九年级物理全册184焦耳定律习题3新版新人教版Word格式文档下载.docx
《九年级物理全册184焦耳定律习题3新版新人教版Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理全册184焦耳定律习题3新版新人教版Word格式文档下载.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
灯丝被密封在灯泡里不散热
通过灯丝的电流比通过导线的电流大得多
灯丝比导线细
灯丝的电阻比导线的电阻大得多
5.
下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是（ ）
电饭锅
电冰箱
电风扇
6.
如图甲所示,电源电压保持不变,电阻R2=10Ω,闭合开关S,电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同,如图乙所示。
则下列说法正确的是（ ）
电流表A的示数为0.6A
电阻R1的阻值为10Ω
电阻R2的电功率为9W
10s内电阻R1产生的热量为36J
7.
阻值为R的电阻接入电压为U的电路中,每分钟产生的热量为Q,那么当两个阻值均为R的电阻并联后接入电压仍为U的电路中,则每分钟电路总共产生的热量是（ ）
4Q
2Q
1/2Q
1/4Q
8.
电流热效应在生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是（ ）
电视机的后盖有许多孔
家电长时间停用,隔段时间应通电一次
电动机外壳有许多散热片
电脑主板的CPU上有小风扇
9.
下列几种家用电器中,不是利用电流的热效应工作的是（ ）
电热毯
电动机
10.
甲乙两电热器通过的电流之比为1:
2,通电时间之比为2:
3,电阻之比为4:
3,则产生热量之比为（ ）
3:
2
2:
9
9:
3
二、多选题
下列利用电流热效应工作的家用电器是（ ）
.电褥子
.电饭煲
.跑步机
空调
额定电压为12V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,电动机线圈的电阻是3Ω,当其工作10min时（ ）
电能全部转化为了内能
电功率为0.75W
电动机线圈产生的热量是450J
输出的机械能为3150J
下列各种电器中,利用电流热效应工作的是（ ）
电动车
电热水器
要使电热器在单位时间内产生的热量减半,下列方法中正确的是（ ）
电阻丝不变,把加在它两端的电压减小一半
电阻丝不变,把通过它的电流减小一半
保持电压不变,换用2倍阻值的电阻丝
把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半
将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一个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（ ）
三个用电器产生的热量一样多
三个用电器中电流做的功一样多
电烙铁产生的热量最多
电流通过电烙铁做的功最多
三、填空题
小萍家中电热水壶的铭牌如图所示,其中额定功率已经看不清。
将电热水壶装满初温为20℃的水,让其单独工作,在一标准大气压下将水烧沸腾,她家标有“600R/kW•h”字样的电能表旋盘转动了120转。
则水吸收的热量是______J,电热水壶烧开这些水消耗的电能为______kW•h[（ρ水=1×
103kg/m3、c水=4.2×
103J/（kg•℃）]。
如图1所示的新型电饭煲,其简化电路如图2-甲所示,R1和R2均为电热丝,S是自动控制开关,把电饭煲接入220V电路中煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图2-乙所示,则电热丝R2的阻值为______（计算结果保留一位小数）,这电饭锅在0-15min内把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃,则米饭吸收的热量为______,电饭锅在这段时间内加热的效率是______。
[c米饭=4.2×
103J/（kg•℃）]
在家庭电路中,导线相互连接处如果接触不良,该位置的电阻就会比较______（选填“大”或“小”）,在电流一定时,相同时间内连接处产生的热量______（选填“多”或“少”）,加速导线老化,甚至引起火灾。
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。
人体安全电压是______V。
吸尘器正常工作一段时间后,机身的温度会升高,这是电流的______效应,一个“220V、440W”的吸尘器,线圈电阻是10Ω,工作1min消耗的电能是______J,产生的热量是______J。
某品牌电热水壶上标有“220V1400W”的字样,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的导线却不怎么热,这是因为导线的电阻比发热体的电阻______。
在额定电压下,电热水壶烧水3min。
这段时间内电热水壶发热体产生的热量是______J．若发热体产生的热量全部被水吸收,能将______kg的水从20℃升高到100℃．[c水=4.2×
运用知识解决问题:
电炉子工作时,电炉丝热得发红而与其相连的铜导线却不怎么热,这是为什么？
答:
电炉丝与铜导线联,电流相同。
电炉丝比铜导线电阻______。
根据焦耳定律,相同时间内,电炉丝产生的热量比导线______,因此电炉丝热得发红而与其相连的铜导线却不怎么热。
四、实验探究题
在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
（本题中,三个烧瓶中的均装有质量相等的煤油）。
（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。
（2）小明先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30s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（见表）。
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
6.0
由此得出:
电阻和通电时间相等时,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______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（选填“串联”或“并联”）。
采用这种连接方式的目的是______。
（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______（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶______,（选填“串联”、“并联”或“串联、并联均可”）。
并将其中一烧瓶中的煤油换成______。
