北师大版九年级年级全一册13.4电流的热效应同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 13.4 电流的热效应
一、单选题
1．甲，乙两个电热器的电阻之比为3∶2，通电相同时间产生的热量之比为8∶3．则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．4∶3
2．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电饭锅 C．电视机 D．电风扇
3．下列主要利用电流热效应工作的用电器是（　　）
A．电冰箱 B．电视机 C．洗衣机 D．电饭锅
4．某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2
B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3
C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW h
D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω
5．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
6．在下列物理实验中，为了读数准确或现象明显采取的措施合理的是（　　）
A．在探究电流的热效应时，为了被加热液体升温明显，用煤油代替水
B．在用弹簧测力计测滑动摩擦力前，应先在竖直方向调零
C．在观察水的沸腾时，为了温度读数准确，把温度计从水中取出来读数
D．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像更明亮一些，用手电筒对着玻璃板照
7．如图所示是家用电吹风的工作原理图，圆弧形触片可置于A、B、C三处，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇工作时将机械能转化为电能
B．电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C．圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D．圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
8．将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是（　　）
A．消耗的电能和产生的热量都一样多
B．消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多
C．消耗的电能不样多，但产生的热量一样多
D．清耗的电能和产生的热量都不一样多
9．下列用电器消耗相同的电能时产生热量最多的是（ ）
A．电水壶 B．电吹风 C．电风扇 D．洗衣机
10．图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为3V
B．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5A
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
11．下列家用电器中，不属于电热器的是（　　）
A．电热毯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗
12．将规格都是“220V 200W”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，下列有关电流通过它们产生热量的说法中正确的是（　　）
A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
二、填空题
13．把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。通过小灯泡的电流是______A，定值电阻R＝______Ω，该电路工作10s，定值电阻产生的热量是______J。
14．计算机的散热电风扇两端的电压为12V，通过它的电流为2A，电风扇线圈的电阻为0.6Ω，则工作10s钟消耗的电能为________J，产生的热量是________J，效率为________。
15．如图所示的迷你小风扇，其核心部件为一个小电动机，从产品说明书得知，小风扇的规格为“6V 3W”，电动机线圈阻值为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。
16．如图所示，这是一个既能吹冷风又能吹热风的电吹风机的简化电路示意图，其中A表示电动机，B表示电热丝。将插头插入插座，若要吹出热风，应闭合开关________。当电吹风机吹冷风时，将电能主要转化为________能。
三、综合题
如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡，通过开关S进行调节R。与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用高温挡工作时，电路的总功率为1000W；用保温挡工作时，电路的总功率为440W。已知
c水=4.2×10°J/（kg·oC）。求：
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应___17___（选填“闭合”或“断开”）；
（2）电热丝R的阻值是多少？
（3）当电饭煲处于保温挡时，电路中的电流是多少？
18．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图1甲所示。和均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接人电路中，在电饭锅工作的内，电路中总电流随时间变化的图象如图1乙所示。求：
(1)为了安全起见，该电饭锅使用的插座应该是图2中的______（选填“甲”或“乙”），因为该插座可以将用电器的金属外壳与______相连。
(2)S和S1都闭合时电饭锅的功率______；
(3)电热丝的阻值______；
(4)若该电饭锅内饭的质量为。在前内电饭锅的加热效率为，则这段时间锅中的饭温度升高了______摄氏度？（）
19．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，R1=88Ω，R2=22Ω。
(1)当开关S1闭合，S2拨到a接线柱时，热水器处于______温挡（填高、中、低）；
(2)求中温挡正常工作时热水器的功率；( )
(3)低温挡正常工作10min内电热丝产生的热量。( )
