18.4 焦耳定律 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.4 焦耳定律 单元练习 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、单选题 1．假如科学家研制出常温下超导体，则它可用作（　　） A．电热丝 B．保险丝 C．变阻器 D．输电导线 2．某种玫红色“感温变色油墨”在温度高于时将变为无色。如图所示，将该油墨分别均匀涂在初温相同的同种镍铬电阻丝绕制的定值电阻R1和R2表面(两电阻表面的油墨质量相同)。闭合开关，通电一段时间后电阻丝R2表面先变色。则（　　） A．通过R2的电流比R1小 B．R2阻值比R1大 C．R1、R2两端电压相同 D．R2两端电压比R1小 3．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线却不怎么热。对这一现象的解释，正确的是（　　） A．通过灯丝的电流大些 B．通过导线的电流大些 C．制成灯丝的材料电阻较小 D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大 4．如图是探究电热的多少跟什么因素有关的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．U形管中液面高度变化主要是由U形管中液体热胀冷缩引起的 B．图甲中右侧管中液柱上升得高，说明通电相同时间、电阻越大，则通电电流越大，产生的热量越多 C．若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D．图乙中左侧管中液柱上升得高，说明两个相同的电阻丝通电相同时间，电流越小，产生的热量越少 5．如图所示的电路，已知电阻R1=4Ω，R2=2Ω。当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．通过R1与R2的电流之比为2∶1 B．R1与R2两端电压之比为1∶2 C．R1与R2消耗的电功率之比为2∶1 D．R1与R2相同时间内产生的电热之比为1∶2 6．近日，西北工业大学开发出一种耐高温达1300℃的纳米线膜材料，具有极高的高温热稳定性且隔热性能优异，很轻，绝缘性能好，可工业化应用，下列关于这种材料应用说法错误的是（　　） A．消防员防护服 B．家用灭火毯 C．飞机上的机身保温层 D．电饭锅发热盘的电热丝 7．灯L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1 A”，闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止，图乙是用获得的实验数据作出的U-I图像，下列判断正确的是（　　） A．滑片P移到b端时，灯L正常发光且灯的额定功率为3.6W B．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯上的最小电阻为10Ω C．灯L与10Ω的定值电阻R1串联接入电压为9V的电路，R1每秒消耗电能为2.5J D．灯L与5Ω的定值电阻R2并联接入电压为6V的电路，电路总功率6W 8．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是该后视镜的加热原理图，其中电源电压为10V，四根电热丝的电阻相同。防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，开启防雾功能时加热功率为5W。小明同学由此得到如下结论： ①开关旋至“3”挡时，开启的是防雾功能 ②开关旋至“2”挡时，电路电阻为10Ω ③开关从防雾挡拨到除露挡，电路中总电流变化了1A ④开关置于化霜挡时，通电1min，电流产生1200J的热量 其中正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．②③ D．③④ 9．某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2 B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3 C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω 10．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 11．关于如图所示的四个实验情景中，下列说法中正确的是（ ） A．甲图，左边是凹透镜，可以用来矫正远视眼，右边是凸透镜，对光线有会聚作用 B．乙图，测量盐水的密度实验中，按图中所示的顺序进行实验会使测量值大于真实值 C．丙图，利用“探究电流产热与电阻关系”的装置，也能探究电流产热与电流的关系 D．丁图，在做“探究物质吸热能力”的实验时，选用体积相同的水和煤油来进行实验 12．如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器密封着等量的空气。下列说法正确的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．图中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少 C．通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4∶1 D．通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2∶1 13．如图所示的甲、乙两个电热器，其电源电压相同，电阻丝R1、R2的阻值不变，相同的托盘上放有相同的石蜡。当闭合开关S时，下列说法正确的是 （　　） A．甲中的石蜡比乙中的石蜡熔化得快 B．甲中通过 R1的电流大于乙中通过 R1的电流 C．甲中 R2两端的电压小于乙中 R2两端的电压 D．要使两块石蜡均完全熔化，则甲电路通电时间更长 14．图甲是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片和，串联在电路中，电源电压不变。