第4节 焦耳定律-【重难点手册】2024-2025学年九年级下册物理练习册（人教版）

重雅手细九年级物理则 第4节 焦耳定律 A基础过关练 测试时间：15分钟 4.在图甲所示的电路中，闭合开关S,再闭合开 1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是 关S2,电流表A,的示数变大，此时两电流表指 针都指在刻度盘的中央，均如图乙所示，则通 () 过R的电流为 A,R1:R2= A.智能手机 B.智能音箱 C.电热水器 D.电动汽车 在相同时间内两电阻产生的热量之比Q:Q 2.如图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.下列说法正确的是 0.2 A 0.6 5.(2024·成都中考)小张 想设计一个有“低温”、 “中温”和“高温”三个挡 /o A.图甲通电一段时间后，左侧U形管中液面 位的电加热器，其电路 220 Vo 的高度差比右侧的大 图如图所示，电源电压为220V,R1、R2是电 B.图乙实验装置是为了探究电流产生的热量 热丝，开关S接触相邻的两个触点.她准备了 与电流大小的关系 三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的 C,图乙中左右两容器中电阻丝产生的热量之 阻值分别是1212和2422，R2应该选取阻 比是1：4 值为 n的电热丝.开关S接触“1”、 D.将图乙右侧密闭容器中的5Ω电阻换成 “2”两个触点时，通电1min,电流产生的热量 10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的 是 关系 测试时间：15分钟 3.(2023·湘潭中考)取口香糖锡纸，剪成如图1 综合提能练 所示形状，其中AB和CD段等长.戴好防护手 6.如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶 套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正， 内装有等质量的液体，电阻丝R甲、Rz分别浸 负极，如图2所示，发现锡纸条很快开始冒烟 没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温 着火.下列分析正确的是( 度，下列说法正确的是( 湿度计 图1 图2 A.通过AB和CD段的电流不相等 B.正常情况下，AB段会先着火 C.AB和CD段的电压相等 A.若要探究电阻大小对电热的影响，则应在甲 D.AB和CD段的电阻相等 瓶中装入水，乙瓶中装入煤油，且Rm≠R乙 76 第十人章电功率 B.若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生 (1)R2的阻值是多少？ 的热量可通过加热时间来反映 (2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ C.若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲 (3)某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加 乙两瓶中分别装入水和煤油，且R单=R之 热到100℃用时5.6min,该电火锅的实际 D.若要比较水和煤油的比热容大小，液体吸收 功率是多少？（不计热损失） 的热量可通过温度计示数的变化比较 7.(2025·武汉杨春湖实验学校月考)如图甲所 示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S,滑 动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中， 电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙 所示.下列说法中( . IA 0.9 0.6 C培优突破练 测试时间：10分钟 0.3 9.(2024·北京四中自主招生模拟)家用电熨斗 为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温 R 1.53.04.5dV 甲 乙 度的多挡开关.使用时，转动旋钮即可使电熨 ①电源电压为6V:②定值电阻R的阻值为 斗达到需要的低温、中温或高温.图甲是电熨 52:③滑动变阻器的最大阻值为102：④滑片 斗的电路图，图中电热丝R1=96.8Ω，R2= P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为 48.4Ω.旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点 27J 的连接情况，如图乙中的A、B、C所示.问： A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确 8.