苏科版九年级下册15.3电热器电流的热效应 同步练习（含解析）

苏科版九年级下册 15.3 电热器 电流的热效应
一、单选题
1．最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（　　）
A．安培 B．欧姆
C．焦耳 D．伏特
2．电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（　　）
A．蚊子是可以导电的 B．电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时可能没有电流通过蚊子
3．铭牌上均标有“ ”的下列用电器都正常工作，在相等时间内产生热量最多的是（　　）
A．电风扇 B．日光灯 C．电视机 D．电炉
4．如图是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装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的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的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
5．如图小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形细管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电路中，则（　　）
A．通过R1和R2电流相等
B．右侧U形管中液面高度差较大
C．容器中电阻发热多的一侧U形管中液面高度差大
D．实验不能证明电流是产生热量的影响因素
6．电炉工作时，电炉丝产生的热量比导线多，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，根据焦耳定律分析可得，其主要原因是（　　）
A．通过电炉丝的电流较大
B．电炉丝的电阻较大
C．电炉丝通电的时间较长
D．导线的电阻较大
7．如图所示，将锡纸条的中间剪掉一些（如图乙所示），已知ab、bc、cd长度相等，ab段较细，将锡纸条接在电池两极，很快锡纸条开始冒烟、着火，如图甲所示。关于该实验的分析正确的是（　　）
A．ab段的电阻小于cd段的电阻
B．ab段产生的热量最少
C．用普通纸代替锡纸也能着火
D．该实验能说明短路带来的危害
8．物理实验中经常需要对物体加热，对下列各图的相关描述与实际相符的是（　　）
A．图甲，对正在熔化的海波继续加热，温度计的示数将保持不变
B．图乙，对正在沸腾的水继续加热，温度计的示数将不断升高
C．图丙，用相同的酒精灯给初温和质量都相同的水和煤油加热，水的温度升高得快一些
D．图丁，电阻丝阻值越小，电流产生的热量越多，瓶中煤油温度升高得越多
9．有A、B两个电热水壶，里面装了质量和初温都相等的水。现把两个电热水壶里的水都加热到相同的温度，电热水壶A比电热水壶B加热时间短，忽略散热，下列说法中正确的是（　　）
A．电热水壶A消耗的电能更多
B．电热水壶B里的水吸收的热量更多
C．电热水壶B消耗的电能更多
D．电热水壶A消耗电能更快
10．小明在探究某个科学问题时，把阻值恒定为R1、R2（R1=R2）的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的两种不同液体，并连接成如图所示的实验电路，实验中所用温度计完全相同。则下列说法正确的是（　　）
A．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的种类是否有关
B．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关
C．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关
D．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体中的电流是否有关
11．如图所示的家用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　）
A．数码照相机
B．电风扇
C．电饭锅
D．电视机
12．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，左右两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3。小亮用图示装置进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
B．通电后，左管的液面将会比右管的液面低
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关
13．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）。
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
14．用铜做成的A粗、B细的两段等长导线，串联接在某电路中，通电一段时间后，两者下列物理量一定相同的是（　　）
A．电压 B．电阻 C．电热 D．电流
15．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（　　）
A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的
C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路
二、填空题
16．如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风简化电路图，图中A是吹风机，B是电热丝，将插头插入家庭电路插座中，空气开关立刻跳闸，则一定是_______发生短路（填“插头处”“插座处”“电阻丝”“电动机”），排除故障后，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是_____（填“热”或“冷”）风；若电阻丝电阻48.8Ω，吹热风时，1min电热丝B放热________J。