水和煤油吸热的多少是通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
五、简答题
为什么当电动机通电后,被卡住不动时,时间过长会烧坏线圈？
【单选题答案】
B
D
A
【解析】
解:
电风扇工作时消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能；
电视机工作时,电能转化为光能、声能等,只有少部分转化为内能；
电烙铁工作时把电能全部转化为内能；
它们都在额定电压下工作,P=P额,实际功率P相同,根据W=Pt可知,工作时间相同时,三个用电器消耗的电能相同,只有电烙铁把电能全部转化为内能,所以电烙铁产生的热量最多。
故选:
B。
根据电风扇、电烙铁和电视机这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断。
注意生活中常用电器的能量转化情况:
一消耗电能全转化为内能的:
电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；
二消耗电能转化为内能和机械能的:
电风扇、电吹风、电动机。
A、两个用电器组成的电路,通过它们的电流不相等,故这两个用电器一定不是串联,是并联,故A正确；
B、三个用电器组成的电路,任意一个损坏都不影响其他用电器,根据并联电路的特点可知,它们一定是并联接入电路中的,故B正确；
C、家庭电路中,若电热水壶被短路,整个电路短路,空气开关一定会跳闸,故C正确；
D、因为两用电器的额定功率相同,它们都在额定电压下工作相同的时间,由W=Pt可得,它们消耗的电能相同相等；
电热水壶工作时将消耗的电能全部转化为内能；
电风扇工作时消耗的电能大部分转化为机械能,只有一小部分转化为内能,所以它们在工作过程中产生的电热不相等,故D错误；
本题选错误的；
D。
（1）在串联电路中,各处的电流是相同的；
并联电路中的电流等于各支路电流的和；
（2）并联电路中各用电器既可以单独工作又互不影响；
（3）家庭电路中电流过大的原因:
短路和用电器总功率过大；
（4）电热水壶工作时将消耗的电能转化为内能；
电风扇工作时消耗电能,大部分转化为机械能。
本题考查了串并联电路的特点、家庭空气开关跳闸的原因、能量的转化,难度不大,要熟记。
水沸腾时的温度约为100℃,将电热水壶中lkg25℃的自来水烧开水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×
103J/（kg•℃）×
1kg×
（100℃-25℃）=3.15×
105J,
电热水壶正常工作时消耗电能近似等于水吸收的热量,即W=Q吸=3.15×
根据W=UIt=
可得,电热水壶正常工作时的电阻:
R=
×
3×
60s≈27.7Ω,
B选项中30Ω与之比较接近,所以B正确。
本题需要估算该电热水壶正常工作时的电阻,可认为水沸腾时的温度约为100℃,消耗的电能近似等于水吸收的热量（即W=Q吸）；
根据Q吸=cm△t计算水吸收的热量,再由W=UIt=
计算电热水壶正常工作时的电阻。
本题考查了热量和电能的计算,熟练掌握公式和估算的方法即可解题。
灯与导线串联,通过的电流相等、通电时间相等,由于R灯丝＞R导线,根据Q=I2Rt可知,电流在灯丝上产生的热量比导线上产生的热量多,所以会产生灯丝的温度达到2000℃、而与灯丝相连的导线却不那么热的现象。
故ABC错误,D正确。
由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
灯丝与导线串联在电路中,通电时间是相同的,而灯丝电阻比导线的电阻大,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量多,据此分析。
本题主要考查学生对焦耳定律及应用的了解和掌握,利用好“灯丝和导线串联时电流相等”是本题的关键。
A、电饭锅工作时,主要将电能转化为内能,是利用电流的热效应,故A符合题意；
B、电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故B不合题意；
C、电视机工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,故C不合题意；
D、电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故D不合题意。
A。
当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应,明确各用电器使用时的能量转化可做出判断。
主要考查电流的热效应的应用,以及各用电器能量转化的判断。
体现了物理来源于生活,又服务于社会的理念。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。
A．因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同,
所以,电压表V1的量程为0～3V,分度值为0.1A,R1两端的电压U1=1.5V,
电压表V2的量程为0～15V,分度值为0.5A,电源的电压U=7.5V,
则R2两端的电压U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表A的示数I=
=0.6A,故A正确；
B．电阻R1的阻值R1=
=2.5Ω,故B错误；
C．电阻R2的电功率P2=U2I=6V×
0.6A=3.6W,故C错误；
D.10s内电阻R1产生的热量Q1=I2R1=（0.6A）2×
2.5Ω=0.9J,故D错误。
（1）根据串联电路的电压特点结合电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同确定两电压表的量程,根据分度值读出示数并求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表A的示数；
（2）根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；
（3）利用P=UI求出电阻R2的电功率；
（4）根据Q=I2R求出10s内电阻R1产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,分清两电压表的量程和读出对应的示数是关键。
并联电路的电压U相等,由公式Q=
知两并联电阻的在相等时间t内产生的热量Q相等,则电路每分钟总共产生的热量是2Q。
知并联电阻的在相等时间t内产生的热量相等,然后由并联电路的特点求出电路产生的总热量。
本题考查了并联电路的特点及电功的公式,是一道基础题。
A、电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉,故A不符合题意。
B、家电长时间停用,隔一段时间应通电一次防止家电受潮,再次使用时被损坏,故B符合题意。
C、电动机外壳有许多散热片,可以用来散热,故C不符合题意。
D、过多的热量会影响计算机CPU的正常工作,CPU上有风扇,这都是为了散失热量,故D不符合题意。
B.
