人教版九年级物理 18.4焦耳定律 同步测试题
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人教版《18.4焦耳定律》同步练习姓名:日期:【知识梳理】1、通电导体会的现象称为电流的热效应,电热器是利用工作的。
2、电热器工作时将能转化为能的装置。
如:、、等。
3、通电导体产生热量与、和有关。
(1)研究方法:法。
(2)实验中通过比较导体产生热量的多少(法)。
(3)要研究导体产生热量的多少与电阻的关系,应选两个阻值的电阻丝。
实验时,控制通过两电阻丝的电流大小,因此两导体联,还应控制相等。
(4)要研究导体产生热量的多少与电流的关系,应该使电阻丝的电阻值,而使通过电阻丝的电流。
实验时通过调节改变电路中的电流大小。
(5)结论:导体的越大、通过导体的越大、越长,电流通过导体产生的热量越多。
4、焦耳定律内容:电流通过导体时产生的热量与成正比,与导体的成正比,与成正比。
公式:Q= ;Q的单位是。
在纯电阻电路中:Q= = = = 。
【巩固提高】1、我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材,使我国跻身该技术领域国际先进行列。
假如所有导体都成了常温下的超导体,那么当用电器通电时,下列说法正确的()A.白炽灯仍然能发光B.电风扇能转动起来C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨烫衣服2、某型号电水杯铭牌标有“220V 400W”字样,它正常工作时,发热元件的阻值为Ω。
正常工作5分钟,电水杯消耗的电能为 J。
3、一台线圈电阻为3Ω的小电动机,接在12V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在2min内电流产生的热量是 J,且转化成的机械能是 J。
4、如图所示,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a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lmin 内产生的热量是 J.5、中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸=取火工具”的说法。
做法是:取口香糖内的“锡纸”,用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状,如图(a)所示,将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上,不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来,如图(b)所示。
人教版初三物理18.4焦耳定律同步练习一、选择题(共15道)1、下列事例中主要目的是将电能转化为内能的是()A.给手机充电B.用电饭锅煮饭C.用电风扇吹风D.摩擦起电2、如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R甲>R乙外,其余条件均相同。
开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断,正确的是A.因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等B.因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快C.因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快D.因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快3、下列各组电器中,都属于利用电热工作的是()A、电饭煲、电热水器、电熨斗B、电冰箱、电烤箱、电热毯C、电磁炉、电风扇、电炉D、微波炉、电吹风机、电视机4、下列用电器利用了电流的热效应的是()A.电视机B.电热毯C.电风扇D.洗衣机5、下列各用电器均标有"220 V 60 W"的字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的是( )A.电视机B.电风扇C.电热毯D.电灯6、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图所示的实验器材,小红问小明"水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油".对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是()A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容7、将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中,串联接入电路,R 1:R2=2:3.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为()A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:48、下列家用电器中,利用电流热效应工作的是A.电熨斗B.电风扇C.电热水器D.洗衣机9、一些金属或合金当达到某一温度时,电阻会变为零,这种现象称为"超导",能够发生超导现象的物质叫超导体,请你想想下列哪个事例不是利用超导体的()A.可用于输电线路降低输电损耗B.研制成磁悬浮列车C.装配成功率大、高效率的发电设备和电动机D.制成大功率的电炉10、用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来接在原来的电路中,则烧开同样一壶水的时间是(不计热量损失)()A.2.5min B.5min C.20min D.40min11、电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热,这是因为()A.通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大B.铜导线的电阻小,因而产生的热量少,而电炉丝电阻大产生的热量多C.铜导线有绝缘层,所以不怎么热D.铜导线比电炉传热快,所以不容易热12、下列不属于电热器的是()A.热机B.电熨斗C.电烤炉D.电暖气13、标有"220V 40W"字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯速正常工作相同时间,产生热量最多是()A.电风扇B.电视机C.电烙铁D.节能灯14、将规格都是"220V 100W"的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是A.三个用电器产生的热量一样多B.