17．甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的纤芯用铜导线，是为了减小因电流的______效应而损失的电能。
18．某导体电阻为2Ω，通过的电流为0.4A的时候，如果给这个导体通电1min，那么它产生的热量是_____J；1kW·h的电能，可以供一只额定功率是500W的电饭锅，在额定电压下使用_____h。
19．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。
20．某品牌手机配置“3.7V 4200mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用，该手机电池充满电后，储存的电能为______J；如图所示两个充电器，白色标注“输出5V 1000mA”，黑色标注“输出5V 4.5A”，其中______（选填“白色”或“黑色”）是快速充电器；细心观察的小明发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗一些，从线路安全角度来分析是为了______。
三、综合题
21．如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，其中阻值为，阻值为，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，若壶中药液的总质量为，在正常工作电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图3所示。
（1）分析电路结构可知，开关Sa接__________时，__________时，煎药壶处于保温状态；
（2）文火萃取期间煎药壶消耗的电能多少__________？
（3）高火加热过程中，煎药壶所吸收的热量是多少__________？［］
（4）高火加热过程中煎药壶的效率是多大__________？
22．请阅读短文，并回答问题：
电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗，它是利用电流热效应工作的。图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触，当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开。金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，弹性铜片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。
（1）电熨斗通电工作，温度升高，这是通过______方式改变内能的；
（2）如图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是______；
A．B．C．D．
（3）下列家用电器中，装有双金属片的是______；
A．电视机 B．电饭锅 C．洗衣机 D．微波炉
（4）熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服，调温旋钮上的升降螺丝应该______（选填“向上”或“向下”或“不”）调。
23．阅读以下材料，并回答题。
我国汽车产业由于起步晚，所以跟国际著名厂商的汽车品牌相比在燃油车方面有着不小的差距。但这些年在纯电动和混合动力汽车技术方面已经赶上国际水平，特别是国产动力电池的相关技术已走在世界前列。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
测试人员驾驶某国产品牌混合动力汽车在平直公路上匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的50%增加到70%，蓄电池组是由能量密度为，总质量为200kg的“刀片电池”组成。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值，汽车行驶时所受阻力F和车速v的关系如图所示。
(1)国家正大力发展新能源汽车产业，但人们对电动汽车的安全性质疑也一直存在，主要担心电池在极端情况下是否会发生自燃事故，为了消除用户的疑虑，实验人员对该车使用的“刀片电池”进行了模拟针刺实验，利用钢针刺穿正负极板，造成______，传统的电池由于______（填公式）会瞬间发出大量的电热，而有着特殊技术的“刀片电池”则能够保证在长时间内始终保持在安全温度；
(2)根据图象，该车在测试过程中受到了阻力为______N；
(3)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是______J；
(4)该车能源利用的效率为______。
24．图甲是某电烤箱的电路图，R1、R2两根电阻丝阻值均不变，图乙为其铭牌，其中高温档额定功率模糊不清。
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 ××W
中温挡 2420W
低温挡 484W
电源频率 50Hz
乙
（1）R1的电阻是_______Ω；
（2）该电烤箱处于低温档正常工作50s，R2产生的热量为_______J；
（3）该电烤箱高温档的额定功率为______W。在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图丙）测出了家庭电路的实际电压，他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温档下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是_______ V。
25．如图所示的装置很有创意——它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果．
