2019秋季人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)1 8 .4 焦耳定律

18.4焦耳定律

選擇題（共6小題）

1.電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連接的輸電導(dǎo)線卻不太熱，這是因

為（）

A.通過電爐絲的電流比較大

B.電爐絲的電阻比較大

C.以上兩種說法都對(duì)

D.無法確定

2.甲、乙兩條電阻絲的阻值之比是5：4,把它們分別接在兩個(gè)電路中，通過它們的電流之

比是2：1.那么，在相同時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩條電阻絲放出的熱量之比是（）

A.2:1B.4：1C,5：4D.5：1

3.兩條電熱絲，電阻之比為1:2,通過的電流之比為2：3,在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量

之比為（）

A.1：3B.3：1C,2：9D,9：2

4.如圖所示，是研究電流熱效應(yīng)的部分實(shí)驗(yàn)電路，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。

比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量

Q甲、Q乙的大小，下面關(guān)系中正確的是（）

B.U甲VU乙,Q甲＞、乙

C.U甲=U乙，Q甲=QLD.U甲＞U乙,Q甲VQ乙

5.一只電飯鍋上標(biāo)有“220V450W”字樣，電板鍋正常工作lmin,產(chǎn)生的熱量是（）

A.220JB.450JC.27000JD.13200J

6.如圖所示是探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，燒瓶?jī)?nèi)用

煤油而不用水，你認(rèn)為主要的原因是（）

A.因?yàn)槊河偷臒嶂荡驜.因?yàn)槊河偷谋葻崛菪?/p>

C.因?yàn)槊河偷拿芏刃.因?yàn)槊河途哂锌扇夹?/p>

二.填空題（共5小題）

7.某款迷你電飯煲有加熱和保溫兩檔。其電路如圖所示，已知Ri=88C,R2=2U2Q.開

關(guān)S置于（選填“1”或“2”）時(shí)是保溫?fù)?，保溫lOmin產(chǎn)生的熱量是J。

8.小林同學(xué)自制了一個(gè)簡(jiǎn)易“電熱驅(qū)蚊器”，它的發(fā)熱元件是1.0X104c的電阻，將這個(gè)

電熱驅(qū)蚊器接在220V的電源兩端，100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J?

9.小華把兩段阻值不同的電阻絲A、B（RA>RB）串聯(lián)后，分別放在裝有等量煤油中通電一

定時(shí)間如圖所示。這是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系通電后，

瓶的煤油的溫度升高一些。

10.已知RI：R2=3：4,當(dāng)電阻R1、R2串聯(lián)在電路中時(shí)，RI、RZ兩端的電壓之比5：1）2=

當(dāng)電阻Ri、R2并聯(lián)在電路中時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)電流通過Ri、R2所產(chǎn)生的熱量之比@：

Q2=

11.如圖所示電路，Ri是電阻箱，電源電壓保持9V不變當(dāng)開關(guān)擲向1時(shí)，電壓表示數(shù)為3V,

此時(shí)電阻箱的電阻為6Q,則在lmin內(nèi)電流在R2上產(chǎn)生的熱量是J;當(dāng)開關(guān)擲向

2時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為原來的2倍，則燈泡的額定功率是W?

-1

Rt

三.實(shí)驗(yàn)探究題（共4小題）

12.小明同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)，采用如圖所示的

實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)觀察甲、乙兩圖并回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察兩個(gè)U形管中的變化，來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量

的多少，應(yīng)用了物理學(xué)中物理方法

（2）在甲圖實(shí)驗(yàn)中，若通電時(shí)間相同，發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，這表明：在電流

相同、通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的越大，產(chǎn)生的熱量越多。

（3）乙圖的裝置是用來研究電阻絲產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，由圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可

以得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過電阻的越大，產(chǎn)生的熱量

越多。小明同學(xué)后面將乙實(shí)驗(yàn)裝置中右側(cè)在容器外的5c電阻絲裝入容器，待兩側(cè)容器

內(nèi)空氣溫度相同后重新通電一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)側(cè)容器內(nèi)空氣吸收熱量多（選填A(yù)B）

13.小明用如圖甲和圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置分別探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻電流

的關(guān)系

圖甲圖乙

(1)圖甲所示實(shí)驗(yàn)中通過來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。

兩根電阻絲采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制和通電時(shí)間相等。

(2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入初溫和

相等的煤油。其中瓶中煤油的溫度升高得快。

(3)實(shí)驗(yàn)中選用煤油而不用水的原因之一是因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^("大”或"小”),

吸熱相同時(shí)，溫度升的高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

(4)用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究，得到的結(jié)論是。

(5)本實(shí)驗(yàn)中的探究方法有和。

14.如圖是“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將四段電

阻絲a、b、c、d分別密封在完全相同的盒內(nèi)，盒內(nèi)封閉一定量的空氣，其中圖乙中另取

5Q電阻在盒外與盒內(nèi)電阻并聯(lián)。

(1)在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少是通過觀察來比較的；

(2)圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系，圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與

