18.4 焦耳定律 同步练习 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．下列情况中，属于防止电热危害的是（　　） A．用电熨斗熨烫衣服 B．用电饭锅煮饭 C．冬天用电暖气取暖 D．电脑机箱内有小风扇 2．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量（　　） A．一样多 B．电灯最多 C．电扇最多 D．电烙铁最多 3．如图是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．可通过U形管中液面高度差来计算产热多少 B．通过该装置所反应的实验现象得知，当电流和通电时间一定时，电阻越大，产热越多 C．该实验装置不仅可以探究导体产热的多少与电流的关系，还可以探究导体产热的多少与通电时间的关系 D．若R3损坏而将其换成更大的电阻，依然可以完成实验且两个U形管差异更明显 4．小市同学在科学课上表演了一个小魔术，用如图所示形状的金属片点燃火柴，他将此金属片接在学生电源上（如图所示），则将火柴放在哪个位置最容易被点燃（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样 5．如图所示，小明在家做饭时发现：把电饼铛连接到电路里，电饼铛很快就很热，把食物做熟，而它的导线却几乎不热。针对这一现象，他提出了一系列有关的问题，其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．实验探究：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关系？ B．电流通过导体产生的热量与导体的电阻大小有什么关系？ C．电流通过导体产生的热量与电路中电流大小有什么关系？ D．电流通过导体产生的热量与通电时间的长短有什么关系？ 6．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R1和R2，串联在电路中，电源电压不变，如图乙。此时在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1拉伸，R2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．乙中通过R1和R2的电流相等 B．此时R1的电阻增大，R2的电阻减小 C．相同时间内R1产生的热量小于R2产生的热量 D．若R1和R2两端电压差越大，则A端受到的压力越大 7．图甲是小灯泡的电压——电流图像，将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，下面选项正确的是（　　） A．电流表的示数为0.2A B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω C．电路消耗的总功率为1.35W D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J 8．如图所示是小刚家使用的电热水壶，此电热水壶部分技术参数如下表。已知：电热水壶正常工作5min能烧开一壶水。则下列说法中正确的是（　　） 产品 电热水壶 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量 1.0L A．此壶的电功率恒为1000W不变 B．此壶正常工作时，通过的电流大于5A C．此壶两端的电压越大，它消耗电功率越小 D．此壶正常工作烧开一壶水，电流产生热量为3×105J 二、填空题 9．如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的　 　 效应工作的，通电2min产生的热量为　 　J；若使用时总把塑料烫坏，可采取的措施　 　。 10．浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜，利用电热使镜面温度升高，水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示，共5根电阻丝加热，每根电阻丝的阻值为，电源电压为，除雾工作5分钟产生的热量为　 　J。 11．如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。只闭合开关时，L的电阻为　 　Ω；再闭合开关后，在2min内电阻R产生的热量是　 　J。 12．某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时， 通过电动机线圈的电流为1A； 2min内电动机线圈产生的热量是　 　J，2min内电动机转化的机械能为　 　J。 13．如图所示为某电烤炉的简化电路图，琳琳查看说明书后得知均为电热丝，，，忽略温度对电热丝电阻的影响。当只闭合开关时，电烤炉处于　 　（选填“高温”或“低温”）挡，在此状态下通电5min，电烤炉产生的热量是　 　J。 三、实验探究题 14．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。 （1）甲、乙、丙三个相同的透明容器中密封着质量相等的空气。实验中通过比较U形管内　 　来反映导体产生热量的多少，这里用到的实验方法是　 　法。 （2）探究导体产生的热量与电流大小的关系时，应选用图中　 　两容器及相连的U形管比较；探究导体产生的热量与电阻大小的关系时，应选用图中　 　两容器及相连的U形管比较。 （3）通电一段时间后，与　 　（选填“甲”“乙”“丙”）容器相连的U形管中的实验现象最明显。 四、综合题 15．一根110Ω的电阻丝接入220V的家庭电路中，求： （1）通过电阻丝的电流； （2）通电10s，电阻丝产生的热量。 16．学校教学楼有一个额定电压为220V电热水器，图是其简化了的工作电路图。已知电阻R1＝22Ω，R2＝220Ω，电源电压保持220V不变，利用开关S1、S2闭合与断开，可实现电热水器的加热和保温功能。求： （1）开关S1闭合、S2断开，电热水器处在保温状态还是加热状态； （2）电热水器处于保温状态时的功率； （3）电热水器处于加热状态时，经过5min电流产生的热量。 17．如图所示，是一款宿舍学生用的迷你电煮锅和它的简化工作电路。迷你电煮锅的高温挡功率为616W，电阻R1的阻值为275Ω。用这个迷你电煮锅的高温挡，把25℃、0.5kg的水加热到100℃需要5min。[]求： （1）电煮锅在低温挡时电路中的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电煮锅高温挡的加热效率。 参考答案 1．D 2．D 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．热；2700；详解 10．9000 11．4；48 12．60；420 13．低温；1.32×105 14．（1）液面的高度差（或液面高度的变化）；转换 （2）乙、丙；甲、乙 （3）甲 15．（1）通过电阻丝的电流： （2）电阻丝产生的热量 ： Q=I2Rt=(2A)2 × 110 Ω × 10s =4.4×103J 16．（1）开关S1、S2闭合时，电路时R1的简单电路，开关S1闭合、S2断开时， R1、R2串联，此时的电阻比简单电路时电阻大，由P=可知，电热水器处在保温状态； 答：开关S1闭合、S2断开，电热水器处在保温状态； （2）开关S1闭合、S2断开时， R1、R2串联，电热水器处在保温状态，此时的电功率为：P保温=； 答：电热水器处于保温状态时的功率 为200W； （3）开关S1、S2闭合时，电路时R1的简单电路，处在加热状态， 经过5min电流产生的热量为： ； 答：电热水器处于加热状态时，经过5min电流产生的热量为6.6×105J. 17．（1）解：当S1、S2闭合时，R1、R2并联，当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，当S1、S2闭合时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，由 可知，此时电路中的电功率最大，电煮锅处于高温挡；当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电煮锅处于低温挡；电煮锅在低温挡时电路中的电流 答：电煮锅在低温挡时电路中的电流为0.8A； （2）解：R1的电功率为 根据并联电路的特点可知，R2的电功率为 由 可知，R2的阻值为 答：电阻R2的阻值为110Ω； （3）解：水吸收的热量为 由 可知。电煮锅消耗的电能为 电煮锅高温挡的加热效率为 答：电煮锅高温挡的加热效率为85.2%。 学科网（北京）股份有限公司 $$