18.4焦耳定律 练习 2020-2021学年人教版九年级物理含答案

第4节　焦耳定律
1　电流的热效应
1.电流通过导体时电能转化成　　　　的现象,叫做电流的　　　　效应。?
2.[2019·衢州] 如图所示用电器主要利用电流热效应工作的是 (　　)
3.小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察两个U形管中　　　　　　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验方法叫　　　　　　。?
(2)图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　　　　的关系,通电一段时间后,　　　　(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。?
(3)图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　　　　的关系,通电一段时间后,　　　(选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多。?
(4)在图乙所示的实验装置中,分别通电t1和t2时间,且t1>t2,比较c容器中电流产生热量的多少,发现通电t1时间后,c容器中电流产生的热量多,可知电流通过电阻丝产生的热量还与　　　　　　有关。?
(5)此实验还用到的实验方法是　　　　　　　。?
2　焦耳定律
4.电流通过导体产生的热量跟　　　　　成正比,跟　　　　　　成正比,跟　　　　成正比,这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律的数学表达式是　　　　　　。?
5.某导体的电阻是3 Ω,当通过2 A的电流时,1 min内导体产生的热量是　　　　。?
6.一只电烙铁的额定电压是220 V,在额定电压下工作时电阻是1210 Ω,它的额定功率是　　　　,在额定电压下通电10 min产生的热量是　 。?
7.某电热水壶上标有“220 V　800 W”字样,在额定电压下,电热水壶烧水210 s,这段时间内电热水壶发热体消耗的电能是　　　　J,产生的热量为　　　　J。?
8.一个电炉的电阻是200 Ω,通电10 s产生8×103 J的热量,那么通过这只电炉的电流是　　　　A。?
9.电炉在工作时,电炉丝与导线是　　　　联的,通过它们的电流相等。根据　　　　定律,在电流和通电时间相同的情况下,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻　　　　。电炉丝的电阻比导线大,因此电炉丝产生的热量　　　　,所以电炉丝比导线热。?
型号 ML-08
额定电压 220 V
频率 50 Hz
额定功率 3000 W
10.如图所示是小萱家的一个快热式电热水龙头,下表中列出了这只电热水龙头的部分技术参数。求:
(1)此电热水龙头正常工作20 s产生的热量Q。
(2)此电热水龙头正常工作时的阻值R。(结果保留整数)
3　电热的利用与防止
11.下列例子中,能防止电热产生危害的是 (　　)
A.供取暖用的电热毯
B.高空飞行员所穿衣服的电热保温装置
C.收音机、电视机的外壳上开有许多小孔
D.孵化家禽的电热孵化器
12.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,则产生热量最多的是 (　　)
A.电冰箱 B.电风扇
C.电热毯 D.一样多
13.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法中正确的是 (　　)
A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B. 根据Q=t可知,电阻越小,相同时间内产生的热量越多
C.根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关
D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
14.甲、乙两电热丝电阻之比为3∶4,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为(　　)
A.27∶4 B.9∶4 C.4∶9 D.4∶27
15.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　　　　J。?

16.[2019·南充] 如图所示,灯L标有“4 V　2 W”字样,R=20 Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表的示数为　　　　A,通电1 min电路中产生的热量为
　　　　J。?
17.将阻值分别为50 Ω和30 Ω的甲、乙两电阻串联后接在电源上,在相同时间内,甲、乙两电阻产生的热量之比为　　　　;若将甲、乙两电阻并联后接在同一电源上,在相同时间内,电流通过甲、乙两电阻做功之比为　　　　。?
18.用如图所示的实验装置,探究导体产生的热量与导体电阻的关系,A、B两烧瓶中所装煤油质量相等,两支温度计的初始示数相同,电阻丝的阻值R1>R2。
(1)开关接在干路,是为了控制　　　　　　相同。实验是通过　　　　　　　　来反映电流产生热量多少的。?
(2)闭合开关后,发现B中温度计的示数上升较快,则B中电阻丝放出的热量比A中电阻丝放出的热量　　　　(选填“多”或“少”)。该实验现象表明:当导体两端的电压和通电时间相同时,导体电阻越大,导体产生的热量越　　　　(选填“多”或“少”)。?
(3)某款电烤箱的高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来实现的。由上述实验可知:高温挡接入电路的电阻丝比低温挡要　　　　(选填“长”或“短”)一些。?
19.[2019·泰州] 下表为某型号电动机的铭牌,求:
××牌电动机
型号 JT-44
额定电压 220 V
额定功率 44 W
线圈电阻 100 Ω
制造商:××××
(1)此电动机的额定电流。
(2)此电动机正常工作10 min所消耗的电能和由此转化的机械能。
20.[2020·成都] 小彬用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3 V,电阻丝R1=10 Ω,R2=20 Ω,两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到　　　　气球先鼓起来。通电1 min,R2产生的热量为　　　　J。?
详解
1.内能　热　2.A
3.(1)液面高度　转换法　(2)电阻　b
(3)电流　c　(4)通电时间　(5)控制变量法
4.电流的二次方　导体的电阻　通电时间
Q=I2Rt
5.720 J　
6.40 W　2.4×104 J
7.1.68×105　1.68×105　8.2
9.串　焦耳　成正比　多
10.(1)由表中数据知,电热水龙头的额定电压为220 V,额定功率为3000 W,则电热水龙头正常工作20 s产生的热量:Q=W=P额t=3000 W×20 s=6×104 J。
(2)由P=可得,电热水龙头正常工作时的阻值:R===16 Ω。
11.C
12.C　[解析] 因为接在家庭电路中,U=220 V,所以三种用电器的实际功率:P实=P额=180 W;又因为W=Pt,用电器工作时间t相等,所以三种用电器消耗的电能相同;因为电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很少,而电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为内能,所以产生热量最多的是电热毯。
13.D
14.A　[解析] 由题意可知,R甲∶R乙=3∶4,I甲∶I乙=3∶1,由Q=I2Rt可得,在相同时间内产生的热量之比:==2×=2×=。
15.6　[解析] 由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL===0.3 A;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,所以,R两端的电压:UR=U-UL=12 V-10 V=2 V;串联电路中各处的电流相等,I=IL=0.3 A,该电路工作10 s定值电阻产生的热量:Q=W=URIt=2 V×
0.3 A×10 s=6 J。
16.0.7　168　
17.5∶3　3∶5
18.(1)通电时间　温度计的示数变化
(2)多　少　(3)短
19.(1)由P=UI可得,电动机的额定电流:I额===0.2 A。
(2)此电动机正常工作10 min所消耗的电能:
W电=P额t=44 W×600 s=2.64×104 J;
这台电动机10 min内产生的热量:
Q=Rt=(0.2 A)2×100 Ω×600 s=2400 J,
转化的机械能:W机=W电-Q=2.64×104 J-2400 J=2.4×104 J。
20.乙　12