(2023·齐齐哈尔中考)如图甲所示是一款小 型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控 220 甲 温功能.图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均 (1)当旋转开关置于图乙中的哪种状态时，电 为加热电阻（阻值保持不变）.已知R的阻值为 熨斗处于低挡位？简述理由 1762,电火锅的部分参数如下表所示.求： (2)电熨斗在中挡位工作时，消耗的电功率是 额定电压 220V 多少？ 低温挡功率 (3)电熨斗在高挡位工作6min消耗的电能为 中温挡功率 440W 多少？ 高温挡功率 1100W R R, 220V 77练习册参考答案与提示么超 3V时，变阻器R,接入电路的阻值最大，此时总电阻 正确.] 最大为2×(10Ω十20)=602，此时电流最小，电路 3B[AB和CD段锡纸串联电路中，由于串联的电路中 总功率最小，灯泡L与R的电压之和U'=U一Um 的电流处处相等，所以通过AB和CD段的电流相等， 6v-3V=3V,最小电流r=R+R-100计200 故A错误：在材料和长度相同时，导体的横截面积越 小，电阻越大，由题图知，AB段的横截面积小于CD段 0.1A,则电路的最小功率P小=UT'=6V×0.1A 的横截面积，所以AB段的电阻大于CD段的电阻，根 0.6W:当S、S均闭合，S接b,灯泡短路，R与R 据Q=FR:可知，在电流和通电时间一定时，AB段产 并联，移动滑片，使电流表示数为I*=0.6A时，电 生的热量多，温度高，先者火，枚B正确，D错误：AB段 路功率最大，则电路的最大功率P大=UI大=6VX 的电阻大于CD段的电阻，根据串联电路的分压原理 0.6A一3.6W,所以整个电路电功率的变化范围是 可知，AB段的电压大于CD段的电压，故CD错误.] 0.63.6W 4.1.2:1：4:4；1.[由开关都闭合时的电路图可知，R 第4节焦耳定律 与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A。测R: L.C[智能手机工作时主要用来发射电磁波，只产生少 支路的电流.因并联电路中干路电流等于各支路电流 量的内能，不是利用电流热效应工作的，故A错误：智 之和，且两电流表的指针都指在同一位置，所以电流表 能音箱工作时，主要将电能转化为声能，不是利用电流 A,的量程为03A,分度值为0.1A,则干路电流I 热效应工作的，故B错误：电热水器工作时，电能转化 1.5A,电流表A的量程为0~0.6A,分度值为 为内能，是利用电流的热效应工作的，故C正确：电动 0.02A,通过R的电流I=0.3A,通过定值电阻R 汽车工作时，主要是电能转化为机械能，不是利用电流 的电流1=1-=1.5A一0.3A=1.2A:根据并联 的热效应，故D错误。] 电路的分流规律可得R:R=I:1=0.3A:1,2A 2.B[题图甲中两电阻串联，通过的电流和通电时间相 =1:4:电压和通电时间相同时，由Q=W=U!可得 同，而右侧电阻大，根据焦耳定律Q=FR可知右侧容 Q1￥Q=1:1=1.2A:0.3A=4:1.] 器内电阻产生的热量多，根据转换法，右侧U形管中 5.121,1.2×10.[电路的工作状态有三种，分别是R 液面的高度差比左侧的大，故A不正确：题图乙中右侧 单独接入，R、R并联接入，R单独接入，那么如果想 两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小 要有3种挡位，则需要R1、R2的阻值不同，R=242Q, 相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器 侧R。应成该选取阻值为121的电热丝：开关接触“]”、 中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通 “2”两个触点时，只有R单独接人，通电1min,电流产 电时间相同，故图乙实验装置实验可以研究电流产生 生的热量Q-g=220): R ×60s=1.2×10°J. 2420 的热量与电流的关系，故B正确：题图乙中，设通过左 6C[要探究电阻大小对电热的影响，由控制变量法，要 侧容器电阻的电流为I,由并联电路电压的规律及欧姆 控制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻的 定律可知，通过两并联等值电阻的电流相等，由并联电 大小，电阻丝产生的热量不易直接观察，可使等质量初 路电流的规律可知，通过右侧容器内电阻的电流为 0.51,即通过左，右容器中电阻的电流之比为2：1，根 温相同的液体（煤油）吸收相同的热量，根据△一品。 