人教版九年级物理
18.4 焦耳定律 同步训练（二）
1．如图所示，电炉丝与两根导线串联连接到家庭电路中，电炉子通电电炉丝很快就热得发红，而导线却几乎不热。你能根据这个现象可以提出的最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）
A．电流通过电炉丝产生的热量跟哪些因素有关？
B．电流通过导体产生的热量跟电流大小有什么关系？
C．电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？
D．电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
2．如图所示为“探究焦耳定律”实验装置，甲、乙两个相同的玻璃瓶中密封了初温相同、质量相同的煤油，串联接入电路通电一段时间后，测得甲玻璃瓶中温度比乙玻璃瓶中温度高，下列说法正确的是（　　）
A．通过温度计示数的变化来判断产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．该装置是为了探究电流通过导体时产生热量与电阻大小的关系
C．通过甲瓶中电阻丝的电流比通过乙瓶中的电流的大
D．如果电阻丝的材料、横截面积相同，则甲瓶中电阻丝比乙瓶中电阻丝短
3．下图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡
A．正常发光时的电阻 B．实际电功率
C．消耗的电能 D．产生的热量
4．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，与并
联。通电前，、两个形管中的液面相平，通电一段时间后，通过、的电流分别为、，则（　　）
A．，A管中的液面高度差较大 B．，A管中的液面高度差较小
C．，A管中的液面高度差较大 D．，两管中的液面高度差相同
5．如图所示，电阻为R的某型号风扇，连接在电压为U的电路上，若通过的电流为I，工作时间为t。则计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（　　）
A．UIt B．t C．I2Rt D．都可以
6．当温度降到很低时，某些金属导体如铝在﹣271.76℃以下，铅在﹣265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是（　　）
A．白炽灯仍能发光且更省电 B．电动机仍能转动且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高 D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
7．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是
A． B． C． D．
8． 2021年8月27日，大连金普新区凯旋国际大厦突发火灾，火灾祸及419户住户，1800余人疏散。火灾原因系电动平衡车充电器电源线插头与插座接触不良发热引燃周围木质衣柜等可燃物所致。接触处发热是因为接触处（　　）
A．电流较小 B．电流较大 C．电阻较小 D．电阻较大
9．如图所示，阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服
务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。以下分析正确的是（　　）
A．此冷却液属于导电性能强的材料 B．此冷却液的比热容应该很小
C．服务器的内能不会发生转移 D．冷却液有效减小电热产生的危害
10．用铜做成的A粗、B细的两段等长导线，串联接在某电路中，通电一段时间后，两者下列物理量一定相同的是（　　）
A．电压 B．电阻 C．电热 D．电流
11．历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是
A．安培 B．伏特 C．奥斯特 D．焦耳
12．一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，在额定电压下通电10min产生的热量为（　　）
A．4×102J B．2.4×104J C．2.2×103J D．1.32×105J
13．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（　　）
A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的
C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路
14．小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_______（选填“很大”或“很小”），此时通过电动机线圈的电流会_______（选填“很大”或“很小”），根据_______知，短时间内会在线圈中产生大量的热，
从而将线圈烧坏
15．一台电动机，额定电压为100V，电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机正常工作10min产生的电热为______J，若只考虑电流热效应引起的能量损失，该电动机的效率为______。
16．在物理学发展史上，许多物理学家的科学发现推动了人类文明的进步，德国物理学家______发现了电流、电压、电阻之间的关系；英国物理学家______最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
17．电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的______（选填 “电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为______J， 电动机消耗的电能为______J。
18．小南买回如图所示的干鞋器，其电阻为2200Ω，正常工作电流为0.1A，把它放入鞋内，通电后就可以起到干燥杀菌除臭的作用，这是利用电流的______效应工作的，它正常工作100 s产生______J的热量。
19．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。甲乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。
(1)图甲装置可研究电流产生的热量与______的关系；
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是______。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的______越大，产生的热量越多；
(3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成______（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻；
(4)若图甲和图乙中两套装置的电源电压相同，在相同时间内，b和c两电阻产生的热量之比为______；
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图______的实验结论来解释。
20．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中___________；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与___________的关系，通电一段时间后___________（填“左”或“右”）侧U形管中液面升高的多；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是___________；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压和通电时间相同，与R3正常工作时相比较，则左侧U形中液面的高度差将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）另一小组利用甲装置探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将甲装置做如下改动：将接在B线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱之间，这样做___________（填“能”“不能”）达到探究目的，理由是___________。
21．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示．.求：
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量．
22．中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电功率为22W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温；L为电功率忽略不计的电源指示灯。求：
（1）发热体正常工作时的电流______；
（2）当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能______；
（3）为了适应不同品种茶汤的保温需求，小郑对电路进行重新设计（如图丙），移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一，若发热体产生的热量全部被茶汤吸收，该电路电能利用率的范围为______%~______%。（电能利用率η＝）
23．如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴不让电动机转动，合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，观察到小灯泡的亮度变暗（已知：小灯泡的电阻为R且不变，电动机线圈电阻为r，电源电压为U），则在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为_________（填写表达式）；在电动机转动时，电流对其所做的功___________（选填“大于”“等于”或“小于”）电流在其中产生的热量；小金认为电动机转动后电源供电功率变大，请你对小金的判断做出评价：________________________________。
24．（1）如图是没有连接完的电路，A、B、C、D四个接线柱。要使发光二极管LED和电动机（符号M）并联。应用导线分别连接______两个接线柱和连接______两个接线柱；
（2）闭合开关后，这个并联电路发光时，LED主要实现将______能转化为______能，小明尝试将该电路中的电源正负极对换，再次闭合开关后，按照你所学习的知识帮小明判断一下实验现象。此时LED______（填“亮”、“不亮”）；
（3）已知小电动机正常工作时两端的电压为6V，线圈电阻为0.4Ω，线圈中的电流为1A，正常工作10s，这台电动机消耗的电能为______J，该电动机的效率为______。
25．小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶接入家中电能表 ，如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”，当电路中使用电水壶烧水时，电能表的铝盘转动110r，用时120s。导线和电水壶的电阻不随温度变化。
（1）电水壶是利用电流的 ______工作的；
（2）求电水壶的电阻；
（3）求导线的电阻；
（4）电水壶烧水时导线上产生的热量