人教版九18.4焦耳定律
（共17题）
一、选择题（共10题）
在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，则
A．通过甲的电流一定比通过乙的电流大
B．甲两端的电压一定比乙两端的电压大
C．甲的电阻一定比乙大
D．甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大
如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
A. 电视机 B. 电暖气 C. 电风扇 D. 计算机
如图是探究电流热效应的实验装置，烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则下列说法错误的是
A．甲图中，为了缩短实验时间，滑片应适当向左移动
B．甲图的实验装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少
D．乙图的实验装置只能探究电流产生的热量与电流大小的关系
如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是
A. 电饭锅 B. 电冰箱 C. 洗衣机 D. 电动剃须刀
下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是
A．电饭煲 B．电风扇 C．电视机 D．抽油烟机
下列各选项中，完全正确的是
A．\(\begin{array}{|c|c|}\hline 常见做法&目的\\\hline 高山上用高压锅做饭&升高沸点\\\hline 家用电器金属外壳接地&避免人体触电\\\hline 拉开弓把箭射出&利用弹性势能\\\hline\end{array}\)
B．\(\begin{array}{|c|c|}\hline 家用电器&物理原理\\\hline 电饭锅&电流的热效应\\\hline 电风扇&磁场对电流的作用\\\hline 电吹风&电磁感应\\\hline\end{array}\)
C．\(\begin{array}{|c|c|}\hline 日常现象&物理知识\\\hline 冬天玻璃窗户上的“冰花”&凝固\\\hline 锯木头时锯条会发热&热传递\\\hline 汽车急刹车时人向前倾倒&惯性\\\hline\end{array}\)
D．\(\begin{array}{|c|c|}\hline 能量转化&应用实例\\\hline 化学能转化为电能&蓄电池\\\hline 电能转化为机械能&电动机\\\hline 太阳能转化为内能&内燃机\\\hline\end{array}\)
采用如图所示的装置，既可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，也可以比较水和煤油吸热升温的现象，则在这两个实验过程中，下列说法正确的是
A．都一定要控制液体的初温相同
B．都是通过温度计示数的变化来反映液体吸收热量的多少
C．都要控制所选烧瓶中液体的质量相等
D．都要控制所选烧瓶中电阻丝的阻值相等
在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是
（）研究光现象时，用光线描述光的传播情况；
（）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系；
（）将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动；
（）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
A．（）与（） B．（）与（） C．（）与（） D．（）与（）
为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝 、 分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知电源电压相等且保持不变，，装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述，正确的是
A．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关
B．乙装置电流通过电阻 比 产生的热量多
C．在相同的通电时间内， 温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
D．比较相同通电时间内 、 两温度计示数变化，可探究电流产生的热量与电流是否有关
如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，， 两 形管内的液面相平，电阻丝的电阻 。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量 跟什么因素有关，下列说法正确的是
A．此实验在探究电热 与电阻 是否有关
B．通过 的电流和通过 的电流大小相等
C．电阻 两端的电压和 两端的电压相等
D．通电后， 管的液面将会比 管的液面高
二、填空题（共4题）
某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为 的警灯与线圈电阻为 的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为 ，则警灯两端的电压是 ； 内电动机线圈产生的热量是 。
