第十三章 四、电流的热效应&实验2 探究电流的热效应-【勤径学升】2024-2025学年九年级物理下册同步练测（北师大版）

九年级物理·北师版（下册） 实验1测量小灯泡的电功率 即可，连接的实物电路如答图所示。(2)当电压表 1.(1)断开3(2)B(3)A、B断路短路 示数为2.5V时，由题图丙可知此时电流表的示数 (4)2.5(5)0.625 为0.42A,所以此时小灯泡的电功率P=U。Is= (6)不能灯丝的电阻随温度的变化而变化 2.5V×0.42A=1.05W。(3)由题表中数据可知， [解析](1)为保护电路，连接电路时开关应断开：因 随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P=U1 电源电压为3V,故电压表选用小量程与小灯泡并 可知小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时， 联，即导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线 消耗的电功率随电压的增大而增大。由题表中数 柱相连；(2)闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大 据可知，第5次实验，电路中电流最大，此时电路的 处，即B接线柱一端；(3)第一种：小灯池较暗，电路 总电肛最小，由1：只可得，第5次实险时电路的总 的电流较小，说明电路的电阻较大，滑动变阻器滑 片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，故可能在连 U 8 V 电阻=70.44A18.20<200.因为尼= 接电路时把滑动变阻器的A、B两接线柱连入了电 R+R。+R,已知定值电阻R的阻值为I0D或 路中：第二种：小灯泡不亮，电流表示数为零，电路 20D,故小聪在实验中选用的是R。=10)的定值 可能断路，电压表示数为3V,电压表与电源连通， 电阻。(4)①闭合开关S,将开关S,拔至“1”，此时 可能是小灯泡处断路：第三种：小灯泡不亮，电流表 两电阻串联，要使小灯泡正常工作，则滑动变阻器 有示数，电路为通路，电压表示数为0，可能是小灯 与定值电阻分得的电压为8V-2.5V=5.5V,所以 泡处短路：(4)若要测量灯泡的颜定功率，应使电压 应调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 表的示数为2.5V:(5)根据1-U图像知，当电压为 5.5V;②滑片不动，再将开关S拨至“2”，此时电压 领定电压时通过的电流为0.25A,则小灯泡的额定 表测电阻R。两端的电压，电压表的示数为U。,则电 功率P=Ul=2.5V×0.25A=0.625W;(6)在探究 “电流与电压的关系”时，要控制电阻的大小不变， 路中的电流人：3小灯泡的额定功率P 而灯丝的电阻随温度的变化而变化，故不能探究电 流与电压的关系。 :若步骤②中，在将开关5，拔至“2” Ua lo=Ro 2.（1)如答图所示 时，不小心将滑片向右移动了少许，则会导致电路 中的电流减小，计算出来的颜定功率也偏小。 四、电流的热效应 【基础巩固练】 1.C[解析】电流的热效应指电流流过导体时将电 能转化为内能。电热水壶工作时将电能主要转化 2题答图 为内能，是利用电流的热效应工作的。故C正确。 (2)1.05(3)增大10 2.C[解析]由题图知，甲、乙两次实验中都用到了 (4)05.5V8'4 R 偏小 控制变量法和转换法，故A说法正确：甲实脸中两 电阻丝串联，通过电阻丝的电流相等，当通电时间 [解析](1)根据小灯泡的额定电压U。=2.5V,颜 相同时，右侧容器内电阻丝的阻值大，由Q= 定功率小于1.2W,可得出其额定电流1m< P 知，右侧容器内电阻丝产生的热量多，则右侧容器 内空气吸收的热量多，故B说法正确；乙实验中右 12W=0.48A,所以电流表使用0-0.6A的量程 2.5V 侧容器内电阻丝与另一电阻丝并联，当左、右容器 6· 参考答案及解析 内电阻丝的电阻和通电时间相同时，右侧容器内电 纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能， 阻丝的电流小，由Q=知，左侧容器内电阻丝产 计算产生热量多少时只能用Q=「。综上所迷， 生的热量多，则左侧容器内空气吸收的热量多，左 ABD错误，C正确。故选C, 侧U形管中液面的高度差大，故C说法错误：乙实9.热效应内能 验中右侧容器内电阻丝与另一电阻丝并联，两容器 【能力捉升练】 内电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过两客器内 1.C[解析]电烙铁工作时，将电能全部转化为内 电阻丝的电流不同，所以乙是研究电流产生的热量 能；电风扇、电视机工作时，电能转化为内能、机械 与电流大小的关系，故D说法正确。 