2018秋九年級物理全冊18.4焦耳定律練習（含解析）（新版）新人教版.docx

焦耳定律同步練習一、單選題1.下列用電器屬于利用電流熱效應工作的是（） A.電飯鍋B.電風扇C.計算機D.電視機2.第一個發(fā)現(xiàn)“電流磁效應”的科學家是（） A.法拉第B.安培C.牛頓D.奧斯特3.如圖所示是探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關的實驗裝置兩個透明容器中密封著等量的空氣，通電一段時間后，右側U形管中液面高度差比左側的大下列說法正確的是（） A.左側容器中電阻絲的阻值比右側容器中的大 B.該裝置用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關系 C.該裝置可以用來探究電流通過導體產(chǎn)生熱量跟通電時間的關系 D.U形管中液面高度發(fā)生變化是因為U形管中液體的熱脹冷縮造成的4.計算電流通過電風扇產(chǎn)生的熱量，下面公式選用正確的是（） A.UItB.t C.I2RtD.前面三個都可以5.下列關于如圖所示實驗的說法中錯誤的是（） A.該實驗研究的是電流的熱效應 B.實驗中采用了控制變量法 C.觀察實驗現(xiàn)象可知：在其它條件相同時，電阻越大產(chǎn)生的熱量越少 D.實驗中是通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少6.如圖電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙，而連接電爐的導線卻不怎么熱，主要是因為（） A.導線的絕緣皮隔熱 B.導線散熱比電阻絲快 C.通電導線的電流小于通過電阻絲的電流 D.導線的電阻遠小于電阻絲的電阻，導線上產(chǎn)生的熱量較少7.兩個電阻R1=20和R2=30串聯(lián)在電路中，經(jīng)過一段相同時間它們產(chǎn)生的熱量之比為（） A.1：1B.3：2C.2：3D.4：98.有的電飯鍋在使用時會聞到橡膠的焦糊味，用手摸其電源線發(fā)現(xiàn)很熱，而其它用電器仍正常工作發(fā)生這二現(xiàn)象的原因可能是（） A.家庭電路電壓太高B.電飯鍋的電源線太短 C.電飯鍋的電源線太細D.電飯鍋的電源線的線芯是銅導線二、多選題9.小華利用圖中的實驗裝置來探究“影響通電導體產(chǎn)生熱量的因素”，下列說法正確的是（） A.甲圖實驗裝置是控制電流、通電時間一定時，探究電熱與電阻的關系 B.乙圖實驗裝置是控制電壓、通電時間一定時，探究電熱與電流的關系 C.甲圖中閉合開關后，a管中液面上升比b快 D.乙圖中閉合開關后，c管中液面上升比d快10.電爐中的電阻絲通電一段時間后變得很燙，而連接的導線卻不怎么熱，下列解釋錯誤的是（） A.通過導線的電流小于通過電阻絲的電流 B.導線的絕熱皮隔熱 C.導線的電阻遠小于電阻絲的電阻 D.導線的電功率比電阻絲大11.如圖所示，在甲、乙兩地之間沿直線架設兩條輸電線，由甲地向乙地輸電，兩條輸電線總電阻為10，甲地電源的電壓為220V不變，下列說法正確的是（） A.乙地用戶用電器上的電壓仍為220V B.當乙地用戶消耗的總功率增大時，相同時間內輸電線上產(chǎn)生的熱量增多 C.在100s的時間內，輸電線上產(chǎn)生的熱量為4.84105J D.若出現(xiàn)觸電事故，不能直接用手拉開觸電人員12.一只電熱水壺有兩根電阻絲，其阻值R1R2，現(xiàn)在把這只電熱水壺接入照明電路中將一壺水加熱至沸騰，則下列說法正確的是（） A.只接入電阻絲R2，所用時間最短 B.將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中時，所用時間最長 C.將兩根電阻絲并聯(lián)后接入電路中時，所用時間最短 D.兩根電阻絲無論串聯(lián)和并聯(lián)，所用時間都相等13.要使電熱器在單位時間內產(chǎn)生的熱量減為原來的一半，下列措施中不可行的是（） A.僅將通電時間減為原來的一半B.僅將工作電流減為原來的一半 C.僅將電阻減為原來的一半D.將電壓和電阻均減為原來的一半三、填空題14.1820年，丹麥物理學家 _ 在課堂上做實驗時發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，電流也具有熱效應，20年后的1840年，英國物理學家焦耳最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和 _ 的關系，家用電風扇工作時，電動機同時也要發(fā)熱，一臺標明“220V 44W”的電風扇正常工作10分鐘，電流產(chǎn)生的熱量為 _ J（已知電動機線圈電阻為2）15.