苏科版物理九年级全册同步课时训练：15.3电热器和电流的热效应 第1课时　电热器和电流的热效应　焦耳定律（含答案）

三、电热器　电流的热效应
第1课时　电热器和电流的热效应　焦耳定律
2.[2020·南宁] 下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是 (　　)
A.电饭锅 B.电冰箱
C.电视机 D.电风扇
4.某阻值为4 Ω的定值电阻,通过它的电流为0.5 A,则通电1 min产生的热量是 (　　)
A.2 J B.30 J C.60 J D.120 J
5.[2021·宜昌] 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.通过电阻R的电流为I,在t s内产生的热量为Q,当电阻增大为原来的二倍,电流减小为原来的一半时,在相同时间内,电阻产生的热量为 (　　)
A.4Q B.2Q
C. D.
8.[2021·云南] 将规格都是“220 V　150 W”的一台电风扇、一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,下列说法正确的是 (　　)
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
11.[2020·宿迁] 如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是 (　　)
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现像更明显
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
12.[2020·青岛] 甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4,通电相同时间产生的热量之比为5∶1,则通过甲、乙的电流之比为 (　　)
A.4∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.1∶2
1.导体中有电流通过时会发　　　 　,将　　 　　能转化为　　　 　能,这种现象称为电流的　　　　效应.主要利用　　　　　　　　工作的装置称为电热器.
3.如图所示是某实验小组探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置.
(1)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过　　　　　　　　　　体现出来的,实验中应使两瓶中煤油的　　　　和初温相同.
(2)实验时,实验小组的同学首先将滑动变阻器的滑片保持在某一适当位置处,然后闭合开关进行观察.由图中的连接方式可知他们是在探究电流产生的热量与　　　　的关系,因此所选择的两段电阻丝的电阻大小应该　　　　(选填“相同”或“不同”).
(3)完成了上面的实验后,实验小组的同学向左移动滑动变阻器的滑片P,可观察到两支温度计的示数都比原来上升得　　　　(选填“快”或“慢”),说明在　　　　　　　　　相同的情况下,　　　　越大,电流通过电阻丝产生的热量就越多.
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法有　　　　　　　法和　　　　　　法.
7.电炉丝通过导线接到电路中,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.
9.如图所示是某电水壶的铭牌,该电水壶正常工作1 min产生　　　　J的热量,如果这些热量的84%被冷水吸收,能使2.0 L的水温度升高　　　　℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10.一台电动机正常工作时两端的电压为380 V,线圈的电阻为2 Ω,通过线圈的电流为10 A,则:
(1)这台电动机正常工作10 min消耗的电能为多少焦
(2)线圈中产生的热量是多少焦
(3)有多少电能转化为了机械能
(4)转化为机械能的效率是多少 (计算结果精确到0.1%)
13.共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便.已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定,转轴卡住不能转动时,线圈两端电压为48 V,电流为12 A.当电动车在水平地面上以18 km/h的速度匀速直线行驶时,线圈两端电压仍为48 V,电流为2 A,则可知电动机线圈电阻为　　　　Ω,此时电动机输出的机械功率为　　　W,电动机的效率为　　　　(计算结果精确到0.1%),电动车前进时受到的阻力为　　　N.
14.[2020·天水] 现有甲、乙两电热丝,甲标有“10 Ω　1 A”字样,乙标有“15 Ω　0.6 A”字样,把它们并联起来,通电10 s后,甲、乙两电热丝产生的总热量最多是　　　　J.
15.某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示.该电热水壶正常工作时,把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃用时7 min.已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
型号 ××
额定电压 220 V
额定功率 1000 W
频率 50 Hz
(1)水吸收的热量.
(2)电热水壶的热效率.
16.[2021·黑龙江] 如图所示,在探究电热与哪些因素有关的实验中,同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关.
(1)左侧密闭容器内电阻丝阻值为5 Ω,右侧密闭容器外部,将一个阻值为5 Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联,目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的　　　　不同,右侧容器内电阻丝的阻值应为　　　Ω,才能符合实验研究的要求.
(2)测得通过左侧容器内电阻丝的电流大小为1 A,则通过右侧密闭容器内电阻丝的电流大小为　　　　A;U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化,左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差,说明　
　 .
(3)本实验是研究电流的　　　效应,从能量转化的角度分析,是　　　能转化为　　　　能.
答案
1.A
2.C　[解析] Q=I2Rt=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J.
3.B　[解析] 由题意可知,R甲∶R乙=2∶3,I甲∶I乙=3∶1,由Q=I2Rt可得,在相同时间内产生的热量之比:==,故B正确.
4.C　[解析] 根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的一半,时间不变,则热量变为Q'=I2×2R×t=I2Rt=Q,即在相同时间内,电阻产生的热量变为原来的,故C正确.
5.C　
6.D　
7.C　
8.电阻　电流和通电时间
9.热　电　内　热　电流热效应
10.(1)温度计示数的变化　质量　(2)电阻　不同
(3)快　电阻和通电时间　电流 (4)控制变量　转换
9.9×104　9　
10.(1)电动机正常工作10 min消耗的总电能:W电=UIt=380 V×10 A×600 s=2.28×106 J.
(2)线圈10 min内产生的热量:Q=I2Rt=(10 A)2×2 Ω×600 s=1.2×105 J.
(3)转化的机械能:W机=W电-Q=2.28×106 J-1.2×105 J=2.16×106 J.
(4)转化为机械能的效率:η=×100%=×100%=94.7%.
13.4　80　83.3%　16　
14.135
15.(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J.
(2)工作时间t=7 min=420 s,
电热水壶正常工作7 min消耗的电能:W=Pt=1000 W×420 s=4.2×105 J,
则电热水壶的热效率:η=×100%=×100%=80%.
16.(1)电流　5　
(2)0.5　在电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多
(3)热　电　内