18.4 焦耳定律 课后练习题 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.4 焦耳定律 课后练习题 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、单选题 1．将规格都是“220V，180W”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，则关于这三个用电器，下列说法正确的是（　　） A．均能将电能全部转化为内能 B．电阻相等 C．消耗的电能一样多 D．产生的热量相等 2．将规格均为“220V、200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同。下列说法中（　　） ①电烙铁产生的热量最多②三个用电器产生的热量一样多 ③电烙铁消耗的电能最多④三个用电器消耗的电能一样多 A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 3．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．通电后，A管的液面将会比B管的液面高 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．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 4．如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中分别接入了不同阻值的电阻丝R1和且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验，下列说法正确的是（　　） A．R1和R2中的电流可能不相等 B．R1和R2两端的电压可能相等 C．图中装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D．用图中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 5．在探究“电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关”实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则下列分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙三个容器内，流过三个电阻的电流相等 B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 C．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 6．图甲电路中电源电压不变，小灯泡L标有“ ”字样，定值电阻，电流表量程为，滑动变阻器规格为“ ”，当闭合、接2时，当滑动变阻器的滑片在某两点间滑动时，小灯泡的电功率随其两端电压变化的图像如图乙，则（　　） A．闭合接1时，电路的最小功率为 B．闭合接1时，在内产生的热量最多为 C．闭合接2时，滑动变阻器接入电路的电阻范围为 D．闭合接2时，小灯泡实际功率为时，滑动变阻器的功率为 7．如图-1所示是某电饭锅电路简化图，它有高温挡和保温挡两个挡位；电饭锅处于高温挡时的功率是保温挡时的 11倍；若家中只有该电饭锅在通电工作，已知电能表字样为“3 600 r/（kW·h）”，图-2是该电饭锅正常工作时功率与时间的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．10~20 min内开关S的状态为闭合 B．电热丝R2阻值为242Ω C．若处于高温挡，则1min内电能表转盘转132圈 D．若仅需提高高温挡的功率，只要将电路中R1电阻换成阻值更小一些的电阻 8．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8J D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W 二、多选题 9．如图是探究电流通过导体时产生热量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形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　） A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的 D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 10．如图所示是探究电流通过导体时产生热量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，下列说法正确的是（　　） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置是利用U形管两端液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少的 D．若通过的电流为1A，通电1min，则产生的热量为300J 11．小兴在实验室探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R是否有关。他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有相等质量且初温均为to的煤油，相同的温度计A、B和阻值为R1、R2的电阻丝（R1≠R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、电流表、导线。他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：闭合开关通电一段时间后，记录下温度计A的示数为t1，温度计B的示数为t2，发现（t1-to）<（t2-to）。下列说法中正确的是（　　） A．小兴所探究问题的自变量是电流通过导体时产生的热量 B．实验中用温度计的示数变化表示电流通过电阻丝产生热量的多少 C．通过对实验现象进行分析，可知电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R有关 D．在不改变原电路的情况下，添加一块停表，还可以探究电流通过导体产生的热量Q与电流I的关系 12．如图所示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．甲装置通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 B．