人教版物理九年级同步训练 18.4焦耳定律的理解与计算（含答案）

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电功率(11)焦耳定律的理解与计算
一、选择题
1．下列用电器与电水壶工作原理相同的是
(
)
2．下列现象或装置，利用了电流热效应的是
(
)
①电视机后罩有许多小孔；②电动机外壳上装散热片；③长期不用的电视机隔段时间通一次电；④白炽灯；⑤电脑机箱里装有小风扇；⑥电暖手宝
A．①②⑥B．①②⑤
C．③④⑥
D．②③⑥
3．电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为
(
)
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C．导线散热比电炉丝快
D．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
4．下列用电器均标有“220V
100W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是
(
)
A．电热水袋
B．电视机
C．电风扇
D．白炽灯
5．某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻,将壶中装入1kg的自来水,按下开关后3min水被烧开．则该电热水壶正常工作时的电阻约为(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))
(
)
A．3Ω
B．30Ω
C．300Ω
D．3000Ω
6．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是
(
)
7．如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是
(
)
8．小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比，较窄处
(
)
A．电阻较大
B．电流较大
C．电压较小
D．电功率较小
9．如图所示，用一条中间较窄的锡箔纸把电池正负极相连，稍候发现锡箔纸较窄处的纸先燃烧起来．关于此情景说法正确的是
(
)
A．锡箔中电子从电池正极流向负极
B．锡箔较窄处的电阻较小
C．锡箔升温是电流热效应造成的
D．锡箔较窄处的电流较小
10．已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω。则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为
(
)
A．720J，120J
B．720J，720J
C．720J，600J
D．600J，120J
11．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后（两容器都不向外放热），下列说法正确的是
(
)
A．两容器中电阻产生的热量相同
B．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍
12．如图是探究电流通过导体时产生热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，U形管中液面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．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
13．(多选)如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是
(
)
A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
第13题图
第14题图
14．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是
(
)
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩
二、填空题
15．如图所示是小明买回的干鞋器，其电阻为2200Ω，正常工作电流为0.1A，把它放入鞋内，通电后就可以起到干燥杀菌除臭的作用，这是利用电流的________效应工作的，它正常工作100s产生________J的热量。
第15题图
第16题图
16．如图所示是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的__________较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）．使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15℃加热至自动断电，此过程中消耗的电能是__________J，所需要的加热时间为__________s．[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
17．如图所示装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲
_______
(选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关．则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2______
(选填“大于”或“小于”)
t1。
18．有两根电阻丝R1、R2和一个电源E，且电源E两端电压保持不变。如果只将电阻丝R1接在电源E两端，电阻丝R1在120
s内产生的热量为12Q；如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端，电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q；如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端，为使电阻丝R1、R2产生的总热量为3Q，则需要通电的时间是_____s。
19．电热水器在工作的过程中，把电能转化成_______能．某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25℃，质量为60kg的水，在额定电压下工作1
400s，水温升高10℃．则水吸收的热量是______J，电热水器消耗的电能是______J·[水的比热容为c水=4.2×l03J／(kg·℃)]
20．图甲是用来探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验装置，装置中R1、R2
的阻值应_______
(选填“相等”或“不相等”)．若R1=10Ω，R3=5Ω，实验时R2的电流为2
A，1
min内电流通过R2产生的热量为________J；只将R1和R3连入如图乙所示装置，在相同时间里，电流通过R1和R3产生的热量之比为______．
21．电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温。已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为_____________J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升________℃。[c油=2.0×103J/（kg?℃）]
22．如图所示，电源电压为9V，电动机线圈电阻为1Ω．闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为6V，电流表示数为0．5
A．电动机在1
min内消耗的电能为______J，R0的阻值为______Ω，1
min内电动机产生的热量为______
J．
第22题图
第23题图
第24题图
23．如图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω．闭合开关S且开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2=______Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在1min内产生的热量是______
J．
24．如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲:U乙=3:1；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，两表示数之比I甲:I乙=______，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1:Q2=______．
25．R1、R2分别边线成如图所示的甲、乙两种电路，R1=2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1︰Q甲2=______，图乙中电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1︰Q乙2=______．
第25题图
第26题图
26．如图所示，甲、乙两个相同的烧瓶内装有质量和初温相同的煤油，电阻丝R1的阻值为10Ω，R2的阻值为5Ω，接通电路后，示数上升较快的是______
(选填“甲”或“乙”)烧瓶内的温度计；R1与R2两端的电压之比是______．当电流表的示数为l
A时，R1在1
min内产生的热量是______J．
27．某型号电饭煲有加热和保温功能，如下图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于______（填“保温”或“加热”）状态．如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是______，其大小为______．
三、计算题
28．如图所示，电源电压为9V恒定不变，小灯泡L标有“6V
3W”字样，滑动变阻器R1标有“20Ω
2A”字样，定值电阻R2=10Ω。
(1)只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值。
(2)把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，求R1两端的电压和10s内电流通过定值电阻R2产生的热量。
四、实验题
29．某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的实验器材有：电压为6V的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个；与U形管相连的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值为10Ω；导线若干．
(1)用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整．
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_____
(选填“a”或“b”)端．
(3)该实验是通过__________来反映电流通过电阻丝产生热量的多少．
(4)该同学设计实验时，将三次实验的通电时间均设定为15s，三次实验预设的电流值分别为I1、I2、I3，则该同学进行第一次实验的操作是：闭合开关，__________________________________________。
30．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采取了如图所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。
（1）实验中通过观察_______变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。
（2）观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得高，则表明电流通过导体产生的热量多少与_______有关。
（3）采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，_______越大，电流产生的热量越多。
（4）该实验中用到了控制变量法和_______法。
电功率(11)焦耳定律的理解与计算答案
一、选择题
1、B
2、C
3、B
4、A
5、B
6、B
7、D
8、A
9、C
10、A
11、C
12、C
13、AD
14、C
二、填空题
15、热
2200
16、比热容
3×105J
600
17、大于
大于
18、120
19、内；2.52×106J
2.8×106J
20、相等
2400
2:1
21、1.5×105
15
22、180；6；15
23、10
12
24、2:3
1:2
25、2︰1
1︰2
26、甲
2:1
600
27、加热
电热（或电功）
4.8×105J
三、计算题
28、(1)6
(2)81
四、实验题
29、(1)图略
(2)a
(3)U形管两端的高度差
(4)调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，打开停表计时15s，记录U形管两端液面高度差，然后断开开关
30、（1）液面的高度（2）电阻（3）电流（4）转换
U
R
R
R
R
R
R
R
U
2U
2U
A．
B．
C．
D．
R1
R2
b
a
V
S
S0
R1
R2
乙
S
甲
A
B
A
B
甲
乙
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