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，拉伸，压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列分析错误的是（　　） A．和的电流相等 B．的电阻减小，的电阻增大 C．和两端电压差越小，A端受到的压力越大 D．相同时间内的产生的热量大于产生的热量 三、填空题 15．如图所示，这是一个便携式电热包装封口机，其内部电源电压恒为3V，发热电阻的阻值为。当接通电路后，发热电阻温度升高，这是利用电流的　 　效应实现高温封口的；发热电阻10s内产生的热量为　 　J。 16．家用空调的功率一般比较大，因此通过它的电流较　 　（选填“大”或“小”）。为使与空调串联的导线减少发热，应该选用直径较　 　（选填“大”或“小”）的导线连接。 17．某导体两端电压为4.5伏，10秒内通过其横截面的电荷量为2库，通过该导体的电流为　 　安，这段时间内电流做功为　 　焦，若减小该导体两端的电压，它的电阻将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 18．小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”，电源电压为6V，电阻丝R1=40Ω，R2=20Ω，甲、乙两气球相同，闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到　 　（选填“甲”或“乙”）气球先鼓起来，通电1min，电阻丝R1产生的热量为　 　J。 19．傍晚用电高峰时，小亮关闭家中其他用电器，让额定电压220V额定功率为1210W的电热水器单独工作72s，家中如图所示的电能表的转盘转了50r，热水器的实际功率为　 　kW，可能的原因是因为用电高峰时电压偏低，家庭电路实际电压为　 　V。若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　 　℃（保留两位小数）。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要　 　（选填“粗”或“细”）。 20．有一个玩具电风扇线圈电阻为2欧，接在电压为3V不变的电源上，转动时通过线圈的电流为0.2A，则：电风扇转动时，每分钟线圈产生的热量是　 　J，电风扇转动时的机械功率是　 　W。 21．如图是某款电热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水档之间的切换。当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是　 　水（选填“冷”、“温”、“热”）。若R2=3R1，水龙头在温水档、热水档正常工作1min产生的热量之比为　 　。 四、实验探究题 22．如图所示是小华“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，在甲、乙两个相同的密封容器内都有一段阻值为5Ω的电阻丝，在乙容器的外部，将一个5Ω的电阻丝和这个容器内的电阻并联。实验前，两个“U”形管内液面相平。 （1）利用此装置可以探究电流通过导体所产生的热量跟　 　是否有关，在实验中应控制通电时间相同、　 　相同。 （2）闭合开关S，一段时间后，观察到A和B两个U形管中的液面高度变化不同，能得出的实验结论是：　 　。 23．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小明连接了如图所示的实验电路，其中R1>R2。 （1）实验中通过　 　（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块　 　来反映动能的大小； （2）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：　 　。 24．如图所示，两个透明容器中密闭着等质量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）如图甲所示，探究的是电流通过导体产生的热量与　 　的关系。 （2）通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度变化明显，另一个几乎不变，出现该现象的原因可能是该电阻　 　 (选填“短路”或“断路”)。 （3）如图乙所示，在探究电热与电流关系实验时，如果将R1，R2，R3三个电阻丝按照如下方式选取，则实验现象对比最明显的是：（　　） A．5Ω 5Ω 10Ω B．5Ω 5Ω 5Ω C．10Ω 10Ω 5Ω 五、计算题 25．如图所示电路，电源电压恒为4.5V。闭合开关S后，电阻的电功率为9W，电阻的电功率为4.5W。求： （1）通过电阻的电流； （2）电阻的阻值； （3）整个电路在20s内产生的热量。 26．如图所示，灯泡L标有“3V 0.9W”的字样。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表的示数为1.5V， 求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）电阻R在1min内消耗的电能是多少？ 答案部分 1．D 2．B 3．D 4．C 5．C 6．D 7．C 8．B 9．D 10．D 11．B,C 12．A,C 13．A,B 14．B,C 15．热；90 16．大；大 17．0.2；9；不变 18．甲；24 19．1；200；0.34；粗 20．4.8；0.52 21．热；3∶4 22．电流；电阻；电流通过导体产生的热量与导体通过的电流有关 23．（1）温度计示数的变化；滑行的距离 （2）电炉丝的电阻比导线的电阻大 24．（1）电阻大小(或电阻) （2）短路 （3）B 25．（1）2A；（2）4.5Ω；（3）270J 26．（1）解：灯泡L正常发光时的电阻 答：灯泡L正常发光时的电阻10Ω （2）解：串联电路电流为 电阻R在1min内消耗的电能是 答：电阻R在1min内消耗的电能是27J。 学科网（北京）股份有限公司 $$