苏科版九年级物理15.3电热器 电流的热效应习题（有解析）

苏科版九年级物理15.3电热器 电流的热效应习题
一、单选题
小亮学习小组在一次野炊活动中，忘了带火柴，老师将锡箔纸连接在干电池两端，利用电流的热效应将锡箔纸点燃，使他们吃到了香喷喷的饭菜。下列电器中，主要利用该原理工作的是
A. 电暖气 B. 电风扇 C. 电视机 D. 节能灯
如图所示为华为充电宝，其输出电压和输入电压都是，电池容量为，关于充电宝下列说法错误的是
A. 当给充电宝充电时，充电宝相当于用电器
B. 当充电宝充满电时，储存了的电能
C. 充电宝给手机充电时，手机发热是电流的热效应
D. 充电宝同时用两个插孔对外供电，它们是并联关系
下列家用电器中不是利用电流热效应工作的是
A. 电饭煲 B. 电热水器 C. 电熨斗 D. 电视机
如图是探究流通过导体时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，形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
B. 通电一段时间后，右侧型管内液面高度差比左侧大
C. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
D. 该实验装置是利用型管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
甲、乙两电热器的电阻之比为，通过的电流之比为，则相同时间内产生的热量之比为
A. B. C. D.
将规格都是“”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，正常工作时间相同，下列说法正确的是
A. 三个用电器消耗的电能一样多 B. 电风扇做的功最多
C. 电视机做的功最少 D. 三个用电器产生的热量一样多
两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关，则在相同的时间内，，产生的热量之比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是
A. 闭合开关，电阻两端的电压关系为
B. 通电后所在的烧瓶温度计示数更高
C. 温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少
D. 该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系
如图甲所示，标有“”的小灯泡与滑动变阻器串联接在电源电压为的电路中。闭合开关，移动滑片，得到的小灯泡的图像如图乙所示。当小灯泡正常发光时，下列说法正确的是
A. 电流表的示数为
B. 滑动变阻器接入电路的电阻为
C. 电路消耗的总功率是
D. 内电流对滑动变阻器做的功是
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接在一起，电热毯仍能使用，但不久后又在搭接处烧断。搭接处烧断的原因是
A. 搭接处电阻丝的电阻较小，造成局部过热
B. 搭接处电阻丝的电阻较大，造成局部过热
C. 搭接处的电流比其他处的电流小，造成局部过热
D. 搭接处的电流比其他处的电流大，造成局部过热
二、填空题
将阻值为和的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是______若将两电阻并联后接在的电源上，内两电阻产生的总热量为______．
小明家的电子式电能表的表盘上标有“”的字样。某天，小明将家中“”的电热水器单独接入电路中烧水，热水器正常工作，他家电能表的指示灯将闪烁______次。小明发现电热水器的电源线有些烫，产生这种现象是因为电流具有______效应。若该电源线的电阻为，则在这段时间内，电源线产生的热量为______。
某电热水壶额定电压为，额定功率为。
在使用电热水壶时，应选用______线插座，其发热体的电阻为______。
发热体通电一段时间后变得很烫，而与电热水壶连接的导线却不怎么热，主要是因为导线______，产生的热量少。
若家中仅使用电热水壶工作，标有“”的电能表指示灯闪烁次，则该电热水壶的实际功率为______，该家庭电路的实际电压为______。
三、实验探究题
探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。
于是他们利用如图器材和电源、开关、导线、电流表等进行了探究实验，其中甲、乙、丙三个相同装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气。
实验是通过比较形管中______来比较电阻丝产生的热量的多少。
要探究电热与电阻的关系，应选用______组合，并将它们______联接到电源两端进行实验，这样做采用的研究方法是______。
选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与______的关系，结论是：______。电路连接不变，假如将丙装置中瓶外的电阻丝也密封到瓶内，实验会发现______选填“乙瓶”或“丙瓶”内电阻丝产热更多。
大白、小龙、小聪组成科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插根玻璃管，瓶内各装根阻值电阻丝和。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，小龙设计以下方案：
将电阻丝和串联在电路中，标出根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数，经过一段时间后标出根玻璃管内液面的位置；
当根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数，经过相同时间后标出根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
为了顺利完成这两个猜想电阻丝甲和阻值要求是______。
本实验通过______体现电流热效应的多少。
为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是______。
大白同学，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度与电流的关系图像。根据焦耳定律可知，下图中能正确反映关系的是______。
小聪提出科学研究倡导有依据的猜想，请同学们说出生活中支持猜想二的一个实例：______。
1.【答案】
【解析】解：老师将锡箔纸连接在干电池两端，利用电流的热效应将锡箔纸点燃；
电暖器利用的是电流的热效应，电能转化为内能；电风扇工作时，电能主要转化为机械能；电视机工作，电能转化为光能、声能；节能灯工作时，电能转化为光能，故A符合题意。
