粤沪版九年级上15.4探究焦耳定律（含答案）

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（共18题）

一、选择题（共11题）

最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是

A．欧姆B．焦耳C．奥斯特D．法拉第

下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是

A．电视机B．电饼铛C．电风扇D．电冰箱

下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是

A．电视机B．电冰箱C．笔记本电脑D．电饭锅

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

下列常用电器中，主要利用电流热效应工作的是

A．手机B．笔记本电脑C．电热水器D．电视机

下图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是

A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显

B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系

C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少

D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可

如图所示，只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插根阻值不同的电阻丝和。则利用该实验装置难以完成探究的是

A．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的阻值大小有关

B．电流通过电热丝时产生的热量跟通过电热丝的电流大小有关

C．电流通过电热丝时产生的热量跟电热丝的通电时间长短有关

D．电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻、通电时间成正比

如图所示，是“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验装置，甲、乙两个密闭的容器中盛有等量的煤油，煤油的温度可以通过温度计准确测量，此时和串联接入电路中。有关该实验的说法正确的是

A．通过的电流大于的电流

B．实验中电阻丝产生的热量被煤油吸收

C．通过温度计示数的变化反映导体产生电热的多少

D．用图中已连接好的电路不可以探究电热跟通电时间的关系

某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是

A．B．

C．D．

如图所示，电取暖器通电一段时间后，其中的电热丝就会热得发红，而与电热丝相连的导线的温度却没有明显的升高，这主要是因为

A．导线是导体，电热丝是绝缘体

B．导线的电阻远小于电热丝的电阻

C．通过导线的电流小于通过电热丝的电流

D．导线的通电时间比电热丝的通电时间长

下列说法正确的是

A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为在摩擦过程中产生了电荷

B．电路中自由电子的定向移动方向和电流的方向相反

C．能导电的物体叫导体

D．超导材料是制作电烤炉中电热丝的最佳材料

二、填空题（共4题）

家庭电路中，电热水器与冰箱之间是联的，由于热水器的功率远大于冰箱，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”）。

某吊扇的电动机工作时电压为，线圈中电流为，线圈电阻为，该电动机工作消耗的电能为，产生的热量为。

小明在物理活动课上，利用包口香糖的锡箔纸和一节干电池做了一个小实验，他先将口香糖锡箔纸（可看做导体）剪成中间窄两边宽的形状后，再将剪好的锡箔纸的两端直接与干电池的正负两极连接如图所示，过了一会儿，他观察到宽窄不同的锡箔纸的中间最窄处先燃烧起来。请根据此现象提出一个可以探究的科学问题：。

在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明研究发现空调功率远大于冰箱，所以空调插头线比冰箱插头线（粗/细），小明关掉空调后，冰箱仍在工作，这说明空调与冰箱是联的，他观察到空调上“能效比”的值为，经查阅资料，能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，空调制冷时消耗的电功率为，则空调制冷量为。

三、综合应用题（共3题）

笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：

(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量，输出电压，充满电后，若工作时的平均电流为，可连续工作多少时间？

(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。

(3)使用发现，电脑工作时会发热，原因是。当升温到一定值时，温控开关自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关，风扇和其他工作系统同时停止工作，根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的

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）

如图所示电路中，电源电压为，电阻的阻值为，滑动变阻器上标有“”字样，小灯泡上标有“”字样，电流表所选量程为。

(1)当开关、和都闭合时，的滑片置于最右端，电流表的示数为，小灯泡在内产生的热量是。

(2)当闭合，和都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则接入电路的最大阻值是。

答案

一、选择题（共11题）

1.【答案】B

【解析】英国物理学家焦耳在大量实验的基础上，于年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即即发现了焦耳定律；并且为了纪念他做出的贡献，将他的名字命名为热量（能量）的单位，故选B。

2.【答案】B

3.【答案】D

4.【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。

5.【答案】C

6.【答案】D

【解析】在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高得多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，A正确；由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，B正确；通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生热量的多少，这种研究方法是转换法，C正确；比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，D错。

7.【答案】D

8.【答案】C

9.【答案】B

【解析】要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系，需保证通过电阻的电流相同，电阻不同，因此需让不同阻值的定值电阻串联连接，故ACD错误，B正确。

10.【答案】B

【解析】导线是导体，电热丝也能导电，则电热丝也是导体，故A错误；

电热丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，由于导线的电阻远小于电热丝的电阻，所以根据焦耳定律可知，电流通过导线产生的热量很少，则与电热丝相连的导线的温度没有明显升高，而电热丝热得发红，故B正确，CD错误。

11.【答案】B

【解析】摩擦起电的实质是电子的转移，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为在摩擦过程中玻璃棒的电子被丝绸夺走了，而不是产生了电荷，故A错误；

自由电子带负电，在金属导体中自由电子的定向移动形成电流。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以在金属导体中自由电子的定向移动方向和电流的方向相反，故B正确；

容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体。导体的导电性是相对的，所以一般说容易导电的物体叫导体，而不是“能”导电，故C错误；

电烤炉中的电热丝是利用电流的热效应工作的，如果电热丝没有电阻，当通电时，电热丝不会产生电热，故D错误。

二、填空题（共4题）

12.【答案】并；粗

【解析】电热水器与冰箱在工作时互不影响，是并联的；

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。

13.【答案】；

【解析】消耗的电能：；

产生的热量：。

14.【答案】电流通过导体时产生的热量与电阻的大小是否有关？(或电流通过锡箔纸时产生的热量与锡箔纸的宽窄是否有关？等合理即可）

【解析】口香糖锡箔纸可看做导体，剪成中间窄两边宽的形状后，因电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，其它条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以，较窄处导体的电阻较大，将剪好的锡箔纸的两端直接与干电池的正负两极连接时，电路中的电流较大，由可知，电流和时间相同时，锡箔纸在中间狭窄的地方电阻较大，产生的热量多，使温度先达到锡箔纸的着火点而使之燃烧，据此可提出可以探究的科学问题有：电流通过导体时产生的热量与电阻的大小是否有关？或电流通过锡箔纸时产生的热量与锡箔纸的宽窄是否有关？等合理即可。

15.【答案】粗；并；

【解析】空调功率远大于冰箱，其流过插头线的电流远大于冰箱的，由可知，在与一定的情况下，为使与空调串联的导线减少发热，应选用电阻较小的导线；在导线材料与长度一定时，导线越粗，电阻越小，因此应选用直径较粗的导线；

关掉空调后，冰箱仍在工作，说明空调与冰箱工作时互不影响，则它们是并联的；

因为能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比，所以制冷时消耗的电功率为的空调制冷量：。

三、综合应用题（共3题）

16.【答案】

(1)

(2)笔记本电脑电池充满电后能量：，

因为，所以该笔记本电脑能带上民航飞机

(3)电流通过导体产生热量；B

【解析】

(1)笔记本电脑电池容量：，平均电流为，

工作时间：。

(3)由电流的热效应知，电流通过导体会产生热量，所以电脑工作时会发热；

由题知，当升温到一定值时，温控开关自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其它工作系统互不影响，即是并联的，所以只控制风扇，开关在干路上控制风扇和工作系统，故B符合题意。

17.【答案】