能、光能和声能等，故A错误：利用公式R=能计 3.D[解析]A项中没有控制电流一定，故A错误：B 项中没有控制电压一定，故B错误；根据焦耳定律 算电络铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电 Q=「可知，电流通过导体产生的热量与电阻有 阻，故B错误：由公式W=P知相同时间内三个用 关，故C错误：根据Q=可知，在电流、通电时间 电器消耗的电能一样多，故C正确：相同时间内三 一定时，电流通过导体产生的热量与导体的电阻成 个用电器消耗的电能相同，其中电烙铁产生的热量 正比，即电阻越大，产生的热量越多，故D正确。 最多，故D错误。 4.C【解析]电流1mim通过电风扇产生的热量Q=2.C[解析]由题图知，电阻丝R、R,先串联再与R =(0.1A)2×52×60s=3J。 并联，且R,<R2=R,则通过R的电流比通过R,、 5.B[解析]由Q=f,可得名=.9，」 R的电流大，通过R,、R,的电流相等，据Q=P 02/22R214'12 知，在相同时间内，电流通过R产生的热量最多， 9x=9x1=↓ X龙=年×g=4因此行=2，故B正 电流通过R,产生的热量最少，则火柴c最先燃烧，a 最后燃烧，即火柴燃烧的先后顺序是c、b、a 6.10 3.A[解析]当闭合开关S,断开S2、S3时，R、R2串 [解析]由图可知，电阻R,、R2串联，根据串联电路 联；闭合S2、S,,断开S,时，R1、R1并联。产生的热 的特点可知，电路中的总电阻R=R,+R=I02+ 20n=0n,意路中的电流1=只-动品=0.1A 量相同，则Q-气：一后4，设风=儿=风周为 根据串联电路的电流特点可知，通过R,的电流 R=2R,R=R,所以R=4R,所以4=4， L1=1=0.1A:道电100s电阻R1产生的热量：Q l12R1=(0.1A)2×102×100s=10J ‘米=4×20min=5min。 7.C[解析]电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热 4.C[解析]当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定 保温装置、解化家禽的电热瓣卵机都是利用电热来 值电阻R产生的热量Q=R=R,当滑动变阻 为人类服务的，故A、B、D错误；电视机的机壳上有 器的滑片P滑至b端时，定值电阻R产生的热量 许多小孔是为了把各电器元件产生的热量及时散 0=- U2 失掉，是为了防止电热产生危害，故C正确。 R,所以R4=R,由于4=9mim,4= 8.C[解析]电功的计算式W=Uh是用来计算用电 器消耗电能多少的，焦耳定律Q=「是用来计算 36mim,所以么=之儿，则R=R:当滑动支阻器的 电流产生热量多少的；用电器如果将电能全部转化 滑片P滑至b的中，点时，滑动变阻器接入电路中的 为内能，则Q=甲=Uh=危-发，但电动执是非 阻位R,'=R,设R两瑞的电压为，此时U心， ·7· 九年级物理·北师版（下册） 2 3.(1)热量 3:2,定值电阻R产生的热量Q= R,所以 s (2)当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生 ，即%=是=号×9m=2025m故选C 2 的热量跟导体的电阻成正比 (3)1.6 5.低温6×104 [解析](1)采用优质保温材料的目的是减少实验过 [解析]旋转触片接触触点1和2时，电路为R,的 程中热量的散失。(2)水的质量相同，水温变化△T 简单电路，电路消耗的电功率为P2=,旋转触片 与吸收热量的多少成正比，水温变化△T越大，电阻 接触触点2和3时，电路为R,和R,的并联电路，电 丝产生的热量越多，即当电流和通电时间一定时， 路消耗的电功率为P:名+儿，显然P,<P,故 电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。 触片接触触点1和2时，电熨斗为低温挡：该挡位 ③)不计热堂损夫，Qa=Q,m47=广，好-气， 通电1min产生的热量为Q=W=P1= P R △T3= T20.4℃x(0.4)=1.6℃ 12 (0.2A)2 (220Vy2×60s=6×10J 专题1电与热综合计算 48.4n 1.解：(1)当开关S,闭合、S2断开时，电阻： 6.1100210热传递 [解析]分析电路简图可知，当S,闭合时，R,被短 R=号-0=0n: 路，只有R,接入电路：当S断开时，R,与R串联 (2)当开关S,、S,均闭合时，U2=U=3V, 提入电路。由P=发可知，总也阻总小，电功非想 U2 3V 通过R的电流1=元=00=0.1A, 大，所以当S闭合后为加热挡，此时电功率P= 通电10电阻R2产生的热量： C_20V)=1100W:1kg的养生茶从20℃加热至 R,44 Q=122R21=(0.1A)2×302×108=3J。 75℃需吸收热量Q=c装m△/=4.2×10J/(kg·℃)× 容答：(1)电阻R,的阻值为102：(2)当开关S,、S,均 1kg×(75℃-20℃)=2.3引×10：若加热过程中不 闭合时，通电10s电阻R,产生的热量为3J。 