的關(guān)系；

(3)圖乙中右側(cè)盒外連接的5Q電阻，它的作用是；

(4)物理研究方法有很多，本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種方法：一是控制變量法；二是法。

15.小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖所示

的實(shí)際電路，兩個(gè)燒瓶A、B中盛有等量、初溫相等的煤油，RA與RB是阻值不同的電熱絲。

（1）%與RB采用串聯(lián)的方式，其目的是為了控制通電時(shí)間、相等。

（2）小明同學(xué)為了比較反與RB阻值的大小，用電壓表分別測(cè)出網(wǎng)與RB兩端電壓的大小，

發(fā)現(xiàn)“VUB,則RARB（選填“>”“V"或“=”）。

（3）在相同的時(shí)間內(nèi)，可通過觀察來比較電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量多少；為

了升溫較快，試驗(yàn)液體選用煤油而不選水，主要是水的比熱容比煤油（選填“大”

或“小”）。

（4）通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)燒瓶B中煤油吸熱多，這表明：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，

電阻越（選填“越大”或“越小”），產(chǎn)生的熱量越多。

（5）小華想改裝此實(shí)驗(yàn)裝置用來“測(cè)量煤油的比熱容的大小”，則他們應(yīng)將燒瓶A中煤

油換成與其（選填“質(zhì)量”或“體積”）相等的水，并將電熱絲必?fù)Q成電

熱絲。測(cè)量時(shí)，水和煤油的初溫均為t。，通電一段時(shí)間后，水和煤油的末溫分別為t水、

t煤油，請(qǐng)寫出煤油比熱容的表達(dá)式：C煤油=（已知水的比熱容為C水）.小明認(rèn)為

這樣測(cè)量煤油的比熱容會(huì)有較大的誤差，原因主要有：（只要寫出一條即可）

四.計(jì)算題（共6小題）

16.媽媽為了給小林增加營(yíng)養(yǎng)，買了一臺(tái)全自動(dòng)米糊機(jī)，如圖（甲）所示。米糊機(jī)的主要

結(jié)構(gòu)：中間部分是一個(gè)帶可動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，用來將原材料粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬

圓環(huán)形狀的電熱管，用來對(duì)液體加熱。如圖（乙）所示是米糊機(jī)正常工作時(shí)，做一次米

糊的過程中，電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的“P-t”圖象。表格內(nèi)是主要技術(shù)參數(shù)。請(qǐng)問：

（1）米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流是多大？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米糊，消耗的電能是多少？

（3）米糊機(jī)在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為1.5kg,初溫為

209，米糊沸騰時(shí)溫度是100t，電熱管的加熱效率是多少？（已知原料和清水的混合

物的比熱容及米糊的比熱容均為4.OXIO3J/（kg-r）,計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)整數(shù)。）

額定容積1.5L加熱功率1000W

額定電壓220V電機(jī)功率130W

額定頻率50Hz機(jī)器凈重1.9kg

整機(jī)尺寸232X174X298cm

17.某電水壺的銘牌如圖所示，用它14分鐘可以將一壺2kg、初溫為20七的水燒開(標(biāo)準(zhǔn)

大氣壓下)，電水壺能量轉(zhuǎn)化效率為80%,已知。水=4.2乂1()3/(1^?七)。求:

(1)電水壺中水吸收的熱量是多少？

(2)電水壺的額定功率是多少？

(3)電水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？

XXX電水壺銘牌

額定電壓220V

額定功率

容積2L

18.養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器，采用新型電加熱材料，通電后產(chǎn)生熱量把壺

內(nèi)的水加熱。如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌，求：

(1)養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻；

(2)若正常工作時(shí)，養(yǎng)生壺加熱效率為91%,將1kg水從20七加熱到85c需要多長(zhǎng)時(shí)

間；【c水=4.2X10)/(kg?t)】

(3)用電高峰期，家中只有液晶電視機(jī)和養(yǎng)生壺工作時(shí)，養(yǎng)生壺將1kg水從209加熱

到85t,實(shí)際用時(shí)363s,通過電能表測(cè)得此過程共耗電3.726Xl()5j,此時(shí)養(yǎng)生壺兩端

的電壓和通過液晶電視機(jī)的電流多大。(設(shè)養(yǎng)生壺的電阻和加熱效率不變)。

型號(hào)CH-M16

額定電壓220V

頻率50Hz

額定功率1000W

容量1.2L

19.某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動(dòng)抽水等優(yōu)點(diǎn)，下表是該電熱水壺的銘牌。［c水

=4.2X106/(kg?P),gM10N/kg].求:

（1）小電動(dòng)機(jī)將L2L的水從桶中提升了0.5m,電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功至少是多少？

（2）為了泡綠茶要將水從25七加熱到100七，則1.2L的水需吸收熱量是多少？

（3）若電熱水壺正常工作，加熱題（2）中的水需要多少時(shí)間？（不計(jì)熱損失）

產(chǎn)品型號(hào):BH-X22

額定電壓：220V

頻率：50H工

E熱功率：I210W

容a：I.2L

20.在寒冷的冬天，很多同學(xué)用如圖甲所示的電熱水袋保暖，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖。其