如圖所示，是研究“在相同時間內電流通過導體產(chǎn)生的熱量與 _ 的關系”的實驗裝置和若電阻絲R甲=5，R乙=10，通過電路中的電流為0.5A，則甲電阻絲在2min內產(chǎn)生的熱量是 _ J16.小明用如圖裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系，錐形瓶內裝有200g煤油，他先閉合開關，調節(jié)滑片P使電流表示數(shù)為0.5A，記錄到5分鐘內溫度計示數(shù)升高了5，則煤油吸收的熱量為 _ J，接著他調節(jié)滑片P使電流表示數(shù)發(fā)生改變，觀察并記錄溫度計示數(shù)的變化，對比前后數(shù)據(jù)，可得出初步結論，利用該裝置還可以探究電流產(chǎn)生的熱量與 _ 的關系（c煤油=2.1103J/（kg）人教版物理九年級第十八章第4節(jié)焦耳定律同步練習答案和解析【答案】 1.A2.D3.C4.C5.C6.D7.C8.C9.AD10.ABD11.BD12.BC13.BC14.奧斯特；通電時間；48 15.電阻；150 16.2100；通電時間 【解析】 1. 解： A、電飯鍋將電能轉化為內能，利用了電流的熱效應，符合題意； B、電風扇主要是把電能轉化為機械能，是利用了電流的磁效應，不合題意； C、計算機主要將電能轉化為光能和聲能，不是利用電流的熱效應，不合題意； D、電視機主要將電能轉化為光能和聲能，不是利用電流的熱效應，不合題意 故選A 當電流通過電阻時，電流作功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應 主要考查電流的熱效應在生活中的應用實例，只有認真把握它的定義，才能真正區(qū)分它們體現(xiàn)了物理來源于生活，又服務于社會的理念 2. 解： A、法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電，即電磁感應，故A不符合題意； B、安培研究了電流的磁場的判斷方法：安培定則，故B不符合題意； C、牛頓建立了三大力學定律和發(fā)現(xiàn)了萬有引力，故C不符合題意； D、奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場，是第一個發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家，故D符合題意 故選D 電流磁效應即電流產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，是1820年丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)的 本題考查了物理學史，記清每位物理學家的貢獻是解題的關鍵 3. 解：A、容器中的兩個電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流I與通電時間t相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，故A錯誤； B、C、在裝置中，容器中的兩個電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流I與通電時間t相同，左邊容器中的電阻與右邊容器中的電阻，所以實驗是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系，故B錯誤，C正確； D、U形管中液面高度發(fā)生變化是因為透明容器中密封著等量的空氣的熱脹冷縮造成的，故D錯誤 故選C （1）由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q與I、R及t有關，故應采用控制變量法進行分析； （2）電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉換法 本題考查了學生對焦耳定律的認識，并可以通過巧妙的實驗來驗證一些結論，同時在該實驗中利用了控制變量法，該實驗方法在實驗探究中經(jīng)常用到 4. 解： 電功的計算公式：W=UIt是用來計算用電器消耗電能的； 焦耳定律公式：Q=I2Rt是用來計算電流產(chǎn)生熱量的； 電動機是非純電阻電路，工作時將電能轉化為機械能和內能，計算產(chǎn)生熱量只能用Q=I2Rt來計算 用電器如果將電能只轉化為內能，則Q=W=UIt=I2Rt=t是通用的 故選C 電動機消耗的電能大部分轉化為機械能，少部分轉化為內能，由此分析解答 本題考查了電功公式和焦耳定律的應用，要注意電動機是非純電阻用電器消耗的電能和產(chǎn)生的熱量不相等 5. 