2021屆人教版物理九年級全一冊重難考點(diǎn)訓(xùn)練 11焦耳定律

2021屆人教版物理九年級全一冊重難考點(diǎn)專題訓(xùn)練

（11）焦耳定律

1.下列情況中不屬于防止電熱危害的是（）

A.電視機(jī)的后蓋有許多孔B.電動機(jī)外殼有許多散熱片

C.電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇D.家電長時間停用，隔一段時間應(yīng)通電一次

2.如圖甲所示是某種電熱飲水機(jī)的簡化電路示意圖。圖乙是它的有關(guān)參數(shù).它有加熱和保溫

兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S。自動控制）。在用電高峰期，該飲水機(jī)的實際工作電壓

只有200V,加熱效率為80%

[-=4.2xl03J/（kg-°C）,Q水=1.0x1kg/n?忽略溫度對電阻的影響]。則下列說法正

確的是（）

電熱飲水機(jī)

V-I522I2I0U

8職：131.保灌功率-">4

■定電國二20\5011.

乙

A.溫控開關(guān)So斷開時為加熱狀態(tài)

B.根據(jù)有關(guān)參數(shù)可知，&的阻值為40Q,A2的阻值為1210Q

C.當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實際功率為1000W

D.若在用電高峰期將裝滿水箱的水從20°C加熱至100℃,所需時間為504s

3.為了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)，某同學(xué)將兩段阻值不同的電阻絲

?,當(dāng)分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩套方案.已知所用的

蓄電池電壓相等且保持不變，為<%,裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等，下列有關(guān)此探究活動的

各種表述，錯誤的是（）

甲乙

A.該實驗中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少是通過溫度計示數(shù)變化大小體現(xiàn)出來的

B.甲裝置可探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)

C.比較相同通電時間內(nèi)溫度計示數(shù)變化情況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)

D.在相同的通電時間內(nèi)，d溫度計所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多

4.兩個定值電阻?、&并聯(lián)在電路中,通過它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖

5.如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個透明

容器中密封著等量的空氣，4=&=/?3,當(dāng)開關(guān)S閉合后，下列說法正確的是（）

A.該實驗裝置是探究電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系

B.通過電阻R1和R2的電流相等

C.通電一段時間后，右邊U形管內(nèi)液面的高度差比左邊小

D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少的

6.如圖所示的電路中，電阻R=5C,燈泡L的額定功率是4W。開關(guān)閉合后，電壓表的示數(shù)

為6V,60S內(nèi)電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量是12J,假設(shè)燈泡的電阻不受溫度的影響，下列計

算結(jié)果正確的是（）

A.通過R的電流是1.2A

B.通過R的電流是0.2A

C.L的額定電壓是5V

D.L的額定電壓是10V

7.如圖所示電路，電源電壓為6V，N=10Q,&=200,當(dāng)注、SrS,3閉合時，電路消耗的總功率

為W;當(dāng)閉合0,斷開S2、S3時,電壓表示數(shù)為3V,則10s內(nèi)與產(chǎn)生的熱量為

J,此時與的功率與&、SrS3閉合時與的功率的比值為.

8.如圖所示，電源電壓不變，&=30。，7?3=1OQ.只閉合S|,電流表@樂數(shù)為0.2A,電壓

表&樂數(shù)為4.0V,則定值電阻與為C,電源電壓為V.閉合&、SrS3,

電流表A2示數(shù)之比為,通電Imin電阻％產(chǎn)生的熱量為J。

9.某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)。他們

用的實驗器材如圖所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個密

閉容器中都有一段電阻絲。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲中兩個容器內(nèi)的電阻絲連接到電路中。

（2）實驗中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫

（3）接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時間后,（填“左”或“右”WUU形管中液面

高度變化大，此實驗現(xiàn)象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，越大，所產(chǎn)生

的熱量越多。

（4）讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這

個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）。移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重

新做這個實驗。此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形

管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是。

（5）如果熱量用Q表示，電流用/表示.電阻用R表示，時間用f表示，則。=。

10.下表為一臺電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，鳥和旦均為電熱絲。則:

