初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第三节 电流的热效应同步练习题

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第三节 电流的热效应同步练习题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.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同一家庭电路中，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相同
B . 电风扇产生的热量最多
C . 电烙铁产生的热量最多
D . 电视机产生的热量最多
2.如图将两电阻丝R 1、R 2串联起来，若R 1> R 2 ， 将两个相同的火柴同时放在电阻丝上，则通电后先被点燃的火柴是（ ）
A . R1上的火柴
B . R2上的火柴
C . 同时点燃
D . 无法确定
3.小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断．会在搭接处烧断的原因是（ ）
A . 电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热
B . 电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热
C . 电阻丝上搭接处电流比其它处电流小，造成局部过热
D . 电阻丝上搭接处电流比其它处电流大，造成局部过热
4.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
5.气凝胶是目前世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温、绝缘性能强、坚固耐用、弹性好等特点。这种材料不适合制作（ ）
A . 电炉的电热丝
B . 乒乓球拍胶皮
C . 登山鞋底材料
D . 导线绝缘外皮
二、填空题
1.某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V， R1=200Ω ， R2=550Ω ， 则中温挡功率为 ________ W；若该电热水杯加热效率为 90% ， 则用高温挡将满杯水从 20℃加热到 98℃ ， 需要 ________ s。
2.中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎中药时的火候，某厂家生产了如图所示的一款全自动电煎药壶，简化电路如右图所示，其中S 2是一个温控开关，温度过高时自动断开。电煎药壶有“加热”和“保温”两个挡位，图中R 1＝121Ω，R 2＝1210Ω。电煎药壶在 ________ 挡位工作时，通过P点的电流更小。加热状态下，1min内电流通过R 1产生的热量为 ________ J。
3.如图甲为一款养生壶，它有加热和保温两个挡位，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R 1、R 2均是发热电阻，其中R 1=44Ω，R 2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“2”时为 ________ 挡位，当养生壶处于加热挡位正常工作3min产生的热量为 ________ J。
4.3D打印机是一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体。家用3D打印机所使用的丝材原料是PLA塑料，3D打印机喷头主要是利用电流的 ________ 效应；在没有其它用电器工作的情况下，该3D打印机工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次，则该打印机的实际功率为 ________ W。
5.电饭锅烧饭时有两种状态。一是锅内烧干前的加热状态，二是水烧干后的保温状态，图中所示是电饭锅的电路图，是R 1调节电阻，R 2是加热用的电阻丝。问：自动开关S在电饭锅加热状态时，应处于 ________ 状态（填“闭合”或“打开”）。为保证电饭锅在保温状态时，R 2上所发出的电热功率是加热状态下的一半，比较R 1与R 2的数值大小，R 2 ________ R 1（填大于或小于）。
三、实验探究题
1.电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小明连接了如图所示的实验电路，其中R 1＞R 2。
（1）实验中通过 ________ （选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块 ________ 来反映动能的大小；
（2）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越 ________ 。请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因：电炉丝与导线串联，电流大小和通电时间相同，而电炉丝 ________ 比导线大，所以发热比导线多。
2.为探究电流产生的热量与什么因素有关，小明将阻值不同的电阻丝 R 1和 R 2（ R 1< R 2）分别密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，实验电路如甲和乙所示，电源电压相同且不变。
（1） 实验中，电流产生的热量多少是通过 ________ 体现出来的，该研究方法是 ________ 。
（2） 利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与 ________ 的关系。
（3） 甲、乙两电路同时闭合开关，相同时间内气球 ________ （选填“A”、“B”、“C”或“D”）所在烧瓶内的电阻丝产生热量最多。
（4） 用图丙装置替换甲、乙两电路图中的装置，这样设计的优点是 ________ （写出一点），图丙烧瓶中的液体应选择 ________ （选填“水”或“煤油”）更好些。
四、计算题
1.去年5月22日2时4分，青海省果洛族自治州玛多县发生7.4级地震，此次地震是我国自2008年汶川地震后的最强地震。某集团公司向灾区人民捐赠一批柴油发电，该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示，现用一台该型号的柴油发给灾区一临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400m输电导线单位长度的电阻为2.5×10 -4Ω/m安置区用电器的总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时：
（1） 输电线路中的电流是多少
（2） 线路损失功率是多大?
（3） 该柴油发电机工作过程每小时消耗特制柴油18kg，特制柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少?特制柴油的热值是2.6×10 7J/kg）
2.如图是一种家用电熨斗，该电熨斗金属底板质量500g，预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃，电熨斗需要正常工作1min 40s，金属底板的比热容为0.46×10 3J/（kg•℃）．若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求预热时：
（1） 金属底板吸收的热量；
（2） 电熨斗的额定功率。
3.中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个档位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。 R1、 R2是两个阻值不变的电热丝， R1=484Ω ， R2=121Ω ， U=220V。
（1） 判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？
（2） 计算使用低温挡工作时的功率是多少？
（3） 计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？
（4） 采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为 4.0×103J/(kg⋅℃) ， 质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。
4.近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有 “快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压 U0=220V；当 S1置于a、 S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率 P1=1210W；当 S1置于a、 S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率 P2=484W；当 S1置于b、 S2置于c时，处于“保温”模式。求：
（1） R1 的阻值；
（2） 小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时 t=50min ， 求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E；
（3） 该电饭煲保温模式下的额定功率 P3。
五、综合题
1.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10 6J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．
（1） 热水器中的水吸收的热量Q 吸；[水的比热容c=4.2×10 3J/（kg•℃）]
（2） 热水器的效率η；
（3） 若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气（煤气的热值q=4.2×10 7J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
2.为反对浪费，响应光盘行动，小明为自助餐厅的餐桌设计了光盘仪.餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示.电源电压3V不变，提示器的电阻R 0恒为50Ω，传感器R 1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示.开关S闭合后，问：
（1） 根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，R 1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
（2） 在第（1）问的基础上，通电5s，电流通过R 1产生的热量是多少?
（3） 当电路中的电流达到0.03 A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，此时盘内剩余食物的质量是多少?
3.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．
（1） 根据 ________ 法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等．实验中是如何使A、B瓶中的电流相同的 ________
（2） 小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是 ________
A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小的比热容
（3） 实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ________ ，产生的热量越多．
（4） 小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．下列实验中也用到这种思想和方法的是 ________ ．
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况．
4.小明家购置了一台集加热和保温为一体的温热饮水机，其铭牌如下表所示．如图所示是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R 1是分压电阻，R 2是供加热时的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态．
（1） 在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2） 正常工作时该饮水机将最大容积的水从20℃加热到100℃，用时4min．求水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率；[C 水=4.2×10 3J/（kg•℃）]
（3） 如果要使R 2在保温状态时的功率是550W，求R 1的阻值．
型号
AED6500S
最大输出功率
60kW
输出电压
220V-300V
每米单股铜导线电阻
2.5×10-4Ω
燃料
柴油
燃料热值
3.3×107J/kg
载盘台所载物体质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
传感器R1/Ω
100
90
80
70
60
50
40
额定频率
50Hz
环境温度
10℃～38℃
加热功率
2200W
最大容积
1.5L
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃5L/h