（1）給它通電，當(dāng)達(dá)到斷電溫度時(shí)，水共吸收了2.1X105J的熱量，則袋內(nèi)水的初溫是

多少七？

（2）電熱水袋些次在額定電壓下通電lOmin,則電熱水袋的發(fā)熱效率是多少？

額定電壓額定加熱功率袋內(nèi)充水指示燈功率自動(dòng)斷電溫度

220V700WILWO.2W80℃

21.如表為現(xiàn)在家庭、賓館常用的無線電水壺（一種在倒水時(shí)導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便

水壺）的銘牌，某同學(xué)用這種電水壺?zé)_水，他將水放至最大容量，測(cè)得水的初溫是20℃

通電5分50秒，水燒開（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），試通過計(jì)算，回答下列問題：

額定電壓220V

額定功率1000W

最大容量1L

(1)此電水壺所裝水的質(zhì)量；

(2)該電水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大？

(3)水從20七燒開所吸收的熱量是多少？(水的比熱容c=4.2Xl()3j/(kg?9))

(4)若此電水壺正常工作時(shí)，它的加熱效率。

五.解答題(共19小題)

22.某電熱水瓶的銘牌如下表所示。若熱水瓶?jī)?nèi)裝滿水，在額定電壓下工作(外界大氣壓

強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。求：

型號(hào)DSP-19B

電源220V50HZ

功率加熱

時(shí)

1200W

保溫

時(shí)

30W

容量2L

(1)保溫時(shí)通過電熱水瓶的電流是多少？

(2)加熱時(shí)電熱水瓶的電阻多大？

(3)若瓶?jī)?nèi)20七的水加熱lOmin正好燒開，則加熱時(shí)電熱水瓶的熱效率是多少？

(4)請(qǐng)你嘗試畫出電熱水瓶的內(nèi)部電路圖。

23.如圖所示，取口香糖錫紙，剪成條狀，將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端

接在電池的負(fù)極很快發(fā)現(xiàn)紙條中間開始冒煙起火，請(qǐng)從物理學(xué)的角度解釋其原因。

24.如圖是小明家的一個(gè)電飯鍋插座，他發(fā)現(xiàn)插頭松動(dòng)后，在使用電飯鍋?zhàn)鲲垥r(shí)插頭發(fā)熱,

并且將插座燒成了如圖所示的樣子，請(qǐng)你幫他分析產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是什么？

25.在家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長(zhǎng)度不夠，需要把兩根連接起來，而連接處往往比別處更容

易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)。這是為什么？

26.某同學(xué)用如圖所示的裝置研究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系

圖中兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)盛有質(zhì)量和溫度都相同的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都

浸泡著一段金屬絲，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鍥輅合金絲的電阻小。

(1)試驗(yàn)采用的是的研究方法，試驗(yàn)的設(shè)計(jì)依據(jù)是電流的效應(yīng)。

(2)閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流是的。(選填“相等”或“不相等”)

(3)一段時(shí)間后，可以觀察到甲瓶中溫度計(jì)的示數(shù)乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)；(選填

“大于”、“等于”或“小于”)判斷依據(jù)是=

27.如圖所示是家庭、賓館常用的電熱水壺及其銘牌。(電阻不變)

(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？

(2)該電熱水壺正常工作時(shí)，燒開一壺水需要5min,其消耗的電能是多少？

(3)該電熱水壺裝滿水正常工作時(shí)，5分鐘能把201加熱到701,該電熱水器的效率

是多大？

產(chǎn)品型號(hào)EL-8952

額定電壓220V

題率50Hz

額定功率1100W

容1.5L

28.如表為現(xiàn)在家庭、賓館常用的無線電水壺(一種在倒水時(shí)導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便

水壺)的銘牌，某同學(xué)用這種電水壺?zé)_水，他將水放至最大容量，測(cè)得水的初溫是20C,

通電5分50秒，水燒開(在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)，試通過計(jì)算，回答下列問題：

額定電壓220V

額定功率1210W

最大容量1L

(1)算一算此電水壺正常工作時(shí)的電流；

(2)該電水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大？

(3)水從201燒開所吸收的熱量是多少？(水的比熱容C=4.2X1()3J/(kg?t))

(4)現(xiàn)測(cè)得電源電壓為210伏，算一算此電水壺工作的效率。

29.如圖所示，是家用保溫式電飯鍋的電路原理圖，S是手動(dòng)、溫控一體開關(guān)--必須用外

力按下才能閉合，但當(dāng)鍋底溫度達(dá)到大約103七以上時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈起斷開進(jìn)入保溫狀態(tài)。

已知Rz=495Q,電飯鍋的額定加熱功率為880W。

(1)分析電路原理圖或根據(jù)你的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，如果不按下開關(guān)S,電飯鍋煮

熟飯(選填“能"或“不能”)

