九年級物理全冊18.4焦耳定律習(xí)題4新版新人教版

Page618.4焦耳定律1.(2024衢州)下列用電器主要利用電流熱效應(yīng)工作的是()2.(2024自貢)把一個標(biāo)有“10V3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上(如圖所示)，小燈泡恰能正常發(fā)光．該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量是()第2題圖A.60JB.36JC.30JD.6J3.(2024梧州)物理老師給同學(xué)們做短路演示試驗時，他將蓄電池、自制銅導(dǎo)線組成短路電路，如圖所示是在試驗中銅導(dǎo)線燒斷時的情境，燒斷處被燒斷是因為該處一小段銅導(dǎo)線與其它同長度的銅導(dǎo)線相比，它的()第3題圖A.電阻較大B.電壓較小C.電流較大D.電功率較小4.(2024宜昌)兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)在電路中，如圖甲所示，它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，則R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為()第4題圖A.2∶1B.1∶2C.4∶1D.1∶45.(2024樂山)如圖所示為探究“焦耳定律”的試驗裝置．兩個透亮容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的改變反映密閉空氣溫度的改變．將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1<R2.下列說法正確的是()第5題圖A.該試驗裝置用于探究“電壓和通電時間肯定時，電熱與電阻的關(guān)系”B.閉合開關(guān)后，通過R1的電流大于R2的電流C.閉合開關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢D.閉合開關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動變阻器滑片P向左移動6.(2024吉林)電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，通過電爐絲和導(dǎo)線的電流大小________，由于電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大，導(dǎo)致電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量________．7.(2024龍東)一個標(biāo)有“6V3W”的小燈泡，接在電源電壓為9V的電路中，為使其正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個________Ω的電阻，該電阻在10秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________J.8.(2024畢節(jié))電熱水壺上標(biāo)有“220V800W”，小明發(fā)覺燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻________；在額定電壓下，熱水壺?zé)?10s，這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為________J，若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水汲取，能將________kg的水從20℃上升至100℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]9.(2024安徽)圖示電路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω.當(dāng)S2斷開、S1閉合時，電阻R1消耗的電功率為________W；當(dāng)S1、S2都閉合時，6s內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的熱量是________J.第9題圖10.(2024鎮(zhèn)江)如圖是探討“相同時間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系”的裝置．每只燒瓶中煤油質(zhì)量均為200g，電阻絲R1＝20Ω，電路中電流I＝0.5A．通電5min后，左側(cè)燒瓶中的煤油溫度上升了2℃，煤油汲取的熱量為________J，R1產(chǎn)生的電熱為________J．[c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)]第10題圖11.(2024株洲)用圖示裝置探究“影響電熱的因素”，A、B、C為三根相同的電阻絲．以A、B為探討對象，該試驗探究的是在________不變時電熱與________的關(guān)系；若將C也置于右側(cè)容器中，這時B、C并聯(lián)后可等效為一根電阻絲，那么，該裝置還可探究在________不變時電熱與________的關(guān)系．(均選填“電流”或“電阻”)第11題圖12.(2024葫蘆島)如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的試驗裝置．甲圖電阻絲通電一段時間后，右側(cè)比左側(cè)U形管中液面的高度差大，說明電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟________有關(guān)．乙圖探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟________有關(guān)，通電一段時間，電流通過R1產(chǎn)生的熱量與通過R3產(chǎn)生的熱量之比為________．第12題圖13.因為忙于中考復(fù)習(xí)，小明已經(jīng)很長時間沒有打開過自己的電腦了，進入潮濕的雨季后，爸爸建議小明定期給電腦通一會兒電，請說明這樣做的道理．14.如圖甲、乙是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的試驗裝置，兩個透亮容器中密封著等量的空氣．第14題圖(1)試驗中，用________________的改變反映密閉空氣溫度的改變．(2)圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，通電一段時間后，________(選填“左”或“右”)側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多．(3)圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，通電一段時間后，________(選填“左”或“右”)側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量多．(4)該試驗中用到的探討物理問題的方法是________和________．(5)某同學(xué)將兩段阻值不同的電阻絲分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，設(shè)計了如圖丙所示的裝置，裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等，利用圖丙裝置也可探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量與________的關(guān)系，燒瓶中用煤油而不用水是因為________．五、計算應(yīng)用題15.如圖所示，R0、Rx為定值電阻，其中R0＝10Ω，開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為0.6A；開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為0.8A，若電源電壓不變，求：(1)電源電壓；(2)電阻Rx的阻值；(3)開關(guān)S閉合時，通電1min，電阻Rx產(chǎn)生的熱量．第15題圖16.(2024，山西)“創(chuàng)新”小組的同學(xué)們調(diào)查發(fā)覺，雨雪天氣里汽車后視鏡會變模糊，影響行車平安．同學(xué)們設(shè)計了給后視鏡除霧、除霜的加熱電路．如圖是加熱電路原理圖，電源電壓100V，加熱電阻R1與R2阻值均為100Ω，電路低溫擋除霧，高溫擋除霜．同學(xué)們對電路進行模擬測試，開啟除霜模式加熱后視鏡1min，用溫度傳感器測得其溫度上升了6℃.求：(1)除霜模式下，電路中的電流；(2)除霜模式下，電路的加熱效率．[查資料得：后視鏡玻璃質(zhì)量約0.5kg，玻璃的比熱容約0.8×103J/(kg·℃)]

