2019年秋沪科版九年级全一册物理同步测试试题：16.4 科学探究电流的热效应（含解析） (3份打包)

第四节　科学探究:电流的热效应（Ⅰ） 1.答案　A　电热毯是利用电流的热效应工作的,将电能全部转化为内能。电风扇把电能主要转化成机械能。电视机把电能主要转化为声能和光能。日光灯把电能主要转化为光能。所以题中条件下,电热毯产生热量最多。 2.答案　A　利用电流热效应工作的用电器将电能转化为内能。电暖气工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,A符合题意;计算器没有利用电流的热效应,B不符合题意;电视机将电能主要转化为光能和声能,没有利用电流的热效应,C不符合题意;笔记本电脑将电能主要转化为光能和声音,没有利用电流的热效应,D不符合题意。 3.答案　B　两个透明容器中电阻丝的电阻大小相同,在同一电路中可知通电时间相同,因右边的电阻丝并联一个电阻丝可知两容器中的电阻丝通过的电流不同,故研究电流产生的热量与电流的关系,A错误;因通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流,故在相同条件下,左侧电阻丝产生的热量大于右侧电阻丝产生的热量,即左侧空气温度较高,可知通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,B正确;该实验装置是利用透明容器中气体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的,C错误;若将左边容器中的电阻丝换成10 Ω的电阻丝,由于有两个不同的物理量(电阻和电流),无法探究电流产生的热量与电阻的关系,D错误。 4.答案　D　电阻丝跟导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,A错误;因为Q=I2Rt,R电阻丝>R导线,所以产生的热量Q电阻丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电阻丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关。 5.答案　AD　在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,U形管中液面的高度差越大,则这个电阻产生的热量越多。由图知,外置的5 Ω电阻和容器内的电阻并联,则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流;而两侧容器内的电阻相同,通电时间相同,左侧液面高度差高度较大,表明左侧容器内电阻产生的热量较多,表明在电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。 6.答案　A　把电炉丝烧坏的地方剪掉一小段再接入电路,电炉丝的材料、横截面积不变而长度变短,电阻变小,电源电压U不变,由P=可知,电炉子的电功率大于1 000 W,由W=Pt可知,电炉子在1 s内产生的热量大于1 000 J。 7.答案　C　因为=,两个电阻串联时,电流相等,通电时间相等,所以===。 8.答案　D　Q=I2Rt=(2 A)2×60 Ω×60 s=1.44×104 J。 9.答案　B　电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。两个阻值不同的电阻串联时,通过两个电阻的电流相等,通电时间相等,故探究的是电流产生热量的多少跟电阻的关系。 10.答案　正　通电时间 解析　电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律。 11.答案　电流　右 解析　两电阻丝串联,通过的电流相等,由Q=I2Rt知,通电时间一定时,电阻丝阻值越大,产生的热量越多,液体温度越高;而乙中电阻丝的阻值是甲中电阻丝阻值的2倍,因此乙瓶中液体的温度高一些。 12.答案　电流大小　2 400 解析　R2和R3并联后,再与R1串联,则通过R1和R2的电流一定不相等,而R1和R2的电阻相等,根据控制变量法的思想,甲、乙两烧瓶是用来探究电阻和通电时间相等时,电热与电流大小的关系;若通过电阻R1的电流为2 A,则1分钟内电阻R1产生的热量为Q=I2R1t=(2 A)2×10 Ω×60 s=2 400 J。 13.答案　通电时间　48 解析　焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出Q=I2Rt;因为P=UI,所以通过电风扇的电流I===0.2 A,则电流产生的热量Q=I2Rt=(0.2 A)2×2 Ω×10×60 s=48 J。 14.答案　4∶5　5∶4　 解析　两个电热器的阻值之比为R1∶R2=4∶5,把它们串联起来接入电路时,串联电路中电流处处相等,Q1=I2R1t,Q2=I2R2t,Q1∶Q2=I2R1t∶I2R2t=R1∶R2=4∶5,把它们并联起来接入电路时,两个电热器两端电压相等,Q1=t,Q2=t,Q1∶Q2=t∶t=R2∶R1=5∶4。 15.答案　(1)44 Ω　5 A　(2)1.008×106 J　(3)见解析 解析　(1)U额=220 V,P额=1 100 W,所以额定电流I额===5 A,所以电热水壶的电阻为R===44 Ω;(2)所烧水的质量为m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×3×10-3 m3=3 kg,将水从20 ℃烧开需要吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J∕(kg·℃)×3 kg×80 ℃=1.008×1