北师大版九下物理 第十三章 四、电流的热效应 基础
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 甲、乙两个电阻之比为 ，串联在同一电源上，闭合开关一段时间，电流通过甲电阻产生的热量为 ，则电流通过乙电阻产生的热量为
A. B. C. D.
二、填空题（共8小题；共40分）
2. 导体中有电流通过时会发热，这种现象叫做电流的 。
3. 如图所示是现在市场热销的空调扇，盛夏来临时，空调扇的盒子中装入冰块，这样房间的温度就会下降，这是利用冰块熔化时要 热。室外的气温高达 ，而冰块尚未完全熔化时，冰盒内的温度为 。（大气压为 个标准大气压）
4. 如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，若把电路接在 的电源上，工作 ，则电流通过电阻 产生的热量为 。
5. 电路是以 方式连接的。电键 控制 。
6. 如图，电压表 的示数是 ，电压表 的示数是 ，通过 的电流是 ，则电源电压为 ， 两端的电压为 ，通过 的电流 （此空填“大于”、“小于”或“等于”）．
7. 只闭合 ，小灯 、 ；只闭合 ，小灯 、 ；闭合 、 ，小灯 、 。
8. 许多物理学家在科学发展的历程中都做出了杰出的贡献，首先发现电流热效应的是英国物理学家 ，下列家用电器主要利用电流的热效应原理工作的是 。
①洗衣机②电饭锅③电风扇
9. 如图是教材中的探究实验，甲图的实验结论是 ，乙图的实验结论是 。
三、实验题（共1小题；共10分）
10. 如图是探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，闭合开关前， 、 两 形管内液面相平。
（1）实验中通过观察 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是 ；
（2）该装置是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关；
（3）让实验装置冷却到初始状态，把右边并联的两根电阻丝都放入乙容器内，接通电源比较两容器内电阻丝产生的热量的多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后 （选填“甲”或“乙”）容器中电阻丝产生的热量较多。
答案
第一部分
1. A
【解析】甲、乙两个电阻串联在同一电源上，闭合开关一段时间，通电时间相同，通过的电流也相同，电阻之比为 ，根据 可知，电阻产生的热量之比为 ，则乙电阻产生的热量为 。故选A。
第二部分
2. 热效应
3. 吸；
4. 电阻；
5. 并联；整个电路
6. ；；等于
【解析】观察电路图可知，两灯泡串联接入电路，电压表 测量的是电源电压，所以电源电压为 ； 测量的是 两端的电压，由串联电路的电源电压关系可知， 两端的电压是总电压与电压表 的示数之差，即 ；由串联电路的电流关系可知，通过 的电流等于通过 的电流，即等于 ．
7. 亮；亮；亮；不亮；亮；不亮
8. 焦耳；②
【解析】焦耳发现电流产生的热量和电流大小、通电时间、电阻大小有关，并且得出焦耳定律；
洗衣机主要是把电能转化为机械能；
电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应；
电风扇主要是把电能转化为机械能。
9. 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多；在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多
【解析】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，由 可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；
这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；
将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流 与通电时间 相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由 可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，
这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。
第三部分
10. （1） 转换法
【解析】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 形管液面高度差的变化来反映，采用的是转换法；
（2） 电阻；电流
【解析】由图可知，甲、乙两个容器内的电阻大小相同，乙中 的电阻与另一 的电阻并联后再与甲中 的电阻串联，根据串并联电路电流的特点可知，通过甲容器内电阻的电流大于通过乙容器内电阻的电流；通电时间和电阻相同，电流不同，所以探究的是导体产生的热量与电流大小是否有关；
（3） 电阻；甲
【解析】根据并联电路的电阻规律可得，乙容器中两个 电阻并联后的总电阻为 ，小于 ，即 ；两容器内总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；通电一段时间后，由于电流相同（即 ），通电时间相同、 ，根据 可知，甲容器内的电阻丝产生的热量多。
第1页（共1 页）北师大版九下物理 第十三章 四、电流的热效应 能力
一、单项选择题（共2小题；共8分）
1. 甲、乙两段电热丝串联接入电路中，它们的电阻之比是 ，则通电一段时间后它们放出的热量之比是
A. B. C. D.
2. 如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是
A.
