初中物理沪粤版（2024）九年级上册15.4 探究焦耳定律课后测评

这是一份初中物理沪粤版（2024）九年级上册15.4 探究焦耳定律课后测评，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2＝2：3，通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．4：9B．9：4C．2：3D．3：2
2．如图所示，甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。通电一段时间后，U形管中两侧的液面高度差最大的是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．三个相同
3．假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯仍然能发光B．电动机仍然能转动
C．电饭锅仍然能煮饭D．电熨斗仍然能熨衣服
4．电炉通电后电炉丝热得发红，而跟电炉联着的铜导线却不那么热，因为（ ）
A．电炉丝中产生了电流的热效应，而铜导线没有
B．通过电炉丝的电流大于铜导线中的电流
C．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大
D．电炉丝的比热比铜导线的比热小
5．有三个用电器，其中一个是“220V60W”的电风扇，一个是“220V60W”的白炽灯，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（ ）
A．电热器最多B．电风扇最多C．白炽灯最多D．都一样
6．李刚同学想利用两根阻值分别为R1、R2（R1＞R2）的电阻丝制作一个电热器。要使同质量的水升高相同温度所用时间最短，下列四种设计方案中，哪种方案最可行？（ ）
A．两根电阻丝并联
B．两根电阻丝串联
C．单独用电阻为R1的电阻丝
D．单独用电阻为R2的电阻丝
7．小明设计了一个有高、中、低三挡火力的电火锅，其简化电路如图所示，S为单刀多掷开关，R1、R2、R3为电热丝。当该电火锅处于高挡火力时，开关S所接触的是（ ）
A．触点“1”B．触点“2”C．触点“3”D．触点“4”
8．电炉丝坏了，去掉四分之一，接在原来的电源上使用（ ）
A．3：4B．4：3C．4：1D．1：4
二、填空题
9．市面上经常见到不法商人出售一些用很细的导线（导线的电阻值较大）连接的“热得快”（一种放在水中用于加热水的简易电热水器），结果水虽然烧热了，有时还会引发火灾。这是因为通电时，导线的电阻较大 （选填“较多”、“较少”或“不明显”），这种现象是电流的 。
10．甲、乙两只电炉，分别标有“220V600W”和“220V1000W”的字样，若把它们串联在电压为220V的电路中 （选填“甲”或“乙”），若将它们并联在110V电路中，电路总功率为 W。
11．一个阻值为5Ω的灯泡，通过的电流为2A，在10s内产生的热量是 。如果通过他的电流变为变为原来的二分之一，相同的时间内放出的热量是原来的 。
12．已知两个电阻R1：R2＝3：2，把它们并联在电路中，通过两电阻的电流之比I1：I2＝ ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1：W2＝ ，两个电阻消耗的功率之比P1：P2＝ ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1：Q2＝ 。
13．如图是探究焦耳定律的实验装置，已知R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω，只闭合S1可以探究电流产生热量与 的关系，若通过R1的电流为0.2A，1min内R2产生的热量为 J。闭合S1和S2，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，表明 （填“电流”或“电阻”）对电流通过导体产生的热量影响更大。
三、实验探究题
14．某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种畏寒的名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室，该电发热体用36V电压供电，发热功率为200W。（假设电能全部转化为内能）
（1）电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的原因是 。
（2）采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制。绕制成的电发热体 Ω。
（3）同学们在实验室里用两节新干电池、电流表、电压表等器材，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果。用它制成电发热体后，实际功率却小于设计的要求。经检查，电阻因温度变化较小，可以把 对导体电阻的影响略去不计，但在加热条件下，镍铬合金丝的温度比 时高了许多，发热体的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”），造成功率达不到设计的要求。
四、计算题
15．小明家的电热水壶的铭牌如表所示。某一天小明在家里用电热水壶烧开水时，电热水壶正常工作。已知电热水壶的阻值不变，则：
（1）这个电热水壶正常工作时的电阻为多少？
（2）这个电热水壶正常工作600s能产生多少热量？
沪粤版九年级上册《15.4 探究焦耳定律》2023年同步练习卷参考答案与试题解析
一、选择题