（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次？
（2）求脱水时的正常工作电流
（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加热15min水温达到设定要求．
①求首次进水的质量；
②求加热过程消耗的电能；
③若加热时电能的84%转化为水的内能，求水升高的温度．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
26．（1）小聪设计了如图甲所示的电路，“测量小灯泡的额定功率”。电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为3.8V。
①闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的_______（填字母）两个接线柱接入了电路。
② 排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为____W。
③ 由图丙推知：小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2，则P1______P2（选填“大于”、“小于或“等于”）。
④ 实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针_________（选填“几乎不动”或“明显偏转”）。
（2）如图所示是研究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”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，将1、2和3、4导线分别接到相同电源两端。
①实验中通过观察U形管中____________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
②装置中的U形管________（选填“是”或“不是”）连通器。
③ _______图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。
④根据焦耳定律：Q=I2Rt可知，若通电时间相同，则___（选填“a”、“b”、 “c”或 “d”）容器中电流产生的热量较多。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．安培在电与磁的研究上做出了突出贡献，故A不符合题意，
B．欧姆发现导体中的电流跟导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即欧姆定律。故B不符合题意
C．焦耳最先发现了焦耳定律，揭示了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，故C符合题意；
D．伏特主要是发明电池，故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
A．由题意可知，蚊子碰到金属网形成闭合电路，说明蚊子是可以导电的，故A不符合题意；
B．电蚊拍电压降低，在电阻一定时，电流会变小，所以烧毁效果变差，故B不符合题意；
C．蚊子烧毁是因为电流通过时会发热，因此利用了电流的热效应，故C不符合题意；
D．烧毁时有电流通过蚊子，所以才会形成闭合电路，从而通过电流的热效应使蚊子被烧毁，故D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
铭牌上都标有“ ”，根据公式W=Pt可知，相同时间内它们消耗的电能相等，电风扇、日光灯、电视机把消耗电能的大部分转化为机械能、光能等，只有一小部分电能转化为内能，即Q＜W，而电炉把消耗的全部电能都转化为内能，即Q=W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω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
I右＝I左
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知
I右＝I1+I2
两电阻阻值相等，则支路中电流相等
I1＝I2
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；两容器中电阻丝的阻值相等，但通过它们的电流不同，这是探究电流产生的热量与电流的关系，不是探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B．不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，此时两容器中电阻丝的阻值不相等，结合前面分析可知，通过它们的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
C．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气温度的升高会导致容器中的空气体积膨胀，即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映电阻丝放出热量的多少，故C错误；
D．通电一段时间后，电阻相同，根据Q＝I2Rt可知，时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多，左边的电流大，则产生的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．R2和R3并联后与R1串联，由串并联电路电流的规律可知通过R1电流大于R2电流，故A不符合题意；
B．因为R1和R2的阻值相等，通过R1电流大于R2电流，相同时间内，R1产生的热量比R2多，左侧U形管内的液面高度差将会比右侧U形管内的液面高度差大，故B不符合题意；
C．容器内电阻产生的热量越多，密封容器中空气吸收的热量越多，一侧U形管中液面高度差越大，故C符合题意；