电风扇产生的热量最多C.电视机产生的热量最多D.电烙铁产生的热量最多15、如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大二、填空题(共6道)16、某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1 200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是________J.17、把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为______________J.连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况.若接触不良,电流通过时产生的热量会更多.容易引起火灾.因为相比接触良好时连接处的电阻________(更大/更小).18、(2015•济宁)某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是12000J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是J.19、某电路中有一个阻值为2200Ω的电阻丝,它工作时,通过的电流为0.1A,则100s产生的热量是__________J。
练习7焦耳定律同步练习学生卷命题点1焦耳定律的计算1.(2019·南充)如图,灯L标有“4 V 2 W”字样,R=20 Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),则电流表示数为__ __A,通电1 min电路中产生的热量为_ _ J.2.(2017·南充)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1=10 Ω,开关S闭合,电压表的示数为6 V,电流表的示数如图乙所示,则R2的功率为_ __W;通电1 min,R1产生的热量为__ __J.3.(2020·成都)小彬用如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3 V,电阻丝R1=10 Ω,R2=20 Ω,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.通电1 min,R2产生的热量为__ __J.4.(2020·泸州)电学实验室有一种恒流电源,将电源接入电路工作时,该电源输出恒定的电流,而电源两端的电压会随着外电路的电阻变化而变化.小浩在一次实验时,将恒流电源接入如图所示的电路中,其中R1、R2均为定值电阻.只闭合开关S1时,电压表示数U1=6 V,此时电阻R1消耗的电功率P=3.6 W.(1)求该恒流电源输出的恒定电流;(2)若同时闭合开关S1、S2时,电压表示数变为U2=4 V,求定值电阻R2的阻值;(3)若同时闭合开关S1、S2,通电1 min,求电阻R2产生的热量.命题点2家用电器的计算5.(2020·德阳)小红一家到德阳旅游,在所居住酒店用电热水壶烧水,电热水壶铭牌上标注额定电压220 V及额定功率1 000 W.该电热水壶正常工作时,把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃用时7 min,请你帮助计算水吸收的热量为__J,该热水壶的热效率为_ _.[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]6.(2019·南充)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100 Ω,R2=20 Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于__ __(填“保温”或“加热”)状态,饮水机的保温功率与加热功率之比为__ __.7.(2019·成都)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1<R2,电暖器的部分参数如表中所示.闭合开关S,要让电器处于第二挡工作,则应再将开关__ __闭合;若电暖器在第二挡正常工作10 min,则产生的热量是__ __ J.额定电源220 V功率选择一挡950 W 二挡1 150 W 三挡2 100 W8.(2020·南充)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能.下图是某电热水壶的电路简图,开关K接通后,开关S自动与触点a、b接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100 ℃时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,水壶进入保温状态.已知电源电压为220 V,电阻R1=50 Ω,这种水壶的加热功率P加热是保温功率P 保温的5倍,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),R1、R2电阻不受温度影响.求:(1)将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需要吸收多少热量?(2)电阻R2的阻值.(3)在晚上用电高峰期将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需用时300 s,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?9.(2016·南充)有一个电热水壶,其铭牌数据如表所示.在1个标准大气压下,它在额定电压下加热7 min刚好把质量为1 kg、初温为20 ℃的水烧开.[c水=4.2×103J/( kg·℃),电热丝的阻值保持不变].(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶在7 min内所消耗的电能是多少?(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为198 V,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数)额定电压220 V额定功率 1 000 W频率50 Hz练习7焦耳定律同步练习(教师卷)命题点1焦耳定律的计算1.(2019·南充)如图,灯L标有“4 V 2 W”字样,R=20 Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),则电流表示数为__0.7__A,通电1 min电路中产生的热量为__168__ J.2.(2017·南充)如图甲所示,电源电压恒定不变,R 1=10 Ω,开关S 闭合,电压表的示数为6 V ,电流表的示数如图乙所示,则R 2的功率为__7.2__W ;通电1 min ,R 1产生的热量为__864__J.3.