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．在图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是 A．B． C． D． 2．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） ①该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 ③实验过程中要保持两根电阻丝两端电压相等 ④5Ω电阻丝中的电流比10Ω电阻丝中的电流大 A．只有①② B．只有③④ C．只有①③ D．只有②④ 3．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 4．在如图所示的实物电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“100Ω  1A”,灯泡上标有2.5V  1W”的字样,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是（ ） A．小灯泡正常发光时的电阻为2.50 B．向右移动滑片时,电压表V1的示数变小,小灯泡亮度变暗 C．向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变 D．让小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热为12J 5．图示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．手机 B．电饭煲 C．电风扇 D．扬声器 6．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 7．一只电炉，接在220V的电路上时用5min可以烧开一壶水，那么接在110V电压的电路上（其它条件不变）烧开这样一壶水所需的时间为（     ） A．20min B．15min C．10min D．5min 8．如图所示，将一根自动铅笔的笔芯直接放在一节干电池的两极间；过一段时间，搭在笔芯上的火柴能燃烧起来。此时，该电路的状态为（　　） A．通路 B．开路 C．短路 D．断路 9．在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为；当开关S1闭合、S2断开时，电压表V1、V2的示数之比为。在后一种情况下的全部通电时间内，电阻R1与R3产生的热量之比为（　　） A．2：3      B．1：3       C．3：2       D．2：1 10．下列有关电学知识的说法中，正确的是（　　） A．电功率是表示电流做功快慢的物理量 B．摩擦起电是指两个不同的物体在摩擦时产生了正电荷和负电荷 C．电动机工作时产生的热量可用Q=UIt进行数值计算 D．若电路中灯泡两端有电压，则一定有电流通过该灯泡 11．如图所示的甲、乙两个电热器，其电源电压相同，电阻丝R1、R2的阻值不变，相同的托盘上放有相同的石蜡。当闭合开关S时，下列说法正确的是（　　） A．甲中的石蜡熔化比乙中的石蜡熔化快 B．甲中通过R1的电流等于乙中通过R1的电流 C．甲中R2两端的电压小于乙中R2两端的电压 D．若使两块石蜡均完全熔化，则甲电路通电时间更长 12．下列关于各种材料的说法，正确的是（　　） A．用超导材料制造的电子元件，可以不必考虑元件的散热问题 B．用超导材料制成的白炽灯灯丝会更亮 C．材料和长度相同的两根导线，横截面积越大，电阻越大 D．用半导体材料可以制成性能优良的输电线 13．在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的方法是（　　） A．加大输送电流 B．用高压输电 C．采用电阻极小的导体输电 D．减少输电功率 14．将规格都是“  ”的一台榨汁机、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间，则下列说法正确的是（    ） A．榨汁机产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多 15．如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为0~3A，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R的阻值为10Ω B．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为1~30Ω D．滑动变阻器的最大电功率为7.2W 二、填空题 16．电流通过导体时，将电能转化为 能的现象，叫做电流的热效应，日常生活中用的 等就是利用电流热效应的用电器． 17．某导体的电阻是10Ω，通过3A的电流时，1min产生的热量是 J，请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子 。 18．电热水壶是家庭中常用的电器，它是利用电流的 效应工作的。这一规律是由英国物理学家 最先发现的。 19．用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 min． 三、计算题 20．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1=10Ω，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为2V，求： （1）电流表的示数； （2）电源两端的电压； （3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量。 21．图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W。求： （1）处于低温档时，通过电路的电流； （2）处于高温档时，工作10min产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 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3月2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 A C D B B A A D A 题号 11 12 13 14 15 答案 A A B C D 1．D 【详解】利用电流热效应工作的是电饭锅，选D 2．A 【详解】①由图可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流相同，探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关，故①符合题意； ②据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故②符合题意； ③由焦耳定律可知，实验过程中，需要控制电流相同，不需要控制电压相同，故③不符合题意； ④由图可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相同，故④不符合题意； 综上分析可知，A正确，BCD错误。 故选A。 3．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。 4．