北师大版九年级物理全册13.4 电流的热效应 同步测试(含答案)

13.4
电流的热效应
一、选择题
1.下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A.电风扇
B.洗衣机
C.电热水壶
D.电视机
2.如图1所示为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液柱比左侧高。下列说法正确的是（　　）
图1
A.通过玻璃管中液柱的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
3.通过一根电阻丝的电流为2
A，通电1
min产生了2.64×104
J的热量，它的电阻是（　　）
A.66
Ω
B.6600
Ω
C.110
Ω
D.220
Ω
4.如图2所示，R1、R2为两根发热电阻丝，且R1＜R2，它们上面分别放有一根火柴，闭合开关S后，火柴的燃烧顺序是（　　）
图2
A.甲先燃烧
B.乙先燃烧
C.甲、乙同时燃烧
D.无法判断
5.两个电热器的电阻之比为3∶2，通过它们的电流之比是1∶2，在相同的时间内，它们放出的热量之比为（　　）
A.3∶8
B.3∶4
　
C.3∶1
　
D.1∶16
6.已知一台直流电动机两端的电压为6
V，通过电动机的电流为2
A，线圈的电阻为0.5
Ω。则在1
min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（　　）
A.720
J，120
J
B.720
J，720
J
C.720
J，600
J
D.600
J，120
J
7.如图3所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1图3
二、填空题
8.某导体的电阻为20
Ω，当通过它的电流为2
A时，则其1
min产生的热量为　　　　J。
9.
已知通过电阻丝的电流是2
A，它的电阻为110
Ω，则产生8800
J的热量需要通电　　　　s，这段时间电流做的功是　　　　J。
10.一台线圈电阻为0.3
Ω的电动机，接在12
V的电源上时，通过电动机的电流为0.5
A，在2
min内电流产生的热量是　　　　J，转化成的机械能是　　　　J。
11.
两个发热电阻R1∶R2＝1∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1∶U2＝　　　　，在相同时间内，R1、R2放出的热量之比为　　　　；已知R1＝10
Ω，那它们并联在4
V电路中，两个电阻在100
s内产生的热量是　　　　J，它们放出的热量之比为　　　　。
图4
12.某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图4所示。当开关S置于“1”挡时，电饭锅处于　　　　（选填“加热”或“保温”）状态；若电饭锅保温和加热时总功率之比为1∶50，则电阻R0和R1的阻值之比为　　　　。
图5
13.2017·营口改编
有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，并可以手动调节，它的等效电路如图5所示，其中R1＝R2＝88
Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。
（1）当开关S1　　　　、S2接　　　　时，电热水壶处于低温挡。
（2）当开关S1　　　　、S2接　　　　时，电热水壶处于中温挡。
（3）当开关S1　　　　、S2接　　　　时，电热水壶处于高温挡。
三、实验探究题
14.如图6所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过　　　　　反映出来的；采用这种连接方式的目的是_____________________________________________。
图6
15.用如图7所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
　　　图7
（1）烧瓶中装入的煤油是　　　　（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应　　　　，通过R1的电流　　　　通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较高，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
四、计算题
16.某饮水机的电路原理如图8所示，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过开关S可以选择出温水或开水。开水加热电功率是2200
W，R1的电阻是33
Ω（电热丝R1、R0电阻不随温度变化）。求：
（1）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流。
（2）R0的电阻。
（3）饮水机正常工作，出温水时10
s内电路产生的热量。
图8
17.某校师生自制了一台多功率电烘箱，电路结构如图9所示，所选两根电热丝R1、R2的阻值分别为75
Ω、150
Ω，由于电路电压不足，实际工作电压为200
V，求：
（1）这台电烘箱以最大功率工作时，通过电烘箱的电流。
（2）这台电烘箱以最大功率工作5
min，电热丝产生的热量。
（3）这台电烘箱以最大功率工作5
h，消耗多少度电。
图9
答案
1．C　2.D　3.C
4．A　5．A　6.A
7．D　8．4800　9.20　8800
10．9　711
11．1∶4　1∶4　200　4∶1　12．保温　1∶49
13．(1)断开　b　(2)闭合　b　(3)闭合　a
14．温度计的示数　便于控制电流和通电时间相同
15．(1)绝缘体　(2)如图所示　(3)相等　小于　(4)在电阻和通电时间相等时，电流越大，产生的热量越多
图S13－4－4
16．(1)由P＝UI得，出开水时电热丝中的电流：
I＝＝＝10
A。
(2)由I＝得，
R0＝＝＝22
Ω。
(3)出温水时，电路中的电流：I′＝＝＝4
A，
Q＝W＝UI′t＝220
V×4
A×10
s＝8800
J。
17．(1)两电热丝并联工作时电烘箱的功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电烘箱的电流：
I＝I1＋I2＝＋＝＋＝4
A。
(2)这台电烘箱以最大功率工作5
min，电热丝产生的热量：
Q＝W＝UIt＝200
V×4
A×5×60
s＝2.4×105
J。
(3)电烘箱的最大功率：
P＝UI＝200
V×4
A＝800
W＝0.8
kW，
由P＝可得，这台电烘箱以最大功率工作5
h消耗的电能：
W＝Pt＝0.8
kW×5
h＝4
kW·h＝4度。
/