(2020·成都)小彬用如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3 V ,电阻丝R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,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__乙__气球先鼓起来.通电1 min ,R 2产生的热量为__12__J.4.(2020·泸州)电学实验室有一种恒流电源,将电源接入电路工作时,该电源输出恒定的电流,而电源两端的电压会随着外电路的电阻变化而变化.小浩在一次实验时,将恒流电源接入如图所示的电路中,其中R 1、R 2均为定值电阻.只闭合开关S 1时,电压表示数U 1=6 V ,此时电阻R 1消耗的电功率P =3.6 W.(1)求该恒流电源输出的恒定电流;(2)若同时闭合开关S 1、S 2时,电压表示数变为U 2=4 V ,求定值电阻R 2的阻值; (3)若同时闭合开关S 1、S 2,通电1 min ,求电阻R 2产生的热量.解:(1)闭合开关S 1时,为R 1的简单电路,电压表测其电压,因U 1=6 V ,此时电阻消耗的电功率P =3.6 W ,根据P =UI ,该恒流电源输出的恒定电流:I =P U 1=3.6 W6 V=0.6 A (2)由欧姆定律,R 1=U 1I =6 V0.6 A=10 Ω闭合开关S 1、S 2时,两电阻并联,电压表示数变为U 2=4 V ,由欧姆定律,通过R 1的电流:I1′=U2R1=4 V10 Ω=0.4 A因电源输出的恒定电流为0.6 A,根据并联电路电流的规律,通过R2的电流为:I2=I-I1′=0.6 A-0.4 A=0.2 A根据欧姆定律,定值电阻:R2=U2I2=4 V0.2 A=20 Ω(3)若同时闭合开关S1、S2,通电1 min,电阻R2产生的热量:Q=W=U22R2t=(4 V)220 Ω×1×60 s=48 J 命题点2家用电器的计算5.(2020·德阳)小红一家到德阳旅游,在所居住酒店用电热水壶烧水,电热水壶铭牌上标注额定电压220 V及额定功率1 000 W.该电热水壶正常工作时,把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃用时7 min,请你帮助计算水吸收的热量为__3.36×105__J,该热水壶的热效率为__80%__.[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]6.(2019·南充)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100 Ω,R2=20 Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于__加热__(填“保温”或“加热”)状态,饮水机的保温功率与加热功率之比为__1∶6__.7.(2019·成都)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1<R2,电暖器的部分参数如表中所示.闭合开关S,要让电器处于第二挡工作,则应再将开关__S1__闭合;若电暖器在第二挡正常工作10 min,则产生的热量是__6.9×105__ J.额定电源220 V功率选择一挡950 W二挡1 150 W三挡2 100 W8.(2020·南充)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能.下图是某电热水壶的电路简图,开关K接通后,开关S自动与触点a、b接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100 ℃时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,水壶进入保温状态.已知电源电压为220 V,电阻R1=50 Ω,这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍,水的比热容c =4.2×103 J/(kg·℃),R 1、R 2电阻不受温度影响.求: (1)将1 kg 初温为35 ℃的水加热到100 ℃需要吸收多少热量? (2)电阻R 2的阻值.(3)在晚上用电高峰期将1 kg 初温为35 ℃的水加热到100 ℃需用时300 s ,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?解:(1)需要吸收的热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-35 ℃)=2.73×105 J (2)当R 1、R 2并联时为加热状态,只有R 2工作时为保温状态. P 加热=P 1+P 2,P 保温=P 2因为P 加热=5P 保温,所以P 1+P 2=5P 2,即P 1=4P 2 所以U 2R 1=4×U 2R 2,U 250 Ω=4×U 2R 2,所以R 2=200 Ω(3)将水加热消耗的电能: W =Q 吸η=2.73×105 J 91%=3×105 J加热时的总电阻:R =R 1R 2R 1+R 2=50 Ω×200 Ω50 Ω+200 Ω=40 Ω由W =U 2R t 得,实际电压:U =WRt=3×105 J ×40 Ω300 s=200 V9.(2016·南充)有一个电热水壶,其铭牌数据如表所示.在1个标准大气压下,它在额定电压下加热7 min 刚好把质量为1 kg 、初温为20 ℃的水烧开.[c 水=4.2×103 J /( kg · ℃),电热丝的阻值保持不变].(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶在7 min 内所消耗的电能是多少?(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为198 V ,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数)解:(1)在1个标准大气压下水的沸点是100 ℃,则水吸收的热量: Q 吸=cm(t -t 0)=4.2×103 J /(kg ·℃)×1 kg ×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J(2)由P =Wt 可得,电热水壶在7 min 内所消耗的电能:W =Pt′=1 000 W ×7×60 s =4.2×105 J(3)要把同样一壶水烧开,水吸收的热量不变,若电热水壶的热效率不变,则消耗的电能相同, 由P =U 2R 可得,电热水壶的电阻:R =U 2额P 额=(220 V )21 000 W =48.4 Ω由W =U 2R t 可得,实际电压为198 V 时需要的加热时间:t″=WR U 2实=4.2×105 J ×48.4 Ω(198 V )2≈519 s。
