人教版物理2023-2024学年九年级上学期专项复习： 焦耳定律

设计实验进行探究是学习与创新的重要途径。下列实验设计存在问题的是（   ）

  

一台电动机，额定电压为100V，电阻为1Ω。正常工作时，通过的电流为5A，则电动机正常工作时的输出功率及因发热损失的功率分别为（　　）

下图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　）

小晨同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为和的电热丝，且 ， 如图所示．还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干．关于此实验说法正确的是（ ）．

 将灯泡L 和定值电阻R 以图甲的方式连在 6V 的电源上，图乙是L 和R 的U-I 图象，结合图中信息可知 （ ）

使规格都是“220V，180W”的一台冰箱、一台电脑、一张电热毯都在额定电压下工作相同的时间，则（ ）

关于下列各图的说法正确的是（　　）

如图所示的四种家用电器中，若导体的电阻变为零，则不能工作的是（   ）

从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。根据焦耳定律，目前采用高压输电的方式可以减少远距离输电中的电能损失，因为这样减小了输电线中的（　　）

如图所示的用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（ ）

如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R₁、R₂的电流分别为I₁、I₂ ， 则下列说法正确的是（　　）

如图是多功能汤锅加垫的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换，且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为220V，慢炖状态的功率为550W。以下说法正确的是（　　）

如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器R₂规格为“20Ω 1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法正确的是（    ）

如图甲所示是一款加热坐垫，内部电源电压恒为6V。简化电路如图乙所示，R₁、R₂均为电热丝，坐垫有睡眠、保温、加热三挡，功率分别为4W、10W、16W。下列分析正确的是（    ）

如图甲所示是额定电压为12V的小灯泡L的I﹣U关系图象，L与电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S₁ ， 电流表的示数为0.9A。下列说法正确的是（    ）

 历史上， 最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因。唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速大、压强 ，从而产生一个向上的力。

某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”。实验中R_a=5Ω，R_b=10Ω，分别密封在装有等量空气的相同瓶内，细玻璃管内有等高的相同液柱，该实验探究的是电流产生的热量与的关系。当导体中的电流为1A时，通电10s，R_b产生的热量是J， R_a与R_b产生的热量之比为。如图乙所示玻璃管内液柱的高低是由（选填“瓶内的空气”或“玻璃管内的液体”）热胀冷缩导致的。

  

如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关时，榨汁杯处于榨汁挡：只闭合开关S₂时，榨汁杯处于挡。

  

妈妈用电饭锅蒸米饭，到一定温度后自动进入“保温挡”，铭牌的参数如图表所示；小明断开电源，打开底盖，发现其工作电路如图乙所示，R₁、R₂为电热丝。“加热挡”工作时R₁与R₂联；用电高峰时电路的实际电压为200V，向锅内倒入2kg温度为25℃的水，用“加热挡”连续工作110s，水温升高10℃，水吸收的热量是J，这时电饭锅的加热效率是。【已知水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg℃），电热丝的电阻不随温度而变化】                                                                                                   

额定电压	220V
额定功率	加热	1100W
	保温	220W

  

如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图，它有“低温”和“高温”两个挡位。R₁、R₂是电热丝，R₁=48.4Ω，R₂=96.8Ω。当只闭合S₁时，电热壶为挡位，该挡位通电1min，电流产生的热量为J。

  

如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R₂最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 A，保持滑片在最右端不动，通电10s电流通过R₁产生的热量是 J。 

 

如图所示，定值电阻R1=5 Ω，R2=10 Ω，开关 S 闭合时，R1、R2 两端的电压分别是 U1、U2，通过的电流分别是 I1、I2，则 U1∶U2=，I1∶I2=，通电 10s 电流通过电阻产生的热量之比 Q1∶Q2=。

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以本身产生的热量使其熔断的原理制成的。测得某熔断器在不同电流下的熔断时间如下表。若通过的电流为2.0A，熔断器的电阻为1Ω，则通电时间为s时熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热量是J。                                                                                                                          

电流I/A	1.2	2.0	2.5	3.0	4.0
熔断时间t/s	不会熔断	40	8	4.5	2.5

如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为 ， 电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的效应实现高温封口，内产生的热量为J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。