20．冬天，王丽同学买了一个额定电压是220V的电热宝来暖手，如图甲所示，她和学校科技小组的同学研究发现这是一个简易的三挡位的“电热宝”，大家画出了电热宝的电路图，如图乙所示，R1、R2都是发热电阻。将此电暖器接入家庭电路中，当S1闭合，S2接a时为中温挡，电热宝的功率为220W；当S1闭合，S2接b时为高温挡，已知此时电热宝的功率为440W。
（1）求高温挡时电路中的总电流______和R1、R2的电阻各是多少______；______？
（2）电热宝在低温挡时，开关S1______（选填“断开”或“闭合”）、S2接______（选填“a”或“b”），此时电热宝每1min放出的热量是多少______？
（3）若电热宝里面的液体是水，质量为1kg，正常工作时用高温挡从40℃加热到80℃时，用时为7min，则电热宝的效率为多少______（百分号前整数）？
21．如图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路图，R1、R2为电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表，不考虑温度对电阻丝阻值的影响。
（1）当开关与1、2触点接通时，电路中的电流是多大______？
（2）当开关与2、3触点接通时，电路工作1min消耗的电能是多少______？R2的电阻值是多大______？
（3）根据实际需要，某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W，而温水额定功率不变。则，可以将电热丝______（选填“R1”或“R2”）改为阻值______Ω的电阻丝。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
由焦耳定律Q=I2Rt可知，通过甲、乙的电流之比
故选D。
2．B
【详解】
A．电冰箱工作时，压缩机把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．电饭锅工作时，把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C．电视机工作时，主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．电风扇工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】
A．电冰箱工作时，主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能和少部分内能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；
C．洗衣机工作时，主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．电饭锅工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．环境温度为25℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为100W，功率较大，根据电功率公式可知，电路的总电阻较小，观察图甲，智能开关S连接接线柱1和2时，只有电阻R1接入电路，智能开关S连接接线柱2和3时，R1和R2并联接入电路，电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的，还要小，则环境温度为25℃时，应该是智能开关S连接接线柱2和3，故A错误；
B．环境温度为35℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为44W，功率较小，根据电功率公式可知，电路的总电阻较大，由A解析可知，只有仅仅电阻R1接入电路时，电路的总电阻才较大，则智能开关S是连接接线柱1和2，故B错误；
C．开关S连接接线柱1和2，只有电阻R1接入电路，电路的总电阻较大，加热功率较小，为44W=0.044kW，则工作1h产生的热量为
工作1h产生的热量为，故C错误；
D．开关S连接接线柱2和3时，加热功率较大，为100W，电源电压为220V，根据电功率公式可知，电路的总电阻为
电路总电阻为484Ω，故D正确。
故选D。
5．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。
6．A
【详解】
A．在质量和吸收的热量相同时，由于水的比热容大于煤油，温度变化不明显，所以在探究电流热效应时，为了使温度计示数变化明显，用煤油代替水，故A符合题意；
B．实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，由二力平衡知识，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。故在测量滑动摩擦力前，应将弹簧测力计在水平方向调零，故B不符合题意；
C．读数时，温度计的玻璃泡不能离开被测液体，故C不符合题意；
D．物体成像要清晰，就必须让物体（棋子）有足够的反射光线射向平面镜才能成清晰的像，可用手电筒对着棋子照射，故D不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
A．电风扇工作时将电能主要转化为机械能，故A错误；
B．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关；选择电热丝时，电热丝要有一定的电阻值，而铜丝的导电性较好，同种情况下的电阻很小，容易造成电路短路，故B错误；
C．圆弧形触片置于A处时，电流的路径有两条，电风扇和电热丝并联，故C错误；
D．圆弧形触片置于B处时，只有电动机接入电路，电吹风吹凉风，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
电风扇和电烙铁都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W，相同时间内电流通过两个电器做的功以及消耗的电能一样多；电风扇工作时，电能转化成内能和机械能，电烙铁工作时，电能全部转化成内能，电器转化成的内能越大，产生的热量越多，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故ACD错误，B正确。
故选B。
9．A
【详解】
用电器工作时将电能转化为其他形式的能量。电水壶工作时将电能全部转化为内能；电吹风内有电动机和电热丝，工作时将电能转化为机械能和内能；电风扇和洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，有一部分电能转化为内能。比较可知，消耗相同的电能，产生热量最多的是电水壶。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】
AB．只闭合S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压UL=4V，电源电压为4V，小灯泡L的电阻
