初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律复习练习题

（基础篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版九年级同步分层作业18.4 焦耳定律

一．选择题（共5小题）

1．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（  ）

A．冬天用电暖气取暖 B．电热水壶烧水

C．电熨斗熨衣服 D．电脑防热风扇

2．有额定电压和额定功率均为“220V 40W”的电风扇、日光灯、电烙铁，若三者都在额定电压下正常工作，则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是（  ）

A．电风扇 B．日光灯 C．电烙铁 D．一样多

3．如图是研究电热与哪些因素有关的实验装置。实验过程中小明观察到甲烧瓶的玻璃管内液面升高比乙慢，若甲、乙电阻丝的电阻分别为R甲和R乙，通过的电流分别为I甲和I乙，则（  ）

A．I甲＞I乙 B．I甲＜I乙 C．R甲＜R乙 D．R甲＞R乙

4．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。其原因是（  ）

A．电炉丝的电阻大 B．导线的电阻大

C．通过导线的电流小 D．通过电炉丝的电流大

5．一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时消耗电能相同，产生的热量（  ）

A．一样多 B．电风扇较多 C．电熨斗较多 D．无法比较

二．填空题（共5小题）

6．如图是电热驱蚊器，它是利用电流的      效应来工作的。通电一段时间后电蚊香片的气味充满整个房间，是由于分子在不停地      。

7．如图，两个透明容器中封闭着等量的空气，把装置A、B两端接到电源两端。利用这个装置可以探究电流产生的热量和     的关系，如果电路中电流是1A，通电20s两个电阻上产生的热量是     J。

8．某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为      A，10s内该电热丝会产生      J的热量。

9．小明在一次野炊活动中，由于没带火柴，他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看作导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。这是因为较窄处     较大，根据     可知，相同时间内产生的热量较多。

10．小丽在用2000W的电热水壶烧水，壶里装有质量1kg、初温20℃的水，通电3min将水烧开，则壶中水吸收的热量是      J，电热水壶消耗的电能是      J（已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃））。

三．实验探究题（共1小题）

11．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中：实验装置如图，两烧瓶中煤油的质量和初温相同，电阻丝R1＞R2。

（1）实验装置中，两电阻丝是      联的；实验目的是探究电流产生的热量与      的关系。

（2）闭合开关，通电一会儿，观察到甲瓶中的温度计的示数较乙的高，说明电阻丝      （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多。

（3）本实验的结论是：在      和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量      。

四．计算题（共1小题）

12．某家庭用一个标有“220V，1000W”的电热水器烧水，该电热水器正常工作10min，可将5kg的水从40℃加热到60℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），试求：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水器消耗的电能是多少？

（基础篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版九年级同步分层作业18.4 焦耳定律

参考答案与试题解析

一．选择题（共5小题）

1．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（  ）

A．冬天用电暖气取暖 B．电热水壶烧水

C．电熨斗熨衣服 D．电脑防热风扇

【分析】当导体中有电流时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应，是电能转化为内能。生活中，有时候可以利用电流的热效应，例如各种电热器；有时候，需要防止电流的热效应带来的危害。

【解答】解：

A、冬天用电暖气取暖，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；

B、使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故B不符合题意；

C、用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；

D、启动电脑防热风扇可给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。

故选：D。

【点评】本题考查了电流的热效应的应用，及防止由于电流热效应带来的危害，属于基础题目。

2．有额定电压和额定功率均为“220V 40W”的电风扇、日光灯、电烙铁，若三者都在额定电压下正常工作，则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是（  ）

A．电风扇 B．日光灯 C．电烙铁 D．一样多

【分析】根据这三种用电器工作时的能量转化分析。

【解答】解：电风扇工作时把电能转化为机械能和内能；

日光灯工作时把电能转化光能和内能；

电烙铁工作时把电能转化为内能，

故在电功率相同、通电时间相同时，电烙铁工作时把电能转化为的内能多。

故选：C。

【点评】本题考查了用电器工作时的能量转化，属于基础题。

3．如图是研究电热与哪些因素有关的实验装置。实验过程中小明观察到甲烧瓶的玻璃管内液面升高比乙慢，若甲、乙电阻丝的电阻分别为R甲和R乙，通过的电流分别为I甲和I乙，则（  ）

A．I甲＞I乙 B．I甲＜I乙 C．R甲＜R乙 D．R甲＞R乙

【分析】在串联电路中，电流处处相同；根据焦耳定律可知，电流产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；则玻璃管内的液面升的越高。

【解答】解：由图可知，甲、乙串联接入电路中，则通过甲、乙的电流是相同的，即I甲＝I乙；

甲烧瓶的玻璃管内液面升高比乙慢，说明乙中电阻丝产生的热量多，根据焦耳定律可知，通电时间和电流相同，则甲的电阻要小一些，即R甲＜R乙。

故选：C。

【点评】本题考查了焦耳定律、探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点正确解题的关键。

4．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。其原因是（  ）

A．电炉丝的电阻大 B．导线的电阻大

C．通过导线的电流小 D．通过电炉丝的电流大

【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断。

【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，根据Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；故A正确。

