初中物理第三节 焦耳定律巩固练习

这是一份初中物理第三节 焦耳定律巩固练习，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.图是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A . 空气开关内电磁继电器利用了电流的热效应工作
B . 白炽灯丝由电阻率小、熔点高的超导材料制成
C . 螺丝口灯座的丝口应该接火线，才能满足电压为220V
D . 入户零线C点处断开，闭合灯泡开关，测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都能发光
2.冬天用到的暖手宝，它内置锂电池，利用USB接口充电，内部发热片发热。下列说法正确的是（ ）
A . 暖手宝充电的过程，是电流做功的过程
B . 暖手宝发热利用了电流的热效应，是机械能转化成内能的过程
C . 用暖手宝取暖时，手因为含有的热量增加而感到暖和
D . 无论暖手宝充电还是发热的过程，锂电池在电路中都是电源
3.两根相同的电阻丝，将它们串联或并联接入电压相同的电源上，电路中产生相等的热量所需的时间分别为t 串和t 并 ， 则t 串：t 并等于（ ）
A . 1：4 B . 4：1 C . 1：2 D . 2：1
4.如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A . 笔记本电脑
B . 电饭锅
C . 手机
D . 电风扇
5.通过大量实验，首先归纳出电流与电压、电阻关系的科学家是（ ）
A . 安培 B . 欧姆 C . 焦耳 D . 伏特
6.以下原理与应用上下对应正确的是（ ）
A . 扬声器
B . 麦克风
C . 电铃
D . 电风扇
7.物理教材第96页讨论了电流热效应的利用与危害，大家要学会扬长避短。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
8.如果电烙铁、电视机和电风扇上都标有“220V 150W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（ ）
A . 电烙铁 B . 电视机 C . 电风扇 D . 一样多
9.当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（ ）
A . 将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2
B . 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2
C . 将电阻变为原来的1/2，通电时间变为原来的2倍
D . 将电压变为原来的1/2，电阻变为原来的2倍
10.在探究实验中，用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热一杯水，则（ ）
A . 将两根电阻丝串联后加热，水温升高最快
B . 将两根电阻丝并联后加热，水温升高最快
C . 只用其中一根电阻丝加热，水温升高最快
D . 因为电源电压一样，所以哪种连接方式加热，水温升高速度都相同
二、填空题
1.某电热水器有高、中、低温三档，其内部电路结构如图所示，电热丝 R1=55Ω ，电热丝 R2=220Ω 。电热水器处于中温档工作110s，产生的热量是 ________ J；家庭电路中的用电器使用时，若导线相互连接处接触不良，易造成该处电阻变大，由焦耳定律可知，此处相同时间内产生的热量会 ________ 。
2.超导材料，又称为超导体，是指在一定温度下电阻降为零的导体，具有零电阻和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时，不发生热损耗，还可以形成强磁场，因此人们对超导体的研究从未停歇。1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯用液氮冷却汞，当温度下降到4K时，汞的电阻完全消失，属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性，人们开始了探寻高温超导体的历程，高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵忠贤等曾在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K。2018年，物理学家发现，氢化镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前，已有科学家投入到15℃室温环境下的常温超导的研究，未来，超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等科技领域。[注：热力学温标（符号为 T ， 单位为K）与摄氏温标的换算关系是 T=t+273.15K]
根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体 ________ （填“属于”或“不属于”）高温超导体，解释超导体用于远距离输电的好处： ________ 。
3.图是电热水壶的内部电路图，小杨使用该电热水壶烧水时，为缩短加热时间，应闭合开关 ________ 。电热丝 R1、 R2的阻值均为55Ω，工作电压为220V，若电热水壶处于保温挡工作5min，电热丝产生的热量为 ________ J。（不考虑温度对电阻的影响）
4.两个发热电阻R 1：R 2=1：4，当它们串联在电路中时，R 1、R 2两端的电压之比U 1：U 2= ________ ；已知R 1=10Ω，那它们并联在4V电路中，两个电阻在100s内产生的热量是 ________ J。
5.小亮通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图所示），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R 1和R 2为电热丝，电源电压为24V，R 1=16Ω，若开关切换到3时，电路处于 ________ 挡，此时电路中的电流是1A，则电热丝R 2工作1min产生的热量 ________ J。
6.如图为烤火炉的简化电路图，电源电压220V，两个发热电阻阻值均为88Ω，该烤火炉有低温和高温两个档位，则烤火炉处于高温档时的功率为 ________ W，处于低温档工作1min产生的电热为 ________ J
7.若通过阻值为20Ω的电阻的电流为1A，则10s内电流产生的热量为 J．
8.某款电烧水壶有加热和保温两档，其电路如图所示。已知R 1=44Ω，R 2=1166Ω，开关S置于 ________ （选填“1”或“2”）时是保温挡，保温10min产生的热量是 ________ J。
三、实验探究题
1.在“探究产生电热的多少与什么因素有关”的实验时，小丽设计了如图1所示的电路，容器中盛有质量、初温均相等的煤油。
