秋人教版九年级物理同步练习184 焦耳定律有答案Word文档格式.docx
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电路短路之所以能发生火灾,原因是( )
A.短路时电阻过大,单位时间内产生的热量过多
B.短路时电阻过大,短路位置的电功率过大
C.短路时电阻过小,单位时间内产生的热量过多
D.短路时电阻过小,电路中的电流太小
6.把两根阻值相同的电热丝串联接入电路,烧开一壶水所用时间为t0,若将这两根电热丝并联接入同一电路,则烧开同一壶水所需的时间为(不计热量损失)( )
A.t0B.
t0C.
t0D.2t0
7.如图所示电路,电源电压恒为12V,小灯泡L1的规格为“6V3W“,小灯泡L2的规格为“2.5V0.3A”,滑动变阻器标有“50Ω1.5A“字样。
假设灯丝阻值不随温度改变,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L1的电阻小于小灯泡L2的电阻
B.该电路只可以使小灯泡L2保持正常发光,而不能使小灯泡L1保持正常发光
C.相同时间内电流通过小灯泡L1做的功小于通过小灯泡L2做的功
D.当该电路中的电流为0.2A时,通电lmin,小灯泡L1灯丝产生的热量为0.48J
8.电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,造成上述现象的主要原因是( )
A.导线的绝缘外皮隔热
B.导线散热比电阻丝快
C.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
D.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
9.小兰看到妈妈炒菜用的电炉在工作时,电炉丝发红,而与它相连的导线却不怎么烫,那么导线与电炉丝中的电流大小关系正确的是( )
A.电炉丝中电流大B.导线中的电流大
C.一样大D.不好比较
10.下列说法正确的是( )
A.白炽灯烧断后,可以通过摇晃使灯丝暂时搭上,应急使用,但相比正常发光的亮度更亮了,是因为电阻变大了
B.在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热,是因为连接处电阻小
C.家用电炉通电正常工作后,电炉丝热的发红,而与之相连的导线却不热,是因为电炉丝电阻大
D.并联电路中并联的用电器越多,电路中总功率越大,干路中电流越大,通过每个用电器的电流也越大
11.用“220V,800W”的电热壶烧水。
若不考虑能量损失,当把它接入110V的电源上时,在32分钟内可将一壶水烧开,若将该壶接在220V电源上时,烧开同样一壶水所用时间为( )
A.12分钟B.16分钟C.24分钟D.8分钟
12.电热水器是生活中常见的加热水的电器,下表是某电热水器的部分参数。
张凯将该电热水器中盛满的初温为20℃的水加热至50℃用于洗澡,则这个过程中水吸收的热量为[已知c水=4.2×
107J/(kg•℃)],ρ水=1.0×
103kg/m3]( )
容量
功率
加热时间
恒温模式
60L
3500W
10min
全自动智能恒温
A.8.4×
106JB.7.56×
106JC.8.4×
103JD.7.56×
103J
二.填空题(共6小题)
13.电热器是利用电流的 来加热的设备,一台额定电压为220V的电炉,电炉丝电阻为44Ω,正常工作10min,电炉丝产生的热量是 J。
14.家用电热毯利用了电流的 效应。
某型号电热毯铭牌标有“220V40W”字样,它正常工作时,发热元件的阻值为 Ω.正常工作1小时,电热毯消耗的电能为 。
15.兰馨同学利用如图所示的装置研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”。
(1)通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)该装置是可以研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系。
16.两个发热电阻R1:
R2=1:
4,当它们串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1:
U2= ;
已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中后,两个电阻在100s内产生的热量是 J。
17.小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是 J;
假设这些电能全部转化成内能后有80%被20℃的水吸收,那么可以烧开的水质量 Kg【(c水=4.2×
103J/(kg•℃),当地气压为一个标准大气压】
18.一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这些水从20℃加热到60℃,热水器正常工作需要 s;
若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧 m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×
103J/(kg•0C),q天然气=4.2×
107J/m3]。
三.实验探究题(共1小题)
19.小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系。
在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
(1)通电一段时间后,乙烧瓶中温度计的示数大,这表明:
,产生的热量越多。
(2)在这个实验中,电流通过导体产生热量的多少,是通过 的大小体现出来,这种方法在研究许多物理问题时都用到,下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的有
