【文档说明】人教版九年级物理全册第十八章第4节《焦耳定律》随堂练习.doc,共(4)页,61.000 KB,由小喜鸽上传
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第4节焦耳定律班级姓名1.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()A.三个用电器产生的热量一样多B.三个用电器消耗的电能一样多C.电视机产生的热量最多D.电风扇产生的热量最多2.如
图所示为某物理兴趣小组探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲=5Ω,R乙=10Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝串联在电路。若电路中的电流为0.3A,则乙电阻丝在1min内产生的热量为J。3.把一个电阻
为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况,若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻(选填“更大”或“更小”)。4.R1、R2分别连接成如图所
示的甲、乙两种电路,R1=2R2,电源电压均为U,图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2,则Q甲1∶Q甲2=,图乙中电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2,则Q乙1∶Q乙2=。5.如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0~0.
6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样。则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻R0产生的热量是J;为了保证电路安全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值为Ω。6.如图中甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置:(1)实验采用的是研究方法,实验的设计原理是电流的热效应。(2)
选用图乙中第二组电阻来进行实验,分别在通电时间相同时,调节滑动变阻器,加大电流,发现电流越大,电阻丝放热越,说明。7.有一个电热水壶,其铭牌数据如表所示。在1个标准大气压下,它在额定电压下加热7min
刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开。[c水=4.2×103J/(kg·℃),电热丝的阻值保持不变]求:额定电压220V额定功率1000W频率50Hz(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶在7min内所消耗的电
能是多少?(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为198V,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数)参考答案1.B【解析】三个用电器接入家庭电路中时它们两端的电压均为U=220V,实际功率P实=P额=1
00W,由P=Wt的变形式W=Pt可知,通电时间相同时,三用电器消耗的电能相同,故B正确;因电风扇中的电动机将电能大部分转化为机械能,电视机将一部分电能转化为光能,电烙铁把电能全部转化为内能,所以,产生热量最多的是电烙铁,故ACD错
误。故选B。2.54【解析】(1)在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应控制电流和通电时间相同,即需要将两个电阻丝串联接入电路;(2)乙电阻丝在1min内产生的热量:Q乙=I2R乙t=(0.3A)2×10Ω×60s=54J。3.6.6×105更大【解析】(1)电炉通电1
0min产生的热量:Q=W=U2Rt=(220V)244Ω×10×60s=6.6×105J;(2)连接处接触不良时,该处的电阻会增大,由焦耳定律的公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高
,所以,电流经过线路连接处时产生的热量增多,容易引起火灾。4.2∶11∶2【解析】(1)由图甲可知,两只电阻R1、R2串联,因为串联电路中各处的电流都相等,所以根据Q=I2Rt可得,在相同时间内产生的热量之比:Q甲1Q甲2=I2R1tI2R2t=R1R2=2R2R2=21;(
2)由图乙可知,两只电阻R1、R2并联,因为并联电路中各并联支路两端的电压相等,所以根据Q=W=U2Rt可得,在相同时间内产生的热量之比:Q乙1Q乙2=U2R1tU2R2t=R2R1=R22R2=12。5.4810【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R
0两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻:R总=R最大+R0=20Ω+10Ω=30Ω,电路中的最小电流:Imin=UR总=6V30Ω=0.2A,通电时间t=2min=120
s,则电流通过电阻R0产生的热量:Q=I2Rt=(0.2A)2×10Ω×120s=48J;当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流最大,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中最大的电流:Imax=U0R0=3V10Ω=0.3A,电路中的总电阻:R′总=UImax=6V0.3
A=20Ω,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值:Rmin=R′总-R0=20Ω-10Ω=10Ω。6.(1)控制变量(2)多当电阻和通电时间一定时,电流越大,放热越多。【解析】(1)研究通电导体产生的热量与电流和电阻的关
系时,应用控制变量的方法,且该实验应用的是电流的热效应;(2)根据图乙中第二组可知:两电阻甲串联在电路中,所以通电时间和电流相等,但是调节滑动变阻器,使电流比第一组中的电流大,和第一组中的电阻甲比较,
发现电流越大,电阻丝放热越多。7.解:(1)在1个标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(2)由P=Wt可得,电热水壶在7min内所消耗的电能:W
=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J;(3)要把同样一壶水烧开,水吸收的热量不变,若电热水壶的热效率不变,则消耗的电能相同,由P=U2R可得,电热水壶的电阻:R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω,由W=U2Rt可得,实际电压为198V时需要的加热时间:t=WRU2=
4.2×106J×48.4Ω(198V)2≈519s。