故选：。
根据各用电器工作时的能量转化可做出判断。
本题考查了电能的转化，属于基础题。
2.【答案】
【解析】解：、当给充电宝充电时，充电宝消耗电能，所以此时充电宝相当于用电器，故A正确。
B、电池容量为，充电宝输入电压是，电池容量为，当充电宝充满电时，储存的电能为，故B错误。
C、充电宝给手机充电时，手机发热是电流的热效应，故C正确。
D、充电宝同时用两个插孔对外供电，两个插孔互不影响，所以这两个插孔是并联的，故D正确。
故选：。
在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能。
知道输入电压和电池容量，根据，求出电池储存的电能。
电流流过导体是要产生热量，这是电流的热效应。
用电器串联时，用电器互相影响；用电器并联时，用电器互不形象。
本题考查了电路中各元件的作用、手机的储电量、电流的热效应、并联特点等，体现了生活处处皆物理。
3.【答案】
【解析】解：、电饭煲工作时，将电能转化为内能，产生热量，利用了电流的热效应，不合题意；
B、电热水器工作时，将电能转化为内能，产生热量，利用了电流的热效应，不合题意；
C、电熨斗工作时，将电能转化为内能，产生热量，利用了电流的热效应，不合题意；
D、电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，符合题意。
故选：。
电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
主要考查电流的热效应在生活中的应用实例，以及电流的热效应与其他效应的区分，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应。体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念。
4.【答案】
【解析】解：装置中一个的电阻与两个的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即，两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A、B错误，C正确．
该实验装置是利用型管中空气的热胀冷缩来反映热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过型管液面高度差的变化来反映，故D错误．
故选C．
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想．
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大．
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律计算公式的应用，是一道基础题目。
知道两导体的电阻之比和通过的电流之比，根据焦耳定律求出相同时间内产生的热量之比。
【解答】
由题意可知，：：，：：，
由可得，在相同时间内产生的热量之比：
；
故BCD错误、A正确。
6.【答案】
【解析】解：三用电器接入家庭电路中时它们两端的电压均为，实际功率，
由的变形式可知，通电时间相同时，三用电器消耗的电能一样多，电流做功一样多，故A正确，BC错误；
因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电视机将一部分电能转化为光能，电烙铁把电能全部转化为热量，
所以，产生热量最多的是电烙铁，故D错误。
故选：。
由题意知，三种用电器的额定电压都是，额定功率都是；家庭电路电压是，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
7.【答案】
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过、的电流之比为：；根据可知，、的电阻之比为：；
通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为：。
故选：。
根据图象利用欧姆定律判定、的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。
本题考查了欧姆定律、焦耳定律公式的应用，能判定电阻的比值是解题的关键。
8.【答案】
【解析】解：
A、由图可知，电阻、、滑动变阻器串联接入电路中，通过三个电阻的电流是相同的，电阻阻值，根据可知，电阻两端的电压关系为，故A错误；
B、电流相同，通电时间相同，电阻阻值，根据可知，所在的烧瓶温度计示数更高，故B错误；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故C正确；
D、由图可知，电路中有滑动变阻器，移动滑动变阻器滑片，可以改变电路中的电流，能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故D错误。
故选：。
根据欧姆定律分析电阻两端的电压关系；
电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查串联电路的规律、电功率公式和电热公式和欧姆定律的运用，关键是确定当小灯泡的功率为时，灯的电压和通过的电流。
根据图甲，由确定当小灯泡的功率为时，灯的电压和通过的电流；
根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可求变阻器连入电路中的电阻；
根据求电路消耗的总功率；
根据，内滑动变阻器产生的热量。
【解答】
A.当小灯泡的功率为时，根据图甲可知，灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为，即电流表的示数为，故A错误；
B.根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：，
由可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
，故B错误；
C.电路消耗的总功率：，故C正确；
D.变阻器在产生的热量：，故D错误。
10.【答案】
【解析】解：将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此搭接头处容易被烧断。
故选：。
解答本题的关键就是理解接头处被烧断的原因是温度过高造成的，而温度过高是因为热量多。
此题考查电热毯搭接头容易烧断的原因，是因为电阻过大造成的。会根据焦耳定律的计算公式进行分析解决问题。
11.【答案】；
【解析】
【分析】
此题考查学生对串联电路、并联电路特点的掌握和利用焦耳定律比较导体产生热量的多少，熟记电路特点，灵活运用焦耳定律公式是解决此题的关键。
已知电阻阻值，根据焦耳定律，串联时电流相等，电阻越大产生的热量越多；