乙装置通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度比左侧的低 C．乙装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．甲，乙两次实验都应用了控制变量法 三、填空题 13．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝1050Ω，R2＝50Ω。开关S接“1”时，电热壶为 　 　挡位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为 　 　J。 14．如图是今年“3•15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，劣质导线的电阻发生了改变，若在通有相同电流的情况下，在相同时间内劣质电线产生的热量　 　（选填“较多”或“较少”）。 15．一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个　 　Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是　 　J． 16．如图所示，电源电压恒为12V，，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为“”，小灯泡上标有“”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电电流通过滑动变阻器产生的热量为　 　J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为　 　。 17．两根电热丝R1、R2串联在同一电路中，R1＞R2，则通过R1、R2的电流I1　 　 I2，放出的热量Q1　 　 Q2．（选填“＞”、“＜”或“＝”） 18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V，2A”字样（忽略灯丝电阻的变化），当开关、闭合，滑动变阻器滑片P置于a端时，灯泡正常发光，电流表示数为4A，滑动变阻器的最大阻值是　 　；当开关闭合、断开，滑片P置于b端时，通电30s滑动变阻器产生的热量是　 　J。 19．如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图所示，根据图象的信息可知　 　 （选填“甲”或“乙”）是电压表示数变化的图象，当滑动变阻器滑片在中点时，内产生的热量为　 　J。 四、实验探究题 20．小明同学用三个5Ω和一个10Ω的电阻丝探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关，采用了如图所示的实验装置。 （1）实验中通过观察两个U形管中　 　的变化，来比较电流通过导体产生的热量的多少； （2）你认为如图所示的装置是用来研究电流流过导体产生的热与　 　的关系。若通过A装置中电阻丝的电流为1A，1min内通过B装置中电阻丝电流产生的热量为　 　J； （3）如果探究电流流过导体产生的热的多少与电流大小的关系，要使A、B两密闭容器中电阻丝的　 　一样大，在其中一个容器外部，将一个电阻丝和容器内的电阻丝　 　（选填“串联”或“并联”），这样可以使通过A、B两密闭容器中电阻的电流　 　（选填“相同”或“不同”）。 21．（1）读出下列各仪表的示数：电能表示数为____kW·h；电压表示数为____V；电流表示数为____A； （1）如图所示，串联两个完全相同的烧瓶，烧瓶内还分别装有阻值分别为R1和R2电阻丝并且插有完全相同的温度计A和B； ①若两烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，且R1＞R2。则闭合开关S，通电一段时间后，　 　（选填“A”或“B”）温度计的温度升高较多，这是因为相同电流下，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成　 　； ②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油且R1＝R2。闭合开关S，通电后，则　 　（选填“装水”或“装煤油”）瓶中的温度计温度升高较快，这是因为水的　 　。 五、计算题 22．如图甲所示是某品牌家用蛋糕机，该蛋糕机配有多种卡通模型，可以做出多种多样的创意小蛋糕。图乙是该蛋糕机的简化电路图，可以实现蛋糕机的“低、中、高”三挡加热功能。单独闭合开关S1时，蛋糕机处于440W的低温挡加热状态；单独闭合开关S2时，通过电阻R2的电流为4A，蛋糕机处于中温加热状态；同时闭合开关S1、S2时，蛋糕机处于高温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时： （1）低温挡加热电流多大？ （2）电阻R2的阻值多大？ （3）高温挡加热5min消耗的电能是多少？ 23．母亲节到了，小宁为妈妈买了一个电热足浴盆如图，它的内部由加热系统和按摩系统两部分组成，加热系统正常工作时的电压为220V，电功率600W，求： （1）加热系统正常工作15min消耗的电能是多少？正常工作时的电流是多少？发热电阻的阻值多少？（后两问答案保留一位小数） （2）小宁帮妈妈泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？水的比热容（c＝4.2×103J/(kg·℃)） （3）按摩系统中的电动机工作电压是12V，工作电流为4A，内部线圈电阻是0.5Ω，该电动机工作10s线圈所产生的热量是多少？ 答案解析部分 1．C 2．B 3．A 4．D 5．D 6．B 7．C 8．D 10．A,C,D 11．B,C,D 12．B,D 13．加热；600 14．较多 15．10；16 16．180；30 17．＝；＞ 18．6；180 19．乙；27 20．（1）液面高度 （2）电阻；600 （3）电阻；并联；不同 21．（1）A；正比；装煤油；比热容大 22．（1）2A；（2）55Ω；（3）3.96×105J 23．（1）解：加热系统正常工作15min消耗的电能W=Pt=600W×15×60s=5.4×105J 正常工作时的电流 发热电阻的阻值 答：加热系统正常工作15min消耗的电能是5.4×105J，正常工作时的电流是2.7A，发热电阻的阻值80.7Ω； （2）解：此加热过程中水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J 答：此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J； （3）解：该电动机工作10s线圈所产生的热量Q=I2R线圈t=(4A)2×0.5Ω×10s=80J 答：该电动机工作10s线圈所产生的热量是80J。 学科网（北京）股份有限公司 $$