15.4 探究焦耳定律 -2024-2025学年沪粤版物理九年级上学期

2024-2025学年度沪粤版物理九年级上册期末节节过关复习-15.4探究焦耳定律 一、选择题 1．中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（   ） A．滑动变阻器的电阻线 B．电灯的灯丝 C．传输电能的导线 D．电烤箱的电热丝 2．如图所示，材料和长度均相同、横截面积不同的两根实心铁棒串联在电路中，在它们表面涂上厚度一样的蜡，闭合开关一段时间后，会观察到（  ） A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快 C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较 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．已知一台直流电动机两端的电压为9V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为，则在1内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（　　） A．120J；120J B．1080J；120J C．1080J；1080J D．900J；120J 5．如图是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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法错误的是（　　） A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电流的关系 B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 C．若通电一段时间后，右侧U形管中液面未变化，可能是装置漏气 D．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝，可以探究电流产生的热量与电阻的关系 二、填空题 6．一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω。正常工作时通过的电流为10A，则该电动机的额定功率是 kW，电动机连续正常工作10min，消耗的电能是 J，电动机的效率是 。（结果保留一位小数） 7．某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，相同的两个透明容器中封闭着等量、等温的空气，其中电源电压是6V，RA＝5Ω，RB＝10Ω，两电阻的电流之比IA∶IB＝ ，通电1min后，两电阻产生的热量之比QA∶QB＝ ，RB产生的热量是 J。    8．如图所示是一个便携式电风扇，已知其上标有“3.6V  1.8W”字样，已知电动机线圈的阻值为，则该小电风扇正常工作时的电流为 A，正常工作1min线圈产生的热量为 J。 9．如图是一款挂烫机和它的简化电路图，电源电压为220V，、是电热丝，，。开关旋到不同位置，使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关处于3、4两个触点时，挂烫机处于 挡；若挂烫机在速热挡工作1min，电热丝所产生的热量为 。 10．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。 11．如图甲所示，多芯线是生产、生活中常用的导线，由多根细导线制成。多芯线的电阻远 （选填“大于”或“小于”）每根细导线的电阻，多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 。家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较 ，在相同时间内产生的热量较 。 12．如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲图中的电阻丝通电一段时间后，右侧比左侧U形管中液面的高度差大，说明电流通过导体产生的热量跟 有关。乙图通电一段时间，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。 13．某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V，图是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝，只知道R1阻值为1100Ω，铭牌上有484W和另一个模糊不清的两位数的电功率。S闭合，S0断开，饮水机处于 档，若此时电路工作3min，将产生的热量是 J；处于加热档正常工作5min，饮水机消耗的电能 J。 14．如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻。表中是它的部分参数。当开关S和S1都闭合时，电加热器处于 （选填“加热”或“保温”）状态；加热器在保温状态下正常工作300s，电阻R2产生的热量是 J。 额定电压 220V 额定加热功率 1210W 额定保温功率 110W 15．如图为探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。若想探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，则应选择 两个装置进行对比，通电时间相同时，产生热量最多的是 装置中的电阻丝。若通过乙装置中的电阻丝的电流为1A，则通电1min该电阻丝产生的热量为 J。 16．如图所示，这是具有高温、低温两挡的某电热器的电路原理图，高温挡额定功率为660W，发热体由R1和R2两个电热丝构成，其中R1的阻值为110Ω。当开关S1、S2闭合时，电热器处于 挡；高温挡正常工作时通过电热器的电流为 A；电热器处于低温挡正常工作5min内产生的热量为 J。 17．为探究影响电流热效应的因素，在甲、乙两个相同的烧瓶内各安装一根电阻丝A和B(RA>RB)，并倒入液体，分别插上一支温度计，连接如图所示的电路； (1)两个烧瓶中应装有质量 （选填“相等”或“不等”）的 （选填“同种”或“不同种”）液体。如果所用液体仅有水和煤油，为使实验时现象明显些，液体应选择 来进行实验； (2)该实验通过观察 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来比较电阻丝发热量的多少。图示连接可探究电流产生的热量与 关系； (3)如用该装置探究不同物质的吸热能力，则应对器材作如下调整： ①将A、B两电阻丝的阻值换成 （选填“相同”或“不同”）； ②甲、乙两烧瓶内应装初温和质量相等的 （选填“同种”或“不同种”）液体。 18．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，的阻值分别为110Ω、220Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高温、中温、低温三个挡位的转换，若开关S的触点b接触点c，此时电热器处于 挡，若在高温挡正常工作1min产生的热量是 J。 19．农村供电线路的改造的内容之一就是把电线换成更粗的，从而改变它的 （选填 “电压 ”、“电流 ”或“电阻 ”）在同样情况下电流在通过导线产生的热量 （选填 “变大”“变小 ”或“不变 ”）。 20．民以食为天，可口的食物能让人们身心愉悦。如图所示是大鹏家新买的电饭煲及其内部电路图。 (1)电饭煲能将饭蒸熟是通过 来改变物体内能的； (2)饭刚蒸好时，大鹏打开盖子，发现里面冒出浓浓的白气，请你简要解释原因： ； (3)蒸好的米饭香气四溢表明分子 ； (4)电饭煲发热元件为两个电阻，可实现高温、中温、低温三档的档位调节。电路额定电压为220V，电阻R1阻值为220Ω，中温档功率为220W。 ①高温档时开关的连接状况是怎样的？ ； ②若用低温档正常工作100s，产生的热量为 ； ③中温档正常工作时电路中的电流为 。 三、实验题 21．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 (1)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中通过观察 来显示容器内空气温度的变化。 (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 （填电路连接方式）起来接到电源两端，是为了探究电流通过导体时产生的热量与 的大小的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器内电阻丝产生的热量更多，该装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线几乎不发热”。 (3)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 的大小的关系，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为 。为了使左右两个U形管内液面高度差更大，应选用 （选填“2Ω”或“10Ω”）的定值电阻。 (4)图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度差不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 。 (5)图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，但右侧U形管液面高度差不变，后发现是由电路故障引起的，则原因可能是________（多选，选填字母）。 A．电阻丝断路 B．电阻丝断路 C．电阻丝断路 D．电阻丝短路 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 期末节节过关复习-15.4探究焦耳定律 参考答案： 1．C 2．B 3．C 4．B 5．D 6． 2.2 1.32×106 95.5% 7． 1∶1 1∶2 96 8． 0.5 15 9． 速热 79200J 10． 低温 1.32×105 11． 小于 并联 大 多 12． 电阻 4∶1 13． 保温 7920 145200 14． 加热 3000 15． 甲、丙 乙 600 16． 高温 3 1.32×105 17．(1) 相等 同种 煤油 (2) 温度计示数的变化 电阻 (3) 相同 不同种 18． 低温 19． 电阻 变小 20．(1)热传递 (2)内部水蒸气遇冷液化形成小水珠 (3)永不停息做无规则运动 (4) S1闭合，S2接b 1.1×104J 1A 21．(1)U形管液面高度差 (2) 串联 电阻 右 能 (3) 电流 4∶1 2Ω (4)左侧容器漏气 (5)BD 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$