故AB错误；
C．由图甲可知，R两端的电压
UR=6V，IR=0.3A
R的阻值为
再闭合S2后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变，由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加
故C错误；
D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为
Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J
故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
电热器是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能。
A．电热毯是将电能转化为内能的用电器，属于电热器，故A不符合题意；
B．电风扇是将电能主要转化为机械能的用电器，不属于电热器，故B符合题意；
C．电饭锅是将电能转化为内能的用电器，属于电热器，故C不符合题意；
D．电熨斗是将电能转化为内能的用电器，属于电热器，故D不符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
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，家庭电路的电压是220V，三种用电器的实际功率
P=P额=200W
又因为W=Pt，所以通电时间相同，三种用电器消耗的电能相同；因为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，电烙铁将电能全部转化为内能。所以产生热量最多的是电烙铁。
故选C。
13． 0.3 20 18
【详解】
[1]由P＝UI知道，灯泡正常发光时的电流
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压
UR＝U﹣UL＝16V﹣10V＝6V
因串联电路中各处的电流相等，所以由知道，定值电阻R的阻值
[3]电路工作10s定值电阻产生的热量
14． 240 24 90%
【详解】
[1]工作10s钟消耗的电能为
[2]产生的热量是
[3]效率为
15． 180 15
【详解】
[1]小风扇正常工作1min消耗的电能
W=Pt=3W×1×60s=180J
[2]由P=UI可得，电动机正常工作时线圈的电流
线圈1min产生的热量
Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
16． S1、S2 机械
【详解】
[1]电吹风的主要元件是电动机和电热丝；若要吹出冷风，则应让电动机单独工作，由图知，只闭合S1时，只有电动机接入电路中，此时吹风机吹出的是冷风；两个开关S1、S2都闭合，电热丝和电动机都工作，吹出的是热风。
[2]吹冷风时，只有电动机工作，将电能主要转化为机械能。
（1）闭合；（2）61.6Ω；（3）2A
【详解】
解：（1）根据可知，总电阻越大，电功率越小，当开关S闭合时，总电阻最小，电功率最大，为高温挡。
（2）电热丝R0的阻值是
电热丝R0和R的总阻值是
电热丝R的阻值是
（3）当电饭煲处于保温挡时，电路中的电流是
答：（2）电热丝R的阻值是61.6Ω；
（3）当电饭煲处于保温挡时，电路中的电流是2A。
18． 乙 大地 42
【详解】
(1)[1][2]电饭锅为金属外壳的家用电器，为了安全用电必须使用三孔插座乙，因为它能保证电饭锅金属外壳与大地相连，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
(2)[3]由电路图1（乙可知，S和S1都闭合时，电阻与并联，电路中的电流最大，由乙图可知此时电流值，则此时电饭锅的电功率为
(3)[4]由电路图可知，只闭合S时，电路为的简单电路，电路的电流最小，由乙图可知通过的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电阻与并联时通过的电流值不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流为
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可得电热丝的阻值为
(4)[5]由乙图可知，功率最大时的工作时间，则内消耗的电能为
由可得，饭吸收的热量为
由 可得，这段时间锅中的饭升高的温度为
19． 高 550W 2.64×105J
【详解】
(1)[1]由可知，电阻越小，功率越大；当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，热水器处于高温挡。
(2)[2]由可知，只闭合开关S1时，电路为R1的基本电路，热水器处于中温挡，此时电路的功率
P中==550W
(3)[3]由可知，当断开S1，并将S2拨至位置b时，R1和R2串联接入电路，热水器处于低温挡；此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量
×10×60s=2.64×105J
20． 2A 220Ω 220Ω 断开 a 6600 91%
【详解】
（1）[1][2][3]当S1闭合，S2接a时为中温挡，R2被短路，只有R1的简单电路，R1的阻值
当S1闭合，S2接b时为高温挡，R1和R2并联，电热宝的功率为P=440W，高温挡时电路中的总电流
R2的电功率
P2=P-P1=440W-220W=220W
R2的阻值
（2）[4][5][6]电热宝在低温挡时，开关S1断开、S2接a，R1和R2串联，由串联电路的电阻特点可知
R串=R1+R2=220Ω+220Ω=440Ω
每1min放出的热量
（3）[7]水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-40℃)=1.68×105J
消耗的电能
W=Pt=440W×7×60s=1.848×105J
电热宝的效率为
21． 10A 1.98×105J 44Ω R2 55Ω
【详解】
(1)[1]开关与1、2接触时，水龙头放出的是温水，由表格数据可知，温水功率
由可得，此时电路中的电流
(2)[2]开关与2、3接触时，水龙头放出的是热水，由表格数据可知，热水功率
由可得，工作1min消耗的电能
[3]由图知，开关与1、2接触时，电路为R1的简单电路，此时为温水档；开关与2、3接触时，R1与R2并联，此时为热水档，因电路的总功率等于各用电器功率之和，且R1在两种状态下消耗的功率不变，所以，电阻R2的功率
由可得，R2的电阻值
(3)[4][5]要求温水额定功率不变，热水额定功率降为，则需要改装的电阻为R2，改装后其功率为
所以，改装后R′2的电阻值
即R2换用阻值为55Ω的电阻。
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