1．将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2＝2：3，通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．4：9B．9：4C．2：3D．3：2
【解答】解：
由图知，电阻丝R1、R2串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等6Rt可得，R1、R2产生的热量之比：
＝＝＝。
故选：C。
2．如图所示，甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。通电一段时间后，U形管中两侧的液面高度差最大的是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．三个相同
【解答】解：由电路图可知，丙中电阻并联后与甲，它们的通电时间相等，
因串联电路中各处的电流相等，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝I乙＞I丙，
由图可知，乙的电阻大于甲的电阻，
由Q＝I2Rt可知，甲产生的热量小于乙产生的热量，
则乙中电阻产生的热量最多，空气吸收的热量最多。
故选：B。
3．假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯仍然能发光B．电动机仍然能转动
C．电饭锅仍然能煮饭D．电熨斗仍然能熨衣服
【解答】解：白炽灯、电饭锅，如果导体没有电阻，用电器不会产生电热，电饭锅不能煮饭。
如果导体有电阻，电动机工作时，假设导体没有电阻，电动机不会产生电热，效率更高更好。
故选：B。
4．电炉通电后电炉丝热得发红，而跟电炉联着的铜导线却不那么热，因为（ ）
A．电炉丝中产生了电流的热效应，而铜导线没有
B．通过电炉丝的电流大于铜导线中的电流
C．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大
D．电炉丝的比热比铜导线的比热小
【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通电时间t相同，
∵Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，
∴Q电炉丝＞Q导线，
故电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热是由于的电炉丝的电阻比铜导线的电阻大的缘故。
故选：C。
5．有三个用电器，其中一个是“220V60W”的电风扇，一个是“220V60W”的白炽灯，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（ ）
A．电热器最多B．电风扇最多C．白炽灯最多D．都一样
【解答】解：它们的额定电压、额定功率和工作时间相同，
电风扇把电能转化为机械能和内能，白炽灯把电能转化为内能和光能，因此电热器产生的热量最多。
故选：A。
6．李刚同学想利用两根阻值分别为R1、R2（R1＞R2）的电阻丝制作一个电热器。要使同质量的水升高相同温度所用时间最短，下列四种设计方案中，哪种方案最可行？（ ）
A．两根电阻丝并联
B．两根电阻丝串联
C．单独用电阻为R1的电阻丝
D．单独用电阻为R2的电阻丝
【解答】解：两电阻并联时的总电阻最小，因此两电阻并联时电功率最大；
故选：A。
7．小明设计了一个有高、中、低三挡火力的电火锅，其简化电路如图所示，S为单刀多掷开关，R1、R2、R3为电热丝。当该电火锅处于高挡火力时，开关S所接触的是（ ）
A．触点“1”B．触点“2”C．触点“3”D．触点“4”
【解答】解：电源电压不变。当开关与1接触时1。
则P2＝。
当开关与8接触时，R1和R2串联接入电路，
P8＝，
当开关与3接触时，R1、R3、R3串联，则
P3＝
电压值相等，所以当开关接触1时。
故选：A。
8．电炉丝坏了，去掉四分之一，接在原来的电源上使用（ ）
A．3：4B．4：3C．4：1D．1：4
【解答】解：∵电炉丝坏了，去掉了，
∴现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：
R现在：R原来＝R：R＝3：7，
∵电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，
∴Q＝W＝t，
∵仍然接在原来的电源两端分，所加电压相等，
∴在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：
Q现在：Q原来＝t：原来：R现在＝4：3。
故选：B。
二、填空题
9．市面上经常见到不法商人出售一些用很细的导线（导线的电阻值较大）连接的“热得快”（一种放在水中用于加热水的简易电热水器），结果水虽然烧热了，有时还会引发火灾。这是因为通电时，导线的电阻较大 较多 （选填“较多”、“较少”或“不明显”），这种现象是电流的 热效应 。
【解答】解：根据导体电阻的影响因素可知，在其它条件相同的情况下，电阻越大2Rt可知，在电流相同，电流通过导体产生的热量较多，导线变软。这种现象是电流的热效应。
故答案为：较多；热效应。
10．甲、乙两只电炉，分别标有“220V600W”和“220V1000W”的字样，若把它们串联在电压为220V的电路中 甲 （选填“甲”或“乙”），若将它们并联在110V电路中，电路总功率为 400 W。
【解答】解：（1）由P＝得，电炉的电阻R＝、乙两只电炉的额定电压相同甲＜P乙，
所以甲、乙两只电炉的电阻：R甲＞R乙，又因为串联电路中的电流处处相等，即通过甲甲＝I乙，
