焦耳定律（习题）-人教版九年级物理全一册

18.4焦耳定律

一、选择题

I.在下列家用电揩中与电饭煲的工作原理相同的是（）

A.电热取暖器B.电风扇C.电脑D.电视机

2.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A甲和A乙，通过的电流分别为/

A./甲〉/乙B./甲〈/乙C.R甲＜R乙D.R甲〉/?乙

3.根据Q=「心和欧姆定律公式1=乜，可以得到电流通过导体时产生的热量变形

R

式Q=U〃和。=4上。下列说法正确的是（）

A.根据Q=U〃可知.相同时间内产生的热量与电阻无关

B.根据。=尸心可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多

C.根据。=等可知.电阻越大，相同时间内产生的热量越少

D.根据Q=「R/可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多

4.如图为电阻甲和乙的/-U图象，下列说法正确的是（）

A.甲.乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：I

B.将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A

C.甲.乙并联在电路中，相同时间内甲.乙消耗电能之比为1：2

D.将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A

5.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同。质量相

等的媒油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（）

A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法

B.该装置用于探究可流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系

C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小

D.右侧电阻丝的阻值比左侧小

6.甲.乙两个电热器的电阻之比为2：3,通电相同时间产生的热量之比为6：1,则

通过甲.乙的电流之比为（）

A.3：1B.I：3C.3：2D.2：3

7.甲.乙两电热丝电阻之比为2：3,通过的电流之比为3：1,则相同时间内产生的

热量之比为（）

A.2：1B,6：1C.I：2D.1：6

8.家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通

过的电流为2A,电动机线圈电阻为2C,则每分钟电流通过线圈产生的热量为（）

A.480JB.1.452X106JC.2.64X104D.880J

9.把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上

（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（）

10V3W区

°__®_；

h---------12V——J

A.6JB.30JC.36JD.60J

10.将规格都是“220V150W”的一台电风扇.一台电视机和一只电烙铁分别接

入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（）

A.三个用电器均能将电能全部转化为内能

B.根据/?=止•可计算出三个用电器的电阻相等

P

C.三个用电器消耗的电能一样多

D.三个用电器产生的热量相等

II.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，下列说

法正确的是（）

A.甲装置主要探究的是电流产生热量与电阻的大小关系

B.甲装置左右两个容器中电阻丝的发热功率之比为4：1

C.相同时间后甲装置左右两个容器中电流通过电阻产生的热量之比为2：1

D.相同时间后乙装置左右两个容器中电流通过电阻产生的热量之比为2：1

12.如图所示，在接线柱ab间接入铜丝，cd间接入熔丝，熔丝电阻大于铜丝。接通

电源，闭合开关S,依次闭合各小灯泡支路的开关，最后再闭合电炉丝支路的开关时，

会发现熔丝被熔断。下列判断中正确的是（）

①通电相同时间熔丝所产生的热量多于铜丝

②实验中通过熔丝的电流大于铜丝

③随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流大小

有关

④断开电炉丝支路开关，用导线连接be两接线柱时造成短路，熔丝也会烧断

A.只有①②B.只有①©C.①③④都正确D.②③④都正确

13.一阻值为R的电阻丝接在电压为U的电路中，在/时间内放出的热品为Q,现

把该电阻丝对折起来接到原来的电路中，放出同样多的热量，需要的时间是（）

A.工B.工C.tD.2t

42

14.将一台“220V100W”的电风扇，一个220V100W”的充电器，一个

"220V100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它

们产生的热量最多的是（）

A.电饭锅B.充电器C.电风扇D.一样多

二、综合题

15.如图所示电路，电源电压恒为6V,先闭合开关S,再闭合开关Si，电流表示数

变化了0.3A,则通电Imin电阻4产生的热量为J。

R1

16.如图所示电路，闭合开关S,电流表Ai和A?指针偏转角度相同，则电阻R、

&在相同时间内产生的热量之比Q：。2=。

17.虽然疫情有了好转，但学生仍不能返校正常上课，小明必须呆在家中隔离，一

天早晨他起来用电热饭盒热早餐，发现电热饭盒具有高温.低温两挡，如图甲所示，简化

电路如图乙所示，高温挡电功率为242W,以、R?均是发热电阻，且&的阻值是凡的4

倍。求：

（1）凡和&的阻值是多少？

（2）如果实际电压是200V,低温挡工作的实际功率是少W?