D．此实验中R1、R2的电阻和通电时间相同，通过R1电流大于R2电流，R1产生的热量大于R2产生的热量，可以得到电阻和通电时间相同，电流越大，产生的热量越多，能证明电流是产生热量的影响因素，故D不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
电炉工作时，导线与电炉丝串联，根据串联电路电流规律，两者的电流相同，同时工作，通电时间相同，根据焦耳定律，在通电时间和电流相同时，电流通过导体产生的热量与电阻大小成正比，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，是因为电炉丝的电阻较大，导线的电阻较小。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．D
【详解】
A．由图中可知，ab段与bc段的长度相同，而ab段的横截面积较小，故可知ab段的电阻大于bc段的电阻，故A错误；
B．因锡纸条中各处的电流相同，且通电时间相同，故由Q=I Rt可知，ab段横截面积最小，电阻最大，产生的热量最多，故B错误；
C．因普通纸不容易导电，是绝缘体，故用普通纸接在电源两极时没有电流流过，不会着火，故C错误；
D．用锡纸条将电源正负极直接相连后，此时电路中的电流过大，电流的热效应使得锡纸条温度升高，达到锡纸条的燃点后会被点燃，说明在电路中，短路会造成电路中电流过大从而容易引起火灾，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．海波是晶体，晶体熔化时吸收热量，但温度不变，故A符合题意；
B．液体沸腾时吸收热量，但温度不变，所以，对正在沸腾的水继续加热，温度计的示数不变，故B不符合题意；
C．因为煤油比水的吸热本领小，所以加热相同的时间时水和煤油吸收的热量相等，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更快，故C不符合题意；
D．图丁中两电阻丝串联，通过的电流相等，在通电时间相同时，由公式可知，电阻丝阻值越小，电流产生的热量越少，瓶中煤油温度升高得越少，故D不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
ABC．忽略散热，水吸收的热量等于电热水壶消耗的电能，水的质量和初温相同，把两个电热水壶里的水都加热到相同的温度，升高的温度相同，由Q=cmΔt可知，吸收的热量相同，所以两个电热水壶消耗的电能相同，故ABC错误；
D．由以上分析可知，两个电热水壶消耗的电能相等，电热水壶A比电热水壶B加热时间短，由可知电热水壶A的电功率较大，电热水壶A消耗电能更快，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．根据题意，两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同，两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来物质的吸热能力，故A正确；
B．探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关时，应控制液体的种类相同，故无法完成实验，故B错误；
CD．通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同，故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系，故CD错误。
故选A。
11．C
【详解】
A．数码照相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，故A不符合题意；
B．电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；
C．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故C符合题意；
D．电视机工作时主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作，故D不符合题意。
故选C。
12．D
【详解】
由题知，电阻丝的电阻R1=R2=R3。
AD．装置中R2、R3并联后再与R1串联，由串并联电路电流的规律可知通过R1的电流大于通过R2的电流，R1和R2的阻值相等，此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关，故A错误，D正确；
B．左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，电阻R1产生的热量多，则左管的液面将会比右管的液面高，故B错误；
C．R1和R2的阻值相等，通过电阻R1的电流大于R2的电流，由U=IR可知R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误。
故选D。
13．C
【详解】
左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。因为
R2=1.5R1
所以
Q2>Q1
右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。因为
R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1
则
R4>R3
所以
Q3>Q4
左图中，通过R2的电流是
所以
右图中，通过R4的电流是
所以
因为
R2=R4
且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。因为
I4>I2
所以
Q 4> Q 2
这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是
Q 3>Q 4>Q 2>Q 1
不考虑热量损失，最后根据可知，水温从高到底应该是丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
