初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十三章 电功和电功率第三节 电流的热效应精练

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十三章 电功和电功率第三节 电流的热效应精练，共11页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.把两完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q 1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q 2 ， 则（ ）
A . Q1：Q2=1：4
B . Q1：Q2=4：1
C . Q1：Q2=1：2
D . Q1：Q2=2：1
2.一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时电流做功相同，电能转化为内能（ ）
A . 一样多
B . 电风扇较多
C . 电熨斗较多
D . 无法比较
3.甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应（ ）
A . 甲通电时间是乙的4倍
B . 乙通电时间是甲的4倍
C . 甲、乙通电时间一样长
D . 不知道额定电压无法比较
4.如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
A . 甲、乙两次实验都应用了理想实验法
B . 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C . 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D . 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
5.利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（ ）
A . 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B . 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍
C . 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙
D . 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻D的电流，使通过电阻A、D的电流不同
6.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A . 电烙铁 B . 电视机 C . 电风扇 D . 一样多
7.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A . 电风扇 B . 洗衣机 C . 电热水壶 D . 电视机
二、多选题
1.一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内：（ ）
A . 电炉和电动机产生的热量相等
B . 电炉产生的热量大于电动机产生的热量
C . 电炉和电动机消耗的电能相等
D . 电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能
2.如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A . 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B . 右侧电阻丝的阻值比左侧大
C . 通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D . 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
3.疫情封控期间，保温箱有效地解决了隔离餐送餐过程中容易失温的问题。某品牌保温箱内加热电路如图所示，电源电压恒定，S 2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R 1的中点。这个保温箱的低温档为12W，则（ ）

A . 开关S2接a时保温箱的电功率最大
B . 该保温箱利用了电流的热效应的原理
C . 保温箱中温挡和高温挡功率分别为16W和24W
D . 若选择低温挡加热，送餐2小时，保温箱消耗的电能为24J
4.下面的说法中正确的是（ ）
A . “220V 40W”的电烙铁，正常工作25h，耗电1kW
B . “36V 60W”的灯泡，只有接在36V的电压下，灯泡才能正常发光
C . 两盏“220V 25W”的电灯工作10h，耗电0.5kW•h
D . “220V 1000W”的电炉正常工作5h，耗电5度
5.要使电热器在单位时间内供热减少一半，以下方法中正确的是（ ）
A . 电压不变，电阻增大到原来的2倍
B . 电阻丝不变，把通过它的电流减少一半
C . 保持电压不变，把电阻丝的电阻减小一半
D . 把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半
6.如图甲是灯泡L和电阻R的 I−U图像。将灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中，只闭合开关 S1时，灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（ ）
A . 只闭合开关 S1时，灯泡L的电阻为4Ω
B . 再闭合开关 S2后，电流表的示数增大0. 4A
C . 再闭合开关 S2后，电路的总功率为1. 4W
D . 再闭合开关 S2后，在 1min内电阻R产生的热量为240J
三、填空题
1.用一只标有“220V，880W”的电热壶烧水，忽略温度对电阻的影响以及热量的损失，该热水壶电阻丝的阻值为 ________ Ω，把它接入220V的电源上时，在10min内可将一壶水烧开，此时水吸收的热量为 ________ J，若把它接入110V的电源上，烧开同样一壶水所用的时间为 ________ min。
2.新国家标准要求额定电流16A的延长线插座，导线的最小标准横截面积由原来的1mm 2提升到1.5mm2，增大导线横截面积的目的是减小 ________ （填“电流”、“电压”或“电阻”），在相同时间内，电流通过导线产生的热量更少，消除安全隐患。电冰箱的插头应插入三孔插座，如图甲、乙所示，图 ________ 中试电笔的氖管会发光（选填“甲”或“乙”）。

