初中物理粤教版九年级上册第十五章15.4探究焦耳定律练习题一、单选题1.甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2,通电时间之比为3∶2,电阻之比为4∶3,则产生热量之比为()A. 1∶2B. 2∶9C. 9∶2D. 2∶12.下列关于电功、电能、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B. 电能W=UIt和焦耳热Q=I2Rt,前者适用于任何电路,后者只适用于纯电阻电路C. kw和kw.ℎ都是电功的单位D. 电流做功越多,电能转化为其他形式的能量就越多3.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4.如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气,所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。
小华将两套装置分别接到电压相同的电源上,来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
下列说法正确的是()①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系③甲图中闭合开关后,A管中液面上升较快④乙图中闭合开关后,A管中液面上升较快A. 只有①②B. 只有①④C. 只有②③D. 只有③④5.下列说法中正确的是()A. 只要电荷移动就会形成电流B. 摩擦起电的实质是创造了电荷C. 一根导线均匀拉长后其电阻变小D. 长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应6.甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的5倍,甲、乙产生的热量之比是4∶5,则通过甲、乙两段导体的电流之比是()A. 2∶5B. 4∶25C. 5∶2D. 4∶17.当温度降到很低时,某些金属导体如铝在−271.76℃以下,铅在−265.95℃以下时,电阻就变成了零,这种现象称为超导现象.假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作,当用电器通电时,假设这些导体的电阻都变为零,下列说法正确的是()A. 白炽灯仍能发光且更省电B. 电动机仍能转动且效率更高C. 电饭锅仍能煮饭且效率更高D. 电熨斗仍能熨烫衣服且更省电8.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么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形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是()A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B. 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C. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的D. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大9.如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。
通电前,A、B两个U型管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则:()A. I1=I2,A管中的液面较低;B. I1=I2,A管中的液面较高;C. I1>I2,A管中的液面较低;D. I1>I2,A管中的液面较高;二、多选题10.课本实验设计只是提供了一种方法,实际操作中是可以变化和改进的,下列对实验操作的改进措施,解释理由合理的是()A. 焦耳定律实验中用空气代替煤油,因空气比热容小、同体积质量更小,现象更明显B. 碘的升华实验中用隔水加热法代替酒精灯直接加热,可以避免高温下碘会发生熔化C. 探究凸透镜成像的规律中,如果用发光板代替蜡烛,光屏上所成的实像会比较稳定D. 研究气体分子运动时,将密度大的二氧化氮放置下方,可以合理的加快实现的速度11.如图所示,电源电压恒定不变。
闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知()A. 电源电压为8VB. R1的阻值为10ΩC. 电路消耗的最小功率为1.2WD. 滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量为16J12.下列说法正确的是()A. 当衣服上粘了灰尘后,用手拍打一下,灰尘就会飞离衣服,这是因为灰尘具有惯性的缘故B. 收音机里响起“说一声listen to me有一道绿光,幸福在哪里……”的歌声,小颖说:“是孙燕姿演唱的”。
她的判断是根据声音的音色C. 凹透镜对光有会聚作用D. 一根阻值为50Ω的电阻丝,通电10s,通过的电流为0.2A,则电流通过电阻丝产生的热量为20J13.甲图是小灯泡L和电阻R的I−U图象,将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法正确的是()A. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4ΩB. 再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2AC. 再闭合开关S2时,电路总功率为1.4WD. 再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为240J三、填空题14.如图所示,为某电热水器的简易示意图,R1、R2为电热丝,保温时电路功率220W,加热时电路功率2000W.闭合开关S,电热水器处于______状态(选填“加热”或“保温”);水箱中质量为50kg、初温为20℃的水,经加热升高到60℃,则水吸收的热量为______J,保温10min,水从电热丝处吸收的热量是______J。
