精编九年级全一册物理同步备课系列（人教版）第18.4节 焦耳定律（分层作业）（原卷版）

第18.4节焦耳定律（备作业）（原卷版）（作业量：50分钟）【题型基础练习】※题型一、探究电流热效应与哪些因素有关1.如图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是（）。A．该实验要控制两个电阻丝两端电压相等；B．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同；C．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少；D．通过左边容器中电阻的电流比右边容器中电阻的电流大2.为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1=5Ω，R2=10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气。（1）从实验装置的原理可知，U形管两管中的液柱高度差是由于U形管中______（选填“气体”或“液体”）热胀冷缩导致的。U形管中液柱高度差的大小，反映出电流通过电阻丝时产生______的多少；（2）图甲所示是用来探究电流产生的热量跟______的关系；（3）图乙所示是用来探究电流产生的热量跟______的关系；（4）让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源，此电路工作一段时间后，______（选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多。3.在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。（1）选用___________组合，并将它们___________联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系；（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与___________的关系；（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置___________。※题型二、简单电路中电功、电热的计算4.如图甲所示，两电热丝R1与R2并联，R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关，电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置，则以下判断正确的是（）。①R1︰R2=4︰1②电源电压是10V③R2的电功率是20W④R2工作1min所放出的热量为1200JA．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④5.把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s，定值电阻产生的热量是______J。6.如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求：(1)只闭合S1时，电流表的示数；(2)R0的阻值；(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。※题型三、含电动机电路中电功、电热的计算7．一台电动机正常工作时，加在线圈两端的电压为220V，流过线圈的电流是5A，线圈的电阻是10Ω。这台电动机正常运转5分钟产生的热量是（）。A．3.3×105J B．1.1×103J C．7.5×104J D．250J8.计算机的散热电风扇两端的电压为12V，通过它的电流为2A，电风扇线圈的电阻为0.6Ω，则工作10s钟消耗的电能为________J，产生的热量是________J，效率为________。※题型四、多挡电路中电热的计算9.两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中．当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为_____；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为_____。10.某种智能型电饭锅，如图甲所示，有加热、保温、断电的功能。内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”、“2”、“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）电阻R1的阻值为多少？（2）由图丙可以计算出此次煮饭产生的总热量为多少？（3）如果煮饭产生的总热量有80%被水吸收，则能将初温是20℃，多少kg的水被烧开？※题型五、电热的利用和防止11.下列各种用电器中利用电流的热效应工作的是（）。A．数码照相机 B．抽油烟机C．电饭锅D．电视机12.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）。A．电风扇 B．电饭锅C．电冰箱 D．笔记本电脑13.下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（）。A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡；B．家里使用电热水壶烧水；C．小明妈妈用电熨斗熨衣服；D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温※题型六、利用焦耳定律解释生活中的现象14．图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手，这是因为（）。A．电流通过导线时没有产生热效应；B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多；C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多；D．电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多15.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【巩固提高练习】16.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17．下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息，小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（）。额定电压220V频率50Hz额定功率高温档2000W中温档1200W低温档800WA．电火锅是利用电流的热效应工作的；B．若家中只接入电火锅在高温档正常工作30min，电能表示数将变成7326.6kW·h；C．电火锅在低温档正常工作时电热丝阻值比高温档正常工作时小；D．电火锅在中温档正常工作10min，消耗的电能为7.2×105J18．如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为，滑动变阻器标有“30Ω1A”，当开关闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（）。A．定值电阻R的阻值为10Ω；B．滑动变阻器的最大电功率为7.2W；C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为；D．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J19.某校师生自制了一台实验用电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟会产生6×104J的热量，则这台电烘的电阻丝工作时的电阻为______Ω，举出一个生活中防止电流热效应产生的危害而采取的措施______。20.如图，是小明家电能表的铭牌，在断开其它用电器的情况下，标有“220V1000W”的电热水器和标有“220V1500W”的空调_____（选填“能”或“不能”）同时使用。电热水器是利用电流的_____效应工作的。小明只将“220V1000W”的电热水器接入电路工作，2min电能表转盘转过81转，则电热水器的实际电功率为_____W，这段时间内产生热量_____J。21.某同学用如图甲所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。（1）实验中通过观察___________来比较电流通过导体所产生热量的多少；（2）采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值为___________Ω的电炉丝；（3）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热的现象可以用图___________（填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。22.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻R的特性，小宇和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，定值电阻R0=10Ω。（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源电压。（2）电流表的读数为0.4A时，求当时的环境温度。（3）当环境温度为100℃时，通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是多少？23.如图所示是某家用电饭煲的原理图，其额定电压为220V，在额定电压下有加热