第十六章 第四节 科学探究 电流的热效应-【初中必刷题】2024-2025学年九年级下册物理同步课件(沪科版)

物 理 九年级下册 HK 1 2 3 第一部分 教材同步分层练 4 第十六章 电流做功与电功率 第四节 科学探究：电流的热效应 5 刷基础 刷提升 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 6 基础 知识点1 电流的热效应 1. 【2024 重庆黔江区期末】图甲是新型取暖器件——电热膜，它是由一条条 导电墨线压在绝缘薄膜上制成的，其结构如图乙所示。电热膜工作时利用了电流的 ____效应，若其中一根导电墨线脱落，则电热膜的总电阻将______、总功率将_____ （后两空均填“变大”“变小”或“不变”）。 热 变大 变小 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 【解析】电热膜工作时利用了电流的热效应；若其中一根导电墨线脱落，则并联的 电阻的个数将减少，则电热膜的总电阻将变大，结合 可知，总功率将变小。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 8 知识点2 电流产生的热量与哪些因素有关 2.【2023 福建三明期末】小明特别喜欢动手做物理实验。今天他借助两个带橡胶瓶 盖的小玻璃瓶来探究电流的热效应与什么因素有关。如图甲所示，把两个接线柱垂 直穿过橡胶瓶盖，把一段电阻丝连接在两个接线柱之间，连好之后放入玻璃瓶内； 瓶盖中间打一个孔，插入带有红色液柱的细玻璃管。玻璃瓶密封良好，当有电流通 过时电阻丝就会发热变红，通过观察玻璃管中红色液柱的上升情况，来比较电流通 过电阻丝产生热量的多少。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 9 （1）有电流通过的时候，电阻丝会发热，电能转化为______； 内能 【解析】有电流通过的时候，电阻丝会发热，将电能转化为内能； 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 10 （2）甲装置可用来探究电流通过导体产生的热量与______的关系（玻璃瓶内有等量 空气）； 电阻 【解析】根据图甲可知，两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，电 阻大小不同，所以可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系； （3）通电一段时间后，___（填“”或“ ”）玻璃管中的红色液柱上升得比较高； 【解析】在电流和通电时间相同时，电阻越大，电阻丝产生的热量越多，图甲中右 边玻璃瓶中电阻丝的阻值较大，所以右边玻璃瓶中电阻丝产生的热量较多，所以 玻 璃管中的红色液柱上升得比较高； 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 11 （4）为了继续探究导体产生的热量和电流的关系，小明又连接了如图乙所示装置 （玻璃瓶内有等量空气）。已知 ， ，则___ 。 5 【解析】探究导体产生的热量和电流的关系时，需要控制导体的电阻相同，通电时 间相同，通过的电流不同，所以 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 12 知识点3 焦耳定律 3.【2024福建龙岩期末】将一根 的电阻丝接入电源两端，通电 ，电流产 生的热量是。若将另外一根相同规格的电阻丝与 并联接入同一电源的两端， 通电相同时间，电流产生的热量是( ) C A. B. C. D. 【解析】接入电源两端，通电，电流产生的热量为 ，由并联电路的电压规 律知，将另外一根相同规格的电阻丝与 并联接入同一电源的两端时，两电阻丝两 端电压仍等于电源电压，通电时间相等，由 可知，两电阻丝产生热量 相等，都等于，所以此时电流产生热量 。故选C。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 13 4.【2024河北廊坊期末】用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电 可烧开一壶水， 若将两根相同的电热丝串联起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是 ( ) C A. B. C. D. 【解析】设电源电压为，电热丝的电阻为，烧开一壶水吸收的热量为 ，根据 可知，烧开一壶水的时间 ，若将两根相同的电热丝串 联，电热丝的长度变为原来的2倍，横截面积和材料没变，因此电阻变为原来的2倍， 电源电压不变，水吸收的热量 不变，烧开同样一壶水所用时间 。故选C。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 14 5.【2023黑龙江哈尔滨中考】如图所示，电源电压 ， ，先闭合开关，再闭合开关 ，电流表示数 将_______（填“变大”或“变小”）；当闭合， 断开时， 通电，电流通过产生的热量是_____ 。 