沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应一等奖课件ppt

16.4科学探究：电流的热效应

一、单选题

1．下列常用物理量与对应单位及符号正确的是（　　）

A．电功-（W） B．电功率-（J） C．电能-（kW·h） D．电热-（kW）

2．历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家是（　　）

A．焦耳 B．安培 C．伏特 D．欧姆

3．在如图所示的家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　）。

A．电风扇 B．电水壶

C．电熨斗 D．电暖气

4．电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　　）

A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大

B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多

C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热

D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热

5．甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（　　）

A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6

6．如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两烧瓶中盛有等质量的煤油，电热丝R1、R2的电压与电流关系如图乙，则（　　）

A．R1的阻值较大

B．通过R2的电流较大

C．通电一段时间后，R2瓶中温度计的示数变化较大

D．若用水代替煤油实验效果会更好

7．下列措施中，属于利用电流热效应的是（  ）

A．电视机的后盖有很多孔 B．电饭锅的发热板装在底部

C．与空调器相连的导线很粗 D．电脑的主机中安装微型风扇

8．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是（   ）

A．尽量减小灯丝的电阻

B．便于灯丝散热，防止灯丝熔断

C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度

D．减少灯丝在高温时的升华

9．小华利用如图所示的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（　　）

A．甲图是控制电流、通电时间相同时，探究电热与电阻的关系

B．乙图是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系

C．甲图中闭合开关后，a管中液面上升比b快

D．乙图中闭合开关后，d管中液面上升比c快

10．如图，电源电压不变，R1、R2是两个相同的电阻，当闭合开关S1，断开S2、S3，通电20min，电路产生的热量为Q；同时闭合S2、S3，断开S1，若要产生相同的热量Q，则需通电

A．5min B．10min C．20min D．40min

11．如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A 、 B 两个 U 型管中的液面相平，通电一段时间后，通过 R1、R2 的电流分别为 I1、I2，则（ ）

A．I1>I2，A 管中的液面较高

B．I1>I2，A 管中的液面较低

C．I1=I2，A 管中的液面较高

D．I1=I2，两管中的液面一样高

12．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，则

A．电压表测量的是电阻R1两端的电压

B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小

C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω

D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是56.7J

二、填空题

13．如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生______J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（填“大”或“小”）的。

14．均标有“220V 60W”的白炽灯、电风扇和电热器并联在家庭电路中，都正常工作时，相同时间内电流做功____（选填“相等”或“不相等”）；相同时间内产生热量Q电风扇____（选填“大于”、“小于”或“等于”）Q 电热器。

15．吸尘器正常工作一段时间后，机身的温度会升高，这是电流的______效应，一个“220V、440W”的吸尘器，线圈电阻是10Ω，工作1min消耗的电能是_______J，产生的热量是______J。

16．1840年英国物理学家_______最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，可用公式Q=I2Rt表示。由公式可知道，当电流和时间一定时，电流通过导体产生的热量与电阻成______（选填“正比”或“反比”）。

17．如图是探究电流通过导体产生热量跟什么因素有关的实验装置，图甲所示的装置是用来探究电流产生的热量与______________ （填“电阻”或“电流”）的关系，该装置中电阻R1、R2两端电压之比为_____ ；若通过R1的电流为0.5A，则1min内电流通过R2产生的热量为_______ J；装置乙中电阻R3、R4产生的热量之比为________ 。

18．某电饭锅内有和两根电热丝，将它们接入电路，如图所示，当接______时是保温状态，当接2时，电路 中的电流大小是______，通电电路产生的热量是______．

19．如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为______Ω，R工作1min产生的热量是______J。

20．下表是某电炒锅的铭牌，根据表中的信息回答下列问题：用电高峰时，家庭电路中的电压会下降10%，这时电炒锅的实际功率是________ W，电炒锅工作45min消耗的电能是________ kW•h（保留两位小数）．若家庭电路中只有电炒锅在烧水且正常工作，电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30℃，且如图中电能表的转盘正好转了300转，该电炒锅中水的质量为________ kg（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））．  