解： A、該實驗探究的是電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素，探究的是電流的熱效應此選項正確； B、電流產(chǎn)生熱量的多少，與電阻大小、電流大小和通電時間有關，研究其中一個因素對產(chǎn)生熱量的影響關系時，需要保持另外兩個物理量不變采用的是控制變量法此選項正確； C、由公式Q=I2Rt知：在電流和通電時間一定時，發(fā)熱絲產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多此選項錯誤； D、實驗中是通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少，采用的是轉換法此選項正確 故選C （1）由于導體存在電阻，當電流通過時，導體會發(fā)熱，這叫電流的熱效應； （2）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法 （3）在串聯(lián)電路中，電熱絲產(chǎn)生的熱量用公式Q=I2Rt比較； （4）物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法 電流產(chǎn)生熱量的多少與多因素有關，需要采用控制變量法探究；電流產(chǎn)生的熱量不能直接觀察，通過溫度計示數(shù)的變化得到熱量的變化，采用的是轉換法 6. 解： 電爐絲跟導線串聯(lián)，通過它們的電流I和通電時間t相等，故C錯誤； 因為Q=I2Rt，R電爐絲R導線， 所以產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲Q導線， 即相同時間內導線產(chǎn)生的熱量小于電爐絲產(chǎn)生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無關，故D正確，AB錯 故選D 電爐絲和導線串聯(lián)，通過的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析判斷 本題主要考查學生對焦耳定律的了解與掌握，分析時注意用好控制變量法 7. 解：=， 兩個電阻串聯(lián)時，電流相等，通電時間相等， = 故選C 串聯(lián)電路中，電阻產(chǎn)生的電熱之比等于電阻比 串聯(lián)電路中，電熱之比=功率之比=電壓之比=電阻之比 8. 解： 電飯鍋與電源線串聯(lián)，流過它們的電流和通電時間相等，由Q=I2Rt可知，電源線很熱，說明電源線電阻產(chǎn)生的熱量多，電源線電阻比較大導體的電阻與導體材料、導體長度、導體橫截面積有關，電飯鍋電源線的材料、長度一定，電阻較大，是因為電源線橫截面積太小，電源線太細造成的； 家庭電路中其它用電器與電飯鍋并聯(lián)，各支路間不互不影響，所以其它用電器仍正常工作 故選C 由Q=I2Rt可知，電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻大小和通電時間有關，電飯鍋跟導線串聯(lián)在一起，因此通電時間和電流大小相等時，電源線發(fā)現(xiàn)很熱，說明電源線電阻大電阻的大小又與導線的長度和粗細有關，導線越長、越小電阻越大 靈活運用影響電阻的因素是解本題的關鍵導體的電阻與導體的材料、導體長度、導體橫截面積有關，在材料一定時，導體越長，橫截面積越小，導體電阻越大 9. 解： A、甲實驗中，兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，密閉容器中兩電阻絲的阻值不相等，所以探究的是電熱與電阻的關系，故A正確； B、乙實驗中，右側2個5歐的電阻絲并聯(lián)，再與左側5歐的電阻絲并聯(lián)，故左右密閉容器中電阻絲的電阻和通電時間相同，但通過電阻的電流不同，即控制電阻、通電時間一定時，探究電熱與電流的關系，故B錯誤； C、甲實驗兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，閉合開關后，右側電阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右側電阻產(chǎn)生熱量多；則右側容器內空氣吸收的熱量多，氣體壓強大，則右側b管中液面上升得快，故C錯誤； D、乙實驗中，右側2個5歐的電阻絲并聯(lián)，再與左側5歐的電阻絲并聯(lián)，故左右密閉容器中電阻絲的電阻和通電時間相同，右側兩電阻并聯(lián)后和左側電阻串聯(lián)，所以左側容器中電阻絲的電流大于右側容器中電阻絲的電流，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左側電阻產(chǎn)生熱量多；則左側容器內空氣吸收的熱量多，氣體壓強大，即左側c管中液面上升得快，故D正確 故選AD （1）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時間關系時，控制電流和電阻不變；電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但氣體溫度的變化可以通過液面上升的快慢來反映，體現(xiàn)的是轉換思想； （2）根據(jù)串并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關系和焦耳定律Q放=I2Rt解答 本題考查了學生對焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關系以及控制變量法和轉化法的了解和掌握，突出運用知識解決實際問題的能力，綜合性強 10. 解： 電爐絲跟銅導線串聯(lián)，通過它們的電流I和通電時間t相等，故A錯誤； 導線的絕熱皮不隔熱，因為Q=I2Rt，R電爐絲R導線，根據(jù)P=I2R可知導線的電功率比電阻絲小，所以產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲Q導線，即相同時間內導線產(chǎn)生的熱量小于電爐絲產(chǎn)生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無關，故C正確，BD錯誤 故選ABD 電爐絲和導線串聯(lián)，通過的電流和通電時間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析判斷 本題主要考查學生對焦耳定律的了解與掌握，分析時注意用好控制變量法 11. 解：A、因為乙地用戶與輸電線是串聯(lián)的，串聯(lián)電路有分壓特點，則乙地用戶用電器上的電壓要比220V小，故A錯誤； B、當乙地用戶消耗的總功率增大時，由I=可知通過輸電線的電流越大，根據(jù)Q=I2Rt可知相同時間內輸電線上產(chǎn)生的熱量增多，故B正確； C、由于電流不確定，則根據(jù)Q=I2Rt可知輸電線上產(chǎn)生的熱量不確定，故C錯誤； D、發(fā)現(xiàn)有人觸電，應立即切斷電源或用干燥的木桿將人與火線分開，不能直接用手拉開觸電人員，故D正確 故選：BD （1）用戶的用電器之間是并聯(lián)的，與導線電阻是串聯(lián)的，結合串聯(lián)分壓分析解答； （2）利用P=UI分析在電壓一定，當P增大時，電路中的電流為增大，再根據(jù)焦耳定律分析導線上熱量的變化； （3）根據(jù)焦耳定律分析解答； （4）出現(xiàn)觸電事故時，應先切斷電源，再實施救援 此題主要考查學生對于電功率公式和焦耳定律公式的理解和掌握，將知識應用實際生活中是能力的體現(xiàn) 12. 解：分析各連接方式可知： 兩電阻串聯(lián)時電路電阻最大，并聯(lián)時電阻最小； 電源電壓不變，由公式Q=t可知，放出相同的熱量時， 兩電阻并聯(lián)時所用時間最短，兩電阻串聯(lián)時所用時間最長 故選BC 根據(jù)公式Q=t可知，當電源電壓不變，時間相等時，接入電路的電阻越小時，產(chǎn)生的熱量越大 本題考查熱量大小的判斷，關鍵是分析電路的連接，這是本題的難點，也是重點，還要知道串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律 13. 解：A、由Q=W=UIt可知，僅將通電時間減為原來的一半，在單位時間內產(chǎn)生的熱量減為原來的一半，措施可行； B、由Q=I2Rt可知，僅將工作電流減為原來的一半，單位時間內產(chǎn)生的熱量為原來的四分之一，措施不可行； C、由Q=t可知，僅將電阻減為原來的一半，在單位時間內產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，措施不可行?D、由Q=t可知，將電壓和電阻均減為原來的一半，單位時間產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉淼囊话?，措施可行?故選BC 純電阻電路中電阻產(chǎn)生的熱量和電流所做的功相等，計算公式通用，選擇合理的電功率公式逐項分析即可得出結果 考查了電功公式的靈活應用，注意當純電阻電路時，電功的計算公式和焦耳定律可以通用 14. 解：（1）1820年，丹麥物理學家奧斯特在一次講課結束時，在助手收拾儀器時，注意到通電導體的小磁針發(fā)生了偏轉，正是由于他的敏銳的洞察力，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應； （2）英國物理學家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系，得出Q=I2Rt； （3）因為P=UI 所以通過電風扇的電流I=0.2A；