九年级物理全册第十八章第4节焦耳定律随堂练习（新版）新人教版.doc

第4节焦耳定律 班级 姓名 ‎ ‎1．将规格都是“220 V　100 W”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＝5 Ω，R乙＝10 Ω，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‎0.3 A，则乙电阻丝在1 min内产生的热量为 J。‎ ‎3．把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min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6 V，电阻R0＝10 Ω，电流表量程为0～‎0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器上标有“20 Ω　‎0.5 A”字样。则当电路中电流最小时，2 min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。‎ 4‎ ‎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7 min刚好把质量为‎1 kg、初温为‎20 ℃‎的水烧开。[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)，电热丝的阻值保持不变]求：‎ 额定电压 ‎220 V 额定功率 ‎1 000 W 频率 ‎50 Hz ‎(1)水吸收的热量是多少？‎ ‎(2)电热水壶在7 min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198 V，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＝220 V，实际功率P实＝P额＝100 W，由P＝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1 min内产生的热量：Q乙＝I2R乙t＝(‎0.3 A)2×10 Ω×60 s＝54 J。‎ ‎3． 6.6×105 更大 ‎ 4‎ ‎【解析】 (1)电炉通电10 min产生的热量：Q＝W＝t＝×10×60 s＝6.6×105 J；‎ ‎(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∶1 1∶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：＝＝＝＝；‎ ‎(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＝t可得，在相同时间内产生的热量之比：‎ ＝＝＝＝。‎ ‎5． 48 10 ‎ ‎【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＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω，电路中的最小电流：Imin＝＝＝‎0.2 A，‎ 通电时间t＝2 min＝120 s，则电流通过电阻R0产生的热量：Q＝I2Rt＝(‎0.2 A)2×10 Ω×120 s＝48 J；‎ 当电压表的示数U0＝3 V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＝＝＝‎0.3 A，电路中的总电阻：R′总＝＝＝20 Ω，‎ 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＝20 Ω－10 Ω＝10 Ω。‎ ‎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)＝4.2×103 J/(kg· ℃)×‎1 kg×(‎100 ℃‎－‎20 ℃‎)＝3.36×105 J；‎ ‎(2)由P＝可得，电热水壶在7 min内所消耗的电能：W＝Pt＝1 000 W×7×60 s＝4.2×105 J；‎ 4‎ ‎(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＝可得，电热水壶的电阻：‎ R＝＝＝48.4 Ω，‎ 由W＝t可得，实际电压为198 V时需要的加热时间：t＝＝≈519 s。‎ 4‎