三、作图题

21．在探究“电流热效应与哪些因素有关”的实验中，小明要用如图所示的实验器材探究电流一定时，电流热效应与电阻的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。

（____）

22．在研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，用到图所示的实验器材．若探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，请你用笔画线代替导线在图中选择合适的 器材完成实验电路的连接．

（______）

四、实验题

23．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，实验装置的一部分如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。

(1)烧瓶中不装水而装煤油，一方面是因为水是________；另一方面是因为水的比热容较__________。（选填“大”或“小”）。

(2)开关接在干路，是为了控制_________相同。

(3)闭合开关后，通电一段时间后，会发现________（选填“A”或“B”）瓶中温度计的示数上升较快。

24．探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计A和B、阻值分别为、的电阻丝()还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为，温度计B的示数为，发现，请根据以上叙述回答下列问题：

①实验中是通过观察________来反映电流产生热量的多少.

②请指出实验过程中存在的问题：_________.

③实验改进后可得出结论：_______.

25．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计A和B，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2(R1 >R2)。小兰将它们与滑动变阻器、学生电源、开关、以及导线连接组成如图所示的电路，探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关。”

(1)此实验通过 ______ 反映电流通过导体时产生热量的多少；

(2)闭合开关S，通电一段时间后，观察到温度计A的示数比温度计B的示数 ______ （选填“大”或“小”），说明电流通过导体产生的热量跟 ______ 有关。

26．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气．

（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U型管中液面的高度差．

（2）甲装置可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，_____（填“左”或“右”）侧容器中U型管中液面的高度差大．

（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是_____________．

（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U型管中液面的高度差将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系．可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在__两个接线柱之间即可．

27．如图甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气．

（1）实验中，用_____反映密闭空气温度的变化

（2）图甲可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，_____（选填“左支“右”）侧容器中电阻产生的热量多．

（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是_____．

（4）如果乙装置中R3发生了断路，在通电时问相间的情况下，与R3未发生了断路之前相比较，左侧U型管中液面的高度差将_____（选填“变大变小”或“不变”）

（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图_____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释．

28．完成焦耳定律的实验

29．探究焦耳定律

（1）在两个相同的烧瓶中盛有等量的煤油，温度计显示煤油的温度．两瓶中分别浸泡着一段金属丝，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．

（2）按照电路图连接如图所示装置．

（3）先闭合开关，两烧瓶中的电阻丝是_______的，通过它们的电流________，通电一段时间后，发现烧瓶B中的温度计温度升高得多，这说明烧瓶B中的煤油吸收的热量________．

（4）用滑动变阻器改变电路中的电流，使电路中的电流比刚才实验时的电流大，通电时间跟上次实验一样，发现同一个烧瓶的温度升高得更_________．

（5）在第一次实验的基础上，保持滑片的位置不变，但通电时间比上一次长，观察到甲瓶中的温度比第一次的__________．在此基础上，焦耳通过大量的精确实验总结出焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟______成正比，跟导体的电阻成______比，跟通电时间成______比，其数学及达式是____________．

五、计算题

30．如图是家用电饭锅的电路图.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧开以前的加热状态，另一种是水烧开后的保温状态．是加热用的电热丝，上面标有“220V    1100W”，是电阻.问：

(1)电饭锅处于加热状态时一小时放出的热量是多少？

(2)电饭锅处于保温状态时，的功率是此时电路总功率的，在10min内产生的热量是多少？

31．如图所示的电路中，已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压为6V，求：

（1）当只闭合S2时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？

（2）当只闭合S1、S3时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？

32．在厨房里安装如图甲所示俗称“小厨宝”的电热水龙头，使用起来非常方便，旋转手柄S可处于冷水挡a、温水挡b或热水挡c，它的简要工作电路如图乙所示，虚线方框内有 “小厨宝”的两个发热电阻（未画出），温水挡的发热电阻R1=44，电源电压为220V．

（1）当S旋到b挡位时，求通电10s电流产生的热量．

（2）当S旋到c挡位时，水龙头的电功率为2 000W，求此时发热电阻的总阻值．

（3）请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接到相应的挡位和“c”点．