焦耳定律同步练习一、单选题1.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是()A. 根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多B. 根据Q=U2t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少RC. 根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关D. 根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多2.关于下列物理现象,说法正确的是()A. 电冰箱是利用电流热效应工作的B. 夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”,是汽化现象C. 开车系安全带是防止因汽车紧急刹车时,人由于受到惯性的作用而造成伤害D. 注射器吸入药液是通过大气压的作用3.下列用电器中,利用电流热效应工作的是A. 微波炉B. 电饭煲C. 手机D. 计算器4.如图所示电路,电源电压为12V且保持不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为60J.则下列结果正确的是()A. 电路中的最小电流为1.5AB. 滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为60JC. R先后两次消耗的电功率之比为8﹕9D. R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕35.在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置。
这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与()A. 导体的电阻的关系B. 通过导体的电流的关系C. 导体的长度的关系D. 通电时间的关系6.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()A. 电冰箱产生的热量最多B. 电风扇产生的热量最多C. 电热毯产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多7.两个电阻R1和R2,且R1<R2,把它们接到同一电源上,要使相同时间内产生的热量最多,就应该()A. 只用R1B. 只用R2C. R1和R2串联D. R1和R2并联8.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是()A. aB. bC. cD. 三个相同9.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是()A. 根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多B. 根据Q=U2t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少RC. 根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关D. 根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多10.如图的电炉,当通电一段时间后电阻丝变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,这主要是因为()A. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线消耗的电能很少B. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流C. 导线散热比电阻丝快D. 导线的绝缘皮隔热11.通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.64×104J的热量,它的电阻是()A. 66ΩB. 6600ΩC. 110ΩD. 220Ω12.以下说法正确的是()A. 焦耳定律反映了电能转化为内能的规律B. 电热器、变阻器都是根据电流的热效应制成的C. 功率大的用电器一定比功率小的用电器做的功多D. 两个灯泡串联使用时,电阻小的灯泡产生的热量多二、填空题13.小明使用家里的电冰箱时发现,冷藏室内照明灯发光,同时压缩机制冷,他思考判断冷藏室内的照明灯和压缩机连接方式是______(选填“串联”或“并联”).他发现正在工作的冰箱外壁比较热;过一段时间,又遇到了插头与插座松动后连接处也会明显发热的问题,请分别解释以上两种发热的原因。
18.4 焦耳定律一.选择题(共14小题)1.额定功率相同的电风扇、电视机、电饭锅、节能灯均正常工作相同时间,产生热量最多的是()A.电风扇B.电视机C.电饭锅D.节能灯2.下列用电器正常工作时,在相同的时间内产生热量最多的是()A.“220V 60W”的电风扇B.“220V 60W”日光灯C.“220V 60W”的电热器D.一样多3.某同学探究焦耳定律,部分电路如图所示。
两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油,装置左侧煤油多于右侧。
通电一段时间后,左侧温度计示数高于右侧。
下列说法正确的是()A.通过右侧电阻丝的电流比左侧小B.右侧电阻丝的阻值比左侧小C.该装置不能用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系D.通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法4.在“比较两种液体比热容的大小”实验中,提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同;各烧瓶中的液体种类不同、质量相同;各烧瓶中发热电阻丝完全相同),其他器材任选。
小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体,选用的其他器材及实物连接图如图所示。
则()A.给A、B两种液体加热时,小明“先闭合S1和S2,后闭合S3,一段时间后,断开S3。