计热量损失，则所消耗的电能与养生茶吸收的热量 2.解：(1)足浴器在加热状态下正常工作时的电流： 相等，即W=Q=m,可得1=号 2.31×10」 1100W 4 1= 210s:养生茶吸收热量、内能增加，属于热传递。 (2)由图知.足浴器将水加热到42℃，水吸收的热量： 实验2深究电流的热效应 Q袋=ckm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg× 1.(1)温度计示数 (42℃-20℃)=4.62×10J. (2)越多 不计热量损失，则Q=Q, (3)B串联 涧是 (4)转换法控制变量法 (3)加热状态下，足溶器的电阻： [解析](3)要探究电热器产生的热量与电阻的关 系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同。 -220y=55n. R=- /4A 2.(1)电流 当实际电压为200V时，足浴器的实际加热功率： (2)转换法 (3)甲大 m2_(200V=727.27W。 P*=R 550 8九年级物理·北师版(下册) 四、 电流的热效应 [答案 P6] 基础巩固练 知 电流的热效应 已知两个电阻的阻值之比为R.:R.=9:1.在相 下列家用电器中,利用电流热效应工作的是 同时间内产生的热量之比0:0.=9:4,通过两 →_ 个电阻的电流之比为 ( ) A.电风扇 B.电视机 A.9:1 B.1:2 C.电热水壶 D.电冰箱 C.1:6 D.6:1 如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪 (安徽)如图所示,电源电压保持3V不变,电阻 些因素有关的实验,下列说法不正确的是 R.=10O.R。=20O。闭合开关$.则通电100s 电阻R,产生的热量为_J。 6题图 甲 乙 细舰③电热的利用和防止 2题图 A.甲、乙都采用了控制变量法 7跨学科(山东兰山期末)下列实例中,为了防止 B. 甲通电一段时间后,右侧容器内空气吸收热 电热产生危害的是 量较多 ) C.乙通电一段时间后,两个U形管中液面的高 A.用电熨斗熨衣服 度差相等 B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置 D.乙是为了研究电流产生的热量与电流大小的 C.电视机的机壳上有许多小孔 关系 D.解化家禽的电热瞬卵析 知②焦耳定律 (河南南阳期末)如图所示,电阻为R的某型号 3关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正 风扇,连接在电压为V的电路上,若通过的电流 确的是 ( ) 为7.工作时间为t.则计算电流通过电风扇产生 A.根据0=/^Rt可知,电阻越大,相同时间内产 的热量,下面公式选用正确的是 生的热量越多 A.UIt B### C.^Rt 的热量越少 D.都可以 C.根据0=VIt可知,相同时间内产生的热量与 电阻无关 D.根据0=/^*R可知,在电流一定时,电阻越大 相同时间内产生的热量越多 8题图 已知某电风扇接在220V的电压上,其正常工作 9题图 9如图是电热驱蛟器,它是利用电流的 时的电流为0.1A,电阻为50,则电流1min通 ( )。 过电风扇产生的热量为 工作的。从能量转化的角度分析,电热驱蚊器 A.1320J B.5880J 是把电能转化为 C.3J D.63J 见此图标抖音/微信扫码领取配意资源 稳步提升成绩 第十三章 电功和电功率 [答案 能力提升练 7] (云南)将规格都是“220V 150W”的一台电风 热量0用时36min,当滑动变阻器的滑片P滑 扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电 至ab的中点时,若定值电阻R再产生热量0用 时是 , 路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是 ) 7 A.三个用电器均能将电能全部转化为内能 B.根据R= 4题图 C.三个用电器消耗的电能一样多 A. 20.5min B. 20.05min D.三个用电器产生的热量相等 C.20.25min D.22.25min 新考法小乐按如图所示连接电路,其中R.、R、 5 (四川成都)小明在妈妈指导下用电熨斗慰烫衣 R.是三段电阻丝(R.<R=R),他将三根相同 服,她首先阅读说明书,知道电熨斗有“低温” 的火柴a、b.c分别固定在三根电阳丝上,团合开 “高温”两个挡位,其简化电路如图所示,R、R ,_ 关后,火柴燃烧的先后顺序是 是电热丝,R. =48.4O,R=96.8O.S为旋转式 _ 开关。当她旋转触片接触触点1和2时,电熨斗 WWM Rb 为 挡位,该挡位通电1min,电流产生的 _-WM_ 2 热量为__ R. ##7# 2题图 A.a、b、c B.c、ab C.c、b、a D.a、c、b 20 如图.电源电压不变,R、R。是两个相同的电阻 5题图 当闭合开关s..断开S.、S.时,通电20min.