北师大版九年级物理全一册 13.4电流的热效应 达标作业（解析版)

13.4电流的热效应
达标作业（解析版)
1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅
B．抽油烟机
C．电视机
D．笔记本电脑
2．如图是探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”的实验装置，已知R1 =R2 =R3=5 Ω，下列关于实验的分析说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流和R3的电流相等
B．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
3．下列关于如图所示实验的说法中错误的是（ ）
A．该实验研究的是电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
B．实验中采用了控制变量法
C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D．实验中是通过观察温度计上升的示数来判断电流通过导体时产生热量的多少
4．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝．下列说法正确的是
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
5．如图所示，是“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验装置，甲、乙两个密闭的容器中盛有等量的煤油，煤油的温度可以通过温度计准确测量，此时R1和R2串联接入电路中。有关该实验的说法正确的是（　　）
A．通过 R1 的电流大于 R2的电流
B．实验中电阻丝产生的热量 100%被煤油吸收
C．通过温度计示数的变化反映导体产生电热的多少
D．用图中已连接好的电路不可以探究电热跟通电时间的关系
6．电路两端电压增为原来的3倍，电路的电阻降为原来的0.5倍，在相同时间内，电流产生的热量是原来的（ ）
A．6倍 B．9倍 C．18倍 D．1.5倍
7．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．该电路工作10s定值电阻产生的热量是
A．60J B．36J C．30J D．6J
8．图表示了：家庭电路中四种用电器正常工作40小时的耗电情况．则

A．甲用电器可能是笔记本电脑
B．乙和丙产生的电热肯定相同
C．电流通过乙做功7.2×107J
D．丁的实际功率最大
9．小明同学家的电能表上标有“3000revs/（kW?h）”的字样，他将家中的其它用电器都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs，则下列说法正确的是（ ）
A．电水壶是利用电流的热效应来工作的
B．烧水过程中消耗的电能为5.4×105J
C．电水壶的额定功率为900W
D．当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W
10．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
A． 电风扇 B． 台灯
C． 电饭锅 D． 笔记本电脑
11．在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，一种有效的措施是_____电压（“增大”或“减小”），从而减小输电电流。若某段输电导线的电阻为10Ω，将通过它的电流由20A减小到10A，则这段输电导线1min内因发热损失的电能将比原来减少_____J。
12．有两个电阻：R1=3Ω，R2=4Ω，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1:W2=____；若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2=__．
13．一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个_____Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是_____J．
14．某课外小组的同学自制了一只电烙铁，正常工作时的电阻是484 Ω，它的额定电压是220 V，求：
(1)电烙铁的额定功率；
(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量。
15．如图是某电火锅加热器的简化电路图，电源电压是220V，R1、R2是发热电阻，开光接“1”时为低温挡，此时R1的功率是11W，R2的功率是99W，开关接“2”时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）低温挡工作10min，消耗的电能是多少？
（3）高温挡的功率是多少？
16．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题；
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电热丝工作时的电阻是多大?
（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min 产生的热量是多少？
参考答案
1．A
【解析】
A. 电饭锅工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，符合题意；
B. 抽油烟机中的电动机主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；
C. 电视机主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；
D. 笔记本电脑主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意．
2．C
【解析】
A．装置中电阻R1与两个电阻R2和R3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R2和R3的总电流和左端的电阻R1电流相等，通过R1的电流和R3的电流不相等，故A错误；
B．两个容器中的电阻相等，通过两个容器中的电阻的电流不相等，探究电流产生的热量与电流的关系，故B错误；
C．由串并联电路电流的特点可知通过左边容器中电阻的电流较大，通电一段时间后，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故C正确；
D．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反映热量的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故D错误。
3．C
【解析】
A．该实验探究的是电流产生热量多少的影响因素，探究的是电流的热效应，故A正确，不符合题意；
B．电流产生热量的多少，与电阻大小、电流大小和通电时间有关，研究其中一个因素对产生热量的影响关系时，需要保持另外两个物理量不变，采用的是控制变量法，故B正确，不符合题意；
C．由公式Q=I2Rt知：在电流和通电时间一定时，发热丝产生的热量与电阻成正比，电阻越大，产生的热量越多，故C错误，符合题意；