变大 4.5 【解析】先闭合开关，再闭合开关，电路中电阻由和串联变为只有 接入 电路，电路中电阻变小，由可得，电流表示数变大；当闭合，断开时， 和串联，通过的电流，通电，电流通过 产生 的热量 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 15 刷易错 易错点 不清楚公式的适用范围而乱套公式 6.有一台电动机，线圈电阻为 ，正常工作时通过的电流为, 内产生了 的机械能。正常工作，线圈发热产生的内能为_______ ，电动机消耗 的电能为__________ 。 4 000 【解析】正常工作 ,线圈发热产生的内能 。正常工作 ，电动机消耗的电能 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 16 易错警示 当电流通过导体发热（或者电能转化为其他形式能的多少可以忽略不计）时，电热 才等于电能，即此时 ， 这种电路叫做纯电阻电路。当电路中有电动机时，消耗的电能大部分转化为机械能， 转化为电热的部分很少，此时电热远远小于消耗的电能 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 17 提升 1.【2024陕西咸阳模拟】如图甲所示是一种测力装置的部分结构示意图,测量时，把 完全相同的柔性应变电阻片和分别紧贴在横梁 上、下表面上，并把它们串联 接入电压恒定的电路中（如图乙），在横梁端施加向下的压力 ，横梁将向下弯曲， 同时被拉伸，被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量出压力 的大小。以 下相关说法正确的是( ) 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 18 甲 乙 A.的电阻减小， 的电阻增大 B.中电流小于 中的电流 C.和两端电压差越大， 端受到的压力越大 D.相同时间内产生的热量小于 产生的热量 √ 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 19 【解析】在压力的作用下，横梁向下弯曲，被拉伸，即 变长，横截面积变小， 因此电阻增大；而被压缩，即变短，横截面积变大，因此 电阻减小，故A 错误；由图乙可知，两个应变电阻片串联，在串联电路中，各处的电流是相同的， 所以通过两个应变电阻片的电流相同，故B错误；根据欧姆定律可知，和 两端 电压的差值越大，说明和的电阻的差值越大，所以被拉伸得更多， 被压缩 得更多，从而说明A端受到的压力越大，故C正确；在A端施加向下的力 ，横梁向下 弯曲，电阻增大，电阻减小，则，由于通过、 的电流相等，通电 时间相等，根据可知，相同时间内产生的热量大于 产生的热量，故D 错误。故选C。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 20 2.【2023 安徽合肥期末，中】在探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关 的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内电阻的连接情况如图所示， 通电后，观察 形管中液面高度的变化。则( ) B A.通过甲、乙、丙三个容器内导体的电流相等 B.通电一段时间后， 形管中液面高度变化最大的是乙 C.要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙容 器所连 形管中液面高度的变化 D.要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙容 器所连 形管中液面高度的变化 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 21 【解析】 A 根据串、并联电路电流的规律可知，通过甲、乙两容器中电阻的电流相同，都 大于通过丙容器中电阻的电流，故A错误 B 通过甲、乙两容器中电阻的电流相同，乙容器中的电阻比甲容器中的大，由 可知，通电一段时间，乙容器中电阻产生的热量比甲容器中多；甲、 丙两容器中电阻的阻值相同，通过甲容器中电阻的电流比通过丙容器中电阻的 电流大，由 可知，通电一段时间甲容器中电阻产生的热量比丙容器中 多，所以乙容器中电阻产生的热量最多，温度升得最快， 形管中液面高度变化 最大，故B正确 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 22 C 要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制电流和通电时间相同，电阻不 同，甲、丙两容器中电阻和通电时间相同，通过电阻的电流不同，故C错误 D 要探究电流产生的热量与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，电流不 同，甲、乙两容器中电阻不同，通过电阻的电流和通电时间相同，故D错误 续表 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 刷有所得 公式是电流产生热量的计算公式， 是电流做功的计算公式，如果 电流做功时，全部转化为内能，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他 能量转化，像电动机工作时，电能既转化为内能，也转化为机械能，则 只 是电能转化为电热的部分，则是总的电功。