教科版九年级上册物理 6.2电功率 同步测试（含解析）

教科版九年级上册物理 6.2电功率 同步测试
一、单选题
1.关于电热的利用，下列说法中错误的是（? ）
A.?电热对我们来说总是有利的????????????????????????????????B.?电视机、收音机上开小孔是为了散热C.?电饭锅是利用电流热效应来工作的??????????????????????D.?梅雨季节可用电热给电视机驱潮
2.在”研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，两个透明容器中密封着等量的空气，容器中都有一段电阻丝，如图所示，下列分析正确的是（?? ）
A.?通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大B.?两个电阻串联是为了使它们两端的电压相同C.?该实验装置是研究电流产生的热量与电流的关系D.?该实验装置是研究电流产生的热量与电阻的关系
3.小明仔细观察家中的电视机、电风扇、电热毯和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220V 70W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（　　）
A.?电视机????????????????????????????????B.?电风扇?????????????????????????????????C.?电热毯????????????????????????????????D.?节能灯
4.王爷爷家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，为了省钱，王爷爷打算把电阻丝断头接上继续使用，孙子小明赶紧制止了他，说这样做虽然能勉强用一段时间，但很快又会在搭接处烧断，很不安全，原因是（　　）
A.?电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热B.?电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热C.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热D.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热
5.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（?? ）
A.?5：2???????????????????????????????????B.?5：4???????????????????????????????????C.?2：5???????????????????????????????????D.?10：1
6.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些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形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（　　）?
A.?该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B.?通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大C.?该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来粉樱电阻丝放出热量的多少的D.?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
7.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2 ， 则（　　）
A.?I1=I2 ， A管中的液面较高??????????????????????????????????B.?I1=I2 ， A管中的液面较低C.?I1＞I2 ， A管中的液面较高?????????????????????????????????D.?I1＜I2 ， A管中的液面较低
8.甲、乙两用电器的电功率之比是4：1，消耗的电能之比是2：1，则通电时间比是（　　）
A.?8：1????????????????????????????????????B.?1：2????????????????????????????????????C.?4：1????????????????????????????????????D.?1：4
9.电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，对于这种现象，它们各自进行了解释，其中观点正确的是（　　）
A.?导线说：因为我的电阻小????????????????????????????????????B.?电炉丝说：因为我的电阻小C.?导线说：因为通过我的电流小?????????????????????????????D.?电炉丝说：因为通过我的电流大
10.两个透明容器中都有一段电阻丝，密封着等量的空气，U形管中液面都相平，装置的两导线分别接到电源两端，通电一段时间后U形管的液柱如图所示，则下列选项不正确的是（　　）
A.?甲装置主要探究的是电流产生热量与电阻的大小关系B.?乙装置主要探究的是电流产生热量与电流的大小关系C.?甲装置左右两个容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为2：1D.?乙装置左右两个容器中电阻丝发热功率之比为4：1
二、填空题
11.1840年，英国物理学家________最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为________能。
12.据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将________?（减小/增大），电流通过该接触处产生的热量________?（减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而________?（减小/增大），形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
13.小兰的奶奶觉得家里的电褥子太热了，小兰就把电褥子的电阻线截掉一小段，这样电褥子在使用时就?________热了．（填“不”或“更”），除了热效应外，电流还有?________效应．
14.一根阻值为50Ω的电阻丝，通电100s，通过的电流为0.1A，则电流通过电阻丝产生的热量为________?J．
15.据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将?________（减小/增大），电流通过该接触处产生的热量?________（减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而?________（减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
三、解答题
16.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，请你用学过的电学知识解释这种现象。
四、实验探究题
17.实验小组利用图示装置探究焦耳定律，他们将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭有适量的空气，乙装置中另有一个5Ω的电阻在盒外与d并联．
（1）该实验是通过观察________来比较电阻丝产生热量的多少的．
（2）根据甲装置中的实验现象得到的实验结论是________．
（3）乙装置右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是________．
五、综合题
18.阅读短文，回答问题 空调热水器?????? 空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作煤质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重 新变成液态，达到给水加热的目的．空调热水器和燃气热水器的能量更高．?????? 热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标．热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．
型号
A
B
出水温度（℃）
50
额定功率（kW）
1
2
额定电压（V）
220
热水产出率（L/h）
100
环境温度范围（℃）
﹣10～50
（1）水箱中水的温度升高，是通过________方式增加了水的内能．
（2）空调热水器工作时产生的热量________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能．