  

小明家的电热水壶有加热和保温两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝、。开关闭合，断开时，电热水壶处于 挡，电热水壶的正常保温功率为 ；小明断开家中其它用电器，仅让电热水壶处于加热挡工作，如图乙所示的电能表在内转盘转动了20转，则该时间段电热水壶是否正常工作： 选填“是”或“否”。

如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在5min内转了60转，则这段时间内小明家消耗的电能为 ， 可以算得电炉子的功率为W，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的（选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。

图所示为“探究电流通过电阻产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。闭合开关，通电t时间观察记录烧瓶内液体的初温和末温，计算出液体温度变化量ΔT填入表中，然后移动滑动变阻器滑片P改变电阻中电流大小，重复上述操作，获得第二组数据，填入表中。本实验的因变量是电流通过电阻产生热量的多少，由于不能直接测量，可用表示，由上述实验可得出电流通过电阻产生热量的多少与有关。

                                                                                

I/A	0.3	0.6
ΔT/℃	1	4

某家用电炖锅的简化电路如图所示，它有高温、中温和低温三个挡位。当开关S₁闭合、S₂接b时，电炖锅处于 挡。当用高温挡（功率为420W）把质量为1kg的水，从19℃加热到100℃，用时900s，此过程电炖锅的加热效率为 。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）] 

 

如图所示，是一款功率1600W的电茶壶，茶壶的壶嘴与壶身组成；茶壶内装有500mL的水，则壶内水的质量为g；A点离水面的深度h为7cm，则A点受到水的压强为Pa；该电茶壶产生热量的87.5%被水吸收，则将壶内500mL的水从20℃加热到100℃，用时min。[（）， ， ]

  

在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为J。

  

小明的妈妈买了个带调温的养生壶，如图为其内部控电路，R₁、R₂为加热电阻，电磁铁控制电路中的R₃为热敏电阻、R₄为定值电阻。若电水壶高温挡功率为880W，低温挡为88W，则R₁的阻值为 Ω，R₂的阻值为 Ω。当设置50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，此时当动触点D与 （选填“上”或“下”）方两个触点相接触。将水加热至100℃后切换保温加热，水温逐渐降低到50℃时，再次切换到加热挡将水温提高，以此往复，若控制电路的电源电压为6V，R₃的阻值与温度成反比，继电器线圈电阻忽略不计。当线圈电流大于等于0.03A时继电器吸合，则电阻R₄的阻值为 Ω。

  

在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中，与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝；

如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关S和加热电阻丝R₁、R₂组成，U=220V，R₂=121Ω；控制电路电压恒定，R₀=10Ω，R_F为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm³ ， 质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的1/5浸入水中时，电磁铁线圈中电流为0.2A，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作：当液面上升至浮体A体积的1/2浸入水中时，电磁铁线圈中电流为0.24A；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为0.3A。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10Nkg，水的密度为1.0×10³kg/m³ ， 水的比热容为4.2×10³J/ (kg·℃)

某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点，其等效电路如图所示，此时处于空挡状态，闭合开关 ， 旋钮绕转动，实现挡位转换，旋至挡时、同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至挡时和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。均为电热丝，其阻值不受温度影响， ， 洗衣机正常使用时，的功率是。求：

空气炸锅是以空气为介质，利用风机和加热管在封闭的小空间内形成高温循环热空气，达到加热食物的目的。如图甲所示为崔莱同学家的空气炸锅，额定工作电压为220V，其发热元件为两个电阻，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路，可实现“高”、“中”和“低”三个挡位的加热。已知在高温挡和中温挡的功率分别为1210W和968W。（设电阻R₁、R₂的电阻值不变）求： 

 

某品牌电煎锅的简化电路如图所示，它分为高、中、低三挡，最大功率为990W。S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。R₁、R₂、R₃为发热电阻，且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中，当开关S旋至1挡时，电路的工作电流为1A；当开关S旋至2挡时，电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中，用时1min将质量为50g、比热容为的某种食物从20℃加热至119℃。求：