电饭锅
B.
笔记本电脑
C.
电风扇
D.
电视机
二、填空题（共5小题；共22分）
3. 电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，是因为电炉丝的 比导线大得多，根据焦耳定律可知，在 相同时，电炉丝产生了更多的热量。
4. 上端开口， 的容器叫做连通器。在连通器中装入一种液体，当液体不流动时，各个容器中液面 。连通器在生活中有很多应用，请你举出至少两个实例 。
5. 电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流大小 ，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。
6. 如图甲、乙所示，是探究“电流产生的热量跟电阻有关”的实验装置。两个透明容器中都有一段电阻丝，密闭着等量的空气，通电之前， 型管中液面都相平，装置的两根导线分别接到电源两端，通电一段时间后 型管中的液柱高度发生变化，如图所示：
（）甲装置通过 比较电流产生热量的多少；
（）如果通过乙装置左边容器中 电阻的电流为 ，则右边容器中的空气 最多可从电阻丝吸收的热量的多少为 （忽略环境影响）。
7. 最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ；将 的电阻丝接在 的电源上， 内产生的热量为 。
三、实验题（共1小题；共14分）
8. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图甲所示的实验器材，其中 。
（1）实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系
① 请按照图乙所示的电路图将对应实物图连接完整；
② 电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ；电阻丝放出热量的多少，通过 来进行判断。
③ 闭合开关，经过一定时间，用电阻丝 加热的煤油温度升高了 ，用电阻丝 加热的煤油温度升高了 ，那么 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
① 闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的 倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝 （或 ）加热的煤油，温度升高量 （或 ） （选填“大于”“等于”或“小于”）（或 ），该实验说明电流产生的热量与电流 正比例关系。
② 你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。
四、计算题（共1小题；共13分）
9. 小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示， 为旋转型开关，通过旋转开关 ，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从 升高到 需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中 的阻值；
（3）要完成（）中的升温要求，至少需要的加热时间。
答案
第一部分
1. A
【解析】因为甲乙两电热丝串联接入电路，若依通过他们两个的电流相等，根据公式 ，所以经过相同时间他们放出的热量之比等于电阻值比为 。
2. A
【解析】电饭锅工作时电能转化为内能，电饭锅是利用电流热效应工作的，故A正确；
电脑主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，故B错误；
电风扇工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，故C错误；
电视机工作时主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，故D错误。
第二部分
3. 电阻；电流和通电时间
4. 底部连通；相平；例如船闸、锅炉水位计等
5. 相等（或相同）；多（或大）
【解析】导线和电炉丝串联，所以通过导线和电炉丝的电流相等；电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律 可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的多。
6. 形管内两端液柱高度差；
【解析】（）如图甲，两个电阻串联在电路中；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过 形管内两端液柱高度差的变化得到；
（）图乙装置中一个 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 ，由 可知，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 ，右边容器中空气吸收的热量等于电阻放出的热量，。
7. 焦耳；270
第三部分
8. （1） ①
【解析】探究电流产生的热量与电阻的关系，应该控制通过电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，因此应该让两个电阻丝串联。滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
② 电流相等；温度的升高量
【解析】串联电路中电流处处相等，两个电阻丝串联是为了控制电流相等，本实验中电流产生的热量不能用眼睛直接观察，我们通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝通电后产生热量的多少。
③ 大于
【解析】两个电阻丝串联，电流相等，通电时间相同，且 ，根据 可知，电阻大的产生的热量多，因此 。
（2） ① 大于；不是
【解析】电流变为原来的二倍，且通电时间相同，根据 可知，温度升高量 大于 ，说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
② 有能量损失
【解析】烧瓶内煤油的温度不同，与外界发生热传递时损失的能量不同，因此会有实验误差。
第四部分
9. （1）
【解析】。
（2）
【解析】当旋转开关同时接通 、 接线柱时， 被短路，，
。
（3）
【解析】当旋转开关同时接通 、 接线柱时， 、 并联在电源两端，
，，
，
。
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