27《焦耳定律计算》专项训练——九年级物理全册重难点过关专题（人教版）

试卷更新日期：2024-10-17 类型：复习试卷

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一、夯实基础

1. 如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V₂的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（）

A、电压表V₁的示数为4V B、电路消耗的总功率是5W C、通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J D、通电lmin电动机产生的机械能是360J

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2. 甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，闭合开关S时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法正确的是（　　）

A、电源电压为2.5V B、R的电阻为20Ω C、电路的总功率1.4W D、R在1min内产生热量12J

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3. 图甲是低温碳纤维电热膜，它是在绝缘材料表面注入一根根导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连。现裁取一段包含 $2$ 根导电墨线的电热膜，接入电路进行研究，如图乙所示，每根良好导电墨线的电阻均为 $60 Ω$ ，电源电压恒为 $12 V$ 。闭合开关，求：

(1)、通过导电墨线 $R_{1}$ 的电流；

(2)、导电墨线 $R_{2}$ 的一部分导电材料脱落 $($ 如图丙 $)$ ，电流表示数为 $0.3 A$ ，此时 $R_{2}$ 的阻值；

(3)、 $10 s$ 内 $R_{1}$ 产生的热量。

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4. 电饭锅是利用电流的工作的。如图所示的实验装置，电阻丝 $R_{1}$ 的阻值是电阻丝 $R_{2}$ 的阻值的两倍，接通电源后， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 产生热量之比为；若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 产生热量之比为。

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5. 如图所示电路中， $R_{1}$ ： $R_{2}$ ： $R_{3} = 1$ ： $2$ ： $3$ ，闭合开关后，两电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 示数之比 $I_{1}$ ： $I_{2} =$ ，在相同的时间里， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 产生的热量之比为 $Q_{1}$ ： $Q_{2}$ ： $Q_{3} =$ 。

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二、能力发展

6. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。电源电压恒不变，R₁、R₂为阻值恒定的电热丝且 R₁∶R₂＝3∶1，闭合开关 S₁、断开 S₂ ， R₁电功率为 P。下列说法正确的是（）

A、此时可以探究电流产生的热量与电流大小的关系 B、经过相同时间，R₁与 R₂产生的热量之比为 1∶3 C、若 S₁、S₂均闭合，可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系 D、若 S₁、S₂均闭合，R₁电功率变为 P'，则 P∶P'＝9∶16

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7. 如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（　　）

A、R₁的电功率比R₂的大 B、通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法 C、图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系 D、电流通过R₂产生的热量比R₁多

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8. 如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R₁、R₂均为电热丝（R₁、R₂的电阻不随温度变化）。求：

(1)、该饮水机加热时的电流；

(2)、电热丝R₂的电阻；

(3)、假设饮水机加热工作时热效率为100%，利用该饮水机将1千克初温为20℃的水加热到75℃所需要的时间。（c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)）

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9. 如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡（）

A、小灯泡正常发光时的电阻 B、小灯泡的实际电功率 C、小灯泡消耗的电能 D、小灯泡产生的热量

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10. 图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，R₁、R₂为阻值一定的电热丝，S是手动开关，S₁是自动控制开关。该电热器的额定电压是 $220 V$ ，在它正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。

(1)、请画出该电热器在低温档和高温档的等效电路图；

(2)、求电阻 $R_{1}$ 的阻值；

(3)、求电热器处于高温档时，工作 $20 m i n$ 产生的热量为多少焦耳。

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三、挑战突破

11. 灯L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1 A”，闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止，图乙是用获得的实验数据作出的U-I图像，下列判断正确的是（）

A、滑片P移到b端时，灯L正常发光且灯的额定功率为3.6W B、闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯上的最小电阻为10Ω C、灯L与10Ω的定值电阻R₁串联接入电压为9V的电路，R₁每秒消耗电能为2.5J D、灯L与5Ω的定值电阻R₂并联接入电压为6V的电路，电路总功率6W

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12. 如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S ，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V ，在10s内定值电阻R₁产生的热量为36J ．则下列结果正确的是（）

A、电路中的最大电流为1A B、滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C、滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 D、 $R_{1}$ 先后两次消耗的电功率之比为16：9

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13. 如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关，两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝 $R_{1}$ 、 $R_{3}$ 的阻值分别为 $10 Ω$ ， $R_{2}$ 的阻值为 $5 Ω$ 。两人实验的电源电压相同且不变。

(1)、该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生的不同。

(2)、小明只闭合开关 $S_{1}$ ，他是想要探究电流产生的热量与大小的关系，通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在和通电时间相同的情况下，越大，电流产生的热量越多。

(3)、小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻 $R_{2}$ 与电阻 $R_{3}$ 交换位置，目的是控制通电时间和相同，然后同时闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 进行实验，此时 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 的连接方式是联。

(4)、若小明和小华分别在实验中加热时间相同，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为 $h_{1}$ ，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为 $h_{2}$ ，则 $h_{1}$ $h_{2}$ (选填“>”“=”或“<”)。

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14. 彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。
额定电压
$220 V$
加热电阻 $R_{1}$
$55 Ω$
加热电阻 $R_{2}$
$44 Ω$

(1)、电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？

(2)、若将锅中 $0.5 L$ 的水从 $23 ℃$ 加热到 $100 ℃$ ，水吸收多少热量？

(3)、上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？

(4)、爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为 $8 A$ ，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。

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额定电压	$220 V$
加热电阻 $R_{1}$	$55 Ω$
加热电阻 $R_{2}$	$44 Ω$