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人教版九年级全册第4节 焦耳定律课时练习
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这是一份人教版九年级全册第4节 焦耳定律课时练习，共9页。试卷主要包含了4 焦耳定律，4Ω，26×1073等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明绝热容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的
2．为了研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小秋设计如图所示的实验：先在一块电路板上插上四根相同的竹筷，然后在相对的两根竹筷间分别连上阻值不同的电阻丝AB和CD（RAB
A．本实验研究的是电热Q与电流I的关系
B．本实验研究的是电热Q与电阻R的关系
C．实验中两根电阻丝产生的热量是QAB>QCD
D．将泡沫块换成薄冰块也可以完成该实验
3．纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中得到了广泛的应用，某中学纳米课题研究小组的同学了解到的某一新产品﹣﹣纳米电热水器的部分技术参数表及电路图如下，设R1、R2、R3均为加热电阻，其值不受温度影响，S为档位开关，是热水器有“低”“中”“高”温度档，使用时接入家庭电路中，则下列说法正确的是
A．开关S接“3”档时为高温档，因为接入电路的热电阻多
B．R2的阻值为26.4Ω
C．在低温档通电10min，该热水器消耗电能为5×103J
D．该热水器在“低”“中”温度档分别通电1min（不计热量损耗）两种情况下水箱内水温升高之比为1：4
4．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，则
A．电压表测量的是电阻R1两端的电压
B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω
D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是56.7J
5．关于家庭电路,下列说法正确的是
A．在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B．家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率
C．如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
6．有两个电阻，R1
A．R1、R2并联 B．R1、R2串联 C．只接入R1 D．只接入R2
7．有两根电热丝R1 和R2 ，其大小关系是R1:R2=3:1，若单独用R1 对一壶水加热，则所需时间为t0 ．若将这两根电热丝并联连入电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热损失）（ ）
A． B． C． D．
8．下面的说法中正确的是（ ）
A．“220V 40W”的电烙铁，正常工作25h，耗电1kW
B．“36V 60W”的灯泡，只有接在36V的电压下，灯泡才能正常发光
C．两盏“220V 25W”的电灯工作10h，耗电0.5kW•h
D．“220V 1000W”的电炉正常工作5h，耗电5度
二、填空题
9．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为________ W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是________ ．
10．在如图所示的电路里，R1=2Ω，R3=6Ω，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V，那么，电阻R2=__________Ω，通电10s，电阻R2产生的热量为___________J．
11．如图甲所示，电源电压恒定不变，闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示，则R1=__Ω；当滑片P滑至最右端时，通电1min电流通过R1产生的热量是__J．
12．如右图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S , 开关S0拨至b时，电压表示数是拨至时的三分之一，则R2=_______ Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在1 min内产生的热量是________J．
13．如图甲所示是某品牌的电饭锅的铭牌，由铭牌可知，该电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，图乙是该电饭锅的简化电路原理图.经分析可知，当开关S接a时，电饭锅处于________(填“加热”或“保温”)状态，且电阻R2的阻值为________Ω.
14．如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V 40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V 40W”字样，当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是________ J；当 开关S断开时，电烙铁的实际功率是________ W；开关S断开后，整个电路工作________ h消耗1kW•h电能．
三、实验题
15．在探究影响电流热效应的因素的实验中：
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是______；
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30 s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）：
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流______，其产生的热量______；
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______（填A或B）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（填串联或并联）；（本题中，三个烧瓶中的液体质量相等）
(4)小明提议利用上述实验装置改做比较水和煤油比热容的大小的实验，则他应选择乙图中______（填A或B）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成______。
16．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，实验装置的一部分如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
(1)烧瓶中不装水而装煤油，一方面是因为水是________；另一方面是因为水的比热容较__________。（选填“大”或“小”）。
(2)开关接在干路，是为了控制_________相同。
(3)闭合开关后，通电一段时间后，会发现________（选填“A”或“B”）瓶中温度计的示数上升较快。
17．小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1)实验中煤油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_____水的比热容。（选填“大于”或“小于”）。
(3)通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_______________________________________________________________。
(4)该实验中用到的研究物理问题的法是_________________。
四、综合题
18．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行．梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数．
（1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？
（2） 一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？
（3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启．利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的．请完成图中的电路连接．
（4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟， 将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量?电动机的效率是多少？
19．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω．电阻值均不受温度影响．
（1）定值电阻R0的阻值是多大？
（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？
（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围．
20．阅读短文，回答问题 空调热水器
空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作煤质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重 新变成液态，达到给水加热的目的．空调热水器和燃气热水器的能量更高．
热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标．热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．
（1）水箱中水的温度升高，是通过________方式增加了水的内能．
（2）空调热水器工作时产生的热量________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能．
（3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是（____）
A．工作媒质在冷凝器中不断吸热
B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量
D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
（4）A 型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为________J，其能效比为________．
（5）若 B 型热水器的能效比为 4.2，则它的热水产出度为________L/h．
【参考答案】
1．D 2．B 3．B 4．C 5．D 6．B 7．A 8．BD
9．0.6 1：2
10．4 10
11．10 24
12．10 12
13．加热913
14．24001050
15．温度计示数的变化 C 越大 越多 B 串联 A 等质量的水
16．导体 大 通电时间 B
17．温度计示数 小于 在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多 控制变量法
18．（1）2000s； （2）见解析所示； （3）；（4）略
19．（1）（3分）
（2）（3分）（2分）
（3）由图乙可知，当电熨斗功率是440W时，温度最高为200℃；当功率是220W时，温度最低为90℃．故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃．（2分）
20．热传递大于D1.26×1073.5240
