九年级物理全册第十八章第4节焦耳定律随堂练习

PAGE第4节焦耳定律班级姓名1．将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把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()A．三个用电器产生的热量一样多B．三个用电器消耗的电能一样多C．电视机产生的热量最多D．电风扇产生的热量最多2．如图所示为某物理兴趣小组探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝串联在电路。若电路中的电流为0.3A，则乙电阻丝在1min内产生的热量为J。3．把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电10min产生的热量为J。连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况，若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻(选填“更大”或“更小”)。4．R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝，图乙中电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1∶Q乙2＝。5．如图所示，电源电压为6V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样。则当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0产生的热量是J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为Ω。6．如图中甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置：(1)实验采用的是研究方法，实验的设计原理是电流的热效应。(2)选用图乙中第二组电阻来进行实验，分别在通电时间相同时，调节滑动变阻器，加大电流，发现电流越大，电阻丝放热越，说明。7．有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示。在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7min刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，额定电压220V额定功率1000W频率50Hz(1)水吸收的热量是多少？(2)电热水壶在7min内所消耗的电能是多少？(3)由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？(计算结果保留到整数)参考答案1．B【解析】三个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实＝P额＝100W，由P＝eq\f(W,t)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，故B正确；因电风扇中的电动机将电能大部分转化为机械能，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内能，所以，产生热量最多的是电烙铁，故ACD错误。故选B。2.54【解析】(1)在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应控制电流和通电时间相同，即需要将两个电阻丝串联接入电路；(2)乙电阻丝在1min内产生的热量：Q乙＝I2R乙t＝(0.3A)2×10Ω×60s＝54J。3．6.6×105更大【解析】(1)电炉通电10min产生的热量：Q＝W＝eq\f(U2,R)t＝eq\f(（220V）2,44Ω)×10×60s＝6.6×105J；(2)连接处接触不良时，该处的电阻会增大，由焦耳定律的公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，所以，电流经过线路连接处时产生的热量增多，容易引起火灾。4．2∶11∶2【解析】(1)由图甲可知，两只电阻R1、R2串联，因为串联电路中各处的电流都相等，所以根据Q＝I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：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)由图乙可知，两只电阻R1、R2并联，因为并联电路中各并联支路两端的电压相等，所以根据Q＝W＝eq\f(U2,R)t可得，在相同时间内产生的热量之比：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】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：R总＝R最大＋R0＝20Ω＋10Ω＝30Ω，电路中的最小电流：Imin＝eq\f(U,R总)＝eq\f(6V,30Ω)＝0.2A，通电时间t＝2min＝120s，则电流通过电阻R0产生的热量：Q＝I2Rt＝(0.2A)2×10Ω×120s＝48J；当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中最大的电流：Imax＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(3V,10Ω)＝0.3A，电路中的总电阻：R′总＝eq\f(U,Imax)＝eq\f(6V,0.3A)＝20Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值：Rmin＝R′总－R0＝20Ω－10Ω＝10Ω。6．(1)控制变量(2)多当电阻和通电时间一定时，电流越大，放热越多。【解析】(1)研究通电导体产生的热量与电流和电阻的关系时，应用控制变量的方法，且该实验应用的是电流的热效应；(2)根据图乙中第二组可知：两电阻甲串联在电路中，所以通电时间和电流相等，但是调节滑动变阻器，使电流比第一组中的电流大，和第一组中的电阻甲比较，发现电流越大，电阻丝放热越多。7．解：(1)在1个标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J(2)由P＝eq\f(W,t)可得，电热水壶在7min内所消耗的电能：W＝Pt＝1000W×7×60s＝4.2×105J；(3)要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，由P＝eq\f(U2,R)可