2023-2024学年物理沪科版九年级全一册 课时作业 16.4 科学探究：电流的热效应（含答案）

第4节 科学探究：电流的热效应
课标要求 通过实验,探究并了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象
作业用时 建议用时:20 min,实际用时 min
答错题题序
【基础作业】
1.如图所示,这是家用电热水龙头,俗称“过水热”。此“过水热”的额定电压是220 V,正常工作时的电阻为20 Ω,加热10 s,产生热量 J;加热过程中电能转化为 。
2.小明在一次野炊活动中,由于没带火柴,他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。这是因为较窄处 较大,根据 可知,相同时间内产生的热量较多。
3.下列措施中,属于利用电流热效应的是 ( )
A.电视机的后盖有很多孔
B.电烤箱上禁止覆盖物体
C.电饭锅里装有发热板
D.电脑的主机中安装微型风扇
4.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,电流通过它们产生的热量最多的是 ( )
A.电风扇 B.电烙铁
C.电视机 D.一样多
5.某一阻值为R的电阻,通过的电流为I时,在t时间内产生的热量是Q。则当另一阻值为2R的电阻,通过电流的是2I时,在同样的t时间内产生的热量为 ( )
A.2Q B.4Q C.8Q D.16Q
6.如图所示的电路中,电源电压U=12 V,R1、R2为定值电阻,且R2=10 Ω,通电30 s电路产生热量12 J,则R1= Ω。
7.甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样,把它们串联在220 V的电路中,在相同时间内产生热量较多的是 (选填“甲”或“乙”),将它们并联在220 V电路中,在相同时间内产生热量较多的是 (选填“甲”或“乙”)。
8.如图,灯L标有“4 V 2 W”,R=20 Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),则电流表示数为多少 通电1 min电路中产生的热量为多少
【能力作业】
9.如图所示电路中,R1∶R2∶R3=1∶2∶3,闭合开关后,两电流表A1、A2示数之比I1∶I2= ,在相同的时间里,R1、R2、R3产生的热量之比Q1∶Q2∶Q3= 。
10.利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验。以下说法错误的是 ( )
A.本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B.通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍
C.若要探究导体的电阻对电热的影响,应该选择观察甲、乙
D.图丙中外接5 Ω电阻的作用是改变流过电阻D的电流,使通过电阻A、D的电流不同
11.为了探究电流产生的热量与什么因素有关,小明设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两种阻值不同的电阻丝(R1(1)由于电流产生的热量不易直接测量,因此实验中通过 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少,这里采用的探究方法是 。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。
(3)在两次实验中,通过比较相同的时间里气球B与D的变化情况,可探究电流产生的热量与
的关系。
(4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与 (填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
【素养作业】
12.如图所示,这是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220 V,加热电阻R1=R2=88 Ω,只闭合开关S1时,挂烫机处于 挡(选填“高温”或“低温”),挂烫机处于高温挡工作1 min产生的热量为 J。
13.如图甲所示,这是智能型电饭锅,它有加热、保温、断电的功能。内部简化的电路如图乙所示,开关S可根据设定在“1”“2”“3”挡之间自动转换,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。求:
(1)当开关在什么状态时,电饭锅为加热挡;
(2)电阻R1的阻值;
(3)煮饭25 min产生的总热量。
参考答案
基础作业
1.24200　内能
2.电流　Q=I2Rt
3.C　4.B　5.C
6.350
7.甲　乙
8.解:由图知R与L并联,电流表测干路电流,灯L正常发光,所以U=UR=UL=4 V,
由P=UI可得通过灯泡的电流:
IL===0.5 A
由欧姆定律可得通过R的电流:
IR===0.2 A
由并联电路的电流特点可得电流表示数:
I=IL+IR=0.5 A+0.2 A=0.7 A
通电1 min电路中产生的热量:
Q=W=UIt=4 V×0.7 A×60 s=168 J
能力作业
9.5∶9　6∶3∶2
10.B
11.(1)气球膨胀的大小　转换法
(2)电阻大小
(3)电流大小
(4)C
素养作业
12.低温　6.6×104
13.解:(1)由图乙可知,当开关接“1”时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,由P=可知,总功率最大,此时为加热状态;当开关接“2”时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,总功率最小,此时为保温状态;
(2)由图丙可知,P加热=1 kW=1000 W,P保温=0.2 kW=200 W,根据P=可得,电阻R1的阻值:
R1===48.4 Ω
(3)由图丙可知,加热时间为10 min,保温时间是15 min,则加热时产生的热量:
Q1=P加热t=1000 W×10×60 s=6×105 J
保温时产生的热量:
Q2=P保温t=200 W×15×60 s=1.8×105 J
此次煮饭产生的总热量:
Q总=1.8×105 J+6×105 J=7.8×105 J
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