人教版九年级物理18.4焦耳定律同步测试题
一、单选题
1.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置（三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气）．下列实验结果说法不正确的是（）
A. 通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用了转
换法的实验方法
B. 探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器
C. 比较h1和h2的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流
通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比
D. 比较h2和h3的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，
电流通过导体产生的热量跟电流成正比
2.电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为（）
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C.导线散热比电炉丝快
D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
3.下面不是利用电热的实例（）
A. 用电饭锅煮饭
B. 用电熨斗熨衣服
C. 电视机外壳有许多小孔
D. 用电热壶烧水4.有两根电热丝R1和R2，其大小关系是R1:R2=3:1，若单独用R1对一壶水加热，则所需时间为t0．若将这两根电热丝并联连入电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热损失）（）
A. B. C. D.
5.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V60 W”字样，它们都在额定电压
下工作相同时间，产生热量多的是（）
A. 电风扇
B. 电烙铁
C. 电动机
D. 一样多
6.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间
之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（）
A. 5：2
B. 5：4
C. 2：5
D. 10：1
7.各式各样的电热器进入我们每家每户的家庭生活中，电热器使用起来效率
高，又清洁、安全，最先精确地研究电流产生热量的科学家是（）
A. 英国的法拉第
B. 英国的焦耳
C. 丹麦的奥斯特
D. 德国的赫兹
8.如图所示的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过A、B两个U形管内的液面相比较（）
A. A管中的液面较高
B. B管中的液面较高
C. A管和B管的液面一样高
D. A管中的液面先升高后又降低
9.小亮做“探究电流通过导体产生的热量与什么因
素有关”的实验，实验装置如图所示，将两根阻
值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明
容器中，并封闭等量的空气，通电前，U形管中
A、B两管内的液面相平，通电一定时间后，关
于A、B两管内的液面高度，下列说法正确的是（）
A. A管中的液面较高
B. B管中的液面较高
C. 一样高
D. 无法判定
二、填空题
10.如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验
装置示意图．A、B两瓶中装入质量相等的________ （煤
油、水），理由是________ ．各瓶中浸泡着一段金属
丝，且R A＞R B．实验时当开关闭合后，发现A瓶中温
度计示数上升较快，说明________ ．
11.如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合
开关S时，电流表示数为________A；同时闭合开关S、S1，
电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为
________J。
12.如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V
40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V40W”字样，当
开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是
________ J；当开关S断开时，电烙铁的实际功率是
________ W；开关S断开后，整个电路工作________ h消耗1kW?h电能．13.英国物理学家________通过大量的实验探究，最先精确的确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即Q=I2Rt．为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为________的单位。
14.近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，改造的内容之一就是把电线换成更粗的，使它的电阻________，电流在导线上产生的热量________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）15.某电加热噐额定功率是2×103W，正常工作210s，消耗的电能是________J；若不计热损失，这些能量可使质量是________kg的水温度升高50℃．[c水
=4.2×103J/（kg?℃）]。
16.食盐溶解在汤中汤水变咸了，这现象说明分子在不停的做无规则的
________；电水壶给水加热，它是将电能转化为________能的；月球上白天和夜晚的温差可达270℃，主要是由于月球上干燥无________的缘故。
三、实验探究题
17.为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲>R乙。
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选
用煤油而不用水，主要是由于________；实验中电流
产生的热量的多少是通过________ 来反映的（选填
“温度计升高的示数”或“加热时间”）。
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与
________ 的关系。
（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作________，观察比较__ _____。
（4）若将此装置改装后用来测量煤油的比热容，则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成相同质量的水之外，还需做的改动是：__ ______ ．实验时，测得水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，测出水和煤油的温度分别为t水、t煤油，请写出计算煤油比热容的表达式：c煤油=________（已知水的比热容为c水）。
18.如图是研究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。左右两个透明的容器中密闭了等量的空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U型管中装的是红色液体。
（1）甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。
（2）若甲、乙两次实验的电源电压及通电时间相同，则a 、c中两电阻产生热量较多的是________ 。（选“a”或“c”）
（3）若图乙中两侧玻璃管中液面高度变化相同，则电路中故障可能是
________ 。
四、解答题
19.电炉通电后, 电炉丝热得发红, 而跟电炉丝连着的铜导线却不那么热, 为什么?
