15.3 电热器 电流的热效应第1课时- -2024-2025学年苏科版物理九年级下册

三、电热器 电流的热效应 第1课时 焦耳定律 基础练 1.铭牌均为“220V 100W”的电风扇、电视机、电热毯，将它们分别接到220V的电源上。在相同的时间里，电流通过它们产生的热量最多的是（　　） A．电热毯 B．电视机 C．电风扇 D．一样多 2．电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是（　　） A．电视机的后盖有许多孔 B．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 C．电动机外壳有许多散热片 D．电脑机箱内有小风扇 3.下列关于如图所示实验的说法中错误的是（ ） A.该实验研究的是电流的热效应 B.实验中采用了控制变量法 C.观察实验现象可知：在其他条件相同时，电阻越大产生的热量越少 D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少 4.一个阻值为1Ω的电阻，通过它的电流为2A，则下列说法正确的是（　　） A.该电阻1s内产生热量为4J B.该电阻1s内产生热量为2J C．该电阻的发热功率为2W D.该电阻的发热功率为1W 5.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2=2：5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（　　） A．2：5 B．5：2 C．4：25 D．25：4 6.有下列家庭用电器，其中主要利用电流的热效应进行工作的有 ；把电能转化为机械能进行工作的有 ． （1）电风扇、（2）电饭锅、（3）电视机、（4）电烙铁、（5）电热水器、（6）空调器．（7）电热驱蚊器、（8）收音机 7.“电热驱蚊器”是利用电流的 工作的，发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻，接在220V电路中通电100s产生的热量为 J． 8. 在生活中，小红发现用电炉烧水时电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热．小红猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电流不同．小明猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同，根据已学知识，小明马上否定了小红的猜想． （1）为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的电路，两个烧瓶A、B中盛有质量的煤油，选择煤油的理由是 ．RA与RB是阻值不同的电热丝，其中RA与RB采用串联的连接方式，探究后得出结论 ． （2）接着小红提出探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，他们又利用上述器材设计如图乙电路同时观察RA与RB，这样的方案是 （选填“可行”或“不可行”），理由是 ． 提高练 9.小华家今年在附近某超市购买了一只电热水器，经使用发现：通电时间稍长后，会闻到一股较浓的橡胶焦味，且电源线很热，于是小华的父亲决定向消费者协会投诉，他可从下述中的哪个环节进行投诉（　　） A．导线的橡胶皮隔热性能不好，容易烫伤家人 B．导线中的铜芯太粗，导致橡胶皮太薄 C．导线中的铜芯太细，导致发热过多 D．电热水器的额定电压太高，导致电流过大 10.图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则： A. I1＝I2，A管中的液面较低； B. I1＝I2，A管中的液面较高； C. I1＞I2，A管中的液面较低； D. I1＞I2，A管中的液面较高； 11.如图是探究电流热效应的实验装置，烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则下列说法错误的是（　　） A．甲图中，为了缩短实验时间，滑片应适当向左移动 B．甲图的实验装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少 D．乙图的实验装置只能探究电流产生的热量与电流大小的关系 12. 由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的　 　效应而造成大量的能量损耗。用超导材料制成输电线，可大大降低能量损耗。有一段输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为0.5Ω，若以超导电缆替代该线路输电1h，可节约电能　 kW•h。 13.如图，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越　　 ；若通过电阻的电流为0.5A，通电10s，阻值为10Ω的电阻产生的热量是　 　J。 14.如图，灯L标有“4V 2W”，R＝20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为　 　A，通电1min电路中产生的热量为　　 J。 15.如图所示，探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流关系时，除了在原电路中加入电流表外，还应该串入　 　来改变电路中电流大小，通电相同时间后，将　 　（同一/不同）瓶子中的现象进行比较。在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小关系时，应将　 　（同一/不同）瓶子中的现象进行比较。本实验中采用了 、 物理研究方法。 16.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图所示的甲、乙两装置．他将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变． （l）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”．这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一列． 。 （2）在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球a与C体积变化情况可探究电流产生的热量与 有关． （3）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，a、b、c、d四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 ． （4）教材上的该实验装置如图丙所示（烧瓶与图甲中的相同）．请说明教材选用该装置的优点是： ． 拓展练 17.小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。 （1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应　　（选填“相同”或“不同”）。 （2）实验中，用　　（选填“A”或“B”）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较　　（选填“A”或“B”）来判断液体吸热能力的强弱； A．通电时间B．温度计示数的变化量 （3）下表是某次的实验数据，液体a加热后的温度如图所示，请将温度计示数填入相应表格中。 物理量 物质 质量（克） 加热前温度（℃） 加热时间（min） 加热后温度（℃） 液体a 150 20 10 液体b 150 20 10 35 分析可知，　 　（选填“a”或“b”）液体的吸热能力较强。 （4） 设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为△t，若不计热量损失，则a液体的比热容为　　 （用所给出的物理量写出比热容的表达式），用该表达式计算出的比热容会比实际值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 （5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与　 　的关系。 参考答案 1.A2．B3.C4.A5.A6.（2）（4）（5）（7）；（1）（6）7.热效应；4840 8. （1）煤油比热容小；电流和通电时间相等时，电阻越大，电热越多；（2）不可行；没有控制电阻相等9.C10.D11.D12. 热；2013.多；2514.0.7；168 15.滑动变阻器；同一；不同；转换法；控制变量法 16.（1）气球膨胀程度的大小；研究声音是由振动产生的，用激起的水花来显示音叉的振动；（2）电流大小；（3）cdba；（4）温度计更能准确反应温度的变化． 17.（1）相同；（2）A；B；（3）如下表；b；（4）；偏大；（5）电阻 解析：（1）两电阻丝串联，电流和通电时间相同，为控制吸热相同，根据Q＝I2Rt选用的两根电阻丝的阻值应相同；（2）根据转换法，实验中，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少；根据比较吸热能力的方法，通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱；（3）图乙中温度计分度值为1°C，示数为48°C； 由表中数据，加热相同时间，b升温小，故b液体的吸热能力较强；（4）设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，若不计热量损失，液体吸热为：Q＝I2Rt，则a液体的比热容为：c＝＝，实际上放出的热量不能完全被液体吸收，即分子变小，用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大；（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过的电流相同和通电时间相同，可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。 ( 8 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$