只有对纯电阻电路才有 ， 对非纯电阻电路 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 24 3.【2024海南海口期末，中】用两只相同的电加热器分别给 甲、乙两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的 图像。已知，电热器的加热效率都是 。下 列说法正确的是( ) C A.，两电加热器放出的热量之比 B.，两种液体吸收的热量之比 C.两种液体体积相同时，比热容之比为 D.两种液体质量相同时，比热容之比为 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 25 【解析】用两只相同的电加热器，分别给甲、乙两种液体加热，相同时间内两电加 热器放出的热量相等，故A错误；已知 ，两电加热器放出的热量相等，又 因两电加热器的加热效率都是 ，故两种液体吸收的热量也相等，故B错误；两种 液体体积相同时，由 可知，甲、乙两种液体的质量之比 ，甲、乙两种液体吸收的热量之比 ，由图像知， ，甲、乙两种液体升高的温度之比 ，由 可得甲、乙两种液体 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 26 的比热容之比 ，故C正确； 甲、乙两种液体 质量相同时，即，甲、乙两种液体吸收的热量之比 ， 由图知， ，甲、乙两种液体升高的温度之比 ，由 可得甲、乙两种液体 的比热容之比 ，D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 4.【2023安徽芜湖期末，中】如图，和 是两根电热丝，若 将、端接入某一电压恒定的电路中， 产生的电热是 ；若将、端接入同一电路中，产生的电热是 ， 则把、端接入这个电路中时，产生的电热是____ 。 40 【解析】根据可得，、的电阻分别为， ，串联电 路中总电阻等于各电阻之和，则串联时的总电阻 ，把、 端接入这个 电路中时，产生的电热 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 28 5.【2023黑龙江绥化中考，中】如图是某电加热器的工作 电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中 ， 。当开关闭合， ______时是 高温挡。该电加热器低温挡正常工作 产生的热量是 __________ 。 闭合 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 29 【解析】由图可知，当开关闭合，断开时，、 串联，根据串联电路的电阻 特点可知，此时电路中的总电阻最大，由 可知，电路中的总功率最小，电加 热器处于低温挡；当开关、都闭合时，只有 工作，电路中的总电阻最小，总 功率最大，电加热器处于高温挡。低温挡的功率 ， 由可知，该电加热器低温挡正常工作 产生的热量 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 30 刷素养 走向重高 6.核心素养 科学探究【2024福建漳州质检，难】在如图所示的水平传送带上放一物 体，物体下表面及传送带上表面均粗糙；导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变 阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦。当 传送带按箭头方向运动且速度为 时，物体与传送带之间不发生相对滑动。此实验 装置不能研究的问题是（忽略灯丝电阻随温度的变化）( ) C A.电能是否可以转化为内能 B.导体的电阻大小与长度是否有关 C.通电导体放出的热量与电阻大小是否有关 D.通电导体放出的热量与电流大小是否有关 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 31 【解析】小灯泡发光时部分电能转化为内能，故A不符合题意；导体的电阻大小与导 体的长度有关，物体与传送带相对静止时可以改变滑动变阻器接入电路中电阻丝的长 度，因此该装置可以探究导体的电阻大小与导体长度的关系，故B不符合题意；滑动 变阻器接入电路中的电阻可以改变，探究通电导体放出的热量与电阻大小是否有关时， 应控制电流相同，通电时间相同，改变电阻，本实验中不能控制电流相同，故C符合 题意；物体与传送带相对静止时可以改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而改变电路 中的电流，根据灯泡的亮度来判定产生热量的大小，故D不符合题意。故选C。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 32 $$