154《探究焦耳定律》（分層練習(xí)）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)物理（滬粵版）原卷版

15.4探究焦耳定律一、單選題1．（2023·北京·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示的四種用電器中，主要利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電煮鍋 B．迷你電冰箱C．掃地機(jī)器人 D．筆記本電腦2．（2023·湖南株洲·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）現(xiàn)將標(biāo)有“220V100W”的電冰箱、電風(fēng)扇、電爐各一臺(tái)，分別接入電路中均正常工作，在相同時(shí)間內(nèi)（）A．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相同B．電風(fēng)扇消耗的電能最多C．電爐將消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多D．單獨(dú)將電冰箱接入電路時(shí)，電能表轉(zhuǎn)得最快3．（2023·廣東廣州·華南師大附中?？家荒＃┰凇疤骄侩娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置（兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣）。下列說法正確的是（）①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系③圖乙實(shí)驗(yàn)過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω④用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象A．①② B．②③ C．②④ D．③④4．（2023春·吉林長春·九年級(jí)吉林省第二實(shí)驗(yàn)學(xué)校校考階段練習(xí)）根據(jù)電工手冊(cè)可知，通過人體的電流與通電時(shí)間的乘積大于30mA·s時(shí)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致命危險(xiǎn)。下列4組通過人體的電流和通電時(shí)間中，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致命危險(xiǎn)的是（）A．30mA0.5s B．20mA1.2s C．25mA2.0s D．35mA0.2s二、填空題5．（2023·廣東肇慶·統(tǒng)考二模）如圖是探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”的裝置。實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管中液面______的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種實(shí)驗(yàn)研究的方法叫______法。

6．（2023·安徽六安·統(tǒng)考一模）美國羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家蘭加?迪亞斯（RangaDias）宣布，他們的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出能在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的超導(dǎo)體。若未來實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)輸電，根據(jù)___________定律推斷輸電線路可實(shí)現(xiàn)電能零耗損。（選填“歐姆”或“焦耳”）7．（2023·江西南昌·統(tǒng)考一模）_________定律反映了一段導(dǎo)體中電流跟電壓和電阻之間的定量關(guān)系；而_________定律確定了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。8．（2023·河南南陽·統(tǒng)考一模）夏天的晚上，為了驅(qū)趕蚊蟲，小敏在房間里使用電蚊香，插上電后，電蚊器變熱了，利用了電流的______；電蚊器上的蚊香片溫度會(huì)升高，通過______的方式改變蚊香片的內(nèi)能；過了會(huì)兒房間里就充滿蚊香的氣味，這是因?yàn)開_____。三、實(shí)驗(yàn)題9．（2023·江蘇蘇州·蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)?？级＃W(xué)校物理探究小組用如圖所示裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素。

（1）在A、B兩燒瓶內(nèi)裝入初溫和質(zhì)量都相等的煤油，RA和RB串聯(lián)是為了控制___________和加熱時(shí)間相同，利用該裝置___________（選填“可以”或“不可以”）探究電熱與電流的關(guān)系；（2）如果要用該裝置來探究不同液體的吸熱特點(diǎn)，則將對(duì)實(shí)驗(yàn)器材作哪些改進(jìn)___________、___________。10．（2023·江蘇泰州·統(tǒng)考一模）（1）如圖甲是小明研究“短路引起熔絲熔斷”的實(shí)驗(yàn)裝置，他增加一根導(dǎo)線，并將此導(dǎo)線接在______（選填“AC”、“BC”或“BD”）兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)，造成短路，可引起熔絲熔斷；熔絲熔斷前，導(dǎo)線AB中的電流______熔絲CD中的電流（選填“大于”、“等于”或“小于”）；在實(shí)際生活中，除短路外，______也會(huì)引起電路中的電流過大而將熔絲熔斷；

（2）小明利用如圖乙所示的電路探究“電功與電流的關(guān)系”；①圖中兩只燈泡工作時(shí)的電阻要______（選填“相同”或“不同”）；②小明閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)甲燈泡不亮，電流表A1無示數(shù)，但乙燈泡發(fā)光，電流表A2有示數(shù)。為排除故障，接下去他應(yīng)該嘗試進(jìn)行的最合理的操作是______；A．檢查滑動(dòng)變阻器的滑片是否接觸不良B．將甲燈泡換成一個(gè)好的同規(guī)格燈泡C．?dāng)Q緊甲燈泡及它和電流表A1相連的兩接線柱③小明排除故障，正確操作，得到了正確的結(jié)論，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。四、計(jì)算題11．（2023·廣東潮州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲是一款便攜式電火鍋，圖乙是其簡化電路圖。R1、R2均為電熱絲，電火鍋有加熱和保溫兩個(gè)擋，加熱功率為440W，保溫功率為110W。（1）保溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中的電流是多少？（2）電熱絲R1的阻值是多少？（3）若不計(jì)熱量損失，該電火鍋正常工作，把質(zhì)量為0.55kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要多少秒？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]

12．（2023春·九年級(jí)校聯(lián)考課時(shí)練習(xí)）圖甲是小明家使用的電飯煲，圖乙是其電路原理圖，電路中電源電壓為220V。R1和R2為阻值不變的電熱絲，S1為溫度自動(dòng)控制開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該電飯煲的最大容量是4L，額定加熱功率是1210W，額定保溫功率是100W。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]求：（1）電熱絲R1的阻值是多少？（2）若該電飯煲將2kg水從20℃加熱到100℃時(shí)，水吸收的熱量是多少？（3）關(guān)閉家中其他用電器，只讓該電飯煲在加熱狀態(tài)下工作4min，觀察到標(biāo)有“1200r/(kW?h)”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了80轉(zhuǎn)，則電飯煲工作過程中的實(shí)際電壓是多少？