3.充电发热鞋是一种改进后的鞋，它是通过新技术改进传统产品的一种新发明，如图甲所示的充电发热鞋，它是利用电流的热效应来工作的.妙妙查看了说明书发现：该发热鞋由8 V电源供电，发热部分由R 1和R 2组成，电阻 R1=6Ω,R2=2Ω,有高温、低温两挡，其简化电路图如图乙所示.当只闭合开关S 1 时，为 ________ (选填“高温”或“低温”)挡；在高温挡工作 2 min 产生的热量为 ________ J.
4.如图甲是某品牌的一款挂烫机，其简化电路如图乙，电源电压为220V， R1、 R2是电热丝， R1=55Ω ， R2=110Ω。开关S旋到不同的位置，分别接触两个不同的触点，使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关S接触 ________ 两个触点时，挂烫机处于慢热挡；若挂烫机在速热挡工作1min，电热丝产生的热量为 ________ J。
5.如图，将包装口香糖的纸剪成中间较窄的细条，然后将锡箔细条的两端连接电池正负极，很快发现细条中较窄处 ab段开始冒烟起火，这是因为细条将电池短路。若 ab段长度等于 bc段长度，则 ab段电阻 ________ bc段电阻，此时 ab段电流 ________ bc段电流（以上两空选填“大于”“等于”或“小于”）。
6.在新型冠状病毒疫情防控期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它不完整的工作原理图，原理图中有定值电阻R 0和红外线热敏电阻R，红外线热敏电阻R的阻值随人体温度升高而减小。虚线框中的R 0和R应该是 ________ （选填“并联”或“串联”）连接的，测温枪的示数是由电压表示数转换出来的，温度越高其示数越大，由此分析出电压表应该与 ________ （选填“R 0”或“R”）并联，被测人体的温度越高，一定时间内R 0产生的热量就 ________ 。
7.某台电动机两端电压为6V时，通过的电流为1A，其阻值为0.5Ω的线圈在5min内产生的热量是 ________ J；我们把这种电流通过导体产生热量的现象称为电流的 ________
8.科技引领生活。华为与库卡公司联合推出5G机器人项目，如图是一主一副两机器人用鼓棒敲击吊钹（一种经敲击发声的乐器），使吊钹 ________ 而发出声音。我国青年科学家曹原经过研究发现，特殊条件下可使石墨烯电阻大大减小。如果用该材料输送电能，在其他条件相同的情况下，就可以降低由于电阻引起的电能损耗，这是根据 ________ 定律得知的。
9.小张家买了一台电烤炉，他查看说明书后得知：电烤炉有“低温”和“高温”两个档位，如图所示为电烤炉的简化电路图，电路中 R1、 R2均为电热丝， R1=22Ω ， R2=88Ω。忽略温度对电热丝电阻的影响。开关 S1、 S2都闭合时，电烤炉处于 ________ 档，此档位下通电1min，电流通过电阻产生的热量为 ________ J。

四、实验探究题
1.小明和小芳用如图所示装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验。
（1） 小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持他猜想的现象是 ____。
A . 接线板上接入的用电器越多，接线板的导线越容易发热
B . 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却几乎不热
（2） 如图实验装置通过比较 U 形管内 ________ 可以比较容器内电流产生热量的多少，这种研究方法称为 ________ 法。
（3） 小芳用乙装置可探究电流产生的热量与 ________ 的关系。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在 ________ (填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。如果乙装置中 R 3发生了断路，则与断路前相比较，通电相同时间，右侧 U 形管中液面的高度差将 ________ (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
（4） 通过实验可知，超导材料 ________ (填“能”或“不能”)作为电饭锅的发热部件。
2.小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”，电源电压为6V，电阻丝R 1=40Ω，R 2=20Ω，甲、乙两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 ________ （选填“甲”或“乙”）气球先鼓起来。通电1min，电阻丝R 2产生的热量为 ________ J。
五、计算题
1.（二）考向2 实际应用类
某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图.小灯泡L的规格是“12 V6 W”.电源电压为12 V，R 为加热电阻，阻值大小为6Ω，求：
（1） 请帮助君君同学算出只闭合 S 2 通过 R 的电流；
（2） 请帮助辉辉同学算出只闭合 S 1 灯泡 L的电阻；
（3） 阳阳同学闭合S 1、S 2后，通电10 min，求 R 产生的热量和电路消耗的总电能.
2.小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R 0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1） 定值电阻R 0的阻值为多少Ω；
（2） 用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3） 在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？
3.小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R 1＝20Ω、R 2＝30Ω，请计算：
（1） S 2闭合，S 1、S 3断开时，电路中的电流；
（2） S 3断开，S 1、S 2闭合时，通电5min电路消耗的电能；
（3） 该电路的最大功率和最小功率之比。
六、综合题
1.电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤．某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点，用电压为3V的电源U、阻值为10Ω的电阻R、理想电压表及其它元件制作了如图所示的简易电子秤．其中轻质托盘和弹簧的质量不计，当托盘中所称质量变化时，与电阻R相连的滑片P平行地上下无摩擦滑动，电压表示数与被测物体的质量成正比．当电子秤处于待称状态时滑片P停在最上端a点，电压表示数为0，当被测物体最大称量m=30kg时，滑片P刚好处于最下端b点．问：

