沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应课后练习题

这是一份沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应课后练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

测试时间:30分钟
一、选择题
1.下列各种方法和措施中,不是为了防止电热危害的是( )
A.电脑主机中安有电风扇
B.炎热夏天,连续长时间工作的电视机要停用一会儿
C.天气潮湿时,长期不用的电器隔一段时间要通一次电
D.电视机的后盖上有许多散热孔
2.如图所示,R1、R2为两根发热电阻丝,且R1A.甲 B.乙 C.同时燃烧 D.无法判断
3.下列措施中,属于利用电流热效应工作的是( )
A.电视机的后盖有很多孔
B.电熨斗通电后发热可以熨平衣物
C.与空调相连的导线很粗
D.电脑的主机中安装微型风扇
4.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V,线圈电阻为2 Ω,线圈中电流为10 A。这台电动机正常工作1 s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则( )
A.W=3 800 J,Q=200 J
B.W=3 800 J,Q=3 800 J
C.W=72 200 J,Q=200 J
D.W=72 200 J,Q=3 800 J
5.下列电路中,已知R1、R2为加热电阻,电源电压相等,且R1A B C D
6.电阻R1=20 Ω和电阻R2=30 Ω串联在电路中,经过一段时间它们产生的热量之比为( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.4∶9
7.如图所示,甲、乙两个瓶中的电阻丝R1、R2分别为5 Ω、10 Ω,两瓶内装有初温相同的等质量的煤油,将R1、R2串联并通电一段时间,读出甲、乙中两支温度计的读数。这是探究( )
A.电热与电流的关系 B.电热与电阻的关系
C.电热与通电时间的关系 D.电热与电压的关系
二、填空题
8.电视机屏幕容易沾上灰尘,是由于带电的物体具有 轻小物体的性质;保险丝在电流过大时会熔断,因为在相同时间内,通过保险丝的电流越大,电流产生的 越多。
9.现有两电热丝,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们并联起来,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多是 J。
10.一个5 Ω的电阻,通过它的电流为2 A,在10 s内放出的热量是 J,如果通过它的电流减小为原来的12,在相同时间内所放出的热量是原来的 (设电阻值不变)。
11.两个电热器的阻值之比为4∶5,把它们串联起来接入电路,相同时间内它们产生的热量之比是 ;把它们并联起来接入电路,相同时间内产生的热量之比是 。
三、实验探究题
12.如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是 。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与 有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红 (选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
13.小丽在研究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关时,用了停表和如图所示的实验装置。其中甲、乙两个相同的烧瓶内装有质量、初温均相同的煤油,瓶塞上各插一根玻璃管,瓶内各装一个阻值不同的电阻丝R1、R2;实验时她进行了下列实验操作步骤:
①将电阻丝R1、R2串联在电路中,标出烧瓶中两根玻璃管内液面的位置,闭合开关后,记下电流表的示数I1,经过时间t0后,标出两根玻璃管内液面的位置;
②断开开关,等两根玻璃管中的液面降回到原来的位置,减小滑动变阻器连入电路中的阻值后,再闭合开关,记下电流表的示数I2,再经过时间t0后,标出两根玻璃管内液面的新位置。
请完成下列问题:
(1)根据步骤①可以探究电流通过导体产生热量的多少与 是否有关。
(2)通过比较步骤①②中 可得出电流产生热量的多少与电流大小有关。
(3)该实验中反映电流通过导体产生热量的多少,所采用的物理方法有 。
A.等效替代法和放大法
B.放大法和转换法
C.控制变量法和等效替代法
四、计算题
14.如图所示电路中,灯泡L上标有“12 V 3 W”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.45 A。通过计算回答:
(1)灯泡L的额定电流是多少安?
(2)定值电阻R的阻值是多少欧?
(3)该电路工作5 min,定值电阻R产生的热量是多少焦?
