九年级物理13.4电流的热效应同步训练

电流的热效应
知识点一：电流的热效应及应用
1．下列电器设备中，主要利用电流热效应进行工作的是（
）。
2．下列情况中不属于防止电热危害的是（
）。
A．电视机的后盖有许多孔
B．电脑机箱内有小风扇
C．电动机外壳有许多散热片
D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
3．关于电热，下列说法正确的是（
）。
A．电热都是有害的
B．电热器的发热体是用熔点高、电阻大的电阻丝制成的
C．电磁炉、电风扇、电熨斗都是电热器
D．通过导体的电流越大，产生的热量越多
知识点二：焦耳定律
4．下列各用电器均标有“220
V
60
W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（
）。
A．电视机
B．电风扇
C．电热毯
D．电灯
5．赵强同学家中有一个电热器，已知该电热器的电阻为100
Ω，他将这个电热器接在家庭照明电路中，通电10
min产生的热量是________J。
6．用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度，正确的是（
）。
A．甲导体的温度升高得多
B．乙导体的温度升高得多
C．甲、乙两导体升高的温度相同
D．条件不足，无法判断
7．李明家购买了一个电热水器，使用时发现通电不长时间，其电源线就很热，甚至能闻到很浓的橡胶的焦味，于是李明决定用他学过的物理知识向消费者协会投诉（
）。
A．导线太细
B．导线太粗
C．导线太短
D．电压太高
8．当温度下降到很低时，导体电阻会突然消失，称为超导现象，假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的，则下列说法正确的是（
）。
A．灯仍发光
B．电动机运转且效率比原来更高
C．电饭锅仍能煮饭
D．电熨斗仍能熨衣服
9．关于电热和电热器有以下几种说法，正确的是（
）。
A．电热只有积极作用而无消极作用
B．电热器的电阻越大，电流通过它时产生的热量就越多
C．电炉、电烤箱、电吹风、电熨斗、电风扇等都是电热器
D．500
W的电热器连续正常工作2
h就消耗1
kW·h的电能
10．一根电热丝通过的电流是4
A时，1
min内能放出8×106
J的热量，当把通过它的电流增加1
A时，它在1
min内放出的热量是________J。
11如图是探究电流产生热量与电阻关系的电路，R1＝5
Ω，R2＝10
Ω，闭合开关后，电流表示数为1
A。通过电阻R1的电流是______A，通过电阻R2的电流在10
s内产生的热量是____
J。
12．2010年9月，上汽集团自主研发的“叶子”概念车在上汽集团—通用汽车馆媒体体验日全球首发。“叶子”概念车集光电转换、风电转换和二氧化碳吸附转换等自然能源转换技术于一身。可以通过收集太阳能、风能和二氧化碳吸附转换获得电能。如图所示是某电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180
V，电流表的示数为15
A，此时电动机消耗的功率为________W。若电动机的内阻为0.4
Ω，则电动机内阻的发热功率为________W。
13．甲、乙两根电阻丝，R甲＞R乙，若将它们串联在电路中，则电阻丝______的发热功率大；若将它们并联在同一电路中，则电阻丝______的发热功率大。
14．董妍同学设计了如图所示的实验装置，探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”。
（1）说明利用该实验装置如何解决探究的问题。
（2）实验过程中她发现实验现象并不明显，可能的原因是什么？（写出两种）
（3）张晖同学利用电流的热效应烧水，观察到水沸腾后继续加热，水的温度却保持不变，既然水没有变得更热，那么电热器所供给的能量跑到哪里去了呢？该同学猜想能量可能跑到水蒸气里去了，请你从不同的角度用生活经验或实验现象予以证实。
参考答案
1答案：D
2答案：D
3答案：B
4答案：C
5答案：2.
904×105
6解析：根据电阻大小的决定因素，由于甲、乙两段导体材料相同、长度相等，所以横截面积越大的电阻越小，也就是说甲的电阻比乙小。在串联电路中，电流相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt，相同时间内电阻越大的产生的热量越多，即乙产生的热量多，且乙的质量小于甲的质量，因此乙导体的温度升高得多。
答案：B
7解析：由P＝I2R可知，电流一定时，导体的发热功率与电阻成正比，由于导线太细，电阻过大而发热，故选A。
答案：A
8解析：白炽灯发光，电饭锅煮饭，电熨斗熨衣服都是利用电流的热效应来工作的，假如它们用超导材料制作，由于电阻为0，根据焦耳定律Q＝I2Rt，它们都不能工作，而电动机工作时电能主要转化为机械能，由于电流的热效应，同时线圈发热，如果线圈电阻为0，则电能全部转化为机械能，减少了能量损耗。
答案：B
9解析：电热既有利也有害，A项错；根据Q＝I2Rt，电流通过电热器产生的热量由电流I、电阻R和通电时间t共同决定，电阻大，产生的热量不一定多，B项错；电吹风、电风扇不是电热器，
C项错；500
W的电热器连续正常工作2
h，消耗的电能W＝Pt＝0.5
kW×2
h＝1
kW·h，故D项正确。
答案：D
10解析：设电热丝电阻为R，当通以4
A的电流时，Q1＝IRt，当通过电流增加1
A时
Q2＝I22Rt，所以Q1/Q2＝16/25，把Q1＝8×106
J代入解得Q2＝1.25×107
J。
答案：1.25×107
11解析：电路是串联电路，各处电流相等，均等于1
A，R2在10
s内产生的热量Q＝I2R2t＝（1
A）2×10
Ω×10
s＝100
J。
答案：1
100
12解析：根据公式P＝UI得P＝180
V×15
A＝2
700
W，电流通过电动机线圈时的发热功率为P＝I2R＝（15
A）2×0.4
Ω＝90
W。
答案：2
700
90
13解析：因为串联电流相同，由公式P＝I2R可知，电阻大的发热功率大。并联电压相同，由公式P＝U2/R知，电阻小的发热功率大。
答案：甲
乙
14解析：电流通过导体产生热量的多少跟电流、电阻和通电时间三方面的因素有关，所以在探究电流的热效应与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，同时实验中用气球的膨胀程度来衡量电流产生热量的多少；实验现象不明显可以从两方面分析：一是产生的热量少，二是气球气密性不好或球皮太厚等；电热器产生的能量的去向可以从做功和热传递两个角度进行分析。
答案：（1）在电流相同的条件下，相等时间内，观察比较两个气球膨胀的程度，判断电流的热效应跟电阻大小的关系。
（2）装置气密性不好（气球漏气）；球皮太厚；电阻R1、R2的阻值相近；电源电压太低（电流太小）。
（3）a.从做功角度（内能转化为机械能。生活经验与实验现象中任答一条，合理即可）：
生活经验：①水沸腾时，继续加热，水蒸气能把壶盖顶起；②水沸腾并变成水蒸气，水蒸气能为机械提供动力。
实验现象：①水沸腾时，继续加热，试管的塞子能被冲出；②水沸腾时，继续加热，水蒸气能推动叶轮转动。
b．从热传递角度（利用内能加热物体。生活经验与实验现象中任答一条，合理即可）：
生活经验：①水沸腾变成水蒸气为城市的集中供热提供优越的方式；
②100
℃的水蒸气烫伤比100
℃的水烫伤更严重。
实验现象：①（实验能说明沸水与同温度的水蒸气给物体加热效果不同即可。）
②水沸腾时，继续加热，产生较多水蒸气能把馒头较快地蒸熟。
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