L電烤箱在高溫?fù)鯐r正常工作5min所產(chǎn)生的電熱是多少？

2.開關(guān)SpS?均閉合時，電烤箱處在什么擋位？電路中飛的阻值是多少？

3.電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ鲿r，飛的功率是多少？

答案以及解析

1.答案：D

解析：本題考查電熱的危害的防止，電視機(jī)的后蓋上有小孔、電動機(jī)外殼上有散熱片、電腦

機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇都是為了散熱，確保用電器正常工作.A、電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔是為把

各電器元件產(chǎn)生的熱量及時散失掉.不符合題意.B、過多的熱量會影響計算機(jī)的正常工作，

機(jī)箱內(nèi)有風(fēng)扇，這都是為了散失熱量.不符合題意C、電流通過電機(jī)產(chǎn)生的熱量是有害的，

有許多散熱片可以用來散熱.不符合題意.D、家電長時間停用，隔一段時間應(yīng)通電一次防止

家電受潮，再次使用時被損壞.符合題意.故選D.

2.答案：C

2

解析：由電路圖可知，開關(guān)S。閉合時，只有電阻接入電路，電路電阻較小，由尸=一U可知，

R

電壓一定時，電路中的電阻較小，飲水機(jī)的功率較大，處于加熱狀態(tài);開關(guān)S。斷開時，兩電

阻串聯(lián)，電路電阻較大，電功率較小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，A錯誤。電熱飲水機(jī)處于加熱

U2Tj2(220V)2

狀態(tài)時，電路中電阻為《，由尸=—可得，電阻用0=40。,電熱飲水

R之熱1210W

U2(220V)2cH

機(jī)處于保溫狀態(tài)時，8與R?串聯(lián)，則電路中的總電阻R總——=--------=1210。，因

/溫40W

串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電阻&=R總-K=1210。-40。=1170。，B

錯誤.當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱時，實際功率&.=%=(22°V>=iooow,C正確。

實"400

裝滿水箱時水的體積V=1.5L=1.5xlOTn?,水的質(zhì)量加=夕水卜=1.0xl03kg/m3

x1.5xIO'm3=i.5kg,水吸收的熱量Q尸％m(fTo)=4.2xl()3j/(kgJC)x

1.5X1o-3kgX(100℃-20℃)=5.04xio5J,由〃=忘、100%可得，消耗的電能

印吟:歿普:通心加熱時間

—=63xl0>J=630s,D錯誤。

P實1000W

3.答案：D

解析：A、當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，從而使溫度計示數(shù)上升，因此

可根據(jù)溫度計示數(shù)的大小可知溫度升高的多少；故A正確；

B、甲中兩電阻串聯(lián)，則兩電阻中的電流相等，則可知熱量應(yīng)由電阻有關(guān)，根據(jù)溫度計示數(shù)

的變化判斷吸收熱量的多少，則可知熱量與電阻大小的關(guān)系：故B正確；

C、甲乙兩圖中，通過電阻與的電流不同，比較相同通電時間內(nèi)。,。兩支溫度計示數(shù)變化情

況，可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)；故C正確；

D、在電源電壓和通電時間相同的條件下：

由串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知，串聯(lián)使用時各電阻兩端電壓小于電源電壓，并聯(lián)使用時各電

阻兩端電壓等于電源電壓，由Q=/2R,1=與得,Q=",可知各電阻并聯(lián)時產(chǎn)生的熱

RR

量多:

兩電阻并聯(lián)時，由Q=J可知，電壓相等，為＜國，電阻舄產(chǎn)生的熱量多；故D錯誤；

R

故選D.

4.答案：A

解析：該電路為并聯(lián)電路，電壓是相同的，由圖可知，電壓相同，通過4、&的

電流之比為2:1;根據(jù)/=，可知，串&的電阻之比為1:2;通電時間相同.電壓

相同，則根據(jù)焦耳定律公式Q=W=可知，產(chǎn)生的熱量與電阻成反比，故熱

R

量之比為2:1.故選A.