根据Q＝I7Rt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＞Q乙，故发热量较大的是甲。
（2）将它们并联在110V的电路上，
根据并联电路中各支路两端的电压相等，即U甲＝U乙＝110V，根据P＝，电阻不变，功率会变为原来的四分之一，乙的功率为250W。
故答案为：甲；400。
11．一个阻值为5Ω的灯泡，通过的电流为2A，在10s内产生的热量是 200J 。如果通过他的电流变为变为原来的二分之一，相同的时间内放出的热量是原来的 。
【解答】解：电灯泡在10s内产生的热量：
Q＝I2Rt＝（2A）4×5Ω×10s＝200J；
由Q＝I2Rt可知，电流变化前后产生的热量之比：＝）2＝（）2＝（2）4＝4，即变为原来的。
故答案为：200J；。
12．已知两个电阻R1：R2＝3：2，把它们并联在电路中，通过两电阻的电流之比I1：I2＝ 2：3 ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1：W2＝ 2：3 ，两个电阻消耗的功率之比P1：P2＝ 2：3 ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1：Q2＝ 2：3 。
【解答】解：因两电阻是并联的，则两电阻上的电流之比为：。
由并联电路的电压特点：两电阻上的电压相等。则W＝．则。
功率P＝，则。
热量Q＝，则
故答案为：2：3，4：3，2：6
13．如图是探究焦耳定律的实验装置，已知R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω，只闭合S1可以探究电流产生热量与 电阻 的关系，若通过R1的电流为0.2A，1min内R2产生的热量为 24 J。闭合S1和S2，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，表明 电流 （填“电流”或“电阻”）对电流通过导体产生的热量影响更大。
【解答】解：（1）由图可知：只闭合S1时，R1、R7串联 电流和通电时间相等，所以可以探究电流产生热量与电阻的关系；
（2）由题可知R2＝10Ω，t＝1min＝60s，
根据Q＝I4Rt得电阻R1产生的热量：Q＝I2R6t＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J；
（3）图中液柱的高低间接反映了电阻产生的热量，闭合S1和S2，通过R2的电流是R2的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大。
故答案为：电阻；24。
三、实验探究题
14．某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种畏寒的名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室，该电发热体用36V电压供电，发热功率为200W。（假设电能全部转化为内能）
（1）电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的原因是 温室比较潮湿，易漏电，采用36V电压供电，主要是为了安全 。
（2）采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制。绕制成的电发热体 6.48 Ω。
（3）同学们在实验室里用两节新干电池、电流表、电压表等器材，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果。用它制成电发热体后，实际功率却小于设计的要求。经检查，电阻因温度变化较小，可以把 温度 对导体电阻的影响略去不计，但在加热条件下，镍铬合金丝的温度比 测量 时高了许多，发热体的电阻 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），造成功率达不到设计的要求。
【解答】解：（1）电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的原因是：温室比较潮湿，易漏电，主要是为了安全；
（2）采用36V电压供电，电发热体需要自制。绕制成的电发热体＝＝7.48Ω；
（3）同学们在实验室里用两节新干电池、电流表，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果，实际功率却小于设计的要求，电压正常，电阻因温度变化较小，但在加热条件下，发热体的电阻变大可知，造成功率达不到设计的要求。
故答案为：（1）温室比较潮湿，易漏电 电，主要是为了安全； ； （3）温度；变大。
四、计算题
15．小明家的电热水壶的铭牌如表所示。某一天小明在家里用电热水壶烧开水时，电热水壶正常工作。已知电热水壶的阻值不变，则：
（1）这个电热水壶正常工作时的电阻为多少？
（2）这个电热水壶正常工作600s能产生多少热量？
【解答】解：（1）由表中数据知，电热水壶的额定电压为220V，
由P＝可得
R＝＝＝55Ω；
（2）电热水壶正常工作600s能产生热量：
Q＝W＝P额t＝880W×600s＝5.28×105J。
答：（1）这个电热水壶正常工作时的电阻为55Ω；
（2）这个电热水壶正常工作600s能产生3.28×105J的热量电热水壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
880W
容积
2L
电热水壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
880W
容积
2L