课时训练(17)　电流的热效应..2025年中考物理一轮复习（广西专版）

课时训练(十七)　电流的热效应 A 基础练 一、选择题 1.(2023福建)下列利用电流的热效应工作的用电器是 (　　) A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉 2.(2024玉林陆川一模)正常工作的电取暖器,它的发热管热得发红,而供电的电源线却不热,这主要是因为 (　　) A.电源线散热比发热管快得多 B.通过电源线的电流小于发热管的电流 C.电源线的绝缘隔热性能好 D.电源线的电阻远小于发热管的电阻 3.(2024包头)许多汽车的后视镜配备了如图K17-1甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是 (　　) 图K17-1 A.除雾状态,电路中只有R1工作 B.除霜状态,电路中只有R2工作 C.除雾状态,电路的总电流最大 D.除霜状态,电路的总功率最大 4.(2024临沂)图K17-2甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V,闭合开关后,“0.5 V　0.2 W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作,则(　　) 图K17-2 A.指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω B.电动机的发热功率为1.6 W C.电动机的额定功率为0.08 W D.电路的总功率为1.8 W 5.(2023天门)某款电热杯有高、中、低三挡,其简化电路如图K17-3所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为 2.5 Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2 A。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。下列说法正确的是 (　　) 图K17-3 A.电源电压为10 V B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温挡 C.只闭合S3时,电热杯工作1 min产生的热量为600 J D.加热100 g水,水温由25 ℃升高到35 ℃,水吸收的热量为420 J 6.(2024宜宾)(多选)如图K17-4所示是探究电流热效应的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω。下列说法正确的是(　　) 图K17-4 A.只闭合S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2 A,通电1 min电阻R1产生的热量为12 J C.闭合S1和S2,通过R1的电流是通过R2电流的 D.闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 二、填空题 7.(2024南宁校级二模)如图K17-5甲所示是超市常用的塑料袋封口夹,其电路图如图乙所示。电源电压为6 V,电热丝R的阻值为2 Ω。闭合开关,电热丝温度升高,利用电流的　　　　效应实现高温封口,2 s内电热丝产生的热量为　　　　J。  图K17-5 8.(2024龙东)如图K17-6所示是“探究通电导体产生的热量与　　　　大小的关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4 A,在1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为　　　　J。  图K17-6 9.(2024柳州校级一模)如图K17-7所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高温挡、中温挡、低温挡三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”“1和2”“2和3”或“3和4”接线柱。当旋钮开关置于　　　　 接线柱时,火锅处于高温挡;当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,火锅处于　　　　挡。  图K17-7 10.(2024镇江)如图K17-8所示是某电热水壶内部电加热器原理电路,它有“加热”和“保温”两挡,开关S断开时,电水壶处于　　　　挡。已知该电热水壶处于“加热”挡,通电0.1 h可使标有1200 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁120次,则消耗的电能为　　　　kW·h,电热水壶“保温”挡功率为100 W,则R2=　　　　Ω。  图K17-8 11.(2024德阳)如图K17-9所示是一款电饭锅的简化电路图,旋转开关可以实现加热或保温功能,已知加热挡的功率是1000 W,R1、R2为定值电阻,R1的阻值是R2阻值的19倍,闭合开关S,当旋钮开关旋转到触点　　　　(选填“0”“1”或“2”)时实现保温功能,电饭锅在保温挡工作10 min产生的热量是　　　　　　J。  图K17-9 三、实验探究题 12.(2024钦州浦北一模)小明和小芳用如图K17-10所示装置进行“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。 