(2)當(dāng)電版鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是多大？

(3)當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，保溫功率是多大？

電飯鍋

30.如圖2所示是電熱水壺銘牌。為了測(cè)量它燒水時(shí)的實(shí)際功率，小明課外在家長(zhǎng)的配合

下進(jìn)行了如下的綜合實(shí)踐活動(dòng)：關(guān)掉家里所有用電器，將該電水壺裝了0.6L(600cm3)

20七的水，接入家庭電路中，閉合壺的開關(guān)，測(cè)得壺中的水從209上升到1009所用的

時(shí)間是4min。同時(shí)觀察到家中電能表(見圖3)閃爍的次數(shù)正好為96次。已知水的比熱

容[C=4.2X103J/(kg?X：)]o請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息，求：

產(chǎn)品型號(hào)：KS-12

最大容積：L2L

額定電壓：220V

額定頻率：50Hz

額定功率：1000W

圖1圖2圖3

(1)電水壺中水吸收的熱量;

(2)電水壺?zé)膶?shí)際功率。

31.圖所示的裝置很有創(chuàng)意--它將比較耗水的洗衣機(jī)和同樣耗水但不太講究水質(zhì)的馬桶

連在一起：上部是洗衣機(jī)(有關(guān)技術(shù)參數(shù)見銘牌)，下部是馬桶，中間設(shè)有貯水箱。洗衣

機(jī)還設(shè)有加熱功能，洗滌前先將水加熱到適宜溫度，可以提高洗滌效果。

(1)沖一次馬桶需要5L水，若一次洗衣服用的總水量是50kg,則可供沖馬桶幾次？

(2)求脫水時(shí)的正常工作電流

XX滾筒式洗衣機(jī)

電壓/V220

洗衣功率/w200

脫水功率"330

最大洗滌容量/kg5

水加熱功率/W2000

(3)某次洗衣時(shí)，首次進(jìn)水量為15kg,正常加熱15min水溫達(dá)到設(shè)定要求。求:

①加熱過程消耗的電能;

②若加熱時(shí)電能的80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，求水升高的溫度。［c水=4.2X10)/(kg?t),

g取10N/kg]o

32.如圖21甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如表所示。

額定電壓額定加熱功率指示功率袋內(nèi)充水自動(dòng)斷電溫度

220V500WWO.2W1kg65t

(1)由題意可知，紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要(選填“大”或“小”)

得多；

(2)為了使用電熱水袋更加安全，有的電熱水袋里使用雙重溫控開關(guān)保護(hù)，也就是把兩

個(gè)溫控開關(guān)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)起來使用；

(3)江華家電熱淋浴器正常工作時(shí)的電阻是多大？

(4)當(dāng)熱水袋原來的溫度是151時(shí)，在額定電壓下加熱lOmin指示燈就熄滅了，求此

3

過程中水吸收的熱量和電熱水袋的發(fā)熱效率。[C*=4.2X10J/(kg.'C)]o

33.如圖所示，是一種家用電熨斗的實(shí)物圖，該電熨斗金屬底板質(zhì)量0.5kg,預(yù)熱時(shí)使金屬

底板的溫度從209升高到熨衣服所需的220七，電熨斗需要正常工作100s,金屬底板的

比熱容為0.46X1()3J/(kg?t).電熨斗發(fā)熱體放出的熱量有92%被金屬底板吸收，求：

(1)預(yù)熱時(shí)金屬底板吸收的熱量是多少J?

(2)電熨斗的額定功率是多少W?

34.小明同學(xué)家里新買了一臺(tái)電熱飲水機(jī)，該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種功能，銘牌的

部分參數(shù)如下表所示。經(jīng)分析得知，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；S斷開時(shí)，

飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示。為了測(cè)定其加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷

開家中其它所有的用電器，只將飲水機(jī)接入電路中，閉合開關(guān)S,測(cè)得熱水箱中初溫為

20七的水燒開，共用了7.5min(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)，同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“1200r/kW4”

電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息。求：

(1)熱水箱中的水從20七燒開所吸收的熱量。[已知c=4.2Xl()3j/(kg?l)]

(2)飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電功率。

(3)飲水機(jī)加熱過程中的熱效率。

水箱容量1L

額定電壓220V

加熱時(shí)額定功率880W

「cmj—r―?

K,R?

I(I----------1

35.為了探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小關(guān)系”，小麗實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝

置，其中R1>R2。

(1)實(shí)驗(yàn)中R1、R2采用什么連接方法使通過它們的電流相等？。

(2)在通電時(shí)間相同時(shí)，兩玻璃管內(nèi)煤油上升較高的是(“甲”或“乙”)瓶。

由此可知，在通電時(shí)間相同，電流一定的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越。

(3)上述實(shí)驗(yàn)方法是研究物理問題的常用方法，此方法我們稱為。

36.在探究“家用電器”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明與同學(xué)一起合作，以家里的電水壺為觀