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少，采用的是转换法，故D正确，不符合题意。
4．A
【解析】
当S1、S2闭合时，电阻R1被短路，电路中只有R2，电路中电阻最小，根据，此时，电功率最大，处于加热状态；故A正确，B错误；当S1闭合、S2断开时，R1，R2串联，电路中电阻较大，电功率较小，处于保温状态，故C错误；S1断开、S2闭合时，整个电路断开，电饭锅不工作，故D错误；故应选A．
5．C
【解析】
A．由图可知，该电路为串联电路，根据串联电路的电流特点可知，通过R1 的电流和R2的电流是相同的，故A错误；
B．由于存在热量的散失，实验中电阻丝产生的热量不能100%被煤油吸收，故B错误；
C．通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故C正确；
D．实验中通过开关的闭合和断开情况能改变电路中的通电时间，所以能探究电热跟通电时间的关系，故D错误。
6．C
【解析】
若原来电压为U、原来电阻为R，通电时间为t，电流产生的热量为，现在的电压为3U，电阻为0.5R，通电时间为t，电流产生的热量为Q′：
；
7．D
【解析】
灯泡正常发光时的电流：IL==0.3A；因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光， R两端的电压：UR=U-UL=12V-10V=2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q=W=URIt=2V×0.3A×10s=6J．
8．C
【解析】
A．由图可知，甲用电器40h消耗电能40kW?h，则其功率为==1kW=1000W，而笔记本电脑的功率大约为40W左右．故A错误．
B．由图可知，乙和丙两用电器在相同时间内消耗了相同的电能，即两用电器功率相同．但两用电器有可能不都是电热器，所以它们产生的电热可能不相同．故B错误．
C．用电器消耗的电能即电流所做的功．由图可知，乙用电器消耗电能W=20kW?h=7.2×107J，即电流通过乙做功7.2×107J．故C正确．
D．由可知，用电器在相同时间内消耗的电能越多，其功率越大．由图可知，在相同时间内甲用电器消耗的电能最多，则甲用电器功率最大．故D错误．
9．ACD
【解析】
A、电水壶工作时，将电能转化为内能给水加热，是利用电流的热效应工作的，故A正确；B、3000r/kW?h表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，转盘转了45r，则消耗的电能：W＝kW?h＝0.015kW?h＝5.4×104J，故B错误；C、t＝1min＝60s，电水壶的额定功率：P＝＝900W，故C正确；D、由P＝可得，电水壶的电阻：R＝，当实际电压只有额定电压的90%时，U实＝90%U＝90%×220V＝198V，电水壶的实际功率：P实＝＝729W，故D正确．故选ACD．
10．BC
【解析】
（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；（2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；（3）电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【详解】
A. 电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A错误；B. 台灯工作时，主要把电能转化为内能，使灯丝温度升高达到白炽状态而发光，是利用电流的热效应工作的，故B正确；C. 电饭锅工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C正确；D. 笔记本电脑工作时，主要把电能转化为光能与声能，部分部件应用了电流的磁效应，不是利用电流的热效应工作的，故D错误；
11．增大 1.8×105
【解析】
[1]在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，为了减少电能在输送线路上的损耗，需要减小输出电流，由 可知必须增大输出电压；
[2]减小电流前，在1min内导线上损失的电能：
,
减小电流后，在1min内导线上损失的电能：
,
则这段输电导线1min内因发热损失的电能的减少值：
。
12．3:4 4:3
【解析】
[1]两个电阻串联时，电流和通电时间相同，由纯电阻电路中，W=UIt=I2Rt，可知它们消耗的电能之比W1:W2=R1:R2=3:4；
[2]两个电阻并联时，电压和通电时间相同，由纯电阻电路中，Q =I2Rt=，可知它们在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2=R2:R1=4:3．
13．10 16
【解析】
根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点得到电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据焦耳定律求出串联电阻产生的热量．
根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：，因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：I=0.4A，由可得，串联电阻R的阻值：；此时该电阻通电10s产生的热量为：．
故答案为10；16．
14．(1)100W；(2)
【解析】
(1)已知电阻与额定电压，由电功率公式可以求出电烙铁的额定功率。
(2)由可以求出通电5min电烙铁产生的热量。
(1)电烙铁的额定功率
(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量
答：(1)电烙铁的额定功率100W；(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量是。
15．（1）0.5A；（2）6.6×104 J；（3）1100W．
【解析】
（1）R1、R2是发热电阻，开关接“1”时为低温挡，此时R1的功率是11W，R2的功率是99W，根据P＝P1+P2可求总功率，再根据P＝UI可求低温挡工作时，电路中的电流；
（2）根据W＝Pt可求低温挡工作10min，消耗的电能；
（3）根据欧姆定律和P＝UI可求R1的电阻，再根据可求高温档功率．
（1）开关S接“1”时是低温挡，电路中的总功率，
由可得，电路中的电流；
（2）低温挡工作10min，消耗的电能是，
;
（3）低温挡工作, R1和R2串联时,由得，R1和R2串联的总电阻：
，
由P=I2R可得，，
即，解得；
开关S接“2”时只有R1连入，是高温挡，根据得高温挡的功率：
．
16．（1）0.5A；（2）55Ω；（3）450J。
【解析】
(1)当吹冷风时,只有电动机工作,P1=110W，
由P=UI可得，通过电动机的电流：
I1===0.5A
(2)当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，
电热丝R2的电功率：
P2=P?P1=990W?110W=880W，
由P=可得电热丝R2的电阻值：
R2===55Ω。
(3)30min=1800s内电流通过电动机产生的热量：
Q=I21R1t=(0.5A)2×1Ω×1800s=450J.