初中物理沪科版九年级第四节 科学探究：电流的热效应精练

这是一份初中物理沪科版九年级第四节 科学探究：电流的热效应精练，共5页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
发现通电导体产生热量与电流.电阻.通电时间关系的物理学家是（ ）
A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳 D.瓦特
下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）
A.洗衣机 B.电视机 C.电冰箱 D.电饭煲
电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热.由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（ ）
A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是（ ）

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。
粗细均匀的电热丝放入一壶水中，通电一段时间将水加热至沸腾.若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中，通电到将水加热至沸腾.所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定，不计一切热损失)，下列判断正确的是（ ）
A.相等 B.增加 C.减少 D.无法确定
把一个标有“10 V 3 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10 s定值电阻产生的热量是 ( )
A.60 J B.36 J C.30 J D.6 J
下列现象或装置，利用了电流热效应的是（ ）
①电视机后面的许多小孔
②电动机外壳上装散热片
③长期不用的电视机隔段时间通一次电
④白炽灯
⑤电脑机箱里装有小风扇
⑥电暖手宝
A.①②④ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②③⑥
灯泡通电后灯丝已经热得发光，而连接灯泡的导线却不怎么热，其原因是（ ）.
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比灯丝快
C.通过导线的电流小于通过灯丝的电流
D.导线的电阻远小于灯丝的电阻
在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置.甲.乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水.把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量（ ）

A.与电压的关系
B.与电阻的关系
C.与电流的关系
D.与电能的关系
二、填空题
从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω.则小风扇正常工作1min消耗的电能为_____J；电动机线圈1min产生的热量为_____J.
小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，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________气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为______J。
在如图所示的电路里，R1=2Ω，R3=6Ω，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V，那么，电阻R2= Ω，通电10s，电阻R2产生的热量为 J.
如图所示是某款电热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换.当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是 水（填“冷”、“温”或“热”），若R1=2R2，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡位时的功率为 ，它在热水挡时正常工作1min可产生的热量为 J.
一台玩具直流电流机，其两端电压为6V时，电动机正常转动，通过电动机的电流为1A，电动机线圈电阻为0.5Ω，则1min内电动机消耗的电能为 J，产生的热量为 J.
如图，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为_________A，通电1min电路中产生的热量为________J.
三、实验题
某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关,所用的实验器材有:电压为6 V的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个,与U形管相连的塑料盒一个(盒内密封着空气,盒内电阻丝的阻值为10 Ω),导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“a”或“b”)端。
(3)该实验是通过 来反映电流通过电阻丝产生热量多少的。
(4)该同学设计实验时,将三次实验的通电时间均设定为15 s,三次实验预设的电流分别为I1、I2、I3,则该同学进行第一次实验的操作是闭合开关, 。
四、计算题
如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变.当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于a端时(a、b是滑动变阻器的两个端点)，电压表的示数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为6W，电阻R2消耗的电功率为P2.当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2′.已知P2：P2′=1：9，U1：U2=7：3.求：
(1)电流表的示数I2为多少安？
(2)电源两端的电压U为多少伏？
(3)当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R2放出的热量为多少焦？
\s 0 参考答案
答案为：C
答案为：D
解析：洗衣机.电冰箱主要是把电能转化为机械能，电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故不合题意；只有电饭煲是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意.故选D.
答案为：D.
答案为：B
答案为：C
答案为：C
答案为：D
答案为：C
答案为：D
解析：电灯在使用时，灯丝和导线串联，I丝=I导线，通电时间t相同，由于Q=I2Rt，R丝＞R导线，
所以电流产生的热量：Q丝＞Q导线，从而出现灯丝热得发红，但跟灯丝连接的导线都不怎么热的现象，故D正确.故选D.
答案为：C
解析：两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系.通过实验可以得出结论：通过导体的电流越大，产生的热量越多.故选：C.
答案为：180 1.5
答案为：乙 12
答案为：4；10.
答案为：温；6000W；3.6×105.
答案为：360；30.
答案为：0.7 168
答案为：
(1)如图所示
(2)a
(3)U形管液面的高度差
(4)调节滑片,使电流表的示数为I1,断开开关,冷却适当时间,然后通电15 s,观察U形管的液面高度差,并记录
解析：
(1)滑动变阻器在连接时要串联接入电路,接线柱要“一上一下”接入电路,题图中已经连接了下接线柱,所以上接线柱连接任意一个即可。电流表接线柱要“正进负出”,因为电源电压为6 V,盒内电阻为10 Ω,所以电路中电流最大为0.6 A,因此电流表应接入0.6 A的接线柱。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值,所以滑动变阻器滑片应滑到a端。
(3)实验中,空气受热膨胀,U形管两端的液面出现高度差,电阻丝产热越多,空气膨胀越多,高度差越大,所以实验中是通过观察U形管液面的高度差来判定电阻丝产热多少的。
(4)根据该同学的实验设计,所以应在闭合开关后,调节滑片,使电流表的示数为I1,断开开关,冷却适当时间,然后通电15 s,观察U形管的液面高度差,并记录。
解：设滑动变阻器的最大阻值为R3，当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，等效电路如图甲所示；当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，
等效电路如图乙所示.
(1)由图甲得：R1===6Ω，
由图甲、乙得： ===，即=，解得：I2=3A；
(2)===解得：R3=6R2，
根据电源两端电压不变，由图甲、乙得：
I1(R1+R2+R3)=I2(R1+R2)，解得：R2=3Ω，
根据图乙得：U=I2(R1+R2)=3A×(6Ω+3Ω)=27V；
(3)当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通过R2的电流
I===A，
通电2min，电阻R2放出的热量：Q=I2R2t=×3Ω×2×60s=810J.
答：(1)电流表的示数I2为3A；
(2)电源两端的电压U为27V；
(3)电阻R2放出的热量为810J.