（3）当加热效率为50%时，高温挡加热5min,可以将1k饭菜的温度升高多

少℃?［饭菜的比热容取3OX|（）3〃（kg/C）］

甲乙

参考答案与解析

一、选择题

1.【答案】A

【解析】电饭锅工作时将电能转化为内能；

A.电热取暖器工作时主要是把电能转化为内能，故A符合题意；

B.电风扇工作时主要是把电能转化为机械能，故B不符合题意；

C.电脑工作时主要是把电能转化为光能和声能，故C不符合题意；

D.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，故D不符合题意。

故选：Ao

2.【答案】C

【解析】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=1/：

甲烧瓶的玻璃管由液面升高比乙慢，说明乙中电阻丝产生的热最多，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VR乙。

故选：Co

3.【答案】D

【解析】A.此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流.电压.时间的乘积，与电

阻是否有关要看定义式，故结论不正确，故A错误：

B.没有说明控制电流一定，故不可用该公式进行计算，结论不一定正确，故B错

误；

C.没有说明控制电压一定，故不可用该公式进行计算，结论不一定正确，故C错

误；

D.根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多，故

D正确。

故选：D。

4.【答案】B

【解析】

A.若甲.乙串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流都为0.2A时，甲两

端的电压为IV,乙两端的电压为2V,即甲两端的电压等于乙两端电压的』（取其它电

2

流值仍然存在这样的关系），根据Q=FRl=Uh可知，相同时间内甲.乙产生热量之比为

1：2,故A错误；

B.将甲和乙并联，并联电路各支路两端的电压相等；当甲两端电压为2V时，由图

象可知，通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,根据并联电路的电流关系可知，

干路电流为0.4A十0.2A—0.6A,故B正确：

C.甲.乙并联在电路中，电压是相同的，由图象可知，当电压为2V时，甲的电流是

0.4A,乙的电流是0.2A,即甲的电流是乙的电流的2倍，根据W=UIt可知，相同时间

内甲.乙消耗的电能之比为2：I,故C错误；

D.将甲和乙串联，电流相同，由图象可知，当电路中的电流为0.2A时，甲两端的电

压为IV,乙两端的电压为2V,满足它们两端电压（总电压）为3V,所以由串联电路的

电流特点可知，通过中的电流为0.2A,故D错误。

故选：Bo

5.【答案】B

【解析】

A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故A错误；

BC.由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的可流特点可知，各处的电流是相同

的；通过电阻丝的电流和通电时间均相同，由于左右两侧电阻丝的阻值不同，所以探究

的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故B正确，C错误；

D.两个相同的烧瓶中密封初温相同.质量相等的煤油，通电•段时间后，右侧玻璃管

中液面比左侧高，说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根

据焦耳定律Q=FRt可知，右侧电阻丝的阻值大，故D错误。

故选：B。

6.【答案】A

【解析】由题意可知，Rip：R乙=2：3,t甲：t乙=1：1,Q«||：Q乙=6：1,

由Q=FRt可得，通过甲.乙的电流之比:

Q甲

区二1R甲1甲_1甲R乙｛乙=R-3~~1=3

—一广丁一扇二而nx7xT-T

1R乙t乙

故选：Ao

7.【答案】B

【解析】由题意可知,Rip：R乙=2：3,I甲：I乙=3：1,

2

Q田I甲R甲tn2KZny1

由Q=I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：」=-+5+•=早±'1_

Q乙I乙R乙t1x3x1

=—,故B正确，ACD错误。

1

故选:Bo

8.【答案】A

【解析】每分钟(l=lmin=60s)电流通过线圈产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2X2

