焦耳定律-九年级物理上册周末精练

赢在周末14 焦耳定律

2020-2021学年九年级物理上册周末精练（教科版）

【知识小结】

1.电能转化为内能的现象叫做电流的效应。

【答案】热

2.在探究“电流的热效应与什么因素有关”的实验中：

（1）在实验中通过观察插入的带有红色液柱的细玻璃管，来判断镍铬合金丝产生热量的多少，采用的实验方法是法。当红色液柱升高得越高时，反映了电阻放出的热量越（选填“多”、“少”）。

（2）在探究电阻大小对电流热效应的影响时，我们将阻值（选填“相同”、“不同”）的两个电阻联入电路中，采用的实验方法是法。

（3）要探究电流大小对电流热效应的影响时，可以将同一电阻在（选填“相同”、“不同”）电压下进行实验，观察在（选填“相同”、“不同”）时间内产生热量的多少。【答案】（1）转换多（2）不同串联控制变量（3）不同相同

3.焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的成正比，跟导体的成正比，跟通电的时间成比。数学表达式为。

【答案】平方电阻正 Q=I2Rt

4.电流的热效应有很多用途，但是也会造成导线的绝缘外皮迅速老化，甚至烧坏。

【周末精练】

1.(2020福建5)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是（）

A.电风扇

B.电视机

C.电热水壶

D.电冰箱【答案】C

【解析】A.电风扇将电能转化为机械能，A错。

B.电视机将电能转化为光能和声能等，B错。

C.电热水壶将电能转化为内能，C正确。

D.电冰箱将内部内能向外转移，D错。选A。

2.（2020巴中25）（改编.上周纠错）如图所示是用来测量电能的仪表，此时的读数是_____ kW·h。当电路中只有一个电饭煲接入时，正常工作6min，发现此电能表的表盘转过了250 转，则这个电饭煲的额定功率是W。在用电高峰时，只让规格为“220V1000W”的电

热水壶单独工作，测得在4min内电能表的转盘恰好转135圈。此时该电热水壶的实际功

率 W，实际电压 V。（假设电水壶电阻不变）。

【答案】931.6 1000 810 198

【解析】电能表的示数盘上末位的数字表示小数值，所以此时的读数为931.6kW.h。此电能表的表盘转过了250 转，电路消耗的电能为W1= ×3.6×106J=3.6×105J, 这个电饭煲的额定功率是P1= = = 1000W。

规格为“220V1000W”的电热水壶的电阻为R= = =48.4Ω，电能表的转盘转135圈电路消耗的电能为W2= ×3.6×106J=1.944×105J，此时电热水壶的功率为：P2= = =810W,实际电压为U实= = =198V。

3.(2020北京26)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1

(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关；

(2)该实验中，电流通过导体产生热量的多少用______来反映。

【答案】（1）电阻（2）温度计示数的变化量

【解析】(1)该实验中两段电阻丝串联，通过电阻丝的电流、通电时间相同，电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。

(2)在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中，利用转换法，

将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。

4. (2020龙东26)（改编）如图，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为 A，通电1min电阻R产生的热量为 J。

【答案】（1）0.7（2）48

【解析】由图可知：R与L并联，电流表测干路电流。因为此时灯泡正常发光，所以电源电

压U＝U R＝U L＝4V。灯L标有“4V 2W”，则通过灯泡的电流为I L= = = 0.5A；通过R的电流为I R= = =0.2A；电流表示数：I＝I L+I R＝0.5A+0.2A＝0.7A。通电1min电阻

R产生的热量：QR＝I R2Rt＝（0.2A）2×20Ω×60s=48J。

5.(2020成都22) 小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为 J。

【答案】（1）乙（2）12

【解析】从图中可以看出，加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知:R2的电阻较大，那么R2所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，电路中的电流大小I= = = 0.1A，R2产生的热量Q2=I22R2t=（0.1A）2×20Ω×60s=12J。

6.(2020鄂州24)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。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的不相等；

(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是；

(3)通过对比观察，（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越导体产生的热量越多。

【答案】（1）电流（2）转换法（3）甲越大

【解析】(1)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。

(2)甲乙两容器内空气温度的变化不能直接测出，而是通过U形管液面高度变化来显示，这是物理研究中的转换法。

(3)在电阻和通电时间相同时，甲容器内液面高度差较大，说明甲容器内的电阻产生较多的热量，而甲容器内电阻通过的电流较大，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。

7.（2020南通）29. 某自动豆浆机工作时，电热管加热与电动机打浆过程交替进行。

其部分参数如下表。

额定电压220V

电机功率100W

加热功率1100W

净重20N

（1）空豆浆机放在水平桌面上，接触面积为4cm2，对水平面的压强为 Pa。

（2）不计热量损失，加热管正常工作80s，可使1kg豆浆的温度升高℃[取c豆浆=4×103J/（kg•℃）]；豆浆飘出阵阵香味说明分子在。（3）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因为导线，产生的热量少；若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h，加热