參考答案1.A2.D【解析】由于小燈泡正常發(fā)光，所以其電壓UL為10V，而由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得UR＝U－UL＝2V,電路電流為I＝eq\f(P,UL)＝eq\f(3W,10V)＝0.3A，所以產(chǎn)生的熱量Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J．故選D.3.A【解析】由題意可知，通過該銅導(dǎo)線各處的電流與通電時間是相等的，依據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多．熔斷處產(chǎn)生的熱量多，所以該處的銅導(dǎo)線與其他同長度的銅導(dǎo)線相比，它的電阻較大．故選A.4.A【解析】由圖乙可知，當(dāng)兩電阻兩端的電壓均為3V時，通過它們的電流分別為0.6A和0.3A，則R1∶R2＝I2∶I1＝1∶2；將它們并聯(lián)起來，由Q＝I2Rt和I＝eq\f(U,R)得Q＝eq\f(U2,R)t，則Q1∶Q2＝R2∶R1＝2∶1，故選A.5.C【解析】由圖可知，電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路，通過它們的電流與通電時間相等，B錯誤；該試驗探究的是“電流與通電時間肯定時，電熱與電阻的關(guān)系”，A錯誤；R2的電阻大，閉合開關(guān)后，在電流和通電時間相同時，R2產(chǎn)生的熱量多，乙管中液面上升得快，C正確；閉合開關(guān)后，將滑動變阻器滑片P向左移動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電流變小，D錯誤．故選C.6.相等多【解析】電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，此時電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，依據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，通過電爐絲和導(dǎo)線的電流大小相等，由于電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大，依據(jù)Q＝I2Rt可知，相同時間內(nèi)電爐絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量要多．7.615【解析】依據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可得串聯(lián)電阻兩端的電壓U電阻＝9V－6V＝3V，此時燈泡正常發(fā)光，I額＝eq\f(P額,U額)＝0.5A，所以R阻＝eq\f(U電阻,I額)＝eq\f(3V,0.5A)＝6Ω，該電阻10s內(nèi)產(chǎn)生熱量Q＝I2Rt＝(0.5A)2×6Ω×10s＝15J.8.小1.68×1050.5【解析】電熱水壺的發(fā)熱體與電線串聯(lián)，通過它們的電流剛好間相等，但電熱水壺的發(fā)熱體的電阻比電線的電阻大得多，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，電熱水壺的發(fā)熱體比電線產(chǎn)生的熱量就多得多，故與之相連的電線卻不怎么熱；在額定電壓下，燒開一壺水用時210s，這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量：Q放＝Pt＝800W×210s＝1.68×105J；水汲取的熱量：Q吸＝Q放＝1.68×105J，由Q吸＝cmΔt得水的質(zhì)量：m＝eq\f(Q吸,cΔt)＝eq\f(1.68×105J,4.2×103J/（kg·℃）×（100℃－20℃）)＝0.5kg.9.8.6432【解析】當(dāng)S2斷開、S1閉合時，R1、R3串聯(lián)，電阻R1消耗的電功率P1＝I2R1＝(eq\f(U,R1＋R3))2R1＝(eq\f(12V,6Ω＋4Ω))2×6Ω＝8.64W；當(dāng)S1、S2閉合時，R1、R2并聯(lián)再與R3串聯(lián)，R1、R2并聯(lián)總電阻R并＝eq\f(R1×R2,R1＋R2)＝eq\f(6Ω×3Ω,6Ω＋3Ω)＝2Ω，R并和R3串聯(lián)，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得U并∶U3＝R并∶R3＝2Ω∶4Ω＝1∶2，得U并＝U2＝4V，R2產(chǎn)生的熱量Q2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R2)t＝eq\f(（4V）2,3Ω)×6s＝32J.10.電阻840150011.電阻電流電流電阻【解析】圖中電路是RB和RC并聯(lián)后再與RA串聯(lián)，電阻絲C在容器外，不會影響右側(cè)容器內(nèi)的溫度，RA＝RB，IA＝2IB，因此該試驗是探究電阻不變時電熱與電流的關(guān)系；將C也置于右側(cè)容器中，B、C并聯(lián)總電阻RBC＝5Ω，整個電路等效于電阻絲RA與RBC串聯(lián)，因為串聯(lián)電路各處電流相等，所以此時該裝置還可探究電流不變時電熱與電阻的關(guān)系．12.電阻電流4∶1【解析】在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過它們的電流I與通電時間t相同，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；在乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，依據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，依據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I1＝I2＋I3，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I2＝I3，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；因I3＝eq\f(1,2)I1，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，Q1∶Q3＝4∶1.13.答：在潮濕的雨季，長時間不用的電腦主機元件會附著上水汽，簡單損害電子元件，同時簡單引起漏電、電線短路等事故．而依據(jù)焦耳定律可知，給電腦通電后，電腦元件會發(fā)熱，同時也會使附著在電子元件上的水汽溫度上升，蒸發(fā)加快，使電子元件變得干燥；因此，給電腦定期通電可以較快地去除電腦主機元件上附著的水汽，延長電腦運用壽命．14.(1)U形管中液面高度差(2)電阻右(3)電流左(4)限制變量法轉(zhuǎn)換法(5)電阻煤油的比熱容小15.解：(1)S斷開時，只有R0工作，由I＝eq\f(U,R)得，電源的電壓U＝I0R0＝0.6A×10Ω＝6V(2)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，電阻兩端電壓等于電源電壓6V，通過電阻Rx的電流Ix＝I－I0＝0.8A－0.6A＝0.2A由I＝eq\f(U,R)可得，Rx＝eq\f(U,Ix)＝eq\f(6V,0.2A)＝30Ω(3)電阻Rx產(chǎn)生的熱量Q＝Ieq\o\al(2,x)Rxt＝(0.2A)2×30Ω×60s＝7