15.3电热器 电流的热效应 2024—2025学年苏科版九年级下册物理

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．下列事件中，不属于利用电热的是 A．用电饭锅煮饭 B．电热孵卵器孵小鸡 C．电熨斗熨衣服 D．电视机加散热窗 2．下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶 3．为了探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知两套装置所用蓄电池电压相等且保持不变，R1<R2，装入烧瓶的煤油质量、初温相等，下列有关此探究活动的各种表述，正确的是（  ） A．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电压是否有关 B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关，用到了控制变量法 C．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现，使用了转换法 D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多 4．如图所示，已知电阻、，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．通过与的电流之比为 B．相同时间内与产生的热量之比为 C．与两端的电压之比为 D．与消耗的电功率之比为 5．甲、乙两电热丝电阻之比为，通过的电流之比为，则相同时间内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 6．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 7．电动机工作时两端的电压为U，线圈中电流为I，电动机线圈的电阻为R则该电动机工作时输出的最大机械功率为 A．UI- I2R B．I2R C．UI+I2R D．UI 8．电热毯内的电阻丝断了，重新将两个端头接上继续使用，使用中发现接头处的电热毯被烧焦了，这主要是因为（　　） A．接头处的电阻大 B．接头处的电流大 C．接头处的电阻小 D．接头处散热慢 9．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　） A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 10．图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法错误的是（　　） A．电阻R1的阻值为30Ω B．电源电压为15V C．在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为45J D．电阻R1最小功率为2.7W 11．甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为40Ω B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.0W D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为2.4J 12．如图所示，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，由甲地向乙地输电，两条输电线总电阻为2Ω，甲地电源的电压为220V不变，线路电流为10A，下列说法正确的是（　　） A．乙地用户用电器上的电压为220V B．在100s的时间内，输电线上产生的热量为4×105J C．当乙地用户消耗的总功率增大时，用户用电器上的电压也增大 D．当乙地用户消耗的总功率增大时，相同时间内输电线上产生的热量增多 13．如图的几种用电器工作时，以电能转化成内能为应用目的 A．电视机    B．电动自行车 C．抽油烟机     D．电烤箱 14．下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（　　） A．电饭煲 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机 15．如图所示电路，电源电压为6V，R1=10Ω，R2=20Ω，当闭合S1，断开S2、S3时，电压表示数为3V，下列说法正确的是（　　） A．当S1、S2、S3闭合时，R1与R2并联，电压表示数为0V B．当闭合S1、S3，断开S2时，电路消耗的总功率为36W C．当闭合S1，断开S2、S3时，1min内R3产生的热量为54J D．闭合S1，断开S2、S3时，R1的功率与S1、S2、S3闭合时，R1的功率的比值为1︰2 二、填空题 16．白炽灯是利用 制成的，常用白炽灯有两种： 和 ，在照明时，电灯消耗 能，这些能量转化成 和 能． 17．电热器是利用了电流的 效应工作的，发热元件是一个阻值为1×104Ω的电阻．当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为 mA；通电100s产生的热量是 J。 18．因为不安全用电引起的火灾事故时有发生。家庭电路中，除了用电器总功率 或电路中发生 时会引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处的电阻 ，局部过热从而引发火灾。 19．如图是高、中、低“三档”电热器（R1＞R2）的工作电路，如果将电热器调至高温档工作，应该闭合开关 ；如果调至中温档工作，已知电源电压为U，通电时间为t，则它产生的热量的表达式： 。 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？ 21．一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求： （1）消耗的电能？ （2）产生的热量？ （3）输出的机械能？ 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25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 B A C A A B C 题号 11 12 13 14 15 答案 B D D A C 1．D 【详解】A、电饭锅在工作时，其几乎将消耗的全部的电能都转化为了热能，电饭锅属于利用电热的，不符合题意；  B、电热孵卵器孵小鸡，电流流过电阻丝产生热量，提高孵化室的温度，属于利用电热，不符合题意；C、电熨斗熨衣服，是利用电热工作的，不符合题意；D、电视机加散热窗是释放电视机工作时产生的热量，是电热的防止，不是电热的利用，符合题意；故选D． 点睛：所谓电流的热效应，即导体中通的电流时，其电流所做的功几乎全部转化为电热，即该用电器主要用于发热的．据此对下面的各个选项逐次分析即可． 2．D 【详解】A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意； B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意； C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．甲和乙中两端的电压和通过的电流都不一样，没有控制变量唯一，不能电流产生的热量与电压是否有关，故A错误；    B．甲装置是串联电路，电流处处相等，不能探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关，故B错误； C．电流通过导体产生热量的多少不能直接显示，通过温度计示数变化的大小体现利用到了转换法，故C正确； D． 由公式 可知，甲中电阻串联，各电阻电压小于电源电压，乙图中两电阻并联，两电阻电压等于电源电压，又R1<R2，所以电阻R1产生的热量多，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．两电阻串联，串联电路各处的电流相等，通过与的电流之比为，故A错误； BCD．