据Q一PR可知，在电阻和通电时间不变时，电阻产生 由温度变化确定产生的热量多少，则应在甲、乙两瓶中 的热量与电流的平方成正比，故图乙中左、右两容器中 都装入煤油，且R≠R之，故AB错误：比较水和煤油 相同时间电阻丝产生的热量之比为4：1，故C不正 的比热容大小时，烧瓶内应分别装有质量相同的水和 确：将左边容器中的电阻丝换成10D的电阻丝后，左、 煤油，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，比较 右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以 温度的变化，温度变化小的吸热能力强，因两电阻串 不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D不 联，通过两电阻丝的电流相等，通电时间也相同，根据 31 重雅点手册九年级物理别 Q=广R,为控制吸热相同，故Rp=R乙，故C正确，D (2)当旋转开关处于B状态时，电路中只有R:工作，电 错误.] 熨斗处于中挡位工作，此时电路中的电功常P-罗 7.C[由题图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器R,串 (220V)2 联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端 48.42 =1000W. 的电压.当滑片P在a端时，R,连入电路的电阻为O, (3)当旋转开关处于A状态时，R1和R2并联，此时电 电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电 熨斗在高挡位工作，工作6min,电熨斗消耗的电能为 压，由题图乙可知，电源电压U=U=4.5V,此时电路 .U 「220'+220V27 ×360s 中的电流I.=0.9A,根据欧姆定律可得，定值电阻R w-+ L96.80 48.4n」 的阻值尺-受-合8X50.0误，@正确：当精片 5.4×10J. 微专题1动态电路的电功率计算 P在b端时，由图乙可知，R两端的电压U%=1.5V,此 1.3:10:9:1.[由题图甲可知，R与滑动变阻器串联， 时电路中的电流I。=0.3A,根据串联电路的电压规 电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的 律，R两端的电压Up=U-Uw=4.5V-1.5V 电压.当滑片位于瑞时，滑动变阻器接人电路中的电 3V,根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值R三 阻为0，电路中的电流最大，由题图乙可知，电路中的最 一a.3A=100,通电1mim电阻R产生的热量 大电流1以=0,6A,由一是可得，电源电压U=k尺 Q=R=(0.3A)×52×608=27J,③④正确.] =0.6A×R,当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电 8.(1)由题图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R工 路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最 作，由P=发可知，民的阻值民-号-0兴 小，由题图乙可知，此时U#=2V,电路中的最小电流 44n. 1小=02A则背动变阻器的最大阻值R-票 当电火锅处于中温挡时，足，R申联，由P发可知。 0.2A=100:因串联电路中总电阻等于各分电阻之 2V RR的申联总电阻R-景-07-10n 和，所以电源电压U=I大R=I小(Rm十R),解得R。= 根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值R=R 52,电源电压U=IxR。=0.6A×5n=3V:电阳R R=1100-44n=662 消托的最大功率P:发-②沿-18W,清动变阻 52 (2)由题图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R,R串 器接入电路的电阻最大时，U=U一U=】V,电阻R 联，根据串联电路的电阻特点可知，R、R的串联总电 _U6=1V) 阻R:=R1十R=176n+44n=2202, 消耗的最小功率P一尺=5Q =0.2W,则Pk: 低温挡工作时的功率P是一器沿 =220W P=1.8W:0.2W=9:1.] 2.0.5:1.95 (3)水吸收的热量为Q=m(1一to)=1kgX4.2× [已知灯泡的额定电压和额定功率，根据电功率公式 10J7(kg·℃)×(100℃-20℃)=3.36×10J, 不计热损失，电火锅消耗的电能W=Q=3.36×10J, P-1可得灯泡的氯定电流1k-是- 高温挡实际功率为P生-W=3.36X10=1000W 5.6×60s Q5A灯泡的电阻风-号-爱X=5n,只闭合开 9.(1)当旋转开关处于C状态时，R和R串联，此时电 关S和S时，灯泡和R串联，当R接入电路的阻值 路中总电阻最大由P发可知，电源电压不变时，总 为其最大阻值的品时，灯泡正常发光，此时电路中的电 电阻最大，总功率最小 流为0.5A,则电源电压为U=Ra=0.5A× 32