”这样操作可保证加热时间相同,其目的是使两种液体吸收相同的热量B.通过观察,发现A液体中温度计示数的变化量大,则A液体比热容大C.此实验装置根本无法得到比较AB两种液体比热容大小的目的D.三个开关都闭合时,两容器中发热电阻丝串联,电流相等5.如图所示,2只烧瓶内装有煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙.则利用该实验装置难以完成探究的是()A.电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小有关B.电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小有关C.电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的通电时间长短有关D.电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻、通电时间成正比6.如图所示是探究电流产生热量与电阻的大小是否有关的实验装置。
18.4 焦耳定律一、选择题1.下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是()A.电视机B.电热水器C.抽油烟机D.电冰箱2.将规格都是“220 V180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法中正确的是()A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多3.家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一台洗衣机在220 V电路中正常工作时通过的电流为2 A,如果电动机线圈电阻为4 Ω,则每分钟产生的热量为()A.26400 JB.726000 JC.960 JD.440 J4.甲、乙两电热丝电阻之比为3∶4,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为()A.27∶4B.9∶4C.4∶9D.4∶275.如图1所示,把电阻丝和刮去绝缘层的铜导线串联在由学生电源供电的低压电路中,把两片相同的纸分别绕在电阻丝和铜导线上,通电一段时间后电阻丝使纸片燃烧,而与它串联的铜导线却没有使纸片燃烧,发生这种现象的原因是 ()图1A.通过电阻丝的电流大,而通过铜导线的电流小B.,导体都没有电阻C.电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多D.电阻丝的通电时间比铜导线长6.下列例子中,能防止电热危害的是 ()A.供取暖用的电褥子B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置C.电动机外壳上有许多小孔D.孵化家禽的电热孵化器二、填空题7.一根阻值为30 Ω的电阻丝,通电100 s,通过的电流为0.2 A,则电流通过电阻丝产生的热量是。
8.[2019·郑州一模]有一种设计独特的电热水壶,可以折叠起来,携带很方便。
若电热水壶的发热元件正常工作时的电阻为48.4 Ω,将其接在家庭电路中,正常工作100 s产生的热量是J。
9.一根阻值为100 Ω的电阻丝,通电电流为2 A,产生了3.2×104 J的热量,通电的时间是s。
10.一只电烙铁标有“220 V40 W”字样,在额定电压下通电10 min,产生的热量是J。
第4节 焦耳定律一、填空题1.两定值电阻丝1440ΩR =,2220ΩR =,若将1R 和2R 串联接到220V 的电源上,在相同时间内1R 和2R 上产生的热量之比是______.2.白炽灯是将______能转化为内能的装置.工作时,通过导线和灯丝的电流相等,灯丝的电阻比导线大,根据_______可知,相同时间内灯丝产生的热量比导线多,所以灯泡烫手而导线不热. 3.某电饭锅内有044ΩR =和2156ΩR =两根电热丝,将它们接入电路,如图所示,当S 接______时是保温状态,当S 接2时,电路 中的电流大小是______A ,通电100s 电路产生的热量是______J .4.如图所示,甲、乙、丙、丁四个容器装有等温等质量的煤油,且两电阻丝的电阻12R R <,如果给它们通电相同的时间,则甲、乙两杯煤油升高的温度t 甲______t 乙,丙、丁两杯煤油升高的温度t 丙______t 丁(均填“>”“<”或“=”)5.电阻R 1、R 2串联,接在电压为12V 的电源上,R 2 = 6Ω,电路中的电流是0.5A ,通电10s ,电流在R 1上产生的热量为_________J ,将R 1、R 2并联后接在这一电源上,电路的总功率P 总=________W 。
6.小雨在网上看到一个户外爱好者的取火“神器”,如图所示,将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状,将锡纸两端搭在电池的正、负极上,由于被短路,电流较______,电流具有______效应,过一会儿,锡纸中间部分燃烧起来.请你解释为什么锡纸在中间狭窄的地方开始燃烧:______.7.如图所示的电路电源电压为6V,电阻R的阻值是10Ω.闭合开关S,当电动机被卡住时,电流表的示数为0.5A;当电动机正常转动时,电流表的示数为0.2A.正常工作10s,电动机消耗的电能是_____J,线圈产生的热量是_____J。
8.如图所示装置是用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟_____的关系。
18.4 焦耳定律一、选择题1.下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是()A.电视机B.电热水器C.抽油烟机D.电冰箱2.将规格都是“220 V180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法中正确的是()A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多3.家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一台洗衣机在220 V电路中正常工作时通过的电流为2 A,如果电动机线圈电阻为4 Ω,则每分钟产生的热量为()A.26400 JB.726000 JC.960 JD.440 J4.甲、乙两电热丝电阻之比为3∶4,通过的电流之比为3∶1,则相同时间内产生的热量之比为()A.27∶4B.9∶4C.4∶9D.4∶275.如图1所示,把电阻丝和刮去绝缘层的铜导线串联在由学生电源供电的低压电路中,把两片相同的纸分别绕在电阻丝和铜导线上,通电一段时间后电阻丝使纸片燃烧,而与它串联的铜导线却没有使纸片燃烧,发生这种现象的原因是 ()图1A.通过电阻丝的电流大,而通过铜导线的电流小B.,导体都没有电阻C.电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多D.电阻丝的通电时间比铜导线长6.下列例子中,能防止电热危害的是 ()A.供取暖用的电褥子B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置C.电动机外壳上有许多小孔D.孵化家禽的电热孵化器二、填空题7.一根阻值为30 Ω的电阻丝,通电100 s,通过的电流为0.2 A,则电流通过电阻丝产生的热量是。