一、單選題1．（2023·湖北省直轄縣級(jí)單位·統(tǒng)考中考真題）某款電熱杯有高、中、低三檔，簡化電路如圖所示，S1、S2不能同時(shí)閉合，R1的阻值為2.5Ω。只閉合S3時(shí)，電路中的電流為2A。下列說法正確的是（

）A．電源電壓為10VB．只閉合S1、S3時(shí)，電熱杯處于低溫檔C．只閉合S3時(shí)，電熱杯工作1min產(chǎn)生的熱量為600JD．加熱100g水，水溫由25°C升高到35°C，水吸收的熱量為420J2．（2023·云南昆明·統(tǒng)考一模）圖甲所示電路中，電源電壓不變，R2是“20Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，R1是定值電阻，電壓表量程為0~15V。閉合開關(guān)S，在保證電路元件安全的情況下，滑片移動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A．電源電壓為10VB．R1的阻值為10ΩC．R2的最大功率是4.5WD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)至最右端，通電1min，電流通過R1產(chǎn)生的熱量為1080J3．（2023·湖北宜昌·統(tǒng)考一模）2023年3月8日，美國羅切斯特大學(xué)宣布研發(fā)出一種在室溫下超導(dǎo)的材料（電阻為零），立即引起國際科學(xué)界的極大興趣和質(zhì)疑。超導(dǎo)材料可以（）A．用作導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無損耗的電能輸送B．用1kW·h的電能使1kW電動(dòng)機(jī)工作2hC．制成更輕便的電熱毯D．制成大功率的電爐絲4．（2023·貴州貴陽·模擬預(yù)測(cè)）在如圖所示的電路中，燈泡L標(biāo)有“6V6W”字樣，電源電壓及燈泡電阻均保持不變，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，定值電阻R0=10Ω。當(dāng)S、S1都閉合，滑片P移動(dòng)到最左端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，則下列說法不正確的是（）A．電源電壓為6VB．電流表的示數(shù)為0.6AC．燈泡的額定電流為1AD．當(dāng)S閉合、S1斷開，且滑片P移動(dòng)到最右端，通電1min電路產(chǎn)生的總熱量為72J填空題5．（2023·吉林·統(tǒng)考中考真題）電熱毯的電阻絲斷掉后不要將兩個(gè)斷頭連接后繼續(xù)使用，原因是接頭處的電阻_____，在電流相同時(shí)，由于電流的______效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致接頭處溫度過高產(chǎn)生安全隱患。6．（2023·四川涼山·統(tǒng)考中考真題）如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1、R2是定值電阻，R2=2R1，閉合開關(guān)S，電流表和電壓表示數(shù)如圖乙，則通電5min后，R1、R2產(chǎn)生的總熱量為___________J。7．（2023·廣東·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）小明用如圖甲所示裝置探究兩種液體的吸熱能力，兩燒瓶中的電阻絲相同。甲實(shí)驗(yàn)中，必須取質(zhì)量相等的A、B兩種液體。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪出A、B兩種液體的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，分析圖乙可知___________（選填“A”或“B”）的吸熱能力更強(qiáng)。若加熱過程中無熱量損失，已知A的比熱容為2.4×103J/(kg·℃)，則B的比熱容為___________J/(kg·℃)；若在甲、乙兩瓶中，液體是質(zhì)量相同的同種液體，甲乙電阻絲的阻值不同，則該裝置可用來探究電流產(chǎn)生的熱量與___________的關(guān)系。

8．（2023·廣東·統(tǒng)考一模）小明用如圖所示的裝置做“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。（其中甲、乙是完全相同的密閉容器，閉合開關(guān)前，A、B兩U形管內(nèi)液面相平）。由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中是通過觀察___________來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化。通過對(duì)比觀察，發(fā)現(xiàn)___________（選填“甲”或“乙”）容器中導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量較多，由此可知，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與___________有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)題9．（2023·廣東東莞·?？家荒＃┩瑢W(xué)們用如圖所示的裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。他們分別將兩段電阻絲R1和R2密封在完全相同的燒瓶中，再給R1所在的燒瓶外并聯(lián)一個(gè)電阻R，燒瓶中盛有等量的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度。

（1）燒瓶中裝入的煤油是________（選填“導(dǎo)體”和“絕緣體”）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)液體選煤油而未選水的理由是煤油的________比水小。（3）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x用兩段電阻絲R1和R2的阻值應(yīng)_______（選填“相同”或“不相同”），電阻R的作用是_________。（4）通電一段時(shí)間后，乙燒瓶中溫度計(jì)液柱的上升高度較大，說明_______。（5）進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)焦耳定律可知，能正確反應(yīng)hI大致關(guān)系的是_____。10．（2023秋·遼寧沈陽·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣。

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察___________，可比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少；（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與___________的關(guān)系；（3）乙裝置中的電阻的作用主要是___________。四、計(jì)算題11．（2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模）如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2=20Ω，燈泡L標(biāo)有“6V

3W”字樣。求：（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)和電路消耗的總功率；（2）當(dāng)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，則通電1minR1產(chǎn)生的熱量。

12．（2023·山東臨沂·?？家荒＃┬∶骷屹I了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡化電路如圖甲