人教版九年级物理全一册 18.4 焦耳定律 同步练习题 含详细答案

18.4 焦耳定律一．选择题（共8小题）1．下列实例中，为了防止电热危害的是（）A．用电褥子取暖B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置C．收音机、电视机的机壳上有许多小孔D．孵化家禽的电热孵卵机2．小明仔细观察家中的电视机、电风扇、电烙铁和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（）A．电视机B．电风扇C．电烙铁D．节能灯3．小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置（三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气）。

下列实验结果说法不正确的是（）A．通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用了转换法的实验方法B．探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器C．比较h1和h2的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比D．比较h2和h3的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流成正比4．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其它用电器仍然正常工作。

你认为引起电源线过热的原因可能是（）A．电路的电压过高B．新买的电源线过细C．新买的电源线过粗D．新买的电源线过短5．王爷爷家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，为了省钱，王爷爷打算把电阻丝断头接上继续使用，孙子小明赶紧制止了他，说这样做虽然能勉强用一段时间，但很快又会在搭接处烧断，很不安全，原因是（）A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热C．电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热D．电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热6．某同学探究焦耳定律，部分电路如图所示。

两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油，装置左侧煤油多于右侧。

通电一段时间后，左侧温度计示数高于右侧。

下列说法正确的是（）A．通过右侧电阻丝的电流比左侧小B．右侧电阻丝的阻值比左侧小C．该装置不能用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系D．通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法7．甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（）A．5：4 B．5：2 C．2：5 D．10：18．小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断。

搭接处烧断的原因是（）A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热C．搭接处电流比其它处电流小，造成局部过热D．搭接处电流比其它处电流大，造成局部过热二．多选题（共2小题）9．如图是探究电流热效应的实验装置。

烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍洛合金丝的长度、横截面积均相同，则（）A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同D．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多10．以下说法正确的是（）A．焦耳定律反映了电能转化为内能的规律B．电热器、变阻器都是根据电流的热效应制成的C．功率大的用电器一定比功率小的用电器做的功多D．两个灯泡串联使用时，电阻大的灯泡产生的热量多三．填空题（共8小题）11．某电热器的电阻是55欧姆，把它接在电源上5分钟产生2.65×105焦的热量，则电源电压是伏。

12．如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。

已知R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝联在电路。

若电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为J。

13．如图所示的电路中，电源输出电压恒为5V，灯L标有“3V0.9W”。

在滑片移动能保证电路元件全部安全的过程中，当电压表示数为V时，灯丝的电阻正好为10Ω；在灯L正常发光的状态下，通电10s，滑动变阻器的电阻丝将产生J的热量。

14．一个标有“220V 500W”的电热器，在额定电压下使用，通过它的电流为，通电10min，产生的热量是。

15．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等。

小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上。

这时插座屏幕上的显示如图乙所示；当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示。

则这段时间内水吸收的热量为J，电水壶的实际功率为W，电水壶在烧水过程中的效率为%．（电费单价：0.5元/kW•h；c水＝4200J/（kg•℃））16．某电动标有“220V、1100W”的电动机，电阻为4Ω，若该电动机正常工作，则1min 内产生的热量是J，10s内该电动机消耗的电能为J。

17．如图所示装置是用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟的关系。

若通过甲容器内电阻的电流为1A，通电3min甲容器内电阻产生的热量为J；若将乙容器外的电阻放入乙容器内，该装置可用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟的关系。

18．一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是J。

四．实验探究题（共1小题）19．如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关：（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的两个密闭容器进行实验；（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器中的电阻丝。

（3）如果通电时间一段时间发现乙和丙U型管中液面的高度差逐渐变大，但甲中不变，则可能的原因是。

五．计算题（共1小题）20．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

R1＝88Ω，R2＝22Ω。

（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。

参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）1．【解答】解：电褥子、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务，故A、B、D错误。

收音机、电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉。

故C正确。

故选：C。

2．【解答】解：因为各用电器的额定功率相同，由W＝Pt可得，若工作相同时间，消耗的电能相同；电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能；电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能；电烙铁工作时将消耗的电能转化为内能；节能灯工作时将电能大部分转化为光能。

故选：C。

3．【解答】解：A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；B、探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流，因此需要电阻并联，故选择乙丙比较，故B正确；C、如图甲乙，两个电阻串联在电路中，目的是使通过电阻的电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系，由此可得结论：比较h1和h2的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比，故C正确；D、如图乙丙，两个电阻并联在电路中，目的是使通过电阻的电阻相同，通电时间相同，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系，由此可得结论：比较h2和h3的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，故D错误。

故选：D。

4．【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，其它用电器仍正常工作，说明电路的电压正常，所以A不符合题意；B、电饭锅跟导线串联，通过的电流大小和通电时间均相同，如果导线过细，则导线的电阻将会很大，由Q＝I2Rt可知，导线上产生的热量很多，会导致导线烧焦，所以B符合题意；C、电饭锅跟导线串联，通过的电流大小和通电时间均相同，如果导线太粗，则导线的电阻将会很小，导线上产生的热量很少，导线不会烧焦，所以C不符合题意；D、电饭锅跟导线串联，通过的电流大小和通电时间均相同，如果导线短，则导线的电阻将会很小，导线上产生的热量很少，导线不会烧焦，所以D不符合题意。

故选：B。

5．【解答】解：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，电阻较大，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，所以，电阻丝上搭接处的电流与其他处的电流相等，故CD错误；由焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故B正确。

故选：B。

6．【解答】解：A、由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，各处的电流是相同的，故A错误；B、两个相同的烧瓶中密封初温相同的煤油，左侧的煤油的质量大，通电一段时间后，做侧玻璃管中液面比右侧高，说明电流通过左侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧电阻丝的阻值大，故B正确；C、由前面解答可知，通过电阻丝的电流和通电时间均相同，但两侧煤油的质量是不相同的，所以无法探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故C错误；D、通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故D错误。

故选：B。

7．【解答】解：由题意可知，R甲：R乙＝5：4，I甲：I乙＝2：1，t甲：t乙＝1：2，由Q＝I2Rt可得，电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比：＝＝（）2××＝（）2××＝。

故选：B。

8．【解答】解：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。

根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此搭接头处容易被烧断。

故选：B。

二．多选题（共2小题）9．【解答】解：A、甲图中A、B串联，电流相同，但两导体的电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A正确；B、乙图中，导体电阻不变，但滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，故B错误；C、甲图中，因为B中导体电阻大于A中导体电阻，根据Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，B中的镍铬合金丝产生的热量更多，温度计的示数更高，故C错误；D、乙图中，导体电阻不变，由Q＝I2Rt可知，相同时间内，电流越大，产生热量越多，温度计示数升高越多，故D正确。