物理九年级全册第十八章 电功率第4节 焦耳定律精练

人教版九年级物理18.4焦耳定律同步练习（含答案）

一、填空题

1.将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是　            　。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为　     　J。

2.一台小直流电动机正常工作时，线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A，在5s内将重为1N的钩码提升了1m的高度，则5s内线圈产生的热量为　     　J，电动机对钩码做功　     　J，电动机两端的电压为　     　V。  

3.在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A， 0.3A，则该电路电源电压为　     　V.1min内电路消耗的电能为　     　J，1min内电流通过电动机产生的机械能为　     　J．

4.如图所示是一台电动平衡车，电动机上标有“60V 72W”字样，线圈的电阻为6Ω，则电动机正常工作10min所消耗的电能为　     　J，电动机工作过程中线圈产生的热量为　     　J，这个电动机的效率为　     　。

5.如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1=　     　Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为　     　A，通电10s电流通过R1产生的热量是　     　J．R2的最大功率是　     　W，整个电路最大功率是　     　 W．

6.将“6V  1.5W”灯泡L1和“6V  3W”灯泡L2按图甲电路连接，闭合开关，L1和L2均正常发光，则电路的总电阻R=　     　Ω。若改接在图乙电路中，闭合开关，L1正常发光，则电源2的电压U=　     　V，如果通电2min，灯泡L2产生的热量Q=　     　J（假设灯丝电阻不变）。

二、选择题

7.小明仔细观察家中的电视机、电风扇、电热毯和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220V 70W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（　　）

A．电视机  B．电风扇   C．电热毯  D．节能灯

8.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（　　）

A．R1先后两次消耗的电功率之比为3：4   B．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω

C．电源电压为10V                      D．R1的阻值为20Ω

9.灯泡L标有“2.5 V”字样，它的电阻R随它两端电压U变化的关系图像如图甲所示。将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3 V的电路中(如图乙所示)，闭合开关S，灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是(　　)

A．闭合开关S，灯泡L的电阻为8 Ω         B．灯泡L的额定功率为0.625 W

C．断开开关S，灯泡L的电阻为0 Ω         D．闭合开关S，1 s内电阻R0产生的热量为0.325 J

10.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明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．下列说法正确的是（　　）

​

A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系

B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来粉樱电阻丝放出热量的多少的

D．将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系

11.灯L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1 A”，闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止，图乙是用获得的实验数据作出的U-I图像，下列判断正确的是（　　）

A．滑片P移到b端时，灯L正常发光且灯的额定功率为3.6W

B．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯上的最小电阻为10Ω

C．灯L与10Ω的定值电阻R1串联接入电压为9V的电路，R1每秒消耗电能为2.5J

D．灯L与5Ω的定值电阻R2并联接入电压为6V的电路，电路总功率6W

12.一只小灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为6V，电压表、电流表使用的量程分别为0﹣3V、0﹣0.6A，滑动变阻器的规模为“10Ω  1A”，他根据实验数据作出电压表、电流表示数的U﹣I图象，如图乙所示，则以下判断正确的是（　　）

A．小灯泡的额定功率为0.88W

B．滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮

C．变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82Ω

D．小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J

三、实验探究题

13.如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在烧瓶中，每一烧瓶里各插入一支温度计。请回答下列问题：

（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过　           　（选填“温度计示数”或“加热时间”）反映出来的；

（2）采用如图所示这种连接方式的目的是　                             　。

（3）为了便于比较导体通过电流产生热量的多少，两瓶中应装入质量和　     　相同的同种液体。

14.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．

（1）实验总通过观察两个U形管中　         　 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．

（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　     　 的关系．

（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的　     　 越大，电阻产生的热量越多．

（4）该实验采取的探究方法是　                   　

四、计算题

15.如图所示电路，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V 3W”字样（灯丝电阻不随温度变化而变化）。当同时闭合S1和S2时，小灯泡正常发光；闭合S1，断开S2时，电流表示数为0.3A。求：

（1）电源电压；

（2）定值电阻R0的阻值；

（3）同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。

16.如图1所示是一种电热水龙头和它的电路简图2．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题：

（1）试通过计算流出水为温水时的电阻，说明此时S接触哪两个触点；

（2）试计算流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能；

（3）若该水龙头1min能放出约1kg的水，加热过程中不计热损失，试计算流出水为温水时，水升高的温度。

答案

1.R甲（或甲）；120

2.0.2；1；1.2

3.6；288；150

4.43200；5184；88%

5.10；0.2；4；0.9；3.6

6.8；9；90

7-12 C B B B C C

13.（1）温度计示数 （2）控制通过的电流和通电时间相同 （3）初温

14.（1）液面高度 （2）电阻 （3）电流 （4）控制变量法和转换法

15.（1）解：由图知，闭合S1和S2时，L与R0并联，小灯泡正常发光，根据并联电路的电压特点可知，电源电压U＝UL＝3V

答：电源电压为3V；

（2）解：当闭合S1，断开S2时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流，由欧姆定律可得R0的阻值

答：定值电阻R0的阻值为10Ω；

（3）解：闭合S1和S2时，L与R0并联，灯泡正常发光，由P＝UI可得，此时通过灯泡的电流

此时干路中的电流I＝IL+I0＝1A+0.3A＝1.3A

通电1min电路产生的总热量Q＝W＝UIt＝3V×1.3A×60s＝234J

答：同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量为234J。

16.解：（1）P温=2.2kW=2200W由P=可得流出水为温水时的电流：I===10A；由I=U/R可得流出水为温水时的电阻：R1=U/I==22Ω；当s接2、3触头时，R1R2同时接入电路且并联，所以此时总电阻最小，电路中电流最大，出热水，所以出温水时是单独使用R1，所以R1=22Ω，故出温水时s接1、2两个触点；（2）1min=60s根据P=w/t可得流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能：W=Pt=2200W×60s=132000J；（3）因为不计热损失，所以水吸收的热量Q=W=132000J由Q=cm△t得水升高的温度：△t==≈31.4℃。答：（1）流出水为温水时的电阻为22Ω，出温水时s接1、2两个触点；（2）流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能132000J；（3）流出水为温水时，水升高的温度31.4℃。