如图是研究“相同时间内导体产生的热量与电阻的关系”的装置。毎只烧瓶中煤油质量均为 ，电阻丝 ，电路中电流为 。通电 后，左侧烧瓶中的煤油温度升高了 ，煤油吸收的热量为 , 产生的电热为 。[ ]
现有一台电动机，其线圈电阻为 ，当电动机两端加 电压时，通过电动机线圈的电流为 ，则 分钟内线圈产生的热量是 。
在家用电器调查活动中，小明让电热水器单独工作 ，测得家中如图所示的电能表的转盘转了 ，热水器的实际功率为 ；从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 （选填“粗”或“细”）
三、综合应用题（共3题）
回答下列问题：
(1) 包口香糖的锡纸条带金属锡的一侧具有导电性，现将锡纸条剪成中间细、两端粗的形状，直接连在电源的两极上，过了一会发现锡纸条中间处先开始冒烟、起火，原因是：锡纸条的中间细，电阻 ，由公式 可知在 和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多，所以锡纸条中间先开始冒烟、起火。
(2) 、 两只电阻的阻值之比为 ，若把它们并联后接入电路，通过 、 的电流之比是 ， 、 两端电压之比是 ，电功率之比是 。
华为手机 的多项黑科技中一个亮点就是“华为超级快充技术”，部分参数见如下所示表格。
(1) 利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，需要把这款电池从电量为 充到 ，需要的时间是 ，消耗的这些电能可供一只“”的灯泡正常工作 ，能让下图所示电能表表盘转 转。
(2) 若充电的数据线的阻值为 ，超级快充的电流是 ，则这个充电过程中数据线产生的热量 。
(3) 某用户发现该款手机使用的充电数据线跟普通充电数据线相比，长度相同，但是要粗一些。你认为这样设计数据线的原因是
A.增大充电数据线电阻，减少充电过程中数据线产生的热量
B.增大充电数据线电阻，增大充电过程中数据线产生的热量
C.减小充电数据线电阻，增大充电过程中数据线产生的热量
D.减小充电数据线电阻，减少充电过程中数据线产生的热量
小明同学家的电能表如图所示，他将家中的其它用电器都与电源断开，仅让电水壶（电阻大小不变）在额定电压下工作，观察 内电能表的转盘转了 ，求：
(1) 电水壶是利用电流的 效应来工作的；
(2) 烧水过程中消耗的电能 ；
(3) 电水壶正常工作时的电流 ；
(4) 当实际电压只有额定电压的 时，电水壶的实际功率 。（以上计算结果可保留一位小数）
答案
一、选择题（共10题）
1. 【答案】D
【解析】电热丝通电后放出热量，其增加的内能由电能转化而来；由 可知：在相同时间内产生热量多，就意味着单位时间内电流做的功多，则甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大，而功率的大小可能与导体两端的电压、通过的电流、本身的阻值有关；所以无法比较电热丝甲与电热丝乙两端的电压、通过的电流、本身的阻值大小；即选项A、B、C不正确，D正确。
2. 【答案】B
【解析】电视机工作时将电能转化为声能和光能，故A不正确；
电暖气工作时将电能转化为内能，故B正确；
电风扇工作时将电能转化为机械能，故C不正确；
计算器工作时将电能转化为光能和声能，故D不正确。
3. 【答案】D
【解析】甲图中，滑片适当向左移动，可以增大电路中的电流，根据 可知相等时间内产生的热量多，可以缩短实验时间，A正确；甲图中， 中铜丝和 中镍铬合金丝串联，电流和通电时间相同，两金属丝的材料不同，长度、横截面积相同，它们的电阻不同，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系，B正确；产生热量越多，温度计示数升高得越多，实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少，C正确；利用乙图的实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小、通电时间的关系，D错。
4. 【答案】A
【解析】电饭锅工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意；电冰箱工作时主要将电能转化为机械能，故B不符合题意；洗衣机工作时主要将电能转化为机械能，故C不符合题意；电动剃须刀工作时主要将电能转化机械能，故D不符合题意。
5. 【答案】A
6. 【答案】A
【解析】【分析】液体的沸点与大气压强有关，高压锅能增大液体表面的压强，从而提高水的沸点。
凡是金属外壳的用电器都要用三孔插座，防止触电。
电动机的工作原理是磁场对电流的作用。
发电机的工作原理是电磁感应。
改变内能有两种方式：1、做功；2、热传递。
任何物体都具有惯性。
任何热机的能量转化都是内装转化为机械能。
【解析】解：、选项中高山上用高压锅做饭，是因为高山的海拔较高，水的沸点很低，所以必须用高压锅增大气压，提高水的沸点。所以该说法正确。
家用电器金属外壳接地是当火线破损等各种原因导致火线与金属外壳有接触的时候，能及时把电流引向大地，从而防止人触电。所以该说法正确。
拉开弓把箭射出是利用弓的弹性势能转化为箭的动能。所以该说法正确。
综上，选项正确。
、选项中电吹风能吹风，是因为电吹风里面有个电动机，其原理是磁场对电流的作用；电吹风吹出来的风是热的，这是利用电流的热效应。整个电吹风没有利用到电磁感应。故错。
、选项中冬天玻璃窗户上的“冰花”，“冰花”是由空气中的水蒸气遇到冷的玻璃出现的凝华现象；
锯木头时锯条会发热，这是通过做功使锯条内能增加，而不是热传递。故错。