14．D
【详解】
A、B两导线的材料和长度都相同，A的横截面积大于B的横截面积，所以A的电阻小于B的电阻。两导线串联连接，所以通过的电流相等，据串联电路的分压特点有
UA:UB=RA:RB
所以
UA通电一段时间后，据Q=I2Rt知
QA故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．C
【详解】
A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法。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，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。图甲装置中，容器中的两个电阻为研究对象，根据串联和并联电路电流特点可知， 左边容器中通过电阻的电流大于右边容器中电阻的电流，而烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，所以此装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故A错误；
B．上端开口、底部连通的容器是连通器，而透明容器和U形管密封良好，所以透明容器和U形管不是连通器，故B错误；
C．乙图中，根据串联电路的电流特点可知，通过容器内两电阻丝的电流和通电时间相等，右侧U形管中液柱上升幅度更大，根据转换法可知，右侧电阻丝产生的热量多，由Q＝I2Rt可知，装置d容器内电阻大，故C正确；
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零，有可能是电路断路，也有可能是两电阻产生的热量相等，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题探究导体产生的热量与什么因素有关，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
16． 插头处 冷 59508.2J
【详解】
[1]用电器使用前开关处于断开状态，将插头插入家庭电路插座中，空气开关立刻跳闸，说明插头处发生短路。
[2]若只闭合开关S1，只有电动机工作，电阻丝没有接入电路，电吹风吹出的是冷风。
[3]家庭电路电压，电阻丝电阻，吹热风时间
根据可得，电阻丝放出热量
17．热
【详解】
电流通过导体时，由于导体有电阻会产生热量，这种现象叫电流的热效应；相同规格的铜导线和其他导线相比，铜导线的电阻较小，根据可知，铜导线产生的热量较小；输电线的纤芯用铜导线，是为了减小因电流的热效应而损失的电能。
18． 19.2 2
【详解】
[1]根据公式Q=I2Rt可知电流产生的热量为
Q=I2Rt=(0.4A)2×2Ω×60s=19.2J
[2]在额定电压下电能为W=1kW·h，可以供一只额定功率是500W的电饭锅工作时长为
19． 热效应 90 大
【详解】
[1]封口机是利用电流的热效应工作的，在电流通过时，电路中的电阻发热温度升高从而达到工作目的。
[2]10s内，封口机产生的热量
[3]封口时把塑料袋烫坏是因为封口时产生的热量太多，据知，在电压和时间相同时，电阻越大，产生的热量越少，所以应将发热电阻换成阻值更大。
20． 55944 黑色 减小产生的电热
【详解】
[1]电池充满电储存的电能
W=UIt=3.7V×4200×10 3A×1×3600s=55944J
[2]白色标注充电器的功率
P1=U1I1=5V×1000×10 3A=5W
黑色标注充电器的功率
P2=U2I2=5V×4.5A=22.5W＞P1
因为黑色充电线的功率大，根据W=Pt可得，相同时间，黑色充电线获得的电能多，所以黑色的充电速度快，是快速充电器。
[3]充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，电阻工作过程中会产生热量；因为电阻的大小与材料、横截面积、长度有关；长度越长，电阻越大，横截面积越大，电阻越小，所以充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，电阻小的充电线可以使充电过程中产生的热量少一些。
21． 1 断开 145200J 3.36×105J 72.7%
【详解】
（1）[1][2]当开关Sa打至1，开关Sb断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，煎药壶处于保温状态。当开关Sa打至2，开关Sb闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，煎药壶处于高火加热阶段；当开关Sa打至2，开关Sb断开时，电路为R2的简单电路，煎药壶处于文火萃取阶段。
（2）[3]由图3知，文火萃取阶段的时间为
t=36min-14min=22min=1320s
文火萃取期间煎药壶消耗的电能为
（3）[4]由图3可知，高火加热过程中，药液的温度从18℃升高到98℃，则1kg药液所吸收的热量
Q吸=cm(t′-t0)=4.2×103J/kg ℃×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J
（4）[5]由图3可知，高火加热的时间为
t″=14min=14×60s=840s
由可得，煎药壶消耗的电能
煎药壶的热效率
答：（1）1；断开；
（2）文火萃取期间煎药壶消耗的电能为145200J；
（3）高火加热过程中，煎药壶所吸收的热量是3.36×105J；
（4）高火加热过程中煎药壶的效率是72.7%。
22． 做功 C B 向下
【详解】
（1）[1]通电的电熨斗中电热丝发热，是电流做功产生的热，故电熨斗通电工作，温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。
