人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 焦耳定律同步训练题

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 焦耳定律同步训练题，共9页。试卷主要包含了4焦耳定律，67W，6×104J，2×105J等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．假如导体的电阻消失，当给下列用电器通电时，仍能正常为我们服务的是（ ）
A．用电饭锅煮饭B．用电风扇吹风
C．用电熨斗熨衣服D．用电暖炉烤火
2．细心的小明发现：当电路中用电器过多时，容易使得导线发热，引发火灾。根据这一现象能提出的最有探究价值且易于探究的问题是（ ）
A．电流通过导线产生的热量与用电器的多少有什么关系
B．电流通过导线产生的热量与哪些因素有关
C．电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
D．电流通过导体产生的热量与电流大小有什么关系
3．下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是（ ）
A．铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B．半导体有良好的导电性
C．超导体可用于制作电炉子的电热丝
D．硬币、钢尺、订书钉都是导体
4．白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
5．电阻丝剪掉十分之一后，接入原来电路，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ）
A．10：9B．1：10C．10：1D．9：10
6．用如图所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，两个透明容器密封着等量的空气.下列说法正确的是（ ）
A．该实验只用了控制变量法
B．该装置探究的是电流产生的热量与电流的关系
C．该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D．通电一段时间后，R1、R2产生的热量Q1：Q2=4：1
7．将口香糖锡纸剪成如图甲所示形状，其中AB=CD。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（ ）
A．AB段电阻小于CD段
B．通常情况下，AB段比CD段会先着火
C．AB段两端电压小于CD段
D．通过AB段的电流小于CD段
8．“砷化铌纳米带”是一种高科技新型材料，用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能。这主要是因为该材料的（ ）
A．电压小B．比热容大C．电阻小D．密度小
9．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，小灯泡的规格为“6V 3W”（阻值不变），滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0~3A。当只闭合S3时，小灯泡恰能正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．当只闭合S1时，R2消耗的最大功率为2.67W
B．当只闭合S3时，整个电路所产生的热量是300J
C．当三个开关都闭合时，R2消耗的电功率的变化范围是6W~24W
D．当三个开关都闭合时，要使电流表能安全使用，R2接入电路的阻值不得小于5Ω
10．张华利用如图所示的装置探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”，下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．甲装置通电一段时间后，右端U形管中液面的高度差更大
B．乙装置通电一段时间后，左端U形管中液面的高度差更大
C．利用乙装置探究的是当电压、通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与电流的关系
D．若将甲、乙装置同时串联在电源两端，通电一段时间后，b容器连接的U形管中液面的高度差最大
二、填空题
11．如图是焦耳定律实验装置，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。只闭合S1，可探究电流产生热量与 的关系。闭合S1和S2，若通过R2的电流为0.2A，通电10min电阻R1产生的热量为 J。
12．如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲图中的电阻丝通电一段时间后，右侧比左侧U形管中液面的高度差大，说明电流通过导体产生的热量跟 有关。乙图通电一段时间，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。
13．如下图甲所示为小明家的电能表，则小明家的用电器总功率最大不能超过 W，当用电炉烧水时，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 两个液柱（选填“A、B、C”）高度可解释说明这种情况。
14．如图所示为电阻R1和R2的I-U图象，其中R1的阻值为 Ω。将两电阻串联接在6V 的电源两端，R1两端的电压与R2两端的电压之比为 ；通电 1min，R2产生的热量为 J.
15．某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
16．某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于“1”时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热4.4kg的水，使其温度升高5℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于“2”时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
三、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题。
电热服
电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路， 利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称。电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。
电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒。移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便。电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度。电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源。目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。
（1）电热服的移动电源在充电时使用的是 （选填“交流电”或“直流电”），此时移动电源在电路中的“身份”是 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是 ；
（3）电热服温度过高时，过热保护装置会将电路的总电阻 （选填“调高”或“调低”）；
（4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是 。（写出一条即可）
四、简答题
18．在家庭电路中，如果导线断了又连接起来，连接处往往比别处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
五、作图题
19．作图题：
（1）在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材如图所示。请：
①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；（供选择电阻：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=10Ω）
②用笔画线代替导线补充完整电路的连接；
（2）如图所示的电路中，请用笔画线代替导线按要求连接电路图，要求：
①两灯泡并联；
②电流表测灯L1的电流；
③闭合开关后，向A端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗。
六、实验探究题
20．小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
（1）装置中两个透明容器中密封着等量的空气，生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释；
（2）如图乙所示，小明想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为 Ω；右侧容器外并联的电阻丝起到 的作用（选填“分流”或“分压”）；若容器外侧的电阻丝也为5Ω，左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的 倍。
七、综合题
21．图甲是小明家购买的豆浆机，在接入电压为220V的家庭电路中工作时，电动机带动刀头将黄豆进行粉碎打浆，额定功率是200W；R是加热电热管，额定功率是1000W。小明记录了豆浆机正常制作一次豆浆过程中电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图像，如图乙。
（1）请根据题干中的信息在图丙所示的虚线框内设计出该豆浆机的电路图；
（2）求电动机正常工作时的电流（结果保留两位小数）和正常制作一次豆浆消耗的总电能。
参考答案
1．B
2．D
3．D
4．D
5．A
6．B
7．B
8．C
9．C
10．C
11．电阻；480
12．电阻；4∶1
13．4400；B、C
14．10；2：1；48
15．高温烧煮；84%；2156；高
16．高温烧煮；84%；2156
17．交流电；用电器；电流的热效应；调高；过压保护
18．连接处电阻大，根据Q=I2Rt可知，在电流和时间一定时，导线连接处电阻大，产生热量多，因此导线连接处更容易发热，加速老化甚至引起火灾。
19．（1）
（2）
20．（1）甲
（2）5；分流；4
21．（1）解：如图所示：
（2）解：由P＝UI可知，电动机正常工作时的电流IM=PMU=200W220V≈0.91A
由图乙可知，正常制作一次豆浆电动机的工作时间t1=3min=180s
电热管的工作时间t2=12min=720s
正常制作一次豆浆电动机消耗的电能W1=PMt1=200W×180s=3.6×104J
电热管消耗的电能W2=P热t2=1000W×720s=7.2×105J
正常制作一次豆浆消耗的总电能W=W1+W2=3.6×104J+7.2×105J=7.56×105J
答：电动机正常工作时的电流为0.91A，正常制作一次豆浆消耗的总电能为7.56×105J。