九年級物理全冊第十八章第4節(jié)焦耳定律隨堂練習(xí)

PAGE第4節(jié)焦耳定律班級姓名1．將規(guī)格都是“220V100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是()A．三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多B．三個用電器消耗的電能一樣多C．電視機產(chǎn)生的熱量最多D．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多2．如圖所示為某物理興趣小組探究焦耳定律的部分實驗裝置。已知R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)將兩電阻絲串聯(lián)在電路。若電路中的電流為0.3A，則乙電阻絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J。3．把一個電阻為44Ω的電爐接入電壓為220V的電路中，通電10min產(chǎn)生的熱量為J。連接家庭電路時，要注意檢查線路連接處接觸情況，若接觸不良，電流通過時產(chǎn)生的熱量會更多，容易引起火災(zāi)。因為相比接觸良好時連接處的電阻(選填“更大”或“更小”)。4．R1、R2分別連接成如圖所示的甲、乙兩種電路，R1＝2R2，電源電壓均為U，圖甲電路中R1、R2在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q甲1、Q甲2，則Q甲1∶Q甲2＝，圖乙中電路中R1、R2在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為Q乙1、Q乙2，則Q乙1∶Q乙2＝。5．如圖所示，電源電壓為6V，電阻R0＝10Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器上標有“20Ω0.5A”字樣。則當電路中電流最小時，2min內(nèi)電流通過電阻R0產(chǎn)生的熱量是J；為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為Ω。6．如圖中甲所示是用來研究焦耳定律的實驗裝置：(1)實驗采用的是研究方法，實驗的設(shè)計原理是電流的熱效應(yīng)。(2)選用圖乙中第二組電阻來進行實驗，分別在通電時間相同時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，加大電流，發(fā)現(xiàn)電流越大，電阻絲放熱越，說明。7．有一個電熱水壺，其銘牌數(shù)據(jù)如表所示。在1個標準大氣壓下，它在額定電壓下加熱7min剛好把質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水燒開。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，額定電壓220V額定功率1000W頻率50Hz(1)水吸收的熱量是多少？(2)電熱水壺在7min內(nèi)所消耗的電能是多少？(3)由于現(xiàn)在是用電高峰，電網(wǎng)中的實際電壓為198V，要把同樣一壺水燒開，若電熱水壺的熱效率不變，則需要加熱多少秒？(計算結(jié)果保留到整數(shù))參考答案1．B【解析】三個用電器接入家庭電路中時它們兩端的電壓均為U＝220V，實際功率P實＝P額＝100W，由P＝eq\f(W,t)的變形式W＝Pt可知，通電時間相同時，三用電器消耗的電能相同，故B正確；因電風(fēng)扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，電視機將一部分電能轉(zhuǎn)化為光能，電烙鐵把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵，故ACD錯誤。故選B。2.54【解析】(1)在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)控制電流和通電時間相同，即需要將兩個電阻絲串聯(lián)接入電路；(2)乙電阻絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q乙＝I2R乙t＝(0.3A)2×10Ω×60s＝54J。3．6.6×105更大【解析】(1)電爐通電10min產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝eq\f(U2,R)t＝eq\f(（220V）2,44Ω)×10×60s＝6.6×105J；(2)連接處接觸不良時，該處的電阻會增大，由焦耳定律的公式Q＝I2Rt知，在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度越高，所以，電流經(jīng)過線路連接處時產(chǎn)生的熱量增多，容易引起火災(zāi)。4．2∶11∶2【解析】(1)由圖甲可知，兩只電阻R1、R2串聯(lián)，因為串聯(lián)電路中各處的電流都相等，所以根據(jù)Q＝I2Rt可得，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：eq\f(Q甲1,Q甲2)＝eq\f(I2R1t,I2R2t)＝eq\f(R1,R2)＝eq\f(2R2,R2)＝eq\f(2,1)；(2)由圖乙可知，兩只電阻R1、R2并聯(lián)，因為并聯(lián)電路中各并聯(lián)支路兩端的電壓相等，所以根據(jù)Q＝W＝eq\f(U2,R)t可得，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：eq\f(Q乙1,Q乙2)＝eq\f(\f(U2,R1)t,\f(U2,R2)t)＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(R2,2R2)＝eq\f(1,2)。5．4810【解析】由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路總電阻：R總＝R最大＋R0＝20Ω＋10Ω＝30Ω，電路中的最小電流：Imin＝eq\f(U,R總)＝eq\f(6V,30Ω)＝0.2A，通電時間t＝2min＝120s，則電流通過電阻R0產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝(0.2A)2×10Ω×120s＝48J；當電壓表的示數(shù)U0＝3V時，電路中的電流最大，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中最大的電流：Imax＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(3V,10Ω)＝0.3A，電路中的總電阻：R′總＝eq\f(U,Imax)＝eq\f(6V,0.3A)＝20Ω，因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以滑動變阻器R接入電路的最小阻值：Rmin＝R′總－R0＝20Ω－10Ω＝10Ω。6．(1)控制變量(2)多當電阻和通電時間一定時，電流越大，放熱越多。【解析】(1)研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流和電阻的關(guān)系時，應(yīng)用控制變量的方法，且該實驗應(yīng)用的是電流的熱效應(yīng)；(2)根據(jù)圖乙中第二組可知：兩電阻甲串聯(lián)在電路中，所以通電時間和電流相等，但是調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流比第一組中的電流大，和第一組中的電阻甲比較，發(fā)現(xiàn)電流越大，電阻絲放熱越多。7．解：(1)在1個標準大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J(2)由P＝eq\f(W,t)可得，電熱水壺在7min內(nèi)所消耗的電能：W＝Pt＝1000W×7×60s＝4.2×105J；(3)要把同樣一壺水燒開，水吸收的熱量不變，若電熱水壺的熱效率不變，則消耗的電能相同，由P＝eq\f(U2,R)可