20.某电热饮水机，它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如表数据及如图所示的简化电路原理图．热水箱容量2L
额定电压220V
加热时的功率400W
保温时的功率44W
（1）请分析说明温控开关S0断开时，饮水机的状态．
（2）求电阻R1的阻值．（3）晚上，由于是用电高峰期，该电热饮水机的实验工作电压只有200V，若它的电阻不变，加热效率为80%，则将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，结果保留一位小数]．
五、综合题
21.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算（水的密度ρ水
=1×103kg/m3，水的比热容C水=4.2×103J/kg℃）
饮水机参数
热水温度：≥90℃
热胆容积：2L
额定功率：1000W
保温功率：40W
额定电压：220V
频率：50Hz
（1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？（2）开关断开时，饮水机处于________ 状态（填“加热”或“保温”）．（3）电阻丝R1的阻值．
答案解析
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】B
二、填空题
10.【答案】煤油；煤油的比热容比较小，升温快或水的比热容较大，升温慢；电流相同时，电阻大的升温快，产生热量多
11.【答案】0.2；108 12.【答案】2400；10；50
13.【答案】焦耳；热量（能量）14.【答案】减小；减小
15.【答案】4.2×105；2 16.【答案】运动；内；水
三、实验探究题
17.【答案】
（1）煤油的比热容比水的比热容小；温度计升高的示数（2）电阻（3）移动滑动变阻器滑片，改变电流；通电时间相同时，同一只烧瓶中温度计升高的示数
（4）使两只烧瓶中电阻丝的阻值相等；
18.【答案】（1）电阻（2）c （3）R3断路
四、解答题
19.【答案】解：电炉丝与铜导线串联，通过的电流强度相同；通电时间相同，根据Q＝I2Rt 电炉丝的电阻远远大于铜导线的电阻，所以电流通过电炉丝产生的热远远大于铜导线产生的热。所以电炉丝热的发红，而铜导线却不那么热。20.【答案】
解：（1）S0断开时，只有R2连入电路，则P2=；S0闭合时R1和R2并联，则总功率为P′=P1+P2=；
所以，P′＞P2，即当S0断开时电热饮水机处于保温状态；
（2）由表格可知：P保温=40W，P加热=400W，
由于电热饮水机处于加热时R1和R2并联，
则P1=P加热﹣P保温=400W-40W=360W，
根据P=得：R1=≈134.4Ω；
（3）已知正常工作时的加热功率为P加热=400W，根据P=得：加热时电路的总电阻R==121Ω，
则实验工作电压只有200V，电热水器的实际加热功率
P实=≈330.6W，
水满热水箱时水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，
则水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（80℃﹣20℃）=5.04×105J，
需要消耗的电能W==6.3×105J，
加热时间t=≈1905.6s．
答：（1）温控开关S0断开时，饮水机处于保温状态．
（2）电阻R1的阻值为为134.4Ω．
（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要1905.6s．
五、综合题
21.【答案】
（1）解：设所需时间为t，由ρ= 得，热胆内水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg
由题意得，ηW=Q吸
即ηPt=cm （t2﹣t1）
则t== =735s ．答：水温由20℃加热到90℃，需用735s；
（2）保温
（3）解：当开关闭合时，R1被短路，此时处于加热状态，由P=UI=得，
R2= ==48.4Ω；
S1断开时，饮水机处于保温状态，两电阻串联，由P=UI=得，
R总= ==1210Ω；
则R1=R总﹣R2=1210Ω﹣48.4Ω=1161.6Ω．
答：电阻丝R1的阻值为1161.6Ω．