电热有有利的一面,也有有害的一面,解答本题关键是看电热为我们服务还是我们不需要电热而是把它及时散发掉。
本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解。
用电器工作时如果温度过高,会造成危害,要考虑如何散热。
A、电饭锅工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故A不合题意；
B、电烙铁工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故B不合题意；
C、电热毯工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C不合题意；
D、电动机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。
如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
主要考查电流的热效应在生活中的应用实例,以及电流的热效应与其他效应的区分,只有认真把握它们的定义,才能真正区分它们利用的是哪一个效应。
由题意可知,I甲:
I乙=1:
2,t甲:
t乙=2:
3,R甲:
R乙=4:
3,
由Q=I2Rt可得,电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比:
。
知道甲、乙两个电热器的电阻之比和通过的电流之比以及通电时间之比,根据Q=I2Rt求出产生的热量之比。
本题考查了焦耳定律的简单应用,要注意各量之间的关系,不要颠倒。
【多选题答案】
AB
CD
AD
BC
AB、电褥子、电饭煲工作时,电能都转化为内能,都是利用电流热效应工作的,故AB符合题意；
C、跑步机工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意；
D、空调工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
AB。
电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能。
分析各用电器工作时能量的转化方向、根据用电器的工作原理逐一分析做出选择。
本题主要考查学生对:
电流的热效应,知道电流热效应的概念及利用电流热效应工作的用电器能量转化的方向,是正确解题的关键。
A、电动机工作时,电流做功消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能,故A错；
B、电动机的电功率:
P=UI=12V×
0.5A=6W,故B错；
C、电动机工作10min线圈产生的热量:
Q=I2Rt=（0.5A）2×
3Ω×
10×
60s=450J,故C正确；
D、电流做的功:
W=UIt=12V×
0.5A×
60s=3600J,
电动机输出的机械能:
W机=W-Q=3600J-450J=3150J,故D正确。
CD。
（1）电动机工作时,电流做功消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能；
（2）已知电动机电压、电流,利用P=UI求电功率；
（3）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I2Rt可求这台电动机10min内产生的热量；
（4）电动机做的总功减去线圈产生的热量就是电动机输出的机械能。
本题考查电功、电功率、电流产生热量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
电风扇中的电动机,把电能转化为机械能,电动车驱动靠的也是电动机,是利用了电流的磁效应,所以B、C不合题意；
电饭锅、电热水器在使用中把电能转化为内能,都是利用了电流的热效应,所以A、D符合题意。
AD。
电流的热效应是指导体通电时会发热,电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场的现象,分析每种用电器的原理后选择。
知道各用电器把电能转化为什么形式的能量是正确解题的关键。
A．电阻丝不变,由Q=W=
知,把加在它两端的电压减小一半时,电热器在单位时间内产生的热量减小为原来的1/4,故A不符合题意；
B、电阻丝不变,由Q=W=I2Rt可知,把通过它的电流减小一半时,电热器在单位时间内产生的热量减小为原来的1/4,故B不符合题意；
C、由Q=W=
可知,电压不变,电阻变为原来的两倍,单位时间内产生的热量减为原来的1/2,故C符合题意；
D、由Q=W=
可知,把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半时,电热器在单位时间内产生的热量减小为原来的1/2,故D符合题意。
纯电阻电路中电阻产生的热量和消耗的电能相等,计算公式通用,选择合理的电热公式逐项分析即可得出结果。
本题考查了电热公式的灵活应用,注意在纯电阻电路中,电能的计算公式和焦耳定律可以通用。
AC、因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电视机将一部分电能转化为光能,电烙铁把电能全部转化为热量,所以,产生热量最多的是电烙铁,故A错误、C正确；
BD、三用电器接入家庭电路中时它们两端的电压均为U=220V,实际功率P=P额=100W,
由P=
的变形式W=Pt可知,通电时间相同时,三用电器消耗的电能相同,即三个用电器中电流做的功一样多,故B正确、D错误。
BC。
由题意知,三种用电器的额定电压都是220V,额定功率都是100W；
家庭电路电压是220V,把这三个用电器接入家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同都等于额定功率,通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同；
通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电
升级会员 