察、研究對(duì)象，記錄了如下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)。

觀察對(duì)象有關(guān)活動(dòng)和相關(guān)記錄

電水壺銘牌額定電壓：220V額定功率：800W容量：2L

電能表銘牌有關(guān)參數(shù)：220V10(40)A50Hz1200r/kW.h

電熱壺加熱時(shí)關(guān)閉家中的所有用電器，只將電水壺接入電路，觀察電能表，

的電能表表盤在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)

測(cè)量電水壺中壺中裝水量：1.5kg通電前溫度：30t通電2分鐘后溫

水的溫度度：44t

根據(jù)上表中的記錄，請(qǐng)解答下面的問題。

(1)求通電2min壺中的水吸收的熱量；

(2)求電水壺中發(fā)熱體正常工作時(shí)的電阻值；

(3)求2min內(nèi)電水壺消耗的電能和實(shí)際功率以及電水壺的效率。

37.小黃同學(xué)家里安裝了一臺(tái)太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助

加熱，銘牌如表，求：

額定電壓220V容積100L

額定功率1650W頻率50Hz

(1)太陽能熱水器貯滿了標(biāo)定容積的水后，水的質(zhì)量；

(2)這些水從201升高到50七所吸收的熱量，水的比熱容為4.2Xl()3j/(kg?1)；

(3)用電加熱時(shí)，熱水器正常工作的電流；

(4)貯滿水的熱水器，陰天里要使水溫從209升高到501，其中55%的熱量是由電來

輔助提供的，則熱水器正常工作時(shí)需加熱多長(zhǎng)時(shí)間？(不計(jì)熱量損失)

38.某導(dǎo)體的電阻是3歐姆，通過2A的電流時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？

39.下面的圖表是從某臺(tái)電熱飲水機(jī)說明書上收集到的信息。經(jīng)分析得知，當(dāng)開關(guān)S閉合

時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，S斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。為了測(cè)量它加熱時(shí)的實(shí)際

功率，小明斷開其它所有用電器，只將該飲水機(jī)接入家庭電路中，閉合開關(guān)S,測(cè)得熱

水箱中的水從209升高到1009，所用時(shí)間為7.5min,同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“1200r/kW

?h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120轉(zhuǎn)(r)o根據(jù)以上信息，求：

熱水箱容量1L

額定電壓220V

加熱時(shí)額定功率880W

(1)電阻Ri的阻值(不考慮溫度對(duì)阻值的影響)；

(2)飲水機(jī)熱水箱中的水從20七升高到1009時(shí)所吸收的熱量［c水=4.2義10r/(kg

?℃)］；

(3)飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際功率；

(4)飲水機(jī)此加熱過程中的熱效率。

一

R:R:

?-II—i-lI-.I

I-----ouo------

40.如圖是小宇家新買的一臺(tái)快速電水壺，這臺(tái)電水壺的銘牌如下表。為了測(cè)量該電水壺

燒水時(shí)的實(shí)際功率，小宇用所學(xué)知識(shí)和爸爸合作進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)掉家里所有用電器，

將該電水壺裝滿水，接入家庭電路中，測(cè)得壺中水從25七上升到350c所用的時(shí)間是50s,

同時(shí)觀察到家中“220V10A(40A)3200imp/(kwh)”的電子式電能表耗電指示燈閃

爍了80imp.請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息解答下列問題。(C*=4.2X103J/(kg?X：))

(1)電水壺中水的質(zhì)量；

(2)電水壺?zé)畷r(shí)的實(shí)際功率;

(3)電水壺加熱的效率。

電源底座

Ji')-

*****

產(chǎn)品型號(hào)：SWF18A5T—200

最大容積：1.8L額定功率：2000W

額定頻率：50Hz額定電壓：220V?

參考答案

選擇題（共6小題）

1.解：電爐絲與輸電線是串聯(lián)關(guān)系，通過它們的電流相等，但是電爐絲的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)

線的電阻；根據(jù)焦耳定律：Q=fRt可知，電爐絲產(chǎn)生的熱量多；

故ACD錯(cuò)誤；B正確；

故選：Bo

2.解：根據(jù)焦耳定律公式Q=「Rt知：

22

在相同的時(shí)間內(nèi)電：Q2=IiRit：―東2t=2?X5：1X4=5：1。

故選：Do

2

3.解：由0=1=得,Qi=I「Rft,Q2=I2Rt

則包=處=①=尤義工=2。

92.R2t1匆23229

故選：Co

4.解：由于兩電阻絲串聯(lián)，流過它們的電流I相等，通電時(shí)間t相等，

由題意知：R甲＜R乙，由U=IR知：UfVU乙；由Q=『Rt知：Q甲＜Q乙；

故選：Ao

5.解：電飯鍋是純電阻用電器，正常工作時(shí)的功率P=450W,

則電飯鍋正常工作Imin產(chǎn)生的熱量：

Q==Pt=450WX60s=27000J。

故選：Co

6.解：因?yàn)槊河偷谋葻崛荼人谋葻崛菪?，相同質(zhì)量的煤油和水比較，吸收相同的熱量，

煤油溫度升高的多，用煤油做實(shí)驗(yàn)效果更明顯，便于觀察；

故選：B?