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
一、选择题
1．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明绝热容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的
2．为了研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小秋设计如图所示的实验：先在一块电路板上插上四根相同的竹筷，然后在相对的两根竹筷间分别连上阻值不同的电阻丝AB和CD（RAB
A．本实验研究的是电热Q与电流I的关系
B．本实验研究的是电热Q与电阻R的关系
C．实验中两根电阻丝产生的热量是QAB>QCD
D．将泡沫块换成薄冰块也可以完成该实验
3．纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中得到了广泛的应用，某中学纳米课题研究小组的同学了解到的某一新产品﹣﹣纳米电热水器的部分技术参数表及电路图如下，设R1、R2、R3均为加热电阻，其值不受温度影响，S为档位开关，是热水器有“低”“中”“高”温度档，使用时接入家庭电路中，则下列说法正确的是
A．开关S接“3”档时为高温档，因为接入电路的热电阻多
B．R2的阻值为26.4Ω
C．在低温档通电10min，该热水器消耗电能为5×103J
D．该热水器在“低”“中”温度档分别通电1min（不计热量损耗）两种情况下水箱内水温升高之比为1：4
4．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，则
A．电压表测量的是电阻R1两端的电压
B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω
D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是56.7J
5．关于家庭电路,下列说法正确的是
A．在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B．家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率
C．如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
6．有两个电阻，R1
A．R1、R2并联 B．R1、R2串联 C．只接入R1 D．只接入R2
7．有两根电热丝R1 和R2 ，其大小关系是R1:R2=3:1，若单独用R1 对一壶水加热，则所需时间为t0 ．若将这两根电热丝并联连入电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热损失）（ ）
A． B． C． D．
8．下面的说法中正确的是（ ）
A．“220V 40W”的电烙铁，正常工作25h，耗电1kW
B．“36V 60W”的灯泡，只有接在36V的电压下，灯泡才能正常发光
C．两盏“220V 25W”的电灯工作10h，耗电0.5kW•h
D．“220V 1000W”的电炉正常工作5h，耗电5度
二、填空题
9．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为________ W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是________ ．
10．在如图所示的电路里，R1=2Ω，R3=6Ω，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V，那么，电阻R2=__________Ω，通电10s，电阻R2产生的热量为___________J．
11．如图甲所示，电源电压恒定不变，闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示，则R1=__Ω；当滑片P滑至最右端时，通电1min电流通过R1产生的热量是__J．
12．如右图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S , 开关S0拨至b时，电压表示数是拨至时的三分之一，则R2=_______ Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在1 min内产生的热量是________J．
13．如图甲所示是某品牌的电饭锅的铭牌，由铭牌可知，该电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，图乙是该电饭锅的简化电路原理图.经分析可知，当开关S接a时，电饭锅处于________(填“加热”或“保温”)状态，且电阻R2的阻值为________Ω.
14．如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V 40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V 40W”字样，当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是________ J；当 开关S断开时，电烙铁的实际功率是________ W；开关S断开后，整个电路工作________ h消耗1kW•h电能．
三、实验题
15．在探究影响电流热效应的因素的实验中：
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是______；
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
(2)小明先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30 s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）：
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流______，其产生的热量______；
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______（填A或B）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（填串联或并联）；（本题中，三个烧瓶中的液体质量相等）
(4)小明提议利用上述实验装置改做比较水和煤油比热容的大小的实验，则他应选择乙图中______（填A或B）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成______。
16．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，实验装置的一部分如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
(1)烧瓶中不装水而装煤油，一方面是因为水是________；另一方面是因为水的比热容较__________。（选填“大”或“小”）。
(2)开关接在干路，是为了控制_________相同。
(3)闭合开关后，通电一段时间后，会发现________（选填“A”或“B”）瓶中温度计的示数上升较快。
17．小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1)实验中煤油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_____水的比热容。（选填“大于”或“小于”）。
(3)通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_______________________________________________________________。
(4)该实验中用到的研究物理问题的法是_________________。
四、综合题
18．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行．梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数．
（1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？
（2） 一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？
（3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启．利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的．请完成图中的电路连接．
（4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟， 将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量?电动机的效率是多少？
19．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω．电阻值均不受温度影响．
（1）定值电阻R0的阻值是多大？
（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？
（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围．
20．阅读短文，回答问题 空调热水器
空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作煤质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重 新变成液态，达到给水加热的目的．空调热水器和燃气热水器的能量更高．
热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标．热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．
（1）水箱中水的温度升高，是通过________方式增加了水的内能．
（2）空调热水器工作时产生的热量________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能．
（3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是（____）
A．工作媒质在冷凝器中不断吸热
B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量
D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
（4）A 型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为________J，其能效比为________．
（5）若 B 型热水器的能效比为 4.2，则它的热水产出度为________L/h．
【参考答案】
1．D 2．B 3．B 4．C 5．D 6．B 7．A 8．BD
9．0.6 1：2
10．4 10
11．10 24
12．10 12
13．加热913
14．24001050
15．温度计示数的变化 C 越大 越多 B 串联 A 等质量的水
16．导体 大 通电时间 B
17．温度计示数 小于 在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多 控制变量法
18．（1）2000s； （2）见解析所示； （3）；（4）略
19．（1）（3分）
（2）（3分）（2分）
（3）由图乙可知，当电熨斗功率是440W时，温度最高为200℃；当功率是220W时，温度最低为90℃．故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃．（2分）
20．热传递大于D1.26×1073.5240
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
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