QX60s=480Jo

故BCD错误；A正确。

故选：Ao

9.【答案】A

【解析】灯泡正常发光时的电压UL=10V,功率PL=3W,

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P=UI互得，灯泡正常发光时电路中的电流：IL=±L=0-=O.3A,

UL10V

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R两端的电压：UR=U-UL=12V-10V=2V,

该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q=W=URIt=2VX0.3AX10s=6Jo

故选：Ao

10.【答案】C

【解析】

AB.电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇.电视机工作时，其消耗的电

能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能；

虽然三个用电器的规格相同，但公式R=止只适用于纯电阻用电器，即利用该公

P

式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机论电阻，事实上它们的电阻也是不相

同的，故AB错误；

C.三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W,由W=Pt可知把同时

间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；

D.电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能光能

和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相

同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。

故选：Co

11.【答案】B

【解析】A.甲装置中一个5。的电阻与两个5。的电阻并联后冉串联，根据串联电路的

电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I九=1左，两个5Q

的电阻并联，根据并我电路的电流特点知Ir=L+h，两电阻阻值相等，则支路中电流

相等，h=L，所以右边容器中的通过电阻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，

由乙装置可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电

阻阻值不同，此装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；

B.甲装置右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即I中叠=2：1；

根据P=FR可知，甲装置左右两个容器中电阻丝发热功率之比为P&：：P右=I3R左：

瑶R右=［箱j^=22：12=4：1,故B正确：

C.甲装置中左右两容器内电阻R的阻值相同，左侧容器内通过电阻的电流为右侧容

器内通过电限的电流的2倍，通电时间相同，根据Q=I'Ri可知，左右两容器内电热丝

相同时间产生的热量之比为4：1,故C错误。

D.由乙装置可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等，

根据Q=「Rt可知，这段时间内Ri和R2产生的热量之比:Qi：Q2=RI：R2=5Q：I0Q

=1：2,故D错误。

故选：Bo

12.【答案】B

【解析】①通过熔丝和铜丝的电流相同，通电时间相同，但熔丝的电阻大于铜丝，根据

焦耳定律，电流通过熔丝产生的热量大于铜丝，故①是正确的；

②由于熔丝和铜丝都在干路上，通过它们的电流应该是相等的，故②是错误的；

③并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流

逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关，故③是正确

的；

④断开电炉丝支路开关，用导线连接be两接线柱时造成短路，但熔丝不在电路中，

所以其不会烧断，故④是错误的。

故选：Bo

13.【答案】A

【解析】导体的电阻与导体的材料.长度，横截面积有关，材料相同时，长度越长，横

截面积越小，电阻越大，

该电阻丝对折起来，横截面积变为原来的2倍，长度变为原来的工，电阻变为原来

的士

4

根据焦耳定律的变形公式可知原来放出的热量为。=止

R

对折起来接到原来的电路中，放出同样多的热量，需要的时间是：t'=%>=

故选：Ao

14.【答案】A

【解析】因为电源电压：U=220V,则三种用甩器的实际功率：P=P»=IOOW；

由亚=口可知，在相等时间t内，三种用电器消耗的电能相同；

充电器将大部分电能转化为化学能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,

电饭锅将电能全部转化为内能。

则产生热量最多的是电饭锅。

故选：Ao

二、填空题（共2小题）

15.【答案】108

【解析】先闭合开关S,电路为Ri的简单电路，再闭合开关Si，两电阻并联接入电

路，并联电路各支路两端电压相等，电流表测干路电流，电流表示数变化了0.3A,说明

通过的R2电流为0.3A,则通电Imin电阻R?产生的热量为：Q=W=UIl=6VX0.3AX

60s—108Jo

故答案为：108。

15.【答案】4：1

【解析】由电路图可知,Ri和R2并联,电流表Ai力量R?中的电流H

A2测量干路电流I,电流等于通过K和R2的电流之和,即I=h+k;

因两电流表相同，说明两表的刻度盘相同，当选不同的量程但偏角相同时，说明两

次示数之比即为量程之比，即：1

I1产25

通过两电阻的电流之比为：

121211