二.填空題（共5小題）

7.解：開關(guān)接1時(shí)，電阻Rz被短路，電路中只有R1=88Q；開關(guān)接2時(shí)，電阻R?和R】；

串聯(lián)接入電路中，電路的總電阻為R=RI+R2=88Q+2112Q=2200Q；

在電壓不變的情況下，根據(jù)公式P=Ul?可知，開關(guān)接2時(shí)功率小，為保溫檔；

R

保溫10min產(chǎn)生的熱量為:

Q=W=jlit=122°V)600s=13200J。

R22000

故答案為：2；13200?

8.解：Q=Ilit=.-220--X100s=484J?

R1X104

故答案為：484O

9.解：由Q=「Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，由圖知，兩電阻串聯(lián)，則通過兩電阻的電流

和通電時(shí)間相等，RA>RB,電阻不同，所以是探究''電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小

的關(guān)系；

根據(jù)Q=I?Rt,電流和通電時(shí)間相同，RA>RB,所以A瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生的熱量多，煤油的溫度升

得高。

故答案為：電阻；Ao

10.解：（1）當(dāng)電Ri、R2串聯(lián)在電路中時(shí)，通過兩電阻的電流相等，

R

；.Ri、R2兩端的電壓之比:

Ui_iRi_R—g

U2IR24

（2）當(dāng)電阻Ri、R2并聯(lián)在電路中時(shí)，兩電阻兩端的電壓相等,

止t

.Q1R2_4

??-----C-----<

故答案為：3：4；4：3O

11.解：（1）因?yàn)殡妷罕頊y(cè)R2兩端電壓，所以R2兩端電壓l）2=3V,

RI兩端電壓Ui=U-U2=9V-3V=6V,

電路中的電流I=II=°L=@_=1A,

R16。

R2的電阻R2=-^-=—=3Q,

I1A

則在Imin內(nèi)電流在R2上產(chǎn)生的熱量是W=lMt=3VXlAX60s=180J。

(2)當(dāng)開關(guān)擲向2時(shí)，電壓表讀數(shù)為原來的2倍，則R2兩端電壓U'=6V,

燈泡的額定電壓UL=U-U2'=9V-6V=3V,

,

電路中的電流I'=12=山一=票=2人，

R23Q

故燈的額定功率P=UJ'=3VX2A=6WO

故答案為:180；6O

三.實(shí)驗(yàn)探究題(共4小題)

12.解：(1)該實(shí)驗(yàn)是通過觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化，來比較電流通過電阻絲產(chǎn)

生熱量的多少，應(yīng)用了物理學(xué)中轉(zhuǎn)換的物理方法；

(2)在甲圖實(shí)驗(yàn)中，兩電阻串聯(lián)，通過的電流相同，通電時(shí)間相同；

發(fā)現(xiàn)B玻璃管內(nèi)液面上升較高，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，則10。的電阻絲產(chǎn)生的熱量多，而10Q

>50.這表明：在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越

多；

(3)圖乙中，右容器內(nèi)一個(gè)電阻絲與容器外的一個(gè)電阻絲并聯(lián)后再與左容器內(nèi)一個(gè)電阻

絲串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過右容器內(nèi)電阻絲的電流小于左容器內(nèi)電

阻絲的電流，而兩電阻絲大小和通電時(shí)間相同，根據(jù)控制變量法，乙圖的裝置是用來研

究電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；

小明同學(xué)后面將乙實(shí)驗(yàn)裝置中右側(cè)在容器外的5C電阻絲裝入容器，根據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)

律，右容器內(nèi)兩電阻絲的電阻(等效于一個(gè)電阻)小于左容器內(nèi)電阻絲的電阻大小，根

據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等，通電時(shí)間也相同，根據(jù)Q=『Rt知A側(cè)容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生

的熱量多，故空氣溫度相同后重新通電一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)A側(cè)容器內(nèi)空氣吸收熱量多。

故答案為：(1)液面高度；轉(zhuǎn)換的；(2)電阻；(3)電流大??；Ao

13.解：(1)圖甲中，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來的，用

到了轉(zhuǎn)換法；

兩根電阻絲采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制電流和通電時(shí)間相同；

(2)探究?jī)呻娮杞z通過電流后產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量和初溫要相同；

圖甲中，通過兩電阻絲的電流相同，A的電阻要大于B的電阻，由焦耳定律可知，A瓶中

產(chǎn)生的熱量多，所以A瓶中煤油的溫度升高得快；

(3)煤油的比熱容比水小，在質(zhì)量相同，吸熱相同時(shí)，其溫度變化更快，所以為了在較

短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)；

（4）裝置乙中兩個(gè)5Q的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Q的電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特

點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右=1左；兩個(gè)5a的電阻

并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=L+L,兩電阻的阻值相等，則支路中的電流相

等，L=L,所以右邊容器中通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，由Q=「Rt可知，

左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，所以得出結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大,

電流產(chǎn)生的熱量越多；

（5）由前面解答可知，本實(shí)驗(yàn)中的探究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

