18.4 焦耳定律 培优练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.4 焦耳定律 一、选择题 1．随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电饼铛 C．电冰箱 D．电脑 2．将两根发热电阻丝串联起来接在电路中，如图所示，若，经过足够长的时间，则先被点燃的火柴是（　　） A．火柴甲 B．火柴乙 C．同时点燃 D．无法确定 3．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，通电一段时间后，左侧U的大。下列说法错误的是（　　） A．U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少 B．通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同 C．右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小 D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 4．在我们生活中有很多简单的物品可以制作神奇又有趣的物理小实验。取口香糖的锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压小 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值小 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 5．汽车尾部的挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置接在12V的汽车电池上工作1min产生的热量为（　　） A．3600J B．72J C．60J D．720J 6．图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J 7．如图所示，电源电压恒定。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由右侧b端移到c点的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，则（　　） A．电源电压为7V B．的阻值为20Ω C．电路的最小功率为1.8W D．滑片P在b端时，10s内产生的热量为4J 8．图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，为加热电阻，电源电压为220V，的阻值为2200Ω，高温挡功率为66W。下列说法正确的是（　　） A．闭合时是低温挡 B．低温档功率是44W C．电阻的阻值是1100Ω D．在高温挡工作10min，产生的热量是660J 二、填空题 9．如图所示为导线的两种接法，连接段电阻较大的是　 　图，在相同电路中，更容易出现故障的是　 　图，若图乙连接段导线电阻为2.5×10-4Ω，电路电流为0.2A，则1min内此连接段产生的热量为　 　J。 10．如图，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为　 　A，通电1min电路中产生的热量为　 　J． 11．如图所示电路，电源电压恒定。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V、S2闭合，S3断开时，电压表示数为6V，此时电流表示数为　 　A。电阻R1在前后两电路中各工作2min产生的电热之比为　 　。 12．如图，电动机M的线圈电阻r为0.5Ω，当S断开时，电流表读数1A；当S闭合时，电流表读数3A．则电阻R为　 　Ω，电动机工作2min，电动机线圈产生的热量为　 　J。 13．图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，得到R2的电功率与通过它的电流的关系，如图乙所示。在此过程中滑动变阻器R2的最大功率为　 　W。当滑片P在最左端时，1min内电流通过R1产生的热量为　 　J。 三、实验探究题 14．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）请你用笔画线代替导线，把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中：　 　 （2）实验中是通过观察　 　来显示容器内空气温度的变化，选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易　 　，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显； （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，　 　（填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，　 　越大，所产生的热量越多； （4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示），移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验，此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是：　 　； （5）若将乙图中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，相同时间内，U形管左右液面高度变化之比为　 　 （不考虑热量损失）。 四、计算题 15．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U是多少V？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？ 16．如图所示，电源电压恒定为6V，定值电阻R＝8Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样，不计小灯泡L的阻值随温度的变化。求： （1）只闭合S2时，小灯泡L的实际功率。 （2）只闭合S1、S2时，通电1nin电路消耗的电能。 （3）只闭合S1、S3时，通电1min电阻R产生的热量。 17．小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈，如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能（通过闭合或断开开关来实现该功能），通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。求： （1）只闭合时，通过的电流是多少? （2）保温30min时产生的热量是多少J? （3）电阻的阻值是多少? 学科网（北京）股份有限公司 $$