图K17-10 (1)小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持他猜想的现象是　　　　。  A.接线板上接入的用电器越多,接线板的导线越容易发热 B.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却几乎不热 (2)如图所示实验装置通过比较U形管内　　　　　　可以比较容器内电流产生热量的多少,这种研究方法称为　　　　法。  (3)小芳用图乙装置可探究电流产生的热量与　　　　的关系。将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在 　　　　(选填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。如果图乙装置中R3发生断路,则与断路前相比较,通电相同时间,右侧U形管中液面的高度差将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  (4)通过实验可知,超导材料　　　　(填“能”或“不能”)作为电饭锅的发热部件。  四、综合应用题 13.(2024新疆)如图K17-11所示的电路,定值电阻R1的阻值为10 Ω,定值电阻R2的阻值为20 Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.1 A。求: (1)电阻R1两端的电压。 (2)电源电压。 (3)整个电路在1 min内产生的热量。 图K17-11 14.(2024深圳)图K17-12甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器的简化电路如图乙所示,R1、R2都是发热电阻,孵化器的相关参数如下表所示。 额定电压 220 V 额定功率 加热挡 80 W 保温挡 22 W (1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少? (2)R2的阻值是多少? (3)孵化器在加热挡正常工作5 min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收的热量为2.16×104 J,则孵化器对水加热的效率是多少? 图K17-12 B 提升练 15.(2024陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”,小明受此启发,用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2(R1、R2的阻值不随温度变化),设计了煎药壶电路,其中S1为总开关,电源电压为 220 V。闭合开关S1,能实现下表所示的功能。下列关于此电路的分析正确的是(　　) 温度t/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式 <60 闭合 >0.2 闭合 800 武火 ≥60 断开 >0.2 闭合 800 武火 ≥60 断开 ≤0.2 断开 100 文火 A.温控开关S2与水量开关S3是串联的 B.加热电阻R1的阻值是484 Ω C.若壶内水量小于0.2 L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热 D.若限流电阻R2断路,煎药壶工作时只能进行“武火”加热 16.(2024贵港二模)图K17-13甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅的简化电路。它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。 (1)将5×10-3 kg空气从20 ℃加热到200 ℃,空气需要吸收的热量是多少?[c空气取1.0×103 J/(kg·℃)] (2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220 V,额定功率为1100 W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55 A,求此时指示灯支路的功率。 (3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当加热温度设定为150 ℃,R3的阻值调为100 Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150 ℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80 Ω时,对应的加热温度设定为多少? 图K17-13 【参考答案】 1.D　2.D 3.D　[解析]由图可知,R1无法独立工作,A错误;除霜状态,电路中R1和R2并联,共同工作,B错误;除雾状态,电路中只有R2工作,总电流最小,C错误;除霜状态,电路的总功率最大,D正确。 4.D　[解析]指示灯的灯丝电阻为RL==1.25 Ω,A错误;指示灯正常发光,两端电压等于其额定电压 0.5 V,则电动机两端电压为UM=4.5 V-0.5 V=4 V,电路中的电流:I=IL==0.4 A,电动机的额定功率:PM=UMIM=4 V×0.4 A=1.6 W,其发热功率为PR=I2RM=(0.4 A)2×0.5 Ω=0.08 W,B、C错误;电路的总功率为P=UI=4.5 V×0.4 A=1.8 W,D正确。 