一、选择题
1.答案 C 电脑主机中安有电风扇,是为了散热而防止电热危害,A不符合题意;炎热夏天,连续长时间工作的电视机要停用一会儿,是为及时散去产生的热量,B不符合题意;天气潮湿时,长期不用的电器隔一段时间要通一次电,是为了产生电热,驱除湿气,是利用电热,C符合题意;电视机的后盖上有许多散热孔,也是为了散去产生的热量,D不符合题意。
2.答案 A 由电路图知两电阻丝R1、R2并联,由并联电路的电压特点知闭合开关S后,两电阻丝两端的电压和通电时间都相同,根据Q=U2Rt可知,在电压和通电时间一定时,电阻越小产生的热量越多。因为R1Q2,电阻丝R1的温度高,所以甲火柴先被点燃。
3.答案 B 电视机的后盖有许多散热孔,属于防止电热的危害,故A不符合题意;电熨斗工作时主要把电能转化为内能,使电熨斗发热可以熨平衣物,是根据电流的热效应工作的,故B符合题意;空调与导线是串联的,与空调相连的导线很粗,电阻很小,在通过的电流大小、通电时间一定时,由Q=I2Rt可知产生的热量较少,可以避免因产生热量过多烧坏导线绝缘皮,所以与空调相连的导线很粗是为了防止电热的危害,故C不符合题意;电脑的主机中安装微型风扇,是通过增大空气流动来散热,属于防止电热的危害,故D不符合题意。故选B。
4.答案 A 电动机正常工作1 s消耗的电能W=UIt=380 V×10 A×1 s=3 800 J,电动机正常工作1 s产生的热量Q=I2Rt=(10 A)2×2 Ω×1 s=200 J,故A正确。
5.答案 B 电阻串联相当于增加导体的长度,电阻越串越大,即总电阻大于任何一个分电阻,所以选项B中电路的总电阻最大,电阻的并联相当于增加导体的横截面积,电阻越并越小,即总电阻小于任何一个分电阻,所以A选项中电路的总电阻最小,电源电压一定,由Q=I2Rt=U2Rt可知,B选项电路总电阻最大,相同时间内整个电路产生的热量最少。故选B。
6.答案 C 因为Q1Q2=I12R1t1I22R2t2,两个电阻串联时,电流相等,通电时间相等,所以Q1Q2=R1R2=20Ω30Ω=23。
7.答案 B 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。两个不同的电阻串联时,通过两个电阻的电流、通电时间相等,故是探究电流产生的热量跟电阻的关系。
二、填空题
8.答案 吸引 热量
解析 电视机屏幕容易带上电荷,而带电体能够吸引轻小物体,因此电视机屏幕容易沾上灰尘;由Q=I2Rt可得,当保险丝的电阻一定时,在相同时间内,通过保险丝的电流越大,电流产生的热量越多,保险丝就越容易熔断。
9.答案 135
解析 由I=UR可得,两电热丝两端允许加的最大电压分别是U甲=I甲R甲=1 A×10 Ω=10 V,U乙=I乙R乙=0.6 A×15 Ω=9 V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电热丝并联时,电路中的最大电压U=U乙=9 V;两电热丝并联的总电阻R=R甲R乙R甲+R乙=10Ω×15Ω10Ω+15Ω=6 Ω,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多为Q=U2Rt=(9V)26Ω×10 s=135 J。
10.答案 200 14
解析 在10 s内放出的热量Q=I2Rt=(2 A)2×5 Ω×10 s=200 J。电流减小为原来的12,由Q=I2Rt可知,在相同时间内放出的热量变为原来的14。
11.答案 4∶5 5∶4
解析 由题知两个电热器的阻值之比为4∶5,把它们串联起来接入电路时,因串联电路中电流处处相等,所以Q1∶Q2=I2R1t∶I2R2t=R1∶R2=4∶5,把它们并联起来接入电路时,因两个电热器两端的电压相等,所以Q1'∶Q2'=U2R1t'∶U2R2t'=R2∶R1=5∶4。
三、实验探究题
12.答案 控制电流和通电时间相同 电阻 能
解析 由图可知,两电阻串联,目的是控制通过R1和R2的电流相同,同时还可以控制通电时间相同。乙瓶中温度计的示数较高,可知在电流与通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,说明通电导体产生的热量与电阻的大小有关。由题意可知,小华和小明用相同的装置做实验,即加热的电阻阻值相同;但小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,由欧姆定律可知,小华做实验时电路中的电流较大,此时小华这一组和小明实验时电阻丝阻值相等的烧瓶中的煤油升温比小明的快,说明在通电时间和电阻大小相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多,即小红可以初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
13.答案 (1)电阻大小 (2)甲(或乙)烧瓶内玻璃管两次液面高度不同 (3)B
解析 (1)步骤①中的电路为串联电路,通过电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以探究的是电流通过导体产生热量的多少与电阻大小是否有关;(2)通过比较步骤①②可知,减小滑动变阻器连入电路中的阻值后,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,则烧瓶内玻璃管的液面高度会增大,根据烧瓶内玻璃管两次液面高度不同可以得出电流产生热量的多少与电流大小有关;(3)实验中通过烧瓶内玻璃管液面高度的变化来反映电流产生热量的多少,这种方法是转换法,实验中玻璃管内液面的高度变化较明显,采用的是放大法,故选B。
四、计算题
14.答案 (1)0.25 A (2)60 Ω (3)720 J
解析 (1)根据公式P=UI得,灯泡L的额定电流IL=PLUL=3W12V=0.25 A;
(2)因R与L并联,且L正常发光,所以电源电压U=UL=UR=12 V,通过定值电阻R的电流IR=I-IL=0.45 A-0.25 A=0.2 A,根据公式I=UR得,R的阻值R=URIR=12V0.2A=60 Ω;
(3)t=5 min=300 s,定值电阻R产生的热量Q=IR2Rt=(0.2 A)2×60 Ω×300 s=720 J。