13.4电流的热效应2024—2025学年北师大版九年级物理全一册

2024—2025学年九年级物理北师大版13.4电流的热效应 一、单选题 1．下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（  ） A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖器 2．想象一下，假如没有电流的热效应，下列设备还能工作的是（    ） A．白炽灯 B．电烤箱 C．电炉子 D．电视机 3．要使电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的一半，则应（　　） A．电阻不变，使通过电热器的电流减小一半 B．电阻不变，使电热器两端的电压减小一半 C．电压不变，使电热器的电阻变为原来的2倍 D．电压不变，使电热器的电阻增大为原来的倍 4．下列家用电器中，不属于电热器的是（   ） A．电炉 B．电熨斗 C．电动剃须刀 D．恒温箱 5．如图所示电路中，已知R1>R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙 C．丙、丁、乙、甲 D．乙、丁、丙、甲 6．下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是 A．电视机 B．电风扇 C．电热毯 D．电灯 7．关于电热的利用，下列说法中错误的是 A．电热对我们来说总是有利的 B．电视机、收音机上开小孔是为了散热 C．电饭锅是利用电流热效应来工作的 D．梅雨季节可用电热给电视机驱潮 8．关于电功、电功率和电热，下列说法错误的是（　　） A．电流通过导体所做的功越多，导体消耗的电能就越多 B．用电器上标明的额定电功率越大，其消耗的电能就一定越多 C．额定电功率越大的用电器，正常工作时间越长，消耗的电能就越多 D．用电器消耗的电能越多，用电器上产生的热量不一定越多 9．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置，两个密闭容器中都有一段阻值相同的电阻，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。下列说法不正确的是（　　）    A．实验中是通过观察U形管中液面高度差的大小来判断电流通过导体时产生热量的多少 B．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系 C．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系 D．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系 10．如图所示是小刚家使用的电热水壶，此电热水壶部分技术参数如下表。已知：电热水壶正常工作5min能烧开一壶水。则下列说法中正确的是（　　）    产品 电热水壶 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量 1.0L A．此壶的电功率恒为1000W不变 B．此壶正常工作时，通过的电流大于5A C．此壶两端的电压越大，它消耗电功率越小 D．此壶正常工作烧开一壶水，电流产生热量为3×105J 11．小华利用如图所示的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（　　） A．甲图是控制电流、通电时间相同时，探究电热与电阻的关系 B．乙图是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系 C．甲图中闭合开关后，a管中液面上升比b快 D．乙图中闭合开关后，d管中液面上升比c快 12．如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（  ） A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的 13．要使电阻在单位时间内产生的热量减少一半，则应（      ） A．使它的电阻减少一半 B．使加在它两端的电压减少一半 C．使通过它的电流减少一半 D．使电压和电阻均减少一半 14．当两个用电器正常工作时，额定功率大的一定比额定功率小的（    ） A．电流做功多 B．产生的热多 C．消耗电能快 D．工作时间少 15．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．R1的阻值为40Ω C．当R2的电阻为30Ω时，滑动变阻器的电功率最大 D．电流为0.6A时，1min内电流通过R1产生的热量是10.8J 二、填空题 16．在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越 ，即：电流通过导体产生的热量多少与 有关；在电阻和通电时间相同时 越大，电路产生的热量越多，即电流通过导体产生的热量多少与 有关；在电阻和电流相同时 越长，电路产生的热量越多，即电流通过导体产生的热量多少与 有关，这是 法。 17．石墨烯被认为是一种未来革命性的材料，这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）。这一特点可以在生活中用于 （选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”）。 18．如图所示的豆浆机，它的机头主要由一个电热器和一个电动机带动的打浆器组成，制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆交替进行。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器是 联的。若把1.5千克的清水放入豆浆机中，从25℃加热到85℃，水吸收的热量是 焦。若电动机的功率是1000瓦，则电动机工作6分钟消耗 度电。[c水 =4.2×103 J/（kg ·℃）] 19．电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为 Ω，正常转动时的效率是 。 三、计算题 20．一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1210 Ω。求： （1）电烙铁的额定功率； （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量； 21．现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，使食物得到最佳的口感和营养。把电饭锅接入220V的电路中，某次煮饭电饭锅的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电饭锅工作时电路中的电流最大是多少？ （2）整个煮饭过程消耗了多少电能？ （3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅，发现家中标有“”的电能表指示灯闪烁了150次刚好用时5min，求电饭锅此时的实际功率是多少？ （4）已知他家原有电器的总功率是6000W，电能表上标有“220V，10（30）A”的字样。