（3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是（? ）
A.?工作媒质在冷凝器中不断吸热B.?空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高C.?由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量D.?压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
（4）A 型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为________J，其能效比为________．
（5）若 B 型热水器的能效比为 4.2，则它的热水产出度为________L/h．
19.（2017?通辽）如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观．小明给爷爷网购了一台电热足浴盆，其铭牌部分参数如图乙所示．
（1）他为爷爷往足浴盆里加入初温为22℃的水，使之达到最大允许注水量，开始正常加热．控制面板如图丙所示，当温度达到显示温度时，完成加热．求此过程中水所吸收到热量．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）此次加热过程耗时10min，求此过程足浴盆的电热效率．答：水所吸收到热量4.2×105J；
（3）求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值．（保留1位小数）
（4）加热后，爷爷换成300W档位，泡脚20min，问此次加热和泡脚总共消耗多少电能．

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】A、电热在有些情况下对我们有利，有时对我们有害，故A说法错误，符合题意；B、电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通，有利于散热，故B说法正确，不符合题意；C、电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C说法正确，不符合题意；D、梅雨季节可用电热给电视机驱潮，D说法正确，不符合题意；故选A．
2.【答案】D
【解析】【解答】解：A、实验中，右侧电阻丝与另一电阻丝串联，故左右空气盒中电阻丝的电流和通电时间相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即右侧U形管中液面的高度差比左侧的大，故A错误； B、实验中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，故B错误；CD、实验中电阻丝串联，电流和通电时间相等，是探究电热与电阻关系的，故C错误，D正确．故选D．【分析】（1）由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系；由焦耳定律Q=I2Rt可知两电阻丝产生热量的关系；（2）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，这属于转换法；（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变．
3.【答案】C
【解析】【解答】解：因为各用电器的额定功率相同，由W=Pt可得，若工作相同时间，消耗的电能相同；电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能；电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能；电热毯工作时将消耗的电能转化为内能；节能灯工作时将电能大部分转化为光能．故选C．【分析】根据电视机、电风扇、白炽灯和节能灯这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断．
4.【答案】B
【解析】【解答】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，电阻较大，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，所以，电阻丝上搭接处的电流与其他处的电流相等，故CD错误；由焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故B正确．故选B．【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．电阻丝和其他地方的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电阻丝的接头处由于接触不良，电阻增大，电流产生的热量多，据此分析原因．
5.【答案】A
【解析】【解答】解：电热器产生的热量之比： = = = ．故选A．【分析】根据Q=I2Rt求出电热器产生的热量之比．
6.【答案】B
【解析】【解答】A、分析该题可知，密封盒中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，所以左侧U形管中液面的高度差大，故B正确；C、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故C错误；D、将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误；故选B．【分析】（1）由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析；（2）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液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
7.【答案】B
【解析】【解答】解：由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B测玻璃管液面较高；因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等，由上分析知，B正确。故选B。【分析】由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答。
8.【答案】B
【解析】【解答】解：由题意可知，P甲：P乙=4：1，W甲：W乙=2：1，由P=可得，通电时间之比： 故选B．【分析】知道两用电器的电功率之比和消耗的电能之比，根据P=求出通电时间之比．
9.【答案】A
【解析】【解答】根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线．所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误．故选A．【分析】电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断．
10.【答案】C
【解析】【解答】解：A、由甲装置可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，故A正确；B、乙装置中一个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，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确；C、由甲装置可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等，根据Q=I2Rt可知，这段时间内R1和R2产生的热量之比：Q1：Q2=R1：R2=5Ω：10Ω=1：2，故C错误；D、右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即I左：I右=2：1；根据P=I2R可知，乙装置左右两个容器中电阻丝发热功率之比为P左：P右=IR左：R右=：=22：12=4：1，故D正确。故选C。【分析】（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；（2）探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；（3）在串联电路中，电流通过导体产生的热量之比等于电阻之比；（4）利用P=I2R求出乙装置左右两个容器中电阻丝发热功率之比。
二、填空题
11.【答案】焦耳；内
【解析】【解答】1840年，英国科学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系；从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为内能。故答案为：焦耳；内.【分析】焦耳首先确定了电流的热量和电流、电阻、时间的关系，焦耳定律研究的是电能转化为内能.
