律
1．(2019·玉林)下列关于电能的说法正确的是(　D　)
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
2．(2019·自贡)把一个标有“10
V　3
W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12
V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常发光。该电路工作10
s定值电阻产生的热量是(　D　)
A．60
J
B．36
J
C．30
J
D．6
J
3．(2019·北部湾)如图所示，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(　D　)
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
4．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是(　A　)
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
5．将规格都是“220
V　180
W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(　C　)
A．电冰箱产生的热量最多
B．电风扇产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多
D．三者产生的热量一样多
6．(2019贵阳)如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位．该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W.则下列判断正确正确的是(　C
　)
A．该加热器只有两个加热档位
B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2＝1∶3
C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D．该加热器的最小电功率是8W
7．(2019·乐山)如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2.下列说法正确的是(　C　)
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
8．(2019·吉林)电炉丝通过导线接在电路里，通过电炉丝和导线的电流大小
__相等__，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量
__多__．
9．(2019·云南)一只标有“6
V　3
W”铭牌的小灯泡，将其接在电源电压为12
V的电路中。为使其正常发光，应该__串__(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变)，该电阻通电20
s
产生的热量是__60__J。
10．(2019·哈尔滨)在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是__电阻和通电时间相同___.如图所示，R1＝5
Ω，R2＝10
Ω，电源电压3
V，则通电10
s电流通过R1、R2产生热量之比为
__1∶2__．
11．(2019·德州)从产品说明书得知，一台“6
V　3
W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1
Ω.则小风扇正常工作1
min消耗的电能为
__180__
J；电动机线圈1
min产生的热量为__1.5__
J．
12．(2019潜江)如图所示的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与__电流__的关系．通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为　4∶1　.
13．(2019·毕节中考)电热水壶上标有“220
V　800
W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻__小__；在额定电压下，热水壶烧水210
s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为__1.68×105__J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将__0.5__kg的水从20
℃升高至100
℃。[已知c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
14．(2019安顺)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)，则电路中R2＝__363__Ω，在使用过程中，若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J，此过程中热水器的保温工作时间是__400__s.
15．(2019潍坊)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置．两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．
(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与__电流(大小)__的关系，通电一段时间，__a__(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多；
(2)通过观察乙图中的实验现象，可知__d__(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大．
16．(2019·孝感)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103
℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220
V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．
(1)当锅内温度为100
℃时，自动开关S与__1__(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于__加热__(选填“加热”或“保温”)状态．
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100
W，可以给电阻R2并联一个阻值为多大的电阻R3?
答案：(2)W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2
＝220
V×4
A×10×60
s＋220
V×1
A×20×60
s
＝7.92×105
J
(3)开关接1时，只有R2连入电路，为加热状态，I1＝＝4
A，
开关接2时，两电阻串联，为保温状态，I2＝＝1
A，
＝＝＝，所以＝，(也可求出R1与R2的阻值)；
(4)P3＝P－P2＝1100
W－880
W＝220
W，
R3＝＝＝220
Ω．
17.如图甲所示的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，图乙是其简化电路图，该养生壶的部分参数如表所示．[ρ水＝1×103
kg/m3，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，g＝10
N/kg]
项　目
参　数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1
100
容积(L)
1
(1)开关S1、S2处于什么状态时，养生壶为高温挡，并说明判断依据；
(2)求R1的阻值；
(3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间．
解：(1)当开关S1闭合，S2接b时，为高温挡．
因为当开关S1闭合，S2接b时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温挡．
(2)当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温挡．
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：
I1＝＝＝2.5
A
由I＝得，R1的阻值为：
R1＝＝＝88
Ω
(3)水的质量：m＝ρ水V＝1×103
kg/m3×1×10－3
m3＝1
kg
水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×1
kg×(100
℃－12
℃)＝3.696×105
J
由η＝×100%，W＝Pt得
烧开一壶水需要的时间为：
t＝＝＝420
s
18.
(2019葫芦岛)图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化的电路图，R1、R2均为发热电阻、且R1＝R2.电煮壶有加热和保温两个挡．加热挡的功率为1
000
W．求：
(1)电煮壶保温挡的功率．
(2)炖盅内0.5
kg的药膳温度升高了80
℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103
J/(kg·℃)]
(3)电煮壶在加热挡正常工作600
s，壶中的水和药膳总共吸收了4.8×105
J的热量．则电煮壶的加热效率是多少？
解：(1)当开关S闭合，旋钮开关接接2时，电路为R2的简单电路，电煮壶处于加热状态，由P＝得，R2＝＝＝48.4Ω
开关S闭合，旋钮开关接1时，R1、R2串联，电煮壶处于保温状态，R总＝R1＋R2＝48.4Ω＋48.4Ω＝96.8Ω
由P＝得P保＝＝＝500
W
(2)药膳吸收的热量：Q吸＝c药膳mΔt＝4×103J/(kg·℃)×0.5
kg×80
℃＝1.6×105
J
(3)电煮壶在加热挡正常工作600
s消耗的电能W＝P加热t＝1
000
W×600
s＝6×105
J
电煮壶的热效率η＝×100%＝×100%＝80%