、中给蓄电池充电时候是把电能转化为化学能；而蓄电池作为电源给用电器提供电能时它是把化学能转化为电能。题目指代不明。
内燃机是把内能转化为机械能，而不是把太阳能转化为内能。故错。
故选：。
【点评】该题覆盖的考点很广，要求学生基础扎实。
7. 【答案】C
【解析】探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，电阻放出热量的多少是通过温度计升高的示数的大小来反映的，所以不需要控制液体的初温相同，A错；比较水和煤油吸热升温的现象时，通过加热时间来表示液体吸收热量的多少，B错；探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，需要控制加热的液体的种类、质量相同；比较水和煤油吸热特点时，需要控制水和煤油的质量相同，C正确；探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同，D错。
8. 【答案】C
9. 【答案】D
【解析】A、由甲图可知，两电阻丝串联，则开关闭合后，通过两电阻的电流和通电时间相等，而两电阻的阻值不同，所以甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，故A错误；
BC、由乙图可知，两电阻丝并联，则开关闭合后，两电阻丝两端的电压和通电时间相等，因为 ，所以由 可知，（ 温度计所在烧瓶）比 （ 温度计所在烧瓶）产生的热量多，故B、C错误；
D、由图知，插有 、 温度计的烧瓶中都是电阻丝 ，甲图中两电阻丝串联，由串联电路的电压特点知，电阻丝 两端电压小于电源电压；乙图中两电阻丝并联，由并联电路的电压特点知，电阻丝 两端电压等于电源电压；电源电压相等且保持不变，所以插有 、 温度计的电阻丝 两端的电压不等，由欧姆定律可知两瓶中通过 的电流不相等，温度计示数变化反映了瓶中液体温度的变化，所以能反映出电阻丝产生热量的多少。由以上分析可知，插有 、 温度计的甲和乙烧瓶中电阻丝阻值相同，通过的电流不相等，在通电时间相等时，可探究电流产生的热量与电流是否有关，故D正确。
10. 【答案】D
【解析】由题知，电阻丝的电阻 ；
装置中 、 并联后再与 串联，通过 的电流 ，而 ，所以右边容器中通过 的电流 是左侧通过 电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
由图知，通过 的电流 ，而 ，所以通过电阻 和 的电流不相等，故B错误；
已知 ，所以 、 并联后的总电阻是 ，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻 两端的电压大于 两端的电压，故C错误；
左右两容器中的电阻相同，而通过电阻 的电流大于 的电流，通电时间相同，由 可知， 容器中电阻 产生的热量多，则 管的液面将会比 管的液面高，故D正确。
二、填空题（共4题）
11. 【答案】；
【解析】（）由题知，警灯与电动机串联；根据串联电路的电流特点可知，通过警灯的电流与通过线圈的电流相等，即 ，
由 可得，警灯两端的电压为：
；
（） 分钟内电动机线圈产生的热量
。
12. 【答案】；
【解析】根据热量公式 得：；根据电热公式： 得，。
13. 【答案】
【解析】由 知道， 分钟内线圈产生的热量是：。
14. 【答案】；
【解析】 表示的是电路中每消耗 的电能，电能表的转盘转 ；转盘转动 转消耗的电能 ，热水器的功率 ，热水器的实际功率为 。
由于电热水器的功率远大于冰箱，根据 可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多；为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据 可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。
三、综合应用题（共3题）
15. 【答案】
(1) 大；；电流
(2) ；；
【解析】
(1) 材料和长度相同时，横截面积细的电阻大，所以中间细小处的电阻较大，根据焦耳定律 可知，在电流相同的条件下，中间细小处产生的热量多，温度高，达到锡纸的着火点而使之燃烧。
(2) 将它们并联后接在电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，加在 ， 两端的电压之比 ，
通过 与 的电流之比：；
电功率之比：。
16. 【答案】
(1) ；；
(2)
(3) D
【解析】
(1) 由表格数据可知，电池充满电时储存的电能 ，超级快充功率 ，
因不考虑充电时的电能损耗，所以，由 可得，把这款电池从电量为 充到 时需要的时间：
。
灯泡工作的时间为：。
消耗的电能为：，
电能表表盘上标有 字样，表示每消耗 的电能，表盘转过 ，
则消耗 的电能，表盘转过的次数为：。
(2) 数据线产生的热量：。
(3) 充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些，故D正确。
17. 【答案】
(1) 热
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 电水壶工作时，将电能转化为内能给水加热，是利用电流的热效应工作的。
(2) 表示电路中每消耗 的电能，电能表的转盘转 ，转盘转 消耗的电能：。
(3) 电水壶正常工作时的电压 ，
由 可得电水壶正常工作时的电流：。
(4) ，电水壶的额定功率：，
由 可得电水壶的电阻：，
当实际电压只有额定电压的 时，，
电水壶的实际功率：。
