15.3 电热器 电流的热效应（备作业）【上好课】2021-2022学年九年级物理下册同步备课系列（苏科版）

课时15.3 电热器 电流的热效应（备作业）（解析版） 基础练习 1. 某同学探究焦耳定律，部分电路如图所示。两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油，装置左侧煤油多于右侧。通电一段时间后，左侧温度计示数高于右侧。下列说法正确的是（ ） A．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．该装置不能用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 D．通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法 【答案】B 【解析】A、由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，各处的电流是相同的，故A错误； B、两个相同的烧瓶中密封初温相同的煤油，左侧的煤油的质量大，通电一段时间后，做侧玻璃管中液面比右侧高，说明电流通过左侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻丝的阻值大，故B正确； C、由前面解答可知，通过电阻丝的电流和通电时间均相同，虽然两侧煤油的质量是不相同的，但本题中左侧的油肚饿质量大，温度升的高，表明吸收的热量多，故能探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故C错误； D、通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故D错误。 2. 如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。实验装置中，两根电阻丝R1（5Ω）、R2（10Ω）串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中；两个空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。下列说法正确的是（ ） A．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产生热量的多少 B．通电一段时间后，会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管 C．两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务，且更节省时间 D．利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系” 【答案】B 【解析】A、电热丝对空气盒内的空气加热，空气受热膨胀，会推动U型管内的液柱变化，通过液柱的变化可以判定电阻产生热量的多少，故A错误； B、由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管，故B正确； C、煤油的比热容远远高于空气的比热容，在吸收相同的热量时，温度变化较小，体积变化较小，U型管内的液柱变化不明显，利用煤油更浪费时间，故C错误； D、实验中可以通过开关来控制加热的时间，能探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系，故D错误。 3. 三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联在同一电源下，它们产生相同的热量，所需通电时间之比为（ ） A．1：3 B．1：9 C．3：1 D．9：1 【答案】D 【解析】由题意可知，三根电热丝的电阻相同，三根电热丝的电阻均为R，则全部串联时总电阻R1=3R，全部并联时总电阻R2=R/3，由电热公式Q=U2t/R知，在U、Q相同时，t和R成正比，则通电时间之比t1：t2=R1：R2=3R：R/3=9：1。 4. 甲、乙两电阻，通过的电流之比为1：2，通电时间之比为3：4，若产生的电热相等，则甲和乙电阻之比为（ ） A．8：3 B．3：8 C．3：16 D．16：3 【答案】D 【解析】根据题意可知，通过甲乙的电流之比I甲：I乙=1：2，通电时间之比t甲：t乙=3：4，产生热量之比Q甲：Q乙=1：1；由Q=I2Rt得甲和乙电阻之比：R甲：R乙=16:3 5. 小林同学在进行电学知识综合复习时，根据如图所示电阻a、b的I-U图象，通过分析、计算作出了以下的判断，其中正确的是（ ） A．a、b串联时，相同时间内产生的热量之比为1：2 B．a、b并联时，相同时间内消耗的电能之比为2：1 C．将a、b并联接在2V的电源上，干路电流为0.3A D．将a、b串联接在3V的电源上，通过b的电流为0.3A 【答案】C 【解析】A、a、b串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流都为0.2A时，a的电压为4V，b的电压为2V，即a两端的电压是b两端电压的2倍，根据Q=I2Rt=UIt可知，相同时间内a、b产生热量之比为2：1，故A错误； B、a、b并联在电路中，电压是相同的，由图象可知，当电压为2V时，a的电流是0.1A，b的电流是0.2A，即a的电流是b的电流的1/2；根据Q=I2Rt=UIt可知，相同时间内a、b产生热量之比为1：2，故B错误； C、将a和b并联，并联电路各支路两端的电压相等；当a两端电压为2V时，由图象可知，通过a的电流为0.1A，通过b的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流为0.1A+0.2A=0.3A，故C正确； D、将a和b串联，电流相同，由图象可知，当电路中的