8.[2019·郑州一模]有一种设计独特的电热水壶,可以折叠起来,携带很方便。
若电热水壶的发热元件正常工作时的电阻为48.4 Ω,将其接在家庭电路中,正常工作100 s产生的热量是J。
9.一根阻值为100 Ω的电阻丝,通电电流为2 A,产生了3.2×104 J的热量,通电的时间是s。
10.一只电烙铁标有“220 V40 W”字样,在额定电压下通电10 min,产生的热量是J。
18.4焦耳定律同步练习一.选择题(共10小题)1.下列用电器的额定功率都相同,当它们都在额定电压下工作,在相同时间内,电流产生的热量最多的是()A.空调B.电热水器C.洗衣机D.吸尘器2.电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,有时会给人们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是()A.电脑两侧有散热孔B.电动机外壳有散热片C.电饭煲内安装有电热盘D.电脑CPU上装有小风扇3.如图所示,将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,将多个阻值相同的电阻R 以不同的连接方式接入电路中,通电一段时间后体积变化最大的气球是()A.a B.b C.c D.三个相同4.如图所示,在左、右两个相同容器中分别装有初温均为20℃的等量的水,通电一段时间后,左、右两容器中水的温度分别上升到80℃和40℃,由此可知()A.R1=2R2B.R1=4R2C.R1=3R2D.R1=9R25.如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。
通电前,A、B两个U型管中的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则()A.I1>I2,A管中的液面较高B.I1>I2,A管中的液面较低C.I1=I2,A管中的液面较高D.I1=I2,两管中的液面一样高6.利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验,以下说法错误的是()A.本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”B.通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍C.若要探究导体的电阻对电热的影响,应该选择观察甲、乙D.图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻D的电流,使通过电阻A、D的电流不同7.额定功率相等的白炽灯和电风扇,它们在正常工作状态下工作1小时,下列说法正确的是()A.两种电器消耗的电能一样多,产生的热量也一样多B.两种电器消耗的电能一样多,白炽灯产生的热量多C.白炽灯耗的电能更多,电风扇产生的热量多D.电风扇消耗的电能更多,白炽灯产生的热量多8.如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其电阻R1=R3,R2=R4,R2=1.5R1,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是()A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲C.丙、丁、乙、甲D.甲、乙、丁、丙9.电路两端电压增为原来的3倍,电路的电阻降为原来的0.5倍,在相同时间内,电流产生的热量是原来的()A.6倍B.9倍C.18倍D.1.5倍10.如图,电源电压不变,R1、R2是两个相同的电阻,当闭合开关S1,断开S2、S3,通电10min,电路产生的热量为Q;同时闭合S2、S3,断开S1,若要产生相同的热量Q,则通电时间为()A.2.5min B.10min C.20min D.40min二.填空题(共4小题)11.焦耳定律表明,电流流过导体产生的热量跟成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
18.4 焦耳定律一.选择题(共18小题)1.如图所示为一种新型电器﹣﹣无叶空气净化暖风器,兼具风扇、制暖和空气净化的功能,其制暖功率为2kW.如果要将一个普通卧室的温度从5℃提升到20℃,请估算该电器至少需要工作多长时间(不计热量损失,已知空气的密度约为1.3kg/m3,比热容约为1.0×103J/(kg•℃)()A.2min B.7min C.15min D.20min2.小黄家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高,中,低三档,电热丝R1=48.4Ω,电热丝R2=24.2Ω,容积为20L,使水从20℃加热到70℃,下列说法不正确的是[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]()A.开关S、S1闭合,S2断开,处于低温档B.水从20℃加热到70℃需要吸收的热量4.2×106JC.若利用中温档加热需要4200s,则电热转化效率为50%D.高温档的加热功率2800W3.如图为探究“焦耳定律”的实验装置。
两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2.下列说法正确的是()A.该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流C.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢D.闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动4.小林同学在进行电学知识综合复习时,根据如图所示电阻a、b的I﹣U图象,通过分析、计算作出了以下的判断,其中正确的是()A.a、b串联时,相同时间内产生的热量之比为1:2B.a、b并联时,相同时间内消耗的电能之比为2:1C.将a、b并联接在2V的电源上,干路电流为0.3AD.将a、b串联接在3V的电源上,通过b的电流为0.3A5.小珠利用下图探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确的是()A.甲装置通电一段时间后,a容器内空气吸收热量多B.乙装置通电一段时间后,d容器内空气吸收热量多C.利用乙装置探究的是当电压、通电时间一定时,通电导体产生的热量与电流的关系D.若将甲、乙装置同时串联在电路中,通电一段时间后,b容器内空气吸收热量最多6.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,群宇同学设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与完全相同的气球相连,两次实验电源电压相同,以下说法正确的是()A.乙装置可用来研究电热与电流的关系B.