5.C 6.AB　[解析]只闭合S1,电阻R1、R2串联,电流相同,通电时间相同,电阻大小不同,故可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,A正确;只闭合S1,若电路中的电流为0.2 A,通电1 min电阻R1产生的热量为Q=I2R1t= (0.2 A)2×5 Ω×60 s=12 J,B正确;闭合S1和S2,R2与R3并联,R2与R3电阻相同,设通过R2的电流为I,则通过R1的电流为2I,故通过R1的电流是通过R2电流的2倍,C错误;闭合S1和S2后,R2与R3并联,通过R1的电流是通过R2电流的2倍,通电相同时间,由Q=I'Rt知,左侧电阻R1放出的热量多于右侧电阻R2放出的热量,左侧U形管内液柱的高度差大于右侧的高度差,D错误。 7.热　36 8.电流　12 [解析]右侧两个5 Ω电阻并联,然后与左侧5 Ω电阻串联,根据并联电路电流规律可知,通过左侧容器内5 Ω电阻的电流大于通过右侧容器内5 Ω电阻的电流,两个容器内的电阻都是5 Ω的,通电相同时间,所以探究的是电流产生的热量与电流大小的关系;如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4 A,根据并联电路的电流特点,通过右侧容器中电阻丝的电流是I=I左=×0.4 A=0.2 A,1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为Q=I2Rt= (0.2 A)2×5 Ω×60 s=12 J。 9.3和4　低温 10.保温　0.1　435.6 [解析]开关S断开时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由P=可知总功率最小,处于保温挡;S闭合时,电路为只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由P=可知此时总功率最大,处于高温挡; 消耗的电能:W= kW·h=0.1 kW·h, 高温挡的功率:P高==1 kW=1000 W, R1的阻值:R1==48.4 Ω, 保温挡时总电阻:R==484 Ω, R2的阻值:R2=R-R1=484 Ω-48.4 Ω=435.6 Ω。 11.2　3×104 [解析]由图可知,当旋转开关旋转到2时,R1、R2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P=可知,电路中的总功率最小,电饭锅处于保温挡; 当旋转开关旋转到1时,只有R2工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电饭锅处于加热挡; 由P=可知,R2的阻值: R2==48.4 Ω, R1的阻值:R1=19R2=19×48.4 Ω=919.6 Ω, R1、R2的串联总电阻:R=R1+R2=919.6 Ω+48.4 Ω=968 Ω, 保温挡的功率:P保温==50 W, 电饭锅在保温挡工作10 min产生的热量:Q=W=P保温t=50 W×10×60 s=3×104 J。 12.(1)B　(2)液面高度差　转换 (3)电流　左　变大 (4)不能 13.解:(1)电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.1 A×10 Ω=1 V。 (2)电源电压:U=IR=I(R1+R2)=0.1 A×(10 Ω+20 Ω)=3 V。 (3)产生的热量:Q=W=UIt=3 V×0.1 A×60 s=18 J。 14.解:(1)由P=UI得,通过R2的电流:I==0.1 A。 (2)由P=得,R2==2200 Ω。 (3)孵化器消耗的电能:W=P加t=80 W×5×60 s=2.4×104 J; 孵化器对水加热的效率:η=×100%=×100%=90%。 15.D　[解析]根据电路中只有两个电阻,而R1的功率可以改变,说明电路中的电流改变,则两个电阻必须串联,武火时,限流电阻短路,当温控开关和水量开关同时断开时,两个电阻串联,处于文火状态,而只有温控开关断开时,限流电阻仍短路,故温控开关、水量开关与限流电阻R2并联, 若壶内水量小于0.2 L,但温度低于60 ℃,温控开关将限流电阻短路,仍是武火加热,故A、C错误; 武火时,限流电阻短路,只有R1工作,R1的功率是800 W, 则R1==60.5 Ω,故B错误; 若限流电阻R2断路,当温控开关和水量开关中任意一个闭合时,是武火加热,如果温控开关和水量开关都断开,则电路断路,不能加热,故D正确。 16.解:(1)将5×10-3 kg的空气从20 ℃加热到200 ℃,需要吸收的热量: Q=c空气mΔt=1.0×103 J/(kg·℃)×5×10-3 kg×(200 ℃-20 ℃)=900 J。 (2)R1的额定电流:I额==5 A; 指示灯支路的电流:I指=I-I额=5.55 A-5 A=0.55 A; 指示灯支路消耗的功率:P指=UI指=220 V×0.55 A=121 W。 (3)R3的阻值调为100 Ω,加热温度设定为150 ℃,R2的阻值是30 Ω,衔铁向上弹起,停止加热。此时的总电阻:R=R2+R3=30 Ω+100 Ω=130 Ω。 当R3的阻值调为80 Ω时,由于衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变,所以此时:R2'=R-R3'=130 Ω-80 Ω=50 Ω;由图乙可知,温度为200 ℃,即对应的加热温度设定为200 ℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$