13.4电流的热效应－－第1课时 电流的热效应 课时训练 2023－2024学年北师大版物理九年级全一册

13.4电流的热效应 第1课时 电流的热效应 课时训练 第十三章 电功和电功率 【2023·阜新】下列用电器利用电流热效应工作的是(　　) A．电风扇 B．电视机 C．吸尘器 D．电饭锅 1 2 【点拨】 电风扇、吸尘器工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的；电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的；电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故选D。 【答案】D 中国的青年博士曹原已实现石墨烯在室温下超导的重大突破。如果用这种常温下的超导材料制成输电线，由于没有电流的________效应而产生的能量损失，能极大提高输电效率。 2 热 【点拨】 导体有电阻时，输电线会产生热量，把部分电能转化为内能浪费掉；如果没有电阻，输电线不会产生热量，不需要浪费电能，所以超导体适合做高压输电线，能极大提高输电效率。 3 如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，其关系为R甲＞R乙。 (1)图中的两段电阻丝连接的方式为________(填“串联”或“并联”)。 【点拨】 根据实物图可知，电路中只有一条电流路径，为串联电路。 串联 (2)实验中，通过观察________________来判断电流通过导体产生热量的多少。 【点拨】 根据转换法可知，实验中，我们通过温度计升高的示数反映导体产生热量的多少。 温度计升高的示数 (3)闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明：在________________相同时，________越大，电流产生的热量越多。 【点拨】 两个电阻串联，通电时间和电流相同，电阻的大小不同，闭合开关一段时间，甲瓶中电阻丝的阻值大，甲瓶中煤油的温度高于乙瓶，这说明甲瓶中电阻丝产生的热量多，故结论为：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 电流和通电时间 电阻 (4)实验探究过程中用到两个物理研究方法，分别是________________和________________。 【点拨】 实验中采用的方法是控制变量法和转换法。 控制变量法 转换法 【点技巧】 在探究电流产生的热量与电阻的关系时，要保证电流大小和通电时间相同。其中，保持电流大小相同的方法是将两个电阻串联。 4 如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气， U形管中液面高度的变化反 映密闭空气温度的变化，闭 合开关前，A、B两U形管内 液面相平。 (1)实验中，乙容器外部并联一个电阻的作用是______________________________。 使通过容器内两电阻的电流不同 【点拨】 电流通过导体产生热量的多少跟三个因素有关，分别是导体电阻的大小、通过电阻的电流大小和通电时间，由图可知容器内两电阻的阻值相同，通电时间相同，右侧两电阻并联后与左侧的电阻串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过左侧电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流，所以乙容器外部并联一个电阻的作用是使通过容器内两电阻的电流不同。 (2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中两液面高度差的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是________。 转换法 【点拨】 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过U形管两液面高度差的变化来反映，这属于转换法的应用。 (3)通过对比观察可知________(填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和________相同时，________，导体产生的热量越多。 甲 通电时间 电流越大 【点拨】 通过对比观察，左侧U形管两液面高度差更大，甲容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。 5 【2023·宜昌】小杰和小芳在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6 V。 (1)小杰根据如图所示装置观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，________，电阻产生的热量越多”的结论。 电流越大 【点拨】 由图可知，右边两个5 Ω的电阻并联后再与左边5 Ω的电阻串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，右边两个5 Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内＋I外，比较可知I左＞I内；两容器中的电阻值相等(均为5 Ω)，通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；在电