故答案為：（1）溫度計(jì)示數(shù)的變化；電流；（2）質(zhì)量；A；（3）小；（4）當(dāng)電阻和通電時(shí)

間相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；（5）控制變量法；轉(zhuǎn)換法。

14.解：（1）在實(shí)驗(yàn)中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現(xiàn)的。因此盒內(nèi)封

閉一定量的空氣的優(yōu)點(diǎn)空氣受熱容易膨脹，便于實(shí)驗(yàn)觀察；在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生

的熱量多少是通過觀察U型管內(nèi)左右兩側(cè)液面高度大小來體現(xiàn)的，這種方法叫“轉(zhuǎn)換法

（2）由圖甲可知，兩個(gè)盒中的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，而兩

電阻絲的阻值不同，研究的是：當(dāng)通過的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)

體電阻大小的關(guān)系；

由圖乙可知，兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)在電路中，通電時(shí)間和電阻相同，當(dāng)給其中一個(gè)并聯(lián)

一個(gè)電阻時(shí)，盒內(nèi)電阻的電流改變，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系。

（3）因?yàn)椴⒙?lián)電路中的電阻比任何一個(gè)電阻都小，當(dāng)乙圖中右側(cè)盒外連接的5。電阻后,

右側(cè)盒內(nèi)5c的電阻分壓較小，由此可知，右側(cè)盒內(nèi)電阻的電流減小，因此，圖乙中右

側(cè)盒外連接的5c電阻，其作用是改變右側(cè)盒內(nèi)電阻的電流；把電阻接在盒子外側(cè)，是

為了控制好變量，不改變右側(cè)盒內(nèi)電阻，便于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)

系。

（4）通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映電阻絲放出熱量的多少，運(yùn)用的是轉(zhuǎn)換法。

故答案為：（1）兩個(gè)U形管中液面的高度差；（2）電阻；電流；（3）使電阻c、d中的電

流不相等；（4）轉(zhuǎn)換。

15.解：（1）兩電阻絲串聯(lián)連接的目的是：控制兩根電阻絲的電流和通電時(shí)間相等；

（2）用電壓表分別測(cè)出RA與RB兩端電壓的大小，發(fā)現(xiàn)“VUB,因?yàn)殡妷号c電阻成正比,

則RA<RB；

（3）實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少；

根據(jù)Q=cm^t可知，在液體的質(zhì)量和吸收的熱量相同的情況下，液體的比熱越小，溫度

升高的越快，所以選用比熱容較小的煤油來做實(shí)驗(yàn)；

（4）根據(jù)焦耳定律可知，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱

量越多；

（5）要比較水和煤油的比熱容，則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量（加熱時(shí)間）

相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關(guān)系，故用相同質(zhì)量的水代替煤油；把電熱

絲RA換成與RB阻值相同的電阻絲，電阻相等，在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同，所以水和

煤油吸收的熱量相同；

因?yàn)镼；?=Q煤油，所以c水m（tt0）=c煤油m（t煤油-to）,所以煤油的比熱：

皿=）￡/皿'；因?yàn)樗兔河偷纳岢潭炔煌?，所以這樣測(cè)量煤油的比熱容會(huì)

七煤油一。

有較大的誤差。

故答案為：（1）通過的電流；（2）<；（3）溫度計(jì)示數(shù)的變化；大；（4）越大；（5）質(zhì)

量；與RB阻值相等；,*'*、）；水與煤油的散熱程度不同。

t煤油一。

四.計(jì)算題（共6小題）

16.解：（1）由P=UI可得，米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流：

1=￡?=1000^^4.55A；

U220V

（2）由乙圖可知：加熱時(shí)間3=9min=540s,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t2=2min=120s,

由P=i!L可得，加熱消耗的電能：

t

5

Wi=Pit1=1000WX540s=5.4X10J,

電動(dòng)機(jī)工作消耗的電能：

4

W2=P2t2=130WX120s=l.56X10J,

米糊機(jī)正常工作做一次米糊總共消耗的電能：

54S

W=W1+W2=5.4X10J+l.56X10J=5.556X10J；

（3）米糊吸收的熱量為：

335

Q?=cm（t-t0）=4.0X10kg/mXl.5kgX（1009-209）=4.8X10J,

電熱管的加熱效率：

n=—^-xioo%=4--i2<L05Jxioo%=89%?

