第十八章  第4节  焦耳定律-2025-2026学年九年级物理下册练同步A本

0九物下练同步⑧本 第4节焦耳定律 1.下列家用电器，利用电流的热效应工作的是( A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 答案：D 解析：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应：四个家用电器利用电流 的热效应工作的是电饭煲，故ABC错误，D正确。 2.如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析不正确的是 () A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B.实验中，应通过观察U形管中液面的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少 C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D.分析乙实验装置的实验现象，可以得出的结论是电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一段电阻丝的电流越大，电阻丝产生的热量越多 100 甲 答案：C 3.汽车尾部的挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而 成，简化结构如图所示。该装置接在12V的汽车电池上工作1mi产生的热量为() A.3600J B.72J C.60J D.720J 电阻丝 答案：A 25/93 0九物下练同步A本 解析：由并联电路的电阻规律可知，5条阻值为12Ω的电阻丝并联的总电 阻R-19-240，电加热除雾装置1mnm产生的热量Q=w-t= 5 -×1×60s= 2.42 3600J。 4.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电相同时间产生的热量之比为5：1，则通过甲、 乙的电流之比为( A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2 答案：C 5.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 学生电源 答案：C 解析：影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度，当材料、长度、温度相同时，横 截面积越小，电阻越大，由图可知，c点横截面积最小，故c点的电阻最大，α、b、c是串联 的，根据串联电路的电流特点可知，通过α、b、c的电流相同，根据Q=I2Rt可知，在相同时 间内c点产生的热量最多，故将火柴放在c点最容易被点燃。 6.如图甲所示，定值电阻R1和R2组成并联电路，电源两端电压恒为8V。闭合开关S，通过 电阻R2的电流为1A。电阻R1两端的电压U1和通过它的电流I1的图像如图乙所示。求： ↑U,/V R R 2 I/A 甲 乙 (1)R1的阻值。 26/93 0九物下练同步⑧本 解：由图乙可知，当电阻R:两端的电压U为8V时，通过它的电流为1=2A则R=兰=X= 42 。 (2)干路电流1。 解：电源电压为8V,R和R2两端的电压均为8V，根据并联电路的电流规律可知，干路电流 I=I1+I2=2A+1A=3A。 (3)R1和R2在10s内产生的总热量Q。 解：该并联电路是纯电阻电路，所以R1和R2在10s内产生的总热量Q=W=UIt=8V× 3A×10s=240J。 7在家庭线路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来，而连接处往往比别处的温度 高，而且更容易老化，甚至引起火灾，这是因为( A.连接处的电阻大 B.连接处的电流大 C.连接处的电阻小 D.连接处的发热功率小 答案：A 8.某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为1：只给另一根通电，煮沸 同样一壶水用的时间为t2。若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时 间为t,则t为( A.丝 B.1+2 t1+t2 2 C.ti+t2 D.Iti-t2l 答案：A 解析：只给一根电阻丝通电，消耗的电功率为P1,煮沸一壶水用的时间为1，产生的热量为Q= W=P1t1。同理，另一根电阻丝产生的热量Q=W=P2t2,则P1=2空，两根电阻丝并联接 t 到原来的电源上，产生的热量Q=(P1+P2)t，则有Q=(P1+P2)t=P2t2=(2+P2)t。解 t1 得t=,故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 9.如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为50V且保持不变，电路中的电流 是2A,质量为10kg的重物m在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦， 则电动机线圈的电阻是(g取10N/kg)() A.182 B.82 C.5 D.22 27/93 九物下练同步8本 电动机 m↑v 答案：C 解析：电动机消耗的电功率P点=UI=50V×2A=100W;电动机的输出功率P出=Fv= mgv=10kg×10N/kg×0.8m/s=80W;电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生 的热功率之和，即P台=P+P出：根据焦耳定律得线圈电阻的发热率P=g==IPR, 代入数据得100W=80W+(2A)2R,解得R=5,故c正确。 10.小张想设计一个有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电 源电压为220V,R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1= 2422,另外两根电热丝的阻值分别是1212和2422，R2该选取阻值为2的电热 丝。开关S接触“1”“2”两个触点时，通电1min,电流产生的热量是 R R 40 o220 Vo 解：121， 1.2×104 解析：电路的工作状态有三种，分别是“R”单独接入、“R1、R2"并联接入、“R2”单独接 入，那么如果想要有3种挡位，侧需要R1、R2的阻值不同，R1=2422,则R2应该选取阻值 为1212的电热丝：开关S接触“1”“2”两个触点时，只有“R1"单独接入，通电1min电 流产生的热量0=巴t=20×60s=1.2×1041。 2420 11.如图所示，小明在课前展示了一个小实验：他用石蜡将几根牙签粘在一段细铁丝上，支撑 起来。把几个插有铁钉和五角硬币的柠檬串联起来，接在细铁丝的两端。大约3i后，发 现石蜡变软，牙签逐渐开始从细铁丝上掉落下来。请你根据所学的知识解释以上现象。 28/93 0九物下练同步A本 解：硬币、铁钉和细铁丝都是导体，小明把插有铁钉和五角硬币的柠檬串联起来，组成水果电 池，接在铁丝两端后，构成闭合电路，电路中产生电流，根据焦耳定律Q=2Rt可知，通电 的铁丝会产生热量，使铁丝的温度升高，当铁丝的温度高于石蜡的温度时，两者间存在温度差， 会发生热传递，石蜡吸收热量温度升高，开始熔化，熔化后的石蜡变软，牙签在重力作用下就 会掉落。 12,课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。己知电源电压恒为220V,R0是 阻值为552的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。 o220 Vo B Ro 电热箱 箱休 (1)闭合开关S后，求电路中的电流。 