5.答案：C

解析：裝置中&、&并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，通過&的電流4=/2+A，而4=/3,所以右

邊容器中通過此的電流人是左側(cè)通過盡電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)

系，故A、B錯誤;左、右兩容器中的電阻相同，而通過電阻用的電流大于通過R2的電流,

通電時間相同，由Q=r肋可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，左邊U形管內(nèi)液面的

高度差比右邊U形管內(nèi)液面的高度差大，故C正確；對密閉容器中的空氣加熱，引起U形

管中液面高度變化，是利用容器內(nèi)氣體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少，故D錯誤。

6.答案：BD

解析：由Q=/2放得，通過R的電流/=、2=、"J=0.2A,故A錯誤，B正確；

\RtV5QX60S

由/=2得，電阻R兩端的電壓UR=/R=0.2Ax5Q=lV,由電路圖可知，電壓表測電源

R

電壓，其示數(shù)U=6V,燈泡L兩端的電壓UL=U-UR=6V-1V=5V,由/=，得，燈

u5V[72

泡L的電阻用=上工=」一=25。,由尸=——得，燈泡L的額定電壓

I0.2AR

4=J/A=J4WX25Q=10V,故C錯誤,D正確。

7.答案：5.4;9;-

4

解析：當(dāng)S0S2>S3閉合時，R、、&為的并聯(lián)電路，干路中的電流

/=/,+/,=—+—=-6V+6V”=0.9A，電路消耗的總功率P=Ui=6VxO.9A=5.4W;當(dāng)閉

-/?,R210Q20Q

合S「斷開，、S.3時，為R0&的串聯(lián)電路，電壓表測量與兩端電壓，3=3丫,則&兩端

電壓4="一"1=6V-3V=3V,流經(jīng)凡的電流/：=4=!E=O.3A,串聯(lián)電路中電流處處

R1100

相等，則A=/；=O.3A,由/="可得，&=以=且匕=10^，。內(nèi)飛產(chǎn)生的熱量

R/3O.3A

rj2（3V）2

0=4/3，=3丫乂0.3人乂10$=9<1;此時與的功率6=，="^~-=0.9W；SPSrS3閉合時與

R.ion

的功率**端》3.6W則￡="史=1

尸'3.6W4

8.答案:20；6；5：2；108o

解析：（1）只閉合0,電阻鳥、&串聯(lián)，電流表測量的是整個電路中的電流，電壓表測量的

是電阻與兩端的電壓。

由歐姆定律可得與的阻值：

￡L=I0V=20Q；

I0.2A

根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：

U=/（/?,+4）=0.2Ax（20Q+10Q）=6V；

（2）閉合S「SrS3,電阻與、穴2并聯(lián)，電流表A1測量的是干路中的總電流，測量與的電

流，電壓表測量的是電源電壓；

則通過鳥的電流：/,=—=-^=0.3A,

11

Rt20Q

A,的示數(shù)（通過R,的電流）：/=—=—=O.2A,

2-2&30c

所以干路中電流表A1的示數(shù)：/=/+，2=0.3A+0.2A=0.5A,

電流表A0&示數(shù)之比為'="金=2；

12

I20.2A2

通電IminN產(chǎn)生的熱量：（2,=/;/?/=（0.3A）2X20QX60S=108J?

9.答案：（1）如圖所不

（2）轉(zhuǎn)換法

（3）右;電阻

（4）在電阻和通電時間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多

（5）I2Rt

解析：（1）將滑動變阻器、兩個相同的透明容器中的電阻絲、電源、開關(guān)逐一順次連接即

可，滑動變阻的連線要按“一上一下”連接，如圖所示.

（2）電流產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測量，通過U形管內(nèi)液柱的高度變化來反映，

這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法。

（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以兩電阻絲串聯(lián)時通過它們的電流相等；由。=/2用

可知，在電流和通電時間相同時，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，密封的空氣吸收熱量后

體積膨脹程度大，所以右側(cè)U形管中的液面高度變化大。

（4）在乙圖中，兩個5C的電阻絲并聯(lián)后再與一個5c的電阻絲串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流

特點(diǎn)可知，通過右側(cè)兩個電阻絲的總電流和通過左側(cè)電阻絲的電流相等，即/左=〃，兩個

5c的電阻絲并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知鼠=/,+/,,兩電阻絲阻值相等，則各支路中

電流相等