（1）实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数的高低来反映的，用到的实验方法是 ________ ；
（2）要想探究电热多少与电流的关系，应选择观察 ________ 容器内的温度计示数，此时 ________ 容器内温度计示数更高；要想探究电热多少与电阻的关系，应选择观察 ________ 容器内的温度计示数，此时 ________ 容器内温度计示数更高；
（3）甲容器中和乙容器中两个电阻产生的电热的比值为 ________ ；
（4）小丽还想利用该装置探究“水和煤油的吸热能力”，采用了图2的实验装置。她将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水，还需要调整原电路满足 ________ （选填“加热相同时间”或“电阻相等”）的条件。
2.根据如图甲、乙、丙所示的实验装置回答以下问题：
（1） 图甲是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，实验时，用相同的酒精灯和相同的加热方法给质量相等的沙子和水加热，实验发现沙子升温比水快，说明 ________ 的比热容大；
（2） 图乙是“比较酒精和纸片燃烧放出的热量”实验装置，实验前左边装置中烧杯里水质量为200g，燃烧皿里酒精质量为4g，则实验前右边装置中燃烧皿里纸片质量为 ________ g。关于酒精和纸片点燃的顺序有下列四种观点，你认为正确的是 ________ ；
A．必须同时点燃 B．必须先点燃纸片
C．必须先点燃酒精 D．先点燃哪个都行
（3） 图丙是“探究影响电流热效应因素”的实验装置，两个烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某位置通电一段时间后，观察到温度计2示数上升得快些，由此可得到的初步结论是 ________ ；若要探究电流大小对电热的影响，除了用图丙中的器材外还需要增加 ________ ；
（4） 甲、乙、丙三个实验中，通过比较温度计升高的示数来比较被加热物体吸收热量多少的实验有 ________ 个。
四、计算题
1.小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R 0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1） 定值电阻R 0的阻值为多少Ω；
（2） 用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3） 在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？
2. 某电吹风的简化电路图如图所示，R 1、R 2是电热丝，M是电动机，开关S闭合，S 1、S 2断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、S 1闭合，S 2断开时吹温风，R 1的阻值为110Ω；S、S 1、S 2均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求：
（1） 吹冷风时电动机的功率；
（2） 吹温风时电路中的总电流；
（3） R 2的阻值。
3.图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关， S1为自动温控开关，温度达到 100℃时，自动切换到保温状态， R1和 R2均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求：
（1） 煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流；
（2） 电热丝 R2的阻值；
（3） 某次煲汤锅对初温为 50∘C、质量为 3.3 kg的汤汁加热（汤汁沸点 100∘C），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。[c汤汁=4×103 J/(kg⋅​∘C)]
4.如图为某型号电动机的铭牌，求：
（1）此电动机的额定电流；
（2）此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能。
五、综合题
1.如图是一台家用的饮水机原理电路图，下表是它的铭牌数据，由于时间较长加热功率数据不清楚了，其中S是温控开关，R 1是定值电阻，R 2=18.4Ω是加热电阻，当达到一定温度时，通过温控开关从加热状态变成保温状态．
（1） 饮水机正常工作保温状态时R 1的电阻是多少？
（2） 饮水机正常工作加热状态时功率是多少？
（3） 加热状态时，工作30min消耗多少kW•h？
2.如表所示，是某家庭电热饮水机说明书的﹣些数据，用时13min将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾．（ρ 水=1.0×10 3kg/m 3 ， c 水=4.2×10 3J/（kg•℃））
求在这一过程中：
（1） 电热饮水机工作时的最大电流；
（2） 在加热过程中，电热饮水机消耗的电能；
（3） 在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量．
3.小明对家里的一款电热水器进行探究，其中一些参数如下表所示。
（1） 电热水器正常工作，将水加热到适当温度，导线却不怎么发热，原因可能是______；
A . 导线的绝热皮隔热
B . 电流通过导线不产生热量
C . 导线的电阻比电热丝阻值小
D . 通过导线的电流小于通过电热丝的电流
（2） 当电热器功率为2000W时，若要求将40L、初温30℃的水加热到70℃需要的时间，除了需要水的相关物理量外，还需要的物理量是该热水器的 ________ ；
（3） 如图为该电加热器的简化电路图， R1、 R2、 R3是阻值不变的电热丝，a、b、c、d为金属触点，S为旋钮开关，转动旋钮可以将相邻两个触点连通。转动旋钮使S与 ________ 两个触点接通时电热器为2000W的挡位；（选填“ ab”、“ bc”或“ cd”）
（4） 小明认真阅读了使用说明书，对其中一些重要事项作了分析，其中分析不合理的是______。
A . “不能用湿手去拔电热水器插头”，因为湿手容易引起触电事故
B . “电热水器不能与多个大功率用电器同时使用”，是为防止电路中电流过大
C . “接入电压要与本机额定电压相符合”，因为热水器只有在额定电压时才能工作
D . “使用时插头要充分插入插座”，插头外露可能会使人触电，不安全
额定电压
额定功率
220V
加热
保温
1100W
100W
**牌电动机
型号
JT﹣44
额定电压
220V
额定功率
44W
线圈电阻
100Ω
制造商：****
额定电压
220V
加热功率
保温功率
500W
热水箱容量
1L
加热时功率
500W
额定电压
220V
保温时功率
50W
额定功率/W
1500
2000
2500
额定电压/V
220
额定频率/Hz
50
加热温度范围/℃
5~70
最大容量/L
50