15.如图所示是探究“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。
两个密闭容器中密封着等量空气,左右两个U形管中分别盛有等质量的水,三个5Ω电阻连接的部分电路如图所示。
通电后,通过观察两个U形管中______来分析判断电流放热的多少;图中的实验现象表明,其他条件相同时,______越大,电阻产生的热量越多。
16.如图所示,将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条,然后将锡箔纸细条的两端连接电池正负极,很快发现细条中较窄处开始冒烟起火,这是因为锡条将电池短路,导致电流很___,而锡箔纸条中间最细处的电阻较___,发热较快.(均选填“大”或“小”)17.小明用如图所示的电路“探究影响电流热效应的因素”,实验中用______来比较电热丝产生热量的多少,探究电流产生的热量与电阻的关系时,应将两段电阻______(相等/不相等)的电热丝装在两个相同的装置甲、乙中;探究电流产生的热量与电流关系时,移动滑片位置,比较______,得出实验结论。
四、实验探究题18.按要求完成填空。
(1)如图甲,放在绝缘支架上的吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电:①把某物体放在带电吸管的一端附近,发现吸管这一端立即向物体靠近,则______(选填“能”或“不能”)判断该物体一定带电;②用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的一端,发现二者相互排斥,说明吸管带______电。
(2)图乙为小明做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,该实验中是通过观察______来比较导体电阻的大小;选用B、C两根电阻丝进行对比实验,是为了验证导体电阻与导体______的关系;若要验证导体电阻与材料的关系,应选用______电阻丝进行对比实验。
(3)用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,绘制的温度−时间关系如图丙,则从开始加热到t1时刻,甲、乙吸收的热量Q甲______Q乙(前两空选填“>”“=”或“<”)。
甲、乙两种液体的比热容大小关系为c甲______c乙,要想使两种液体升温一样快,应该减少______液体的质量。
19.在探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中,两个密闭容器中都接有一段电阻丝,接通电路前,两个U形管的液面均相平。
(1)图甲中通电一段时间后,观察到b管内液柱上升的较快,说明:______。
(2)如图乙所示的装置,是探究电流通过导体产生的热量跟______关系。
(3)如图丙、丁所示,电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻。
请根据实验结果分析推理:①图丙、丁中的最大功率和最小功率均相同,则电阻R1______R3.(选填“>”、“<”或“=”)②丙图中的最大功率是最小功率的10倍,若用电阻R2′替换R2,则R1的功率变为原来的4倍,由此可知发热电阻R2′=______R1。
五、简答题20.阅读下面短文,回答文后问题。
电流的效应为什么电流表能测电流的大小呢?原来,有电流通过时会产生特殊的现象,我们就把这些现象称做电流的效应。
例如:有电流通过时,电路中导体会发热,我们称之为电流的热效应,电熨斗、电钣锅都是利用了电流的热效应;有电流通过时,会使酸、碱、盐溶液中发生化学反应,我们称之为电流的化学效应;有电流通过时,导体的周围会产生与磁体相似的作用,我们称之为电流的磁效应。
我们可以通过观察是否产生电流的效应来判断导体中是否有电流通过。
由于电流越大,电流产生的效应也越大,我们还可以通过比较产生的电流效应的大小来比较电流的大小。
电流表就是利用电流的磁效应做成的。
在电流表中有一只马蹄形的磁铁,磁铁的附近安放了一只线圈,当有电流通过线圈时,线圈的周围产生了和磁铁相似的作用,线圈就能与磁铁产生力的作用而使线圈转动,带动指针偏转。
线圈中的电流越大,线圈受到的力就越大,线圈就转动得越厉害,电流表指针偏转的角度就越大。
所以,把电流表接入电路中,电流表指针偏转角度越大表示电流表中通过的电流越大。
(1)为什么电流表要与被测的用电器串联?(2)为什么电流表中通过的电流过大时会烧坏电流表呢?(3)为什么电流表的正、负接线柱接反,电流表的指针会反向偏转呢?请你猜测一下原因。
(4)若把电流表放在一块大磁铁附近,电流表还能准确地测量电流的大小吗?六、计算题21.某款家用蒸汽挂烫机(图甲)的工作电路原理如图乙所示,R1、R2为电阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S2为旋转开关,实现低档、高档的转换,其高档时的额定功率为1000W,使用时,水箱中部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出,从而熨烫衣服。
请解答:(1)用来制作蒸汽软管的材料应具有什么样的物理特点或性质?请写出一点。
(2)求发热电阻R1的阻值。
(3)将电热杯内0.3kg、20℃的水加热到100℃需要的最短时间是多少?[设无热损失,=4.2×103J/(kg⋅℃)c水七、综合题22.如图1是美的电器生产的某一款饮水机,其加热水箱部分工作原理电路图可简化成如图2所示,其中S是一个自动温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热;达到设定温度时,S自动切换到另一处于保温状态。
请回答下列问题:型号MYR718S−X水桶容量18.9L加热水箱容量 1.1L额定电压220V加热功率880W保温功率55W产品重量20kg(1)A、B是两种不同颜色的指示灯,如果用红色表示正在对水加热,绿色表示保温,则电路图中______为红色指示灯。