15.3电热器电流的热效应 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版15.3电热器电流的热效应 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列家用电器中不属于电热器的是（　　） A．电炒锅 B．电熨斗 C．电冰箱 D．电暖箱 2．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电暖器 B．电视机 C．电风扇 D．电脑 3．下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是 A． B． C． D． 4．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处正容易发热，老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法，正确的是（  ） A．连接处的电阻较小 B．连接处的电流较小 C．连接处的电阻较大 D．连接处的电流较大 5．假如人们已研制出常温下的超导体，则可用它制作（　　） A．远距离大功率输电的导线 B．电饭煲的发热电阻丝 C．白炽灯泡的灯丝 D．家用保险丝 6．某些物质在温度很低时，电阻就变成了零，这就是超导现象，超导材料比较适合 A．输电的导线    B．做白炽灯的灯丝      C．用做保险丝       D．电饭锅的发热盘 7．当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是（） A．将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2 B．将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2 C．将电阻变为原来的1/2，通电时间变为原来的2倍 D．将电压变为原来的1/2，电阻变为原来的2倍 8．电流的热效应在科研、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．电动机外壳有许多散热片 C．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 D．电脑机箱内有小风扇 9．下列教材中的探究实验，不需要控制电流一定的是（　　） A．探究导体电阻与长度的关系 B．探究通电导体产生的热量与电阻的关系 C．探究电功与电压的关系 D．探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 10．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．实验现象表明 A．在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，电流通过一个电阻的时间越长，这个电阻产生的热量越多 B．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多 C．在通过电阻的电流和时间都相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多 D．在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 11．下列说法正确的是（    ） A．电荷的移动形成电流 B．电路中有电压就一定有电流 C．把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D．长时间使用的手机发烫，是因为电流的热效应 12．如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列说法正确的是 （　　） ①移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光 ②电路中消耗的最大功率为4.8W ③滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V ④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为120J A．只有③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①② 13．已知两个电阻的阻值之比为，在相同时间内产生的热量之比，通过两个电阻的电流之比为（　　） A．9∶1 B．1∶2 C．1∶6 D．6∶1 14．在如图所示的电器中，属于利用电流热效应工作的是 A．电脑 B．电风扇 C．电熨斗 D．洗衣机 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 16．一台电动机，额定电压为100V，电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机正常工作，10min产生的电热为 J。 17．电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温。已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为 J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升 ℃。[c油=2.0×103J/（kg•℃）] 18．如图所示，电源电压恒为12 V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10 Ω时，电压表的示数为10 V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2 Ω，则通电5 min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J。 19．某电热杯中有甲、乙两根电热丝，只将甲电热丝接到电源上时，烧开一杯水需要12min，只将乙电热丝接到电源上时，烧开同样的一杯水需18min，若将它们串联接到电源上时，烧开同样的一杯水需 min。若将甲、乙并联起来接到电源上时，烧开同样的一杯水需要 min 。（设电源电压不变，不计热量损失） 三、计算题 20．如图所示，灯L标有“6V 2W”字样，电源电压恒为6V，定值电阻R=12Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化，求： （1）灯L正常发光时的电阻是多少？ （2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是多少？ （3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？ 21．将10Ω的电阻丝接在6V的电源上，在5min内共产生多少热量？电阻丝的发热功率是多少？ 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20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 C A B C A A A C A D 题号 11 12 13 14 15 答案 D A B C C 1．C 【详解】电能的消耗全部产生热量的用电器就是电热器，电炒锅、电熨斗和电暖箱都是利用电热工作的，不属于电热器的是电冰箱。 故选C。 2．A 【详解】A．电暖器是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意； B．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故B不符合题意； C．电风扇主要是把电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电脑在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】B是利用的电流的磁效应． 4．C 【详解】连接处与其他地方为串联，电流相等，由于在相同时间内连接处更容易发热，由可得连接处电阻更大，故选C。 5．A 【详解】 A．根据焦耳定律可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，故A符合题意； B．电饭煲的发热电阻丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B不符合题意； C．灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故C不符合题意； D．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，电阻为零，无法将电能转化为内能，无法熔断，故D不符合题意。 故选A。 