解：闭合开关S后，电路中的电流1=”=22y=4A。 Ro 550 (2)求通电100s后电热丝R0产生的热量。 解：通电100s后电热丝R0产生的热量Q=2Rot=(4A)2×552×100s=8.8×104J。 (3)老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P。,小组成 员想出了两种方法改进电路： 方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA; 方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB。老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率 都为P。，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结 果为U1和U2,U1>U2,U2=165V,但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。请根 据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。 方法一 方法二 R 29/93 0九物下练同步A本 解析：方法一更节能。两种方法的电路简图如下： 在方法一中的电热箱的功率P4箱=P0=(Ro+R4); 在方法二中的电热箱的功率PB箱=Po=R。，因为两次电热箱内的电功率相等，即I(Ro+ R4)=IR0，得出IA<IB,由W=UIt可得，方法一更节能。 两种方法中，R。两端电压Uo1<Uo2，因为电源电压保持不变，则R4和Rg两端的电压 UA>Ug,所以Ug=U2=165V,则U2=55V,PB箱-=52=55w。 Ro 550 在方法中，14-2-”-器-025A所以R两端的压U1=1aR,=025A×50 1375v,1-员可得，R=尝-”-8-8250。 0.25A 30/93九物下@练同步A本 第4节焦耳定律 1.下列家用电器，利用电流的热效应工作的是( A.电冰箱 B.洗衣机C.电脑 D.电饭煲 2.如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析不正确的是 A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B.实验中，应通过观察U形管中液面的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少 C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D.分析乙实验装置的实验现象，可以得出的结论是电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一段电阻丝的电流越大，电阻丝产生的热量越多 3.汽车尾部的挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而 成，简化结构如图所示。该装置接在12V的汽车电池上工作1min产生的热量为() A.3600J B.72J C.60J D.720J 电阻丝 4.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电相同时间产生的热量之比为5：1，则通过甲、 乙的电流之比为( A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2 5.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），则测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 学生电源 19/70 九物下@练同步A本 6如图甲所示，定值电阻R1和R2组成并联电路，电源两端电压恒为8V。闭合开关S,通过电 阻R2的电流为1A。电阻R1两端的电压U1和通过它的电流11的图像如图乙所示。求： (1)R1的阻值。 (2)干路电流1。 (3)R1和R2在10s内产生的总热量Q。 ↑UV R 8----- R2 S 0 I/A 甲 乙 7在家庭线路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来，而连接处往往比别处的温度 高，而且更容易老化，甚至引起火灾，这是因为() A.连接处的电阻大 B.连接处的电流大 C.连接处的电阻小 D.连接处的发热功率小 8.某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为：只给另一根通电，煮沸 同样一壶水用的时间为2。若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时 间为t,则t为( A.titz B.+2 t1+t2 2 C.t1+t2 D.It1-t2l 20/70 九物下@练同步A本 9.如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为50V且保持不变，电路中的电流是2A, 质量为10kg的重物m在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机 线圈的电阻是(g取10N/kg)( A.182 B.82 c.52 D.22 电动机 m↑v 10.小张想设计一个有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电 源电压为220V,R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1= 2422,另外两根电热丝的阻值分别是1212和2422，R2该选取阻值为2的电热丝。 开关S接触“1”“2”两个触点时，通电1mim,电流产生的热量是 J。 o0 R R yo o 220 Vo 11.如图所示，小明在课前展示了一个小实验：他用石蜡将几根牙签粘在一段细铁丝上，支撑 起来。把几个插有铁钉和五角硬币的柠檬串联起来，接在细铁丝的两端。大约3i后，发现 石蜡变软，牙签逐渐开始从细铁丝上掉落下来。请你根据所学的知识解释以上现象。 21/70 九物下@练同步A本 12,课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V,R。是 阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。 (1)闭合开关S后，求电路中的电流。 (2)求通电100s后电热丝R0产生的热量。 (3)老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P。,小组成 员想出了两种方法改进电路： 方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝R4; 方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝R。老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率 都为P。，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结 果为U1和U2,U1>U2,U2=165V,但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。请根 据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。 220 Vo S 方法一 方法二 Ro Ro R A 电热箱 箱体 22/70