通电 3min 后,A 气球要比 B 气球大C.通电 3min 后,C 气球最大D.通电 3min 后,D 气球最大7.图为是某种暖手宝及其主要参数,暖手宝内有水及电加热元件等,使用前要先给暖手宝通电加热,假设暖手宝加热效率是70%,在额定电压下,水由室温10℃加热至自动断电[c水=4.2×103J/(kg•℃)].则()A.暖水宝加热时电加热元件是利用热传递增加了内能B.暖水宝电加热时间为660sC.暖水宝电加热时消耗的电功率一定是500WD.暖水宝暖手时放出热量是3.3×105J8.如图所示在a、b、c、d四个相同的容器中,装有质量和温度相同的水,每个容器中都放有同种材料绕成的电阻线圈,其中R a=R c,R b=R d,R b=1.5R a,若同时通电,经过一段时间,这些容器中的水温从高到低的顺序是()A.a,b,c,d B.d,c,b,a C.c,d,b,a D.a,b,d,c 9.将规格都是“220V 150W”的一台电冰箱、一台电风扇和一条电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()A.电冰箱产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多10.两个电热丝的阻值相等,把这两个电热丝串联起来使用时,烧开一壶水需要20分钟,如果把它们并联使用,烧开同样一壶水需要的时间是()A.5分钟B.10分钟C.20分钟D.40分钟11.小华发现家中的四种用电器,它们上面都标有“220V 500W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是()A.吸尘器B.电吹风机C.电熨斗D.洗衣机12.下列用电器在正常工作时消耗相同的电能,产生热量最多的是()A.B.C.D.13.下列各图都是课本上的实验示意图,关于各实验的解释正确的是()A.甲图所示的实验中,两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流、通电时间相同B.乙图实验可以说明:物体的动能大小与高度有关。
人教版九年级物理18.4焦耳定律同步测试题一、单选题1.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气).下列实验结果说法不正确的是()A. 通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少,采用了转换法的实验方法B. 探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器C. 比较h1和h2的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比D. 比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流成正比2.电炉丝通电一段时间后热得发红,而连接电炉丝的导线却不怎么热,这主要是因为()A.导线的绝缘皮隔热B.导线的电阻远小于电炉丝的电阻C.导线散热比电炉丝快D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流3.下面不是利用电热的实例()A. 用电饭锅煮饭B. 用电熨斗熨衣服C. 电视机外壳有许多小孔D. 用电热壶烧水4.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.5.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V60 W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,产生热量多的是()A. 电风扇B. 电烙铁C. 电动机D. 一样多6.甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通过的电流之比为2:1,通电时间之比为1:2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为()A. 5:2B. 5:4C. 2:5D. 10:17.各式各样的电热器进入我们每家每户的家庭生活中,电热器使用起来效率高,又清洁、安全,最先精确地研究电流产生热量的科学家是()A. 英国的法拉第B. 英国的焦耳C. 丹麦的奥斯特D. 德国的赫兹8.如图所示的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过A、B两个U形管内的液面相比较()A. A管中的液面较高B. B管中的液面较高C. A管和B管的液面一样高D. A管中的液面先升高后又降低9.小亮做“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验,实验装置如图所示,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,U形管中A、B两管内的液面相平,通电一定时间后,关于A、B两管内的液面高度,下列说法正确的是()A. A管中的液面较高B. B管中的液面较高C. 一样高D. 无法判定二、填空题10.如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置示意图.A、B两瓶中装入质量相等的________ (煤油、水),理由是________ .各瓶中浸泡着一段金属丝,且R A>R B.实验时当开关闭合后,发现A瓶中温度计示数上升较快,说明________ .11.如图所示电路中,电源电压恒为6V,R1=30Ω,只闭合开关S时,电流表示数为________A;同时闭合开关S、S1,电流表示数为0.5A,则通电1分钟电阻R2产生的热量为________J。
12.如图所示,电源电压为220V,R是电烙铁,标有“220V40W”字样,L是电灯泡,标有“PZ220V40W”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.13.英国物理学家________通过大量的实验探究,最先精确的确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即Q=I2Rt.为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为________的单位。
14.近年来,我国城乡许多地区进行了供电线路改造,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,使它的电阻________,电流在导线上产生的热量________。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)15.某电加热噐额定功率是2×103W,正常工作210s,消耗的电能是________J;若不计热损失,这些能量可使质量是________kg的水温度升高50℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
