18.4 焦耳定律 分层训练 2021-2022学年人教版物理九年级全册（含答案）

焦耳定律
A组：基础训练
1．生活中我们把利用电流热效应工作的用电器称为“电热器”，下列各用电器中属于电热器的是(　　)
A．电视机 B．电脑
C．电饭煲 D．电冰箱
2．下列用来防止电热危害的是(　　)
A．取暖用的电热器 B．电热水壶的金属外壳
C．电熨斗的金属外壳 D．电视机上的散热孔
3．判断电流通过用电器产生的热量，下列公式选用正确的是(　　)
A．UIt B．I2Rt
C.t D．前面三个都可以
4．如图是九年级教科书上的插图：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．该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系
B．该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
D．U形管中液面高度发生变化是由U形管中液体的热胀冷缩造成的
5．把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为(不计热量损失)(　　)
A．t0 B．t0
C．t0 D．2t0
6．用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，甲、乙电阻丝电阻大小不相同，应该在两烧瓶中加入质量______(选填“相等”或“不等”)的煤油。实验中通过比较相同时间内甲、乙烧瓶中温度计示数变化，可探究电流产生的热量与______有关。在不增减或改变器材的前提下，使用原电路______(选填“能”或“不能”)探究电流产生的热量与电流大小有关。
7．如图所示，电热水壶上标有“220 V　1 800 W”字样，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，烧开一壶水用时3 min 20 s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为_________J。
8．如图所示，闭合S1、S2、S3时，电压表示数为3 V，电流表示数为0.5 A，R1在10 s内产生的热量是______J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2 V，此时R1与R2的功率之比为______。
9．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_____(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，_____(选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多。
由图乙所示的实验现象可以得到的结论：____________。
(4)在家用电热水壶烧同一壶开水时，若通电时间不够长，水就不能烧开，是因为电流通过导体产生的热量多少与________有关。
B组：能力提升
10．利用甲、乙两图可以研究电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关。在保证各电路两端电压不变，通电相同时间后(　　)
A．甲图中，左、右两电阻发热量之比为2∶1
B．甲图中，左、右两电阻发热量之比为1∶4
C．乙图中，左、右两电阻发热量之比为4∶1
D．乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
11．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
(1)实验中通过_________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系。
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与______的关系。
(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与_____(填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
C组：拓展训练
12．电动汽车是我国重点发展的项目，已经走进我们的家庭。已知某款电动汽车满载时，人和车总质量为1 500 kg，电动汽车工作时的电路原理如图，在电动汽车行驶时，通过改变调速电阻(变阻器)来调节电动机的转速，改变汽车的速度。当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200 V，电流表示数为15 A。
(1)若电动汽车以最大车速行驶1 h，电动机消耗的电能是多少？
(2)已知电动机线圈的电阻为1 Ω，求电动机的效率。
(3)调节调速电阻，电流表示数为9 A时，若电动机效率不变，求电动机两端电压。
参考答案
1．C　2.D　3.B　4.A　5.C
6．相等　电阻　不能
7．小　3.6×105
8．15　2∶1
9．(1)液面高度差　转换法　(2)b　(3)电流　c　当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多　(4)通电时间
10．C
11．(1)气球的体积　(2)电阻　(3)电流　(4)C
12．(1)1.08×107 J　(2)92.5%　(3)120 V