因为 根据，在通电时间和电流相同的条件下，产生的热量与电阻成正比， 相同时间内与产生的热量之比为，故B正确； 根据，在电流不变时，电压与电阻成正比，故与两端的电压之比为，故C错误； 根据，在电流不变时，电功率与电压成正比，与消耗的电功率之比为，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】由题意可知，R甲：R乙=3：4，I甲：I乙=3：1，由Q=I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比： A. 与分析不符，故A项正确； B. 与分析不符，故B项错误； C. 与分析不符，故C项错误； D. 与分析不符，故D项错误． 6．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． 7．A 【详解】根据题意可知电动机与线圈是串联在电路中,那么线圈两端的电压为U′＝IR， 因为串联电路中各处电流都相等,根据电功率公式P＝U''I＝(U−U′)I＝(U−IR)I＝UI−I2R， 8．A 【详解】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少很细电阻就较大。根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的，故BCD不符合题意、A符合题意。 9．B 【详解】A．根据Q=I2Rt可知，由于没有说明电流一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越多，故A错误； B．根据Q=I2Rt可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体时产生的热量与导体的电阻成正比，故B正确； C．根据Q=UIt可知，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，电阻发生变化时，电压和电流也会发生变化，故C错误； D．根据可知，由于没有说明电压一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越少，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压为 当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，则电源的电压为 因电源的电压不变，所以 解得，电源的电压为 故A B正确，不符合题意； C．在加满油后，滑片位于b端，则1min内电阻R1产生的热量为 故C错误，符合题意； D．当滑片位于a端时，电阻R1的功率最小，则 故D正确，不符合题意。 故选C。 11．B 【详解】A．只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L的实际功率为1W，根据P=UI可知，在甲图L的图线上找符合U、I乘积为1W的坐标，则有 UL=2V，IL=0.5A 小灯泡L的电阻 故A错误； B．由A选项得电源电压 U=UL=2V 再闭合S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，L两端的电压为2V，通过L的电流不变，R两端的电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确； C．电源电压为2V，R的电流为IR=0.2A，L的电流为IL=0.5A，电路中总电流为 I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A 则电路总功率 P=UI=2V×0.7A=1.4W 故C错误； D．再闭合S2时，电阻R的电压为2V，电流为0.2A，通电1min产生热量 Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J 故D错误。 故选B。 12．D 【详解】A．因为乙地用户与输电线是串联的，由于导线有电阻，根据串联电路分压特点，则乙地用户用电器上的电压要比220V小，故A错误； B．由于乙地用户消耗的总功率不确定，故输电线的电流不确定，则根据Q=I2Rt可知，输电线上产生的热量不确定，故B错误； C．当乙地用户消耗的总功率增大时，由可知，通过输电线的电流越大，根据U=IR可知，输电线两端的电压变大，则用户用电器上的电压减小，故C错误； D．当乙地用户消耗的总功率增大时，由可知，通过输电线的电流越大，根据Q=I2Rt可知，相同时间内输电线上产生的热量增多，故D正确。 故选D。 13．D 【详解】电动电动车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为内能，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．A 【详解】四个电器额定功率一样，正常工作时间相同，由可知它们消耗的电能一样多；电饭煲工作时把电能全部转化为内能，全部用来产生热量；电风扇和洗衣机工作时把电能主要转化为机械能；电视机工作时主要把电能转化为光能与声能；综上可知，电饭煲工作时产生的热量最多，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15．C 【详解】A．当S1、S2、S3闭合时，为R1、R2的并联电路，此时电压表示数为电源电压，即6V，故A错误； B．当闭合S1、S3，断开S2时，此时电路中只有R1接入电路，此时电压表示数为电源电压，即6V；则电路消耗的总功率等于R1消耗的电功率为 故B错误； C．当闭合S1，断开S2、S3时，电路为R1、R3的串联电路，电压表测量R1两端电压，即U1=3V，则R3两端电压 流经R1的电流为 因为串联电路中电流处处相等，则流经R3的电流为 由可得，R3的电阻为 根据焦耳定律，1min内R3产生的热量为 故C正确； D．闭合S1，断开S2、S3时，R1的功率为 S1、S2、S3闭合时R1的功率为 则 故D错误。 故选C。 16． 电流的热效应 插口式 螺口式 电   内 光 【详解】白炽灯是利用电流的热效应制成的，常用的白炽灯有两种：插口式和螺口式；在照明时消耗电能，转化为内能和光能． 点睛：白炽灯的原理为电流的热效应；常用的白炽灯一般有插口式和螺口式；工作时将电能转化为内能和光能． 17． 热 22 484 【详解】[1]电热器是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应。 [2]根据欧姆定律可得，流过该元件的电流 I=0.022A=22mA [3]通电100s产生的热量 Q=I2Rt=(0.022A)2×1×104 Ω×100s=484J 18． 过大 短路 变大 【详解】[1]家庭电路中引发安全事故可能是用电器的总功率过大，由P=UI可知，总电流会增大。 [2]电路发生短路也会引发安全事故。 [3]线路接触不良会造成该处电阻变大，电流一定时，由焦耳定律可知，会因局部过热引发火灾。 19． S、S1、S2 【详解】[1] 根据可知，在电源电压不变时，要调到电热器的高温档位，应使电路中的总电阻最小，根据电阻的并联特点可知两电阻并联时电路中的总电阻最小，据此判断需要闭合的开关为S、S1、S2。 [2] 由于R1＞R2，所以当电路中只有R2工作时，电热器处于中温档位，中温档工作时R2的功率为 因为电阻消耗的电能全部转化为内能，所以电阻R2产生的热量为 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．（1）1.32×105J；（2）300J；（3）131700J． 【分析】（1）电动机正常工作时的电压和额定电压相等，根据求出电动机消耗的电能； （2）根据求出线圈上产生的热量； （3）电动机消耗的电能减去线圈产生的热量即为电动机输出的机械能． 【详解】（1）电动机消耗的电能： （2）线圈上产生的热量：； （3）电动机输出的机械能：． 答：（1）电动机消耗的电能为1.32×105J； （2）线圈上产生的热量为300J； （3）电动机输出的机械能为131700J． 【点睛】本题考查了电功公式和焦耳定律的应用，关键是知道电动机消耗的电能减去线圈产生的热量即为电动机输出的机械能． 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 $$