16.食盐溶解在汤中汤水变咸了,这现象说明分子在不停的做无规则的________;电水壶给水加热,它是将电能转化为________能的;月球上白天和夜晚的温差可达270℃,主要是由于月球上干燥无________的缘故。
三、实验探究题17.为了探究影响电热的因素,小伟设计了如图所示电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R甲>R乙。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于________;实验中电流产生的热量的多少是通过________ 来反映的(选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)。
(2)通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,是为了探究电热与________ 的关系。
(3)要利用此装置来探究电热与电流的关系,你还需要的操作________,观察比较__ _____。
(4)若将此装置改装后用来测量煤油的比热容,则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成相同质量的水之外,还需做的改动是:__ ______ .实验时,测得水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,测出水和煤油的温度分别为t水、t煤油,请写出计算煤油比热容的表达式:c煤油=________(已知水的比热容为c水)。
18.如图是研究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
左右两个透明的容器中密闭了等量的空气,两个密闭容器中都有一段电阻丝,U型管中装的是红色液体。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。
(2)若甲、乙两次实验的电源电压及通电时间相同,则a 、c中两电阻产生热量较多的是________ 。
(选“a”或“c”)(3)若图乙中两侧玻璃管中液面高度变化相同,则电路中故障可能是________ 。
四、解答题19.电炉通电后, 电炉丝热得发红, 而跟电炉丝连着的铜导线却不那么热, 为什么?20.某电热饮水机,它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从它的说明书上收集到如表数据及如图所示的简化电路原理图.热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率44W(1)请分析说明温控开关S0断开时,饮水机的状态.(2)求电阻R1的阻值.(3)晚上,由于是用电高峰期,该电热饮水机的实验工作电压只有200V,若它的电阻不变,加热效率为80%,则将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3,结果保留一位小数].五、综合题21.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2,请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1×103kg/m3,水的比热容C水=4.2×103J/kg℃)饮水机参数热水温度:≥90℃热胆容积:2L额定功率:1000W保温功率:40W额定电压:220V频率:50Hz(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间?(2)开关断开时,饮水机处于________ 状态(填“加热”或“保温”).(3)电阻丝R1的阻值.答案解析一、单选题1.【答案】D2.【答案】B3.【答案】C4.【答案】A5.【答案】B6.【答案】A7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】B二、填空题10.【答案】煤油;煤油的比热容比较小,升温快或水的比热容较大,升温慢;电流相同时,电阻大的升温快,产生热量多11.【答案】0.2;108 12.【答案】2400;10;5013.【答案】焦耳;热量(能量)14.【答案】减小;减小15.【答案】4.2×105;2 16.【答案】运动;内;水三、实验探究题17.【答案】(1)煤油的比热容比水的比热容小;温度计升高的示数(2)电阻(3)移动滑动变阻器滑片,改变电流;通电时间相同时,同一只烧瓶中温度计升高的示数(4)使两只烧瓶中电阻丝的阻值相等;18.【答案】(1)电阻(2)c (3)R3断路四、解答题19.【答案】解:电炉丝与铜导线串联,通过的电流强度相同;通电时间相同,根据Q=I2Rt 电炉丝的电阻远远大于铜导线的电阻,所以电流通过电炉丝产生的热远远大于铜导线产生的热。
所以电炉丝热的发红,而铜导线却不那么热。
20.【答案】解:(1)S0断开时,只有R2连入电路,则P2=;S0闭合时R1和R2并联,则总功率为P′=P1+P2=;所以,P′>P2,即当S0断开时电热饮水机处于保温状态;(2)由表格可知:P保温=40W,P加热=400W,由于电热饮水机处于加热时R1和R2并联,则P1=P加热﹣P保温=400W-40W=360W,根据P=得:R1=≈134.4Ω;(3)已知正常工作时的加热功率为P加热=400W,根据P=得:加热时电路的总电阻R==121Ω,则实验工作电压只有200V,电热水器的实际加热功率P实=≈330.6W,水满热水箱时水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,则水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×105J,需要消耗的电能W==6.3×105J,加热时间t=≈1905.6s.答:(1)温控开关S0断开时,饮水机处于保温状态.(2)电阻R1的阻值为为134.4Ω.(3)将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要1905.6s.五、综合题21.【答案】(1)解:设所需时间为t,由ρ= 得,热胆内水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg由题意得,ηW=Q吸即ηPt=cm (t2﹣t1)则t== =735s .答:水温由20℃加热到90℃,需用735s;(2)保温(3)解:当开关闭合时,R1被短路,此时处于加热状态,由P=UI=得,R2= ==48.4Ω;S1断开时,饮水机处于保温状态,两电阻串联,由P=UI=得,R总= ==1210Ω;则R1=R总﹣R2=1210Ω﹣48.4Ω=1161.6Ω.答:电阻丝R1的阻值为1161.6Ω.。