根据焦耳定律的推导公式计算出产生热量的多少。
【解答】
已知，根据焦耳定律，两个电阻串联后，通过的电流相等，相同时间内，电阻中产生热量较多；
两电阻并联，由、得，
，
，
共产生的热量。
故答案为：；。
12.【答案】 热
【解析】解：由可得白炽灯单独接入电路，正常工作消耗的电能：
；
电能表指示灯闪烁的次数：
次；
发现电热水器的电源线有些烫，产生这种现象是因为电流具有热效应。
由可得，电路中的电流，
据焦耳定律可知，在这段时间内产生的热量：
；
故答案为：；热；。
表示的是电路中每消耗的电能，电能表指示灯闪烁次；根据求出消耗的电能，并进一步求出电能表指示灯闪烁的次数；电热水器它是利用电流的热效应制成的。
根据可求得电流，据焦耳定律计算在这段时间内，电源线产生的热量。
本题考查了电能表的参数的理解与电能的计算以及焦耳定律的计算，关键明确电能表上参数的含义。
13.【答案】三 比电热线的电阻小
【解析】解：
在使用电压力锅时，为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故，应选用三孔线插座；
由可得，在加热状态下发热体的电阻：
；
电热丝与导线串联，通过它们的电流和通电时间相等，已知，根据可知，所以电热丝通电一段时间后变得很烫，而连接电热水壶的导线却不怎么热，主要是因为导线比电热线的电阻小；
内电能表指示灯闪烁了次，电热水器消耗的电能：
，
电热水器的实际功率：
，
实际电压。
故答案为：三；；比电热线的电阻小；；。
三孔插座比两孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，目的就是为了防止触电；知道电压力锅额定电压和加热功率，由求出在加热状态下发热体的电阻；
电热丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断；
表示电路中每消耗的电能，电能表指示灯闪烁次，据此可求电能表指示灯闪烁次时消耗的电能，又知道工作的时间，根据求电热水器的实际功率；由可求得实际电压。
本题考查了安全用电、电功率和电能的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。
14.【答案】液面高度差的变化 甲和乙 串 控制变量法 电流 在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多 乙
【解析】解：电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个形管中的液面高度相同，容器内气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验，实验中采用的方法是控制变量法；
选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，根据并联电路的电流关系可知，通过两个容器内电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系；通过实验可知，乙中形管中液面的高度差要大一些，这说明乙中电阻产生的热量多，故结论为：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
电路连接不变，假如将丙装置中瓶外的电阻丝也密封到瓶内，该电路为并联电路；乙中电阻为；根据并联电路的电阻关系可知，丙中的总电阻与各个电阻的关系为：，则丙中的总电阻为；
通过容器内电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，则探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以乙瓶内电阻丝产热更多。
故答案为：液面高度差的变化；甲和乙；串；控制变量法；电流；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；乙。
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
电流产生的热量的多少与电流大小、通电时间、电阻大小有关，根据控制变量法分析。
本题考查了探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关的实验，要注意控制变量法的应用。
15.【答案】电阻丝和阻值不等且差别大 玻璃管内液面上升的高度 保持前后两次电阻的大小相同 电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热
【解析】解：探究电热跟电流的大小有关时，需要控制导体的电阻、通电时间不变，改变电流的大小；探究电热跟导体的电阻大小有关时，需要控制电流相同、通电时间相同，电阻不同；所以电阻丝和阻值不能相同；实验中为了使实验现象更加明显，电阻丝和阻值差别要大一些；
根据转换法可知，实验中通过玻璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少；
猜想一是电流产生热量与电流大小有关，要验证这一猜想是否正确，需要保持电阻不变，改变电流大小，所以必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度；
根据焦耳定律可知，，常数，且，故由数学知识可知，为关于的抛物线，且开口向上，图中能正确反映关系的是；
猜想二是电流产生热量与电阻有关，并且电阻越大，电流产生热量越多；生活中我们注意到：电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热；原因是电炉丝的电阻远远大于与它串联的导线的电阻，而通过的电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，说明电流通过电炉丝产生的热量非常多；导线却不怎么热，说明电流通过导线产生的热量非常少。
故答案为：电阻丝和阻值不等且差别大；玻璃管内液面上升的高度；保持前后两次电阻的大小相同；；电炉丝热得发红，与它串联的导线不是特别热。
电阻丝产生的热量多少与电流大小、电阻大小和通电时间有关；根据控制变量法分析；
煤油吸收的热量越多，体积膨胀的越大，玻璃管中液面越高；
要研究电流产生热量与电流的关系，需要保持电阻和通电时间一定；
结合焦耳定律由数学知识分析；
由焦耳定律知，在电流和通电时间相同时，电流产生的热量与电阻成正比。
此题考查了电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关，实验过程运用的是控制变量法和转换法；同时考查了实验结论的应用，体现了物理规律与日常生活的密切联系。
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