A.探究电流与电压、电阻的关系B.真空不能传声
C.用铁屑显示磁体周围磁场分布D.研究光的传播时,引入“光线”
(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他将甲烧瓶中的煤油换成质量相同的水、铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的 相等的镍铬合金丝,并将两个烧瓶中的金属丝做了绝缘处理,加热一段时间后小明发现 烧瓶(填“甲”或“乙”)中温度升高的快。
(煤油的比热容为2.1×
103J/(kg•℃))
四.计算题(共2小题)
20.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(ρ水=1×
103kg/m3,c水=4.2×
103J/(kg•℃),g=10N/kg)
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
1
(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
21.如图所示是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态R1、R2是发热电阻并且阻值相等热水器主要参数如下表。
[水的比热容为4.2x103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
容积
10L
加热功率
1000W
保温功率
W
(1)开关S跳至 触点位置时,热水器进入保温状态。
(2)求保温功率是多少W?
(3)冰水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到75℃,水需要吸收多少热量(在上述加热状态下,热水器正常工作40min需消耗多少电能?
加热效率是多少?
参考答案
1.C。
2.D。
3.C。
4.D。
5.C。
6.C。
7.B。
8.C。
9.C。
10.C。
11.D。
12.B。
13.热效应;
6.6×
105。
14.热;
1210;
1.44×
15.液面高度差;
电阻。
16.1:
4;
200。
17.4.2×
105;
1。
18.4200;
0.2。
19.
(1)在电流、通电时间一定时,电阻越大;
(2)U形管两侧液面的高度差;
C;
(3)电阻;
乙。
20.
(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=
可知,总功率最大,所以此状态为高温档;
(2)由图知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=
可知,总功率最小,此时为低温档;
当S2断开,S1闭合时,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温档。
由P=UI得,正常工作时通过R1的电流为:
I1=
=
=2.5A,
由I=
得,R1的阻值:
R1=
=88Ω,
(3)由P=UI得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:
I低=
=1.25A,
(4)由ρ=
可得,水的质量:
m=ρV=1×
103kg/m3×
1×
10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×
103J/(kg•℃)×
1kg×
(100℃﹣12℃)=3.696×
105J,
由η=
和W=Pt得,烧开一壶水需要的时间为:
t=
=420s。
答:
(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;
因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;
(2)电阻R1的阻值是88Ω;
(3)养生壶处于低温档工作时电流为1.25A;
(4)水吸收的热量为3.696×
105J,烧开一壶水需要的时间为420s。
21.
(1)由电路图可知,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路中电阻较大;
开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2没有接入电路,此时电路中电阻较小;
电源电压U一定,由P=
可知,电阻越大,电功率越小,因此当开关S跳至b触点位置时,电路中电阻较大,电功率较小,电热水器处于保温状态。
(2)当开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2没有接入电路,电热水器处于加热状态,
由P=
可得,R1的阻值:
=48.4Ω,
已知R1、R2是发热电阻并且阻值相等,则R2=48.4Ω,
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电热水器处于保温状态,
可得,保温功率:
P保温=
=500W,
(3)已知电热水器的容积:
V=10L=10dm3=0.01m3,
由ρ=
可知,水的质量:
m=ρV=1.0×
0.01m3=10kg,
Q=cm△t=4.2×
10kg×
(75℃﹣25℃)=2.1×
106J;
可得,加热状态下,热水器正常工作40min需消耗电能:
W=P加热t=1000W×
40×
60s=2.4×
加热效率:
η=
×
100%=
100%=87.5%。
(1)b;
(2)保温功率是500W;
(3)水需要吸收2.1×
106J的热量;
在上述加热状态下,热水器正常工作40min需消耗2.4×
106J电能,加热效率是87.5%。
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