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．如图所示，下列日常生活中的用电器，利用电流的热效应工作的是（　　） A．台灯 B．笔记本电脑 C．电饭煲 D．电视机 2．电热水壶通电后不久就能把水烧开，而与电热水壶相连的导线却不是很热，主要原因是（　　） A．通过导线的电流较大 B．通过电热水壶的电流较大 C．导线的电阻比电热水壶的电阻小，相同时间内产生的热量较少 D．电热水壶的电阻比导线的电阻小，相同时间内产生的热量较少 3．有额定电压和额定功率均为“220V，100W”的电烙铁、电风扇、日光灯，若三者都在额定电压下正常工作，则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是（　　） A．电烙铁 B．日光灯 C．电风扇 D．一样多 4．中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸=取火工具”的说法。做法是：取口香糖内的“锡纸”，用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状，如图1所示，将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上，可以看到锡纸很快就开始冒烟、着火了（如图2所示）。下列分析正确的是（　　） A．通过AB段的电流小于CD段的电流 B．AB段两端电压等于CD段两端电压 C．正常情况下，AB段会先着火 D．如果改用超导体代替锡纸做此实验效果会更好 5．甲、乙两只灯泡分别标有“4V，2W”和“2V，1W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　） A．通电时间相同时，电流通过甲灯做功一定比通过乙灯做功快 B．通电时间相同时，甲灯消耗的电能一定比乙灯消耗的电能多 C．两只灯泡并联接在电源上时，干路中允许通过的最大电流为1A D．两只灯泡串联接在电源上时，相同时间内甲灯比乙灯产生热量多 6．测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R0为定值电阻，R是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列分析正确的是（　　） A．无人通过，R的阻值为25Ω B．有人通过时，电路总功率变小 C．有人通过时，流过R0的电流会变小 D．无人通过，R0在10s内产生的热量为5J 7． 将灯泡L 和定值电阻R 以图甲的方式连在 6V 的电源上，图乙是L 和R 的U-I 图象，结合图中信息可知 （　　） A．灯泡L 的电阻随着电流的增大而减小 B．定值电阻R 的阻值为 5Ω C．灯泡L 的实际功率为 1.6W D．通过定值电阻R 的电流 10s 产生的热量为 16J 8．大山家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，以下说法正确的是（　　） 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时900W 冷风时110W 额定电压 220V 质量 0.5kg A．电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.6A B．正常工作时电热丝的电阻约是61.3Ω C．正常工作时电热丝的电阻约是53.8Ω D．电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min，线圈产生的热量是220J 二、填空题 9．如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 　 　 J。 10．如图所示，电源电压不变，先闭合开关，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数增加到0.3A，则、两端电压之比为　 　，若电阻，通电1min电阻产生的热量为　 　J。 11．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.3A，则1min内电阻R上产生的热量为　 　J。 12．一台“6V；3W”的迷你型小风扇，电动机线圈电阻为。该风扇正常工作1min消耗的电能为　 　J，因发热损失的能量为　 　J。 13．如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两档，其中R1=44Ω，R2=176Ω，R1和R2都是电热丝、当开关S1闭合，S2　 　时是高温档，高温档的电功率为　 　W。该电加热器低温档正常工作5min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．如图是某电蒸锅的内部简化电路图，电蒸锅额定电压为220V，R1、R2为发热电阻，R1的阻值为4840，加热挡功率为1200W，用此电蒸锅加热挡对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 求： （1）保温挡的功率； （2）电阻R2的阻值； （3）电蒸锅的加热效率。 17．如图甲所示，电源电压恒定，闭合S，滑动变阻器R2的电功率P与R2的阻值关系如图乙所示。滑片在某个位置时，电压表示数为3V，滑动变阻器R2的电功率最大。求： （1）此时通过R2的电流和R2的阻值； （2）此时电源的总电压； （3）此时的电路保持通电1min，电路产生的热量是多少？ 参考答案 1．C 2．C 3．A 4．C 5．D 6．A 7．D 8．B 9．12 10．1∶1；12 11．15 12．180；6 13．闭合；1100；6.6×104 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）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡， 由可得保温挡功率； 当S1、S2均闭合时，R4、R2并联，电蒸锅处于加热挡 （2）电阻R2的电功率P8＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W， 由可得电阻 （3）解： 质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃=3.78×105J； 其消耗的电能W=P热t=1200W×375s=4.5×105J； 则该电蒸锅的加热效率 17．解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表示数为3V，滑动变阻器R2的电功率最大。由乙图可知滑动变阻器的最大功率为0.9W，此时通过电路的电流 串联电路各处电流相等，则此时通过R2的电流为0.3A。滑动变阻器接入电路的阻值为 ； （2）由乙图可知，变阻器消耗的电功率最大时，R1=R2=10Ω。串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：R=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω； 由欧姆定律可得电源电压：U=IR=0.3A×20Ω=6V； （3）此时的电路保持通电1min，电路产生的热量是：Q=W=UIt=6V×0.3A×60s=108J。 答：（1）此时通过R2的电流为0.3A，R2的阻值为10Ω； （2）此时电源的总电压为6V； （3）此时的电路保持通电1min，电路产生的热量是108J。 学科网（北京）股份有限公司 $$