12.【答案】增大；增多；增大
【解析】【解答】解：（1）线路连接处由于接触不良，即接触面积变小，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；（2）线路连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，接触处温度升高，使接触处的电阻进一步变大，产生更多的热量，使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾．故答案是：增大；增多；增大．【分析】（1）电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关；一般情况下，横截面积越小，电阻越大；温度越高，电阻越大．（2）当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；由焦耳定律可知接触处会产生大量的热量，是局部过热，温度升高，从而引发火灾．
13.【答案】更；磁效应和化学
【解析】【解答】电褥子的电阻线截掉一小段，长度变短，电阻线的电阻R在变小，家庭电路两端的电压U不变，由公式P=可知，电阻线消耗的电功率在变大，因此使用时更热了，电流的效应由热效应、磁效应和化学效应．故答案为：更；磁效应和化学．【分析】首先从影响电阻大小的因素考虑，电褥子的电阻线截掉一小段后其阻值的变化，再利用公式P=分析电功率的变化；电流有热效应、磁效应和化学效应．
14.【答案】50
【解析】【解答】解：电流通过电阻丝产生的热量： Q=I2Rt=（0.1A）2×50Ω×100s=50J．故答案为：50．【分析】知道电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流和通电时间，利用焦耳定律求电流通过电阻丝产生的热量．
15.【答案】增大；增多；增大
【解析】【解答】（1）线路连接处由于接触不良，即接触面积变小，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；（2）线路连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，接触处温度升高，使接触处的电阻进一步变大，产生更多的热量，使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾．故答案是：增大；增多；增大．【分析】（1）电阻的大小与材料、长度、横街面积和温度有关；一般情况下，横街面积越小，电阻越大；温度越高，电阻越大．（2）当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；由焦耳定律可知接触处会产生大量的热量，是局部过热，温度升高，从而引发火灾．
三、解答题
16.【答案】答：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通电的时间相同。而导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由公式 知，相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。
【解析】【分析】当电炉丝与导线串联接到电路里时，通过两者的电流相等，由于导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由焦耳定律Q=I2 Rt知道，在相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热.
四、实验探究题
17.【答案】（1）U形管两侧液柱的高度差（2）电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多（3）使通过电阻丝c、d的电流不相等
【解析】【解答】解：（1）据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；（2）甲容器中的电阻小于乙容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；乙容器中的U形管的液面高，说明产生的热量大，故结论为：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当乙容器外连接的5Ω电阻后，通过乙容器内电阻的电流减小，因此图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变乙容器内电阻的电流；即使通过金属丝d、c的电流不同． 故答案为：（I）U形管两侧液柱的高度差；（2）电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）使通过电阻丝c、d的电流不相等．【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；（2）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变．（3）根据并联电路具有分流作用进行分析．
五、综合题
18.【答案】（1）热传递（2）大于（3）D（4）1.26×107；3.5（5）240
【解析】【解答】解：（1）工作煤质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化放热，放出的热量给水加热，是通过热传递的形式增加了水的内能；（2）工作过程中空调热水器通过一种工作媒质经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目，由此可知工作时产生的热量大于它所消耗的电能；（3）A．工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，液化是放热过程，故A错误； B．根据能效比定义可知，由于水吸收热量不确定，故其能效比没法确定，故B错误；C．工作物质在冷凝器中重新变成液态，即液化放热，达到给水加热的目的，不是利用电流的热效应工作的，故C错误；D．压缩机将工作物质压缩成高温高压的气体，压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能，故D正确；（3）水吸收的热量为：Q=cm（t﹣t0）=cρV（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×0.1m3×（50℃﹣20℃）=1.26×107J，消耗电能：W=Pt=1×103W×3600s=3.6×106J，热水器的能效比：η= = =3.5；（4）根据能效比可知，B型热水器的能效比为：η′= 可得：Q′=η′W′即c水m水（t2﹣t1）=c水ρ水V′（t2﹣t1）=η′P2t，B型热水器工作1h提供的热水体积为：V′= = =0.24m3=240L．故答案为：（1）热传递；（2）大于；（3）D；（4）1.26×107；3.5；（5）240．【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移；（2）根据空调热水器的原理分析解答；（3）根据物态变化和能效比的定义、工作原理、改变物体内能的方法进行解答；（4）利用物质吸热公式求出水吸收的热量；根据能效比定义求解；（5）根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出实际热水产率．
19.【答案】（1）解：水吸收的热量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（42℃﹣22℃）=4.2×105J（2）解：由图丙指示灯可知，加热时足浴盆的功率P=800W，则足浴盆加热10min消耗的电能：W=Pt=800W×10×60s=4.8×105J，足浴盆的电热效率：η= ×100%= ×100%=87.5%答：足浴盆的电热效率87.5%；（3）解：此次加热时足浴器的功率P=800W，由P=UI得，此时足浴器的工作电流：I= = ≈3.6A；由P= 可得，加热电阻的阻值：R= = =60.5Ω答：加热时足浴盆的工作电流3.6A；加热电阻阻值60.5Ω；（4）解：加热后，爷爷换成300W档位，泡脚20min，则泡脚时足浴盆消耗的电能：W′=P′t′=300W×20×60s=3.6×105J，加热和泡脚总共消耗总电能：W总=W+W′=4.8×105J+3.6×105J=8.4×105J答：此次加热和泡脚总共消耗总电能8.4×105J
【解析】【分析】（1）根据Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据W=Pt求出足浴盆加热消耗的电能，再根据η= 求出加热效率；（3）知道电热足浴器的加热功率和额定电压，根据P=UI的变形公式I= 求出此时足浴器的工作电流；根据P= 求出电阻；（4）根据W=Pt求出足浴盆泡脚消耗的电能，求出总电能．