（1） 当电子秤处于待称状态时，电路中的电流强度为多少？此状态下通电1min在电阻R上产生的热量为多少？
（2） 当电压表示数为U′=1.2V时，被称量物体的质量m′为多少？
2.小晴同学利用暑假对家里用电器进行了研究，如图甲是具有煮饭、保温两挡的电饭煲。小晴同学发现家里的电饭煲工作原理图有缺失，如图乙所示，她研究发现自家的这款电饭煲有两个发热电阻 R1、 R2且阻值相等，当开关S接触点1时为保温挡，开关S接触点2时为煮饭挡。请你帮助小晴回答以下问题：
（1） 下面关于电饭煲说法错误的是______。
A . 电饭煲的发热电阻是用导体材料制作的
B . 电饭煲正常工作时它的煮饭挡是指功率小的挡
C . 电饭煲工作时运用了电流的热效应来工作
（2） 请你帮小晴在图乙虚线框内填入符合题意的定值电阻 R2和导线，使电路图完整（请标出电阻 R2）。
（3） 小晴想测出 R1的阻值，她做了以下操作：只使用该电饭煲正常煮饭，用了18min把0.5kg米饭好，电能表的脉冲指示灯刚好闪烁了1080次，电能表的规格如图丙所示。请你帮她计算出 R1= ________ Ω；
（4） 小晴继续对此电饭煲的设计和使用说明进行探究，她提出了下列猜想，你认为合理的是______。
A . 观察到加热元件安装在电饭煲底部，可能是为了增强加热效果
B . 使用电饭煲工作时，煮饭消耗的电能一定比保温消耗的电能多
C . 说明书中“接入电压要与电饭煲额定电压相符合”是多余的
3.一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R 1=44Ω，R 2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压， 求：
（1）当开关S置于 ________ （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？ ________
（2）保温状态下电路中的电流是多大？ ________
（3）保温状态下电路5分钟产生的热量是多少？ ________

4.小明对家里的一款电热水器进行探究，其中一些参数如下表所示。
（1） 电热水器正常工作，将水加热到适当温度，导线却不怎么发热，原因可能是______；
A . 导线的绝热皮隔热
B . 电流通过导线不产生热量
C . 导线的电阻比电热丝阻值小
D . 通过导线的电流小于通过电热丝的电流
（2） 当电热器功率为2000W时，若要求将40L、初温30℃的水加热到70℃需要的时间，除了需要水的相关物理量外，还需要的物理量是该热水器的 ________ ；
（3） 如图为该电加热器的简化电路图， R1、 R2、 R3是阻值不变的电热丝，a、b、c、d为金属触点，S为旋钮开关，转动旋钮可以将相邻两个触点连通。转动旋钮使S与 ________ 两个触点接通时电热器为2000W的挡位；（选填“ ab”、“ bc”或“ cd”）
（4） 小明认真阅读了使用说明书，对其中一些重要事项作了分析，其中分析不合理的是______。
A . “不能用湿手去拔电热水器插头”，因为湿手容易引起触电事故
B . “电热水器不能与多个大功率用电器同时使用”，是为防止电路中电流过大
C . “接入电压要与本机额定电压相符合”，因为热水器只有在额定电压时才能工作
D . “使用时插头要充分插入插座”，插头外露可能会使人触电，不安全
额定功率/W
1500
2000
2500
额定电压/V
220
额定频率/Hz
50
加热温度范围/℃
5~70
最大容量/L
50