6．A 【详解】试题分析：超导体的电阻为零，电流流过超导体时不会产生热量，凡是利用电流热效应工作的设备，都不能使用超导体． 解：A、用超导体做输电导线，可以减小由电能转化为内能的损耗，提高传输效率，故A符合题意； BD、白炽灯的灯丝、电饭锅上的发热盘需要将电能转化为内能，若电阻为0，无法将电能转化为内能，它们也就无法工作，故BD不符合题意； C、保险丝利用的是电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的．电阻为0无法将电能转化为内能，无法熔断，故C不符合题意． 故选A． 点评：利用超导体进行远距离输电，在输电过程中不会由于电流流过导体产生焦耳热而损失电能，可以减少电能的损失；利用超导体作为输电导线进行远距离输电具有很大的优越性． 7．A 【详解】A．将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的，由可知，产生的热量变为2Q，故A符合题意； B．将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2，由可知，热量变为原来的四分之一，故B不符合题意； C．将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍，由可知，热量变为原来的4倍，故C不符合题意； D．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍，由可知，热量变为原来的，故D不符合题意。 故选A。 8．C 【详解】A．电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，故A不符合题意； B．电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，故B不符合题意； C．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次防止家电受潮，再次使用时被损坏，故C符合题意； D．过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量，故D不符合题意。 故选C。 9．A 【详解】A．电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与电流大小无关，探究与长度的关系，不用控制电流一定，A正确； B．由Q=I2Rt可知，通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关，要探究热量与电阻的关系，需控制电流和通电时间一定，B错误； C．由W=UIt可知，要探究电功与电压的关系，需使电流和通电时间一定，C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需控制电路中的电流相同，D错误。 故选A。 10．D 【详解】由图知，外置的5Ω电阻和容器内的电阻并联，则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流；而两侧容器内的电阻相同，通电时间相同，左侧液面高度较高，说明左侧产生的热量较多，可得在电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；故应选D． 11．D 【详解】A．电荷定向移动形成电流，缺少“定向”二字，故A错误； B．电路中有电压时，要形成电流还必须保证电路通路，故B错误； C．铜丝被均匀拉长之后，铜丝的横截面积变小，长度变长，则铜丝的电阻增大，故C错误； D．因为手机电路中的元件有电阻，所以长时间使用后，由于电流的热效应会使得手机发热，故D正确． 12．A 【详解】由图知道，滑动变阻器与L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中电流。 ①移动滑动变阻器的滑片，由于电压表的量程为0～3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，小于小灯泡的额定电压，所以小灯泡不能正常发光，故①错误； ②由P＝UI知道，灯光正常发光电流为 灯泡电阻为 由于电压表的量程为0～3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，通过小灯泡的最大电流为 由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为 I大＝IL′＝0.3A 电路中消耗的最大功率为 P大＝UI大＝12V×0.3A＝3.6W 故②错误； ③当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压最大，由串联电路电压的规律知道，滑动变阻器两端的最小电压为 U滑小＝U﹣UV大＝12V﹣3V＝9V 当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动接入电路的电阻最大，根据串联电路电阻的规律知道，电路中的最大电阻 R大＝R滑大+RL＝50Ω+10Ω＝60Ω 电路中的最小电流为 由知道，滑动变阻器两端的最大电压为 U滑大＝I小R滑大＝0.2A×50Ω＝10V 故滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V，故③正确； ④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为 Q＝I小2Rt＝（0.2A）2×50Ω×60s＝120J 故④正确。 故A正确，BCD错误。 故选A。 13．B 【详解】由，可得 所以有 因此 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．C 【详解】使用时电脑主要将电能转化为光能和声能。电风扇、洗衣机将电能主要转化为机械能。电熨斗将电能全部转化为内能，属于电热器。 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。 16．3×104 【详解】根据焦耳定律可知，产生的电热为 17． 1.5×105 15 【详解】[1]由焦耳定律可知，电动机产生的热量： Q=I2Rt=（10A）2×5Ω×5×60s=1.5×105J； [2]被油吸收的热量： Q吸= Qη=1.5×105J×80%=1.2×105J， 油上升的温度： ∆t= 18．24 【详解】由电路图可知，滑动变阻器R与电动机M串联，电压表测电动机M两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的阻值为10Ω时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量 19． 30 7.2 【详解】[1][2]根据公式可知，电源的电压U是相同的，电阻R和通电时间t是正比；只将甲电热丝接到电源上时，烧开一杯水需要12min，只将乙电热丝接到电源上时，烧开同样的一杯水需18min，甲乙两个电热丝的电阻之比是2：3，两个电阻丝串联时，根据串联电路总电阻规律总电阻和甲电热丝电阻的之比是 只将甲电热丝接到电源上时，烧开一杯水需要12min，所以将它们串联接到电源上时，烧开同样的一杯水需时间为 并联时，根据并联电路总电阻规律并联电路的总电阻和甲电热丝电阻之比是 将甲、乙并联起来接到电源上时，烧开同样的一杯水需要 20．（1）18Ω；（2）180J；（3）开关S2闭合、S1和S3断开，1.2W 【详解】解：（1）由 可得，灯L正常发光时的电阻 （2）只闭合S1、S3时，L与R并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R在60s内产生的热量 （3）由电路图可知，只闭合S2时，R与L串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小功率 答：（1）灯L正常发光时的电阻是18Ω； （2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是180J； （3）开关S2闭合、S1和S3断开时，整个电路消耗的电功率最小，最小电功率为1.2W。 21．1080J@3.6W． 【详解】试题分析：知道电阻丝的电阻和两端的电压，根据Q=W=t求出在5min内产生的热量，根据P=求出电阻丝的发热功率． 解：电阻丝在5min内产生的热量： Q=W=t=×5×60s=1080J， 电阻丝的发热功率： P===3.6W． 答：电阻丝在5min内共产生1080J的热量，电阻丝的发热功率是3.6W． 【点评】本题考查了电热公式和发热功率的计算，要注意纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量相等． 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 $$