请你通过计算说明：从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路是否允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭？ （5）电饭锅通电时，其发热体将水明显加热，但与之连接的电源线不怎么热，这是为什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年2月17日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C C D C A B B D 题号 11 12 13 14 15 答案 A A D C C 1．D 【详解】A．笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，该选项错误； B．电冰箱主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误； C．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误； D．电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，该选项正确． 故选D。 2．D 【详解】ABC．白炽灯、电烤箱、电炉子它们工作时，将电能转化为内能，产生热量，利用了电流的热效应，故ABC不合题意； D．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故D符合题意． 3．C 【详解】A．根据焦耳定律可知，当电阻不变时，使通过电热器的电流减小一半，则电热变为原来的，故A不符合题意； B．电阻不变，使电热器两端的电压减小一半时，由可知，电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的，故B不符合题意； C．电压不变，使电热器的电阻变为原来的2倍时，由可知，电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的，故C符合题意； D．电压不变，使电热器的电阻增大为原来的倍时，由可知，电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】 解答：电炉、电熨斗、恒温箱是将电能转化为内能的用电器，属于电热器，故ABD不符合题意；电动剃须刀是将电能转化为机械能和内能的用电器，不属于电热器，C符合题意．故选C. 点睛：电热器是将电能转化为内能的用电器，根据各个选项中用电器的能量转化进行分析解答． 5．D 【详解】四个电路中，已知R1>R2，根据电阻串联和并联的特点，两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，总电阻小于任何一个分电阻；所以四个电路中的总电阻关系为 R甲>R丙>R丁>R乙 由公式可知，电压和通电时间一定时，电阻越小，产生的热量越多。故在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序为 Q乙>Q丁>Q丙>Q甲 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．C 【分析】解答本题需要分析各用电器的工作情况，即各用电器在工作时主要是将电能转化为什么能． 【详解】这四个用电器的额定功率都相同，所以它们正常工作相同的时间，消耗的电能一样多，但它们的发热量却各不相同． A、电视机在工作时，主要将电能转化为光能、声能，还有一部分转化为热能； B、电风扇在工作时，主要将电能转化为机械能，有一小部分转化为热能； C、电热毯属于电热器，它在工作时，主要将电能转化为热能； D、电灯在工作时，主要将电能转化为光能和热能． 从各用电器工作时的能量转化情况可知，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是电热毯． 故选C． 【点睛】电热毯是纯电阻电路，它工作时电能是全部转化为热能的，所以它产生的热量最多． 7．A 【详解】A．电热在有些情况下对我们有利，有时对我们有害，故A说法错误，符合题意； B．电视机、收音机上有小孔是为了让电视机与收音机内部气体与外部大气相通，有利于散热，故B说法正确，不符合题意； C．电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C说法正确，不符合题意； D．梅雨季节可用电热给电视机驱潮，D说法正确，不符合题意； 8．B 【解析】略 9．B 【详解】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气的温度的变化导致容器中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映电流通过导体时产生热量的多少，这种研究方法叫转换法，故A正确，不符合题意； B．探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系，虽然并联的电阻小于其中任一电阻，但因图中有一个5Ω的电阻在容器的外面，要控制电流、时间不变，改变电阻大小，由图可知，无法实现，故B错误，符合题意； C．探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系时，要保持电阻大小不变，只改变电流大小，根据并联电路电流的规律，通过容器中电阻丝（阻值相同）的电流是不同的，可探究电流产生的热量与电流的关系，故C正确，不符合题意； D．探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系，要控制I与R相同，改变时间，两个容器中任一个都可做为研究对象，比较两管液面高度即可，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．在额定电压下此壶的电功率才是1000W，在其他电压下，它的电功率不是额定功率，A错误； B．此壶正常工作时，它的电流是额定电流，它的功率是额定功率，它的电压是额定电压，所以通过的电流 通过的电流小于5A，B错误； C．在电热水壶电阻不变情况下，根据可知，此壶两端的电压越大，它消耗电功率也越大，C错误； D．此壶正常工作烧开一壶水，需要的时间是5min，其功率是1000W，电流产生热量 电流产生的热量是3×105J，D正确。 故选D。 11．A 【详解】AB．甲乙两图中通电导体都是采用串联方式，串联电路中电流相等，两图中通电导体的电阻不同，因此两图都是控制电流、通电时间相同时，探究电热与电阻的关系，故A正确，B不正确； CD．甲图中a管的电阻比b管小，乙图中d管电阻比c大，由 得，电流、通电时间相同时，电阻大的产生的热量多。所以a管产生的热量比b产生的热量少， d管产生的热量比c产生的热量少，所以a管中液面上升比b慢，d管中液面上升比c慢，故CD不正确。 故选A。 12．A 【详解】A．Q与I、R及t有关，甲实验两电阻丝串联，电流和通电时间相等，电阻丝阻值不同，是探究电热与电阻关系的；乙实验中右侧电阻丝并联一个电阻丝后与左侧电阻丝串联，电阻和通电时间相等，容器内两电阻丝通过的电流不同，是探究电热与电流关系的，都用到控制变量法，故A正确； B．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误； C．乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误； D．实验装置是利用U型管中空气的热胀冷缩来反映热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以利用转换法通过U型管液面高度差的变化来反映，故D错误。 故选A。 【点睛】探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变。 13．D 【详解】A．由可知，电阻减少一半时，单位时间产生的热量将变为原来的2倍，A不符合题意； B．由可知，使加在它两端的电压减少一半，单位时间产生的热量将变为原来的，B不符合题意； C．由Q=I2 Rt可知，使通过它的电流减少一半，单位时间所产生的热量将变为为原来的，C不符合题意； D．由可知，使电压和电阻均减少一半，在单位时间内产生的热量将变为原来的，即减少一半，D符合题意。 故选D。 14．C 【详解】电功率表示电流做功的快慢，当两个用电器正常工作时，实际功率等于额定功率，电流通过额定功率大的用电器做功一定比通过额定功率小的用电器做功快；由 可知，电流做功和产生的热量 与电功率和时间两个因素有关，电功率大，做功和产生的热量不一定多；由可知，工作时间还与电流做功多少有关。故ABD不符合题意、C符合题意。 故选C。 15．C 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知断电路中的电流变大，根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象可知最大和最小电流分别为 I最小=0.2A，I最大=0.6A 由欧姆定律及串联电路的电压规律可得 U=I最小(R1+R2)=0.2A×(R1+60Ω)  ① U=I最大R1=0.6A×R1  ② 解①②得 R1=30Ω，U=18V 故B错误； C．滑动变阻器R2消耗的功率为 当 R2=R1=30Ω 滑动变阻器R2消耗的功率最大，故C正确； D．R1产生的热量 Q1=I最大2R1t= (0.6A)2×30Ω×60s=648J 故D错误。 故选C。 16． 多 电阻 电流 电流 通电时间 通电时间 控制变量 【详解】[1][2]在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，即：电流通过导体产生的热量多少与电阻有关。 [3][4]在电阻和通电时间相同时电流越大，电路产生的热量越多，即电流通过导体产生的热量多少与电流有关。 [5][6][7] 在电阻和电流相同时通电时间越长，电路产生的热量越多，即电流通过导体产生的热量多少与通电时间有关，这是控制变量法。 17． 超导体 电动机线圈 【详解】[1]超导体是电阻为零的导体，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，可用于制作超导体。 [2]超导体电阻为零，根据焦耳定律可知，超导体通电后不会产生热量，因此不能应用于电饭煲发热丝和白炽灯的灯丝；可应用于电动机线圈，使电动机工作时不会发热，提高电能转化为机械能的效率。 18． 并 3.78×105 0.1 【详解】[1]电路的基本连接方式有串联和并联，豆浆机中的电动机和电热器交替工作、互不影响，故采用的是并联接法。 [2]水升高的温度 Δt=85℃－25℃=60℃ 则水吸收的热量 Q吸= c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×60℃=3.78×105 J [3] 电功率 P=1000W=1kW 工作时间 t=6min=0.1h 则电动机消耗的电能 W=Pt=0.1kW·h 19． 2 90% 【详解】[1]电动机转轴卡住时电流为3A，故电动机线圈电阻为 R===2Ω [2]设电动机正常运转时，在t时间内消耗的电能为 W=UIt=6V×0.3A×t 在t时间产生的热量为 Q=I2Rt=(0.3A)2×2Ω×t 电动机正常运转时的效率 η====90% 20．（1）40W；（2） 【详解】解：（1）电烙铁的额定功率 （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量 答：（1）电烙铁的额定功率为40W； （2）电烙铁在额定电压下通电10分钟产生的热量为。 21．（1）3A；（2）9.9×105J；（3）600W；（4）见解析；（5）见解析 【详解】解：（1）根据题意可知，电饭锅两端的电压U=220V，由乙图可知电饭锅的最大功率Pmax=660W，由可得电饭锅工作时电路中的最大电流为 （2）由图乙可知，整个煮饭过程消耗的电能分为两部分，以P1=660W功率工作的时间段为0~10min和15~20min，两个时间段共计时长为 由公式可得该期间消耗的功率为 以P2=440W功率工作的时间段为10~15min和20~30min，两个时间段共计时长为 由公式可得该期间消耗的功率为 整个煮饭过程消耗的电能为 （3）表示电路中每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表的指示灯闪烁1次，消耗的电能为，因此则电能表指示灯闪烁150次时，电饭锅消耗的电能为 电能表指示灯闪烁了150次所用时间 电饭锅此时的实际加热功率为 （4）电能表上标“220V，10（30）A”中220V表示家庭电路的电压U=220V，10A是电能表的标定电流，30A是电能表的额定最大电流，即，则家庭电路中允许接入用电器的最大总功率为 由题意可知，他家原有电器的总功率是P0=6000W，家庭电路还允许接入用电器的电功率为 这样一台电饭锅在高温挡煮饭时的功率为660W，大于小宇家的电路还允许接入用电器的电功率为600W，所以从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。 （5）由公式可知，当电路中电流一定和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，电饭锅的发热体与导线串联，电流与通电时间相同，而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻，电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量，所以虽然发热体很烫，而连接发热体的导线却不怎么热。 答：（1）电饭锅工作时电路中的电流最大是3A。 （2）整个煮饭过程消耗了9.9×105J电能。 （3）电饭锅此时的实际功率是600W。 （4）从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。 （5）由公式可知，当电路中电流一定和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，电饭锅的发热体与导线串联，电流与通电时间相同，而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻，电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量，所以虽然发热体很烫，而连接发热体的导线却不怎么热。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$