16.4科学探究：电流的热效应课时练习2021-2022学年沪科版物理九年级全一册（含答案）

沪科版物理九年级全册
16.4《科学探究：电流的热效应》课时练习
一、选择题
1.电阻R1=20Ω和R2=30Ω串联在电路中,经过相同时间它们产生的热量之比为( )
A.1:1 B.3:2 C.2:3 D:4:9
2.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（ ）
3.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
4.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（ ）
A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少
5.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A.5：2 B.5：4 C.2：5 D.10：1
6.如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）
A.U甲=U乙，Q甲=Q乙
B.U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C.U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
D.U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
7.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，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一样多
B.三个用电器消耗的电能一样多
C.电视机产生的热量最多
D.电风扇产生的热量最多
8.某学生想通过如图所示的电路图来进行下列四个实验（电源电压保持不变，R1为定值电阻，你认为不可行的实验是（ ）
A.验证欧姆定律
B.验证焦耳定律
C.测定电阻R1消耗的功率
D.验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和
二、填空题
9.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.
10.一个型号为HB﹣3022的电热水壶，标有“220V 1kW”字样，1kw h的电能可供其正常工作_______ h.若电热水壶装有1kg温度为 20℃的水，通电一段时间后，测得水温上升到40℃，在此过程中，水吸收的热量是_______ J.[(C水=4.2×103J/(kg ℃))
11.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。
12.额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，则电热丝正常工作时的电阻为_____Ω，工作10min产生的热量为_____J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远_____(选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故
13.小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带______电；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为________（填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40Ω，工作时的电流为5A，则通电10s电阻丝产生的热量为______J。
14.如图甲所示，电源电压恒定不变，闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示，则R1= Ω；当滑片P滑至最右端时，通电1min电流通过R1产生的热量是 J.
三、实验题
15.根据下列两个实验，回答相关问题：
(1)电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出.小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少.该实验是通过观察　 　比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为　 　能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的度度也变大了，这说明　 　.
(2)实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端.
在实验过程中，通过观察U形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是　 　.
四、计算题
16.如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω.闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA.求：
(1)电阻R1两端的电压为多少
(2)电流表A1的示数为多少
(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少.
参考答案
1.答案为：C
2.答案为：B
3.答案为：D.
4.答案为：D
5.答案为：A.
6.答案为：C
7.答案为：B
8.答案为：B
9.答案为：180 1.5
10.答案为：1；8.4×104。
11.答案为：乙 12
12.答案为：44，66 105，小于；
13.答案为：负 横截面积 1×104（或104或10000）
14.答案为：10；24.
15.答案为：(1)物体被提升的高度；机械；物体被提升的高度；当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，电流做功越多；
(2)液面高度；电阻大小；电流大小；电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多.
16.解：(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=可得，电阻R1两端的电压：U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V；
(2)通过R1的电流：I1===0.01A=10mA，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1的示数：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；
(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热：Q1=I12R1t=(0.01A)2×150Ω×5×60s=4.5J.