15.3电热器电流的热效应同步测试2021—2022学年苏科版九年级物理下册（含答案）

111887001117600015.3 电热器 电流的热效应
一、单选题
1．下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶
2．甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（　　）
A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6
3．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（　　）
A．通电后，A管的液面将会比B管的液面高 B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 D．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
4．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为导线连接的位置（　　）
A．电阻大 B．电阻小 C．电流小 D．功率小
5．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，其原因是（　　）
A．导线的绝缘皮隔热
B．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
C．导线散热比电炉丝快
D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻
6．以下方法能使一个电热器在相同的时间内放出的热量减半的是（　　）
A．使能过电热丝的电流减小一半
B．使电热丝两端的电压减小一半
C．把电热丝的长度减小一半
D．使电热丝两端的电压和电热丝的长度都减小一半
7．将规格都是“220V100W”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，下列说法正确的是（　　）
A．三个用电器产生的热量相同
B．电风扇产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多
D．电视机产生的热量最多
8．把两根长度相同、粗细不同的镍铬合金丝连接在如图所示电路中，R1比R2细。在它们表面涂上厚度一样的蜡，闭合开关，过一段时间后，我们会观察到（　　）
A．R1上的蜡熔化得快
B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快
D．无法比较
9．某电饭锅铭牌上标有：额定电压为220V，保温功率为22W，加热功率为1100W。如图所示是该电饭锅的电路简图，其中，单刀双掷开关S用来调节“加热”和“保温”两种工作状态，R0为电热丝。下列说法正确的是（　　）
A．S和2接触时是保温状态 B．电饭锅正常加热时，电路的电流是0.1A
C．保温时，R0、R产生的电热之比是539︰11 D．电路中电阻R0＝44Ω，R＝2156Ω
二、双选题
10．如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙所示，、是阻值相等的PTC发热电阻，单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S为慢档打印
B．快档打印时，两端电压为110V
C．120~360℃内，PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为800J
三、填空题
11．如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 ______（选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 ______（选填“A”或“B”）气球先鼓起来。
12．如图所示，扫地机器人自动清洁做到清扫抛拖一步到位，彻底替代了人的卫生打扫问题。扫地机器人电动机额定电压为12V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，若此电动机线圈的电阻为4Ω，那么这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量是______J，电动机消耗的电能是______J。
13．小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使用，被小华阻止了。原因是______；接头处与电阻丝其他部分是串联的，通过它们的电流大小是______的。但电阻丝接头处的电阻较大，长时间使用会导致______。
14．如图所示，当插座接入的用电器功率越大时，通过插座电线的电流就越______________，一定时间内电线产生的热量就越_____________，所以连接大功率用电器应选用_______________（“选填①细铁线②粗铁线③细铜线④粗铜线”）连接的插座。
15．如图所示，电源电压为12V，R1=30Ω，R2=20Ω，通过R1的电流为______A，电路总功率为______W，通电1min后，R2所产生的热量为______J。
16．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。
四、实验题
17．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中______；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与______关系；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是______。
18．小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过______的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间______（选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？______（选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?______（填字母序号）
A．20Ω 30Ω B．15Ω 15Ω C．5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计______？请你说明理由______。
五、计算题
19．如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，高温功率1100 W。已知R1=55Ω，问：
(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？
(2)求电阻R2的阻值。
(3)当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时电路的总功率。
(4)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。
20．热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中，电流表允许通过的最大电流为0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω 0.3A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，闭合开关S，求：
(1)当环境温度为10℃、调节滑P使滑动变阻器接入电路的电阻为100Ω时，电路中电流为0.01A，求电源电压和Rt通电100s产生的热量Q。
(2)若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。
参考答案
1．D
2．B
3．A
4．A
5．D
6．D
7．C
8．A
9．D
10．AD
11．相等 B
12．60 360
13．可能引起火灾，不安全 相等 接头处的电热毯烧焦
14．大 多 ④
15．0.4 12 432
16．加热 600
17．液面高度差 电阻 使通过R1和R2的电流不相同
18．热传递 有关 能 C 不能 两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能
19．(1)5A；(2)220Ω；(3)176 W；(4)1.5048×106J
20．(1)电源电压为6V，Rt通电100s产生的热量为5J；(2)滑动变阻器的阻值变化范围为100Ω~200Ω