电路 (河南)图为一款养生壶的电路简图,该壶有“加 产生的热量为0;同时闭合S、S,断开S,若要 热”和“保温”两挡。电源电压为220V,电热丝 ( 产生相同的热量0,则需通电 ) R.、R。的阻值分别为44O、356O。养生壶在“加 热”挡工作时,电功率为。 W:现将壶内 1kg的养生茶从20°C加热至75C,加热过程中 若不计热量损失,所需时间为 _s:养生 茶的内能增加是通过 的方式实现的。 [已知c=4.2x10D/(kg·C)] 3题图 B. 10min A.5min R C. 20 min D.40 min 如图所示,当滑动变阻器的滑片P滑至a端时 定值电阻R产生热量0用时9min:当滑动变限 -。220Vo 器的滑片P滑至上端时,定值电阻R产生相同 6题图 见此图标眼抖音/微信扫码领取配套资源 稳步提升成绩 九年级物理·北师版(下册) 实验2 探究电流的热效应 [答案 P8] 在探究“影响电流热效应的因素”实验中 (1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使 // 左右容器内导体中的 不相等。 。#_ (2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测 量,因此在实验中是通过观察U形管中液面 R=100 R=50 & 高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的 1题图 变化,这里采用的物理研究方法是 (1)用图甲所示装置探究电热器产生的热量与 电流的关系,在烧瓶内安装一根电阻丝,并 (3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的 变化, 插人一支温度计,通过比较 的变 (选填“甲”或“乙”)容器中 化,来判断相同时间内不同电流产生的热量 导体产生的热量较多。由此可知,在电阻和 多少。 通电时间相同时,电流越 (选填 (2)先测量烧瓶内液体的温度,然后闭合开关 “大”或“小”),导体中产生的热量越多。 通电30s后再测量烧瓶内液体的温度,将温 (浙江台州)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的 度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器 热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时 的滑片改变电流大小,重复上述操作,获得 制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内 第二组数据(如表所示)。 装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保 实验次数电流/A通电时间/s电阻/0温度升高量/C 温材料包裹。 0.3 1.5 6tA77c 30 电子温度计 t-90s 2 0.6 30 6.0 接线杜 T 行 1水 由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电 -电阻丝R 2-4-6810/0 流越大,其产生的热量 甲 乙 (3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系 3题图 应保持电流和通电时间相等,同时选择图乙 (1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程 中 中 (选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中 的散失。 的烧瓶 (选填“串联”或“并联”)。 (2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的 (4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方 电阻丝R.记录水温变化AT和通电时间:的 法,分别是 数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。 (黔东南州)如图所示,是探究电流通过导体时 根据上述实验,可以得出结论: 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 (3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变 温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面 电流大小,相关数据整理如下表。请分析表 相平。 中数据,并将表中所缺的数据补上。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 升高的温度A7/C 0.40.9 2.53.6 甲 乙 2题图 10 见此图标抖音/微信扫码领取配套资源 稳步提升成绩