W15.4X1o5j

答：(1)米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流是4.55A；

(2)米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米糊，消耗的電能是5.556義10)；

(3)米糊機(jī)在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，電熱管的加熱效率是89%。

17.解：

(1)將一壺2kg、初溫為201的水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)，

水吸收的熱量：

Q?=cm(t-to)=4.2X106/(kg?T)X2kgX(100T-20七)=6.72X105J；

(2)由n=%可得，電水壺消耗的電能：

W

5

W=Q^=6,72X1QJ=84X1O5J;

T180%

電水壺的額定功率為：

5

P=W.=8,4Xi0j=1000ff；

t14X60s

(3)根據(jù)可得，電水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻：

R

R=ui=^220V)L=48.4Q1,

P1000W

答：(1)電水壺中水吸收的熱量為6.72X10%

(2)電水壺的額定功率為1000W；

(3)電水壺正常工作時(shí)的電阻為48.4Q。

18.解：

(1)由可得，養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻：

R

2

R=uj=(220V)=484Q,)

P1000W

(2)水吸收的熱量：

Q?=cmAt=4.2X103J/(kg-9)XlkgX(859-20℃)=2.73X105J,

由n=%可得，養(yǎng)生壺消耗的電能：

W

0^2.5

ff==73X1QJ=3X1O5J;

T|91%

由P=W可得，養(yǎng)生壺工作時(shí)間：

t

W_3X105J

t=.=300s；

~P1000W

(3)在用電高峰時(shí)，養(yǎng)生壺仍然將1kg水從20t加熱到85T，且加熱效率不變，所以

養(yǎng)生壺消耗的電能不變，仍然為3Xl()5j,

則養(yǎng)生壺的實(shí)際功率:

P^=JL=3X10!l=10iff^826W1

t實(shí)363s121

養(yǎng)生壺的電阻不變，由p=止可得實(shí)際電壓：

R

U實(shí)=y/^^=’瑞^x48.4Q=20°V,

此過程共耗電3.726XlO'j,則電路的總功率:

P4%=3.726X105J=]026W,

t實(shí)363s

因?yàn)镻實(shí)+P液晶，

所以液晶電視機(jī)的實(shí)際功率：

P液晶=P總-P實(shí)=1026W-826W=200W,

由P=UI可得，通過液晶電視機(jī)的電流：

1:「液晶=200火=]屈

U實(shí)200V°

答：(1)養(yǎng)生壺的電阻是48.4Q

(2)工作時(shí)間是300s。

(3)實(shí)際電壓是200V,通過液晶電視機(jī)的電流是1A。

19.解：(1)1.2L=1.2X10-3m3,所以根據(jù)公式P=皿可得，L2L的水質(zhì)量:

V

m=pV=1.0X103kg/m3X1.2X10-3m3=l.2kg,

電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的最少功：

W=Fs=Gh=mgh=l.2kgX10N/kgX0.5m=6J；

(2)水吸收的熱量：

3

Qs=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?t)X1.2kgX(100X：-25D=3.78X10。；

(3)電熱水壺做的功W=Q=3.7831()5j,

因?yàn)閜=更，

t

5

所以電熱水壺的加熱時(shí)間t=W=￡MU4312.4s；

P1210W

答：(1)小電動(dòng)機(jī)將L2L的水從桶中提升了0.5m,電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功至少為6J

(2)為了泡綠茶要將水從251加熱到100七，則1.2Lg的水需吸收熱量是3.78X1()5J。

(3)若電熱水壺正常工作，加熱題(2)中的水需要312.4s。

20.解：(1)電熱水袋中充水的體積：丫=n=1而3=1*1073,

由p=EL可得，電熱水袋中充水的質(zhì)量：m=PV=1.0X103kg/m3X1X10-m3=1kg；

V

由Q狽ucm(t-t0)可得，袋內(nèi)水的初溫：

51、吸-8因-2-1X105J—=30C

cm4.2X103J/(kg-Dxikg

(2)電熱水袋在額定電壓下通電lOmin消耗的電能：

W=Pt=700WX10X60S=4.2X105J,

則電熱水袋的發(fā)熱效率：

n=5^_xioo%=2-1X105Jxioo%=5o%?

w4.2X105J

答：(1)袋內(nèi)水的初溫是30To

(2)電熱水袋的發(fā)熱效率是50%。

21.解：(1)電水壺所裝水的體積：

V=lL=ldm3=lX10-3ni3,

由p=_!!L可得，電水壺所裝水的質(zhì)量：

V

m=pV=1.0X103kg/m3XlX10-m3=lkg；

(2)由P=UI=U?_可得，電水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻：

R

2

R=uj=(220V)=484Q;

P1000W

(3)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是loot,則水吸收的熱量：

Q?=cm(t-to)=4.2X103J/(kg?1)XlkgX(100七-20cC)=3.36X10)；

(4)電水壺正常工作的時(shí)間：

t'=5min50s=350s,

由p=更可得，消耗的電能：

t

W=Pt'=1000WX350S=3.5X105J,

電水壺正常工作時(shí)的加熱效率：

n=^_xioo%=.^6X105J.xioo%=96%o

w3.5X105J

答：(1)此電水壺所裝水的質(zhì)量為1kg;

(2)該電水壺正常工作時(shí)電熱絲的電阻為48.4Q；

(3)水從20c燒開所吸收的熱量是3.36X106；

(4)若此電水壺正常工作時(shí)，它的加熱效率為96機(jī)

五.解答題(共19小題)

22.解：(1)保溫時(shí)通過電熱水瓶的電流為：

1==-=-3。網(wǎng)70.14A；

U220V

(2)電熱水瓶的電阻為：

1?=尤=一(220丫)—40.33C；

P21200W

(3)瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量為：

m=pV