（2）[2]由题意知，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触，当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开。金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。由此判断，双金属片中上层为铜片，下层为铁片，故选C。
（3）[3]在所给家用电器中，只有电饭锅需要调节温度，所以应装有双金属片，故选B。
（4）[4]由于棉织品比化纤衣物耐高温，故应使温度升高，调温旋钮上的升降螺丝应向下调，这样在弹性铜片的作用下，两触点不容易分开，则最终可达到的温度会升高。
23． 短路 2000 68%
(1)电源短路是电流从正极流向负极的过程中，不经过任何用电器，电热公式为；
(2)由题可知测试时的车速，根据图象，找到车速对应的阻力；
(3)汽车匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件求出汽车的牵引力，由速度公式的变形式求出汽车行驶的距离，根据公式求出牵引力做的功；
(4)燃油的质量和热值已知，根据可求出燃油放出的能量，已知蓄电池组储存的能量由最大值的50%增加到70%，可求转化成的电能，这样有效利用的能量为牵引力做的功和转化成的电能之和，最后根据效率公式求出内燃机的效率。
【详解】
(1)[1][2]用钢针刺穿正负极板时，钢针直接连接正负极，造成短路；短路时，电流很大，由电热公式可知，在电阻和通电时间一定时，电流大，产生的热量多。
(2)[3]由题可知，在测试时车速为50km/h，根据图象，在车速为50km/h时，汽车受到的阻力2000N。
(3)[4]汽车做匀速运动，由平衡条件得：汽车牵引力
F=f=2000N
由得汽车在测试过程中通过的路程为
牵引力F做的功为
(4)[5]由题意可得，蓄电池储存能量的最大值为
在测试中，转化成的电能为
有效利用的能量为
内燃机消耗燃油放出的热量为
即
内燃机的效率为
答：(2)根据图象，该车在测试过程中受到了阻力为2000N；
(3)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是J；
(4)该车能源利用的效率为68%。
24． 20 19360 3025 200
【详解】
（1）[1]由图可知，闭合开关S1，开关S2接b时，只有R1接入电路，电阻较小，由可知功率较大，电烤箱处于中温挡，R1的电阻
（2）[2]开关S1断开，开关S2接b时，R1与R2串联，总电阻最大，由可知功率较小，电烤箱处于低温挡，通过该电路的电流为
此时该电路的总电阻为
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则R2的阻值为
R2=R低-R1=100Ω-20Ω=80Ω
电烤箱处于低温挡正常工作50s，R2产生的热量为
Q=I低2R2t=(2.2A)2×80Ω×50s=19360J
（3）[3]闭合开关S1，开关S2接a时，R1与R2并联，总电阻最小，由可知功率较大，电烤箱处于高温挡，此时 R1的电功率为2420W，R2的电功率为
电烤箱处于高温挡时的额定功率为
P高=P中+P2=2420W+605W=3025W
[4]指示灯闪烁90次消耗的电能为
电烤箱处于高温挡时的实际功率
R1与R2并联，并联电路总电阻的倒数等于各并联支路电阻的倒数之和，则并联电路的总电阻
该电路的实际电压
25．（1）10；（2）1.5A；（3）①15；②1.8×106；③24．
（1）已知冲一次马桶用水量和一次洗衣服用水的总量，根据总用水量与冲一次用水量的比值即可求出次数；
（2）已知洗衣机的脱水功率和额定电压，根据即可求出脱水时的正常工作电流；
（3）①已知首次进水的体积，根据即可求出首次进水的质量；
②已知加热时的功率和加热时间，根据即可求出加热过程消耗的电能；
③先求出水吸收的热量，然后根据即可求出水升高的温度．
【详解】
已知：，， ，求：
解：（1）；
（2）；
（3）①；
②；
③由得，解之得△t=24℃；
答：（1）可供马桶冲10次；
（2）脱水时的正常工作电流为1.5A；
（3）①首次进水的质量为15kg；②加热过程消耗的电能为1.8×106；③水升高的温度为24℃．
【点睛】
本题综合考查密度公式的应用、热量计算公式的应用以及电功的计算公式的应用情况．
26． CD 1.14 小于 几乎不动 液面高度 不是 乙 c
【详解】
(1)①[1]移动滑片，电表示数不发生变化，说明变阻器用AB或者CD接线柱接入电路，不能改变电流、电压。因为电压表测量的是灯两端电压，示数保持6V不变，等于电源电压，说明变阻器没有分担电压，其连入电路的电阻为0，则其是用CD接线柱接入电路。
②[2]读图像可知中，灯在3.8V电压下工作时，通过的电流为0.3A，则其额定功率为
③[3]读图像可知：当小灯的电流为其额定电流的一半，即为0.15A时，其两端电压为1V；当其两端电压为其额定电压一半时，即其两端电压为1.9V时，通过它的电流在0.2A左右。根据可得
④[4]当L断路时，电压表通过导体与电源相连，其示数几乎等于电源电压，且不发生明显变化，其指针是几乎不动的。
(2)①[1]这个实验中，对于电热的观测采取了转换法：电热越多，密封容器中空气的温度升得越高，热胀冷缩，其体积越大，从而压迫与其相连的U形管里的液体，形成更大的液面高度差。
②[2]连通器的特征是底部相连的两个容器都是开口的，但在这个装置中，与密封容器相连的U形管的一端是密闭的，所以，U形管不是连通器。
③[3]根据控制变量法可以知道，要研究电热与电流的关系，应该是两个容器中的电热丝电阻相等，通过的电流不等。可以发现乙装置是研究电热与电流的关系的。
④[4]先从甲乙开始分析，甲装置中串联的两个电热丝的总电阻为15Ω；乙装置中，d容器内外的两个5Ω的电热丝并联，总电阻为2.5Ω，再与c容器中的电热丝串联，乙装置中的总电阻为7.5Ω。相同的电源提供的电压是相等的，因此，乙装置中的总电流是甲装置中总电流的2倍。
知道了电流和电阻的关系，结合Q=I2Rt，可以知道，a、b、c三个容器中，c容器中的电热大；d容器中的电流为c容器中的一半，则d容器中的电热小于c容器中的电热，故c容器中的电热最多。
答案第1页，共2页
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