故选：A。

【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电炉丝和相连接的导线为串联是本题的关键。

5．一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时消耗电能相同，产生的热量（  ）

A．一样多 B．电风扇较多 C．电熨斗较多 D．无法比较

【分析】根据电风扇与电熨斗的工作原理，分析它们工作时能量的转化方向，然后答题。

【解答】解：一台电风扇和一个电熨斗，虽然使用时电流做功相同，

电熨斗正常工作时，把电能全部转化为内能，

电风扇正常工作时，主要把电能转化为机械能，

只有很少一部分电能转化为内能，

故电风扇与电熨斗消耗相同的电能，

电熨斗产生的热量多，故ABD错误，C正确。

故选：C。

【点评】本题主要考查学生对：常用的用电器电能的转化情况的了解和掌握。

二．填空题（共5小题）

6．如图是电热驱蚊器，它是利用电流的  热 效应来工作的。通电一段时间后电蚊香片的气味充满整个房间，是由于分子在不停地  做无规则运动 。

【分析】（1）电流通过导体时向外放出热量的现象叫做电流的热效应；

（2）两种物质在相互接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动。

【解答】解：

（1）电热驱蚊器工作时将电能转化为了内能，是利用电流的热效应来工作的；

（2）通电一段时间后，整个房间里都能闻到蚊香片的气味，这是扩散现象，扩散现象说明了构成物体的分子在永不停息地做无规则运动。

故答案为：热；无规则运动。

【点评】本题通过生活中的现象考查了学生对电流的热效应、扩散现象的了解和掌握，要求学生能够学以致用。

7．如图，两个透明容器中封闭着等量的空气，把装置A、B两端接到电源两端。利用这个装置可以探究电流产生的热量和 电阻 的关系，如果电路中电流是1A，通电20s两个电阻上产生的热量是 300 J。

【分析】电流产生的热量与电流大小、通电时间和电阻大小有关，研究时要注意控制变量的方法；

根据Q＝I2Rt求出热量。

【解答】解：由图可知，两个电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，故研究电流产生热量与电阻的关系；

电热丝产生的热量：

Q＝I2Rt＝（1A）2×（5Ω+10Ω）×20s＝300J。

故答案为：电阻；300。

【点评】本题考查对焦耳定律的理解、焦耳定律公式的应用，属于基础题。

8．某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为  2 A，10s内该电热丝会产生  4.4×103 J的热量。

【分析】知道电热器的电阻和两端的电压，根据欧姆定律求出通过的电流，根据Q＝I2Rt求出10s内该电热丝会产生的热量。

【解答】解：由I＝可得，通过电热丝的电流：I＝＝＝2A，

在10s内共产生的热量：Q＝I2Rt＝（2A）2×110Ω×10s＝4.4×103J。

故答案为：2；4.4×103。

【点评】本题考查了欧姆定律和焦耳定律的应用，是一道基础题目。

9．小明在一次野炊活动中，由于没带火柴，他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看作导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。这是因为较窄处 电阻 较大，根据 焦耳定律 可知，相同时间内产生的热量较多。

【分析】电流通过导体产生的热量和电流的平方、电阻的大小，以及通电时间成正比。在材料和长度相等的情况下，导线越细，电阻越大。

【解答】解：材料和长度一定，较窄处横截面积小，电阻大；根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，Q变大，导线上产生的热量也变大。

故答案为：电阻；焦耳定律。

【点评】本题主要考查学生对焦耳定律的应用的了解和掌握，以及电阻的大小和什么因素有关。

10．小丽在用2000W的电热水壶烧水，壶里装有质量1kg、初温20℃的水，通电3min将水烧开，则壶中水吸收的热量是  3.36×105 J，电热水壶消耗的电能是  3.6×105 J（已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃））。

【分析】（1）利用吸热公式Q＝cmΔt计算1kg水从20℃升温到100℃吸收的热量；

（2）利用电能公式W＝Pt可计算2000W的电热水通电3min所消耗的电能。

【解答】解：（1）1kg水从20℃升温到100℃吸收的热量：

Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；

（2）2000W的电热水通电3min所消耗的电能：

W＝Pt＝2000W×3×60s＝3.6×105J。

故答案为：3.36×105；3.6×105。

【点评】本题考查吸热公式与电功的计算，熟练运用公式是解答此类题的关键。

三．实验探究题（共1小题）

11．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中：实验装置如图，两烧瓶中煤油的质量和初温相同，电阻丝R1＞R2。

（1）实验装置中，两电阻丝是  串 联的；实验目的是探究电流产生的热量与  电阻 的关系。

（2）闭合开关，通电一会儿，观察到甲瓶中的温度计的示数较乙的高，说明电阻丝  R1 （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多。

（3）本实验的结论是：在  电流 和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量  多 。

【分析】（1）串联电路各处的电流相等；电流产生的热量不易比较，可让初温、质量相同的煤油吸热，比较煤油升高的温度确定产生的热量，采用了转换法；

（2）因电流和通电时间相同，根据R1和R2的关系分析出电流产生的热量与什么因素有关；

（3）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。

【解答】解：（1）由图知，电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等；根据转换法，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的；

（2）闭合开关，因电流和通电时间相同，电阻不同，煤油升高的温度不同，且电阻越大，产生的热量越多，说明电流产生的热量与电阻的大小有关；

（3）由焦耳定律得，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量多。

故答案为：（1）串；电阻；（2）R1；（3）电流；多。

【点评】本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，属于中考常见题型，利用好控制变量法、比较法等是本题的解决关键。

四．计算题（共1小题）

12．某家庭用一个标有“220V，1000W”的电热水器烧水，该电热水器正常工作10min，可将5kg的水从40℃加热到60℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），试求：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水器消耗的电能是多少？

【分析】（1）根据Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；

（2）根据W＝Pt求出电热水器消耗的电能。

【解答】解：

（1）将5kg的水从40℃加热到60℃，水吸收的热量：

Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×105J。

（2）由P＝可得，电热水器消耗的电能：

W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J。

答：（1）水吸收的热量是4.2×105J；

（2）电热水器消耗的电能是6×105J。

【点评】本题考查了吸热公式、电功率公式的掌握和运用，关键是各公式及其公式变形的灵活运用，比较简单。