D 【详解】解;根据R＝＝6.25,故A错误；由图可知滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，当向右移动滑片时,滑动变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，即V2示数变小，而灯泡两端的电压变大，即V1 示数变大，小灯泡变亮，故B错误；电压表V2与电流表A的示数之即滑动变阻器连入电路的电阻值，所以向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比变小，故C错误；D.小灯泡正常发光时电路中的电流，I＝此时滑动变阻器两端的电压U滑＝3V-2.5V＝0.5V,滑动变阻器连入的电阻R滑＝1min滑动变阻器产生的电热为Q＝I2Rt＝0.4A,故D正确． 5．B 【详解】A．手机工作时主要转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意； B．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意； 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工作的，故C不符合题意； D．扬声器主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。 故选B。 6．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。 7．A 【详解】电炉在使用过程中，把电能全部转化为内能，产生的热量等于电流做的功。设电阻为R，由得 同一只电炉电阻相等，将R约去，代入数据得 则t2＝20min，故A符合题意，故BCD不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】AC．将一根自动铅笔的笔芯直接放在一节干电池的两极间；过一段时间，搭在笔芯上的火柴能燃烧起来，说明铅笔芯是导体，能够导电，具有导线的功能；在电流通过铅笔芯时，电能转化为内能，使铅笔芯温度升高，最终使火柴燃烧，说明在此电路中铅笔芯相当于一个用电器；所以此时的电路状态是通路；短路是把导线直接接在电源两极，会导致电源损坏，故A符合题意，C不符合题意； BD．电流中有电流通过，不是开路（断路），故BD 不符合题意。 故选A。 9．D 【详解】两开关都闭合时，R1与R2串联，R3被短路，电压表V1测电源电压，电压表V2测量R2两端的电压；电压表V1、V2示数之比为，根据串联分压原理可知 当开关S1闭合、S2断开时，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2、R3两端的电压，电压表V1、V2的示数之比为。可得 由以上可得 根据得，电阻R1与R3产生的热量之比为 故ABC错误，D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．功率表示物体做功快慢的物理量，而电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A正确； B．摩擦起电是两个对电子束缚能力不同的物体在相互摩擦时，电子发生转移的现象，对电子束缚能力强的物体获得电子带负电，对电子束缚能力弱的物体失去电子带正电，故B错误； C．电动机是非纯电阻用电器，电动机工作时产生的热量只能用Q=I2Rt来计算，故C错误； D．形成电流必须具备两个条件：①电路两端有电压；②电路是一个闭合的通路；所以说电路中灯泡两端有电压，当灯丝断开时，没有电流通过该灯泡，故D错误。 故选A。 11．A 【详解】由图知，甲中R1、R2并联，乙中R1、R2串联；由题知，电源电压相同，相同的托盘上放有相同的石蜡。 A．由串联和并联电路的电阻特点知，甲电路总电阻小于乙，由可知，在相等时间内，甲电路产生热量较多，所以甲中石蜡熔化的较快，故A正确； BC．由串联和并联电路的电压规律知，甲电路中R1、R2两端电压等于电源电压，而乙电路中R2两端电压加上R1两端电压等于电源电压，即甲电路中R1两端电压大于乙电路中R1两端电压，甲电路中R2两端电压大于乙电路中R2两端电压；由知，甲中通过R1的电流大于乙中通过R1的电流，故B、C错误； D．使两块石蜡均完全熔化，需要的热量相等，甲电路总电阻小于乙，由，产生相同热量，甲电路通电时间短一些，故D错误。 故选A。 12．A 【详解】A．超导材料的特点是在温度很低时电阻为零，制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题，故A正确； B．白炽灯灯丝有电阻，超导体没有电阻，电流通过时不会产生热量，所以用超导材料制成的白炽灯灯丝不会发光，故B错误； C．材料和长度相同的两根导线，横截面积越大，电阻越小，故C错误； D．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，而输电线应选用导电能力强的材料，所以半导体不适合做输电线，故D错误。 故选A。 13．B 【详解】A．加大输送电流，由焦耳定律可知，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A错误； B．用高压输电，由公式可知，当输送电功率一定时，输送电路的电压越大，输送导线的电流越小。减小输送电线的电流，可以减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式，故B正确； C．采用电阻极小的导体输电，可以减小电能的损耗，但电阻极小的导体是我们正在研究的新材料，还不能应用到生活中，此方法还不能现实，故C错误； D．减少输送功率，可以减小输送电线的电流，电能在线路中的损耗也会变少，但用户获得的电能也会减少，故此方法不能采用，故D错误。 故选B。 14．C 【详解】接在家庭电路中，U=220V，三种用电器的实际功率：P实=P额=180W，又W=Pt，用电器工作时间t相等，三种用电器消耗的电能相同，榨汁机与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量，所以产生热量最多的是电热毯，故C符合题意 15．D 【详解】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压。 A．当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，即接入阻值为15Ω时，电压表示数如图乙所示为9V，根据串联分压可知此时定值电阻两端电压为 UR=U-U滑=12V-9V=3V 此时电路电流 由可得定值电阻R的阻值 故A错误； B．由A已知滑片在中点时，电路电流以及定值电阻R的阻值，则定值电阻R在10s内产生的热量 故B错误； C．因为电流表量程为0~3A，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，则电路允许通过最大电流为1A，此时滑动变阻器接入阻值最小，由可得此时电路总电阻 根据串联电路电阻关系可得滑动变阻器接入最小阻值 由图乙可知，电压表选择的是最大量程，而电源电压只有12V，则滑动变阻器接入阻值最大时分得的电压小于12V，故滑动变阻器接入最大值可以为30Ω。所以滑动变阻器可接入电路的阻值范围为7~30Ω，故C错误； D．假设滑动变阻器接入阻值为R滑1时，滑动变阻器电功率最大，则此时电路电流 滑动变阻器的最大电功率 可知当滑动变阻器接入阻值等于定值电阻R的阻值为5Ω时，滑动变阻器的电功率最大。即 故D正确。 故选D。 16． 内 电饭锅 【分析】电流流过用电器（导体）时，用电器发热，电能转化为内能的现象是电流的热效应． 【详解】电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；利用电热的例子：电饭锅、电热水器，电烙铁、电炉子、电烤箱等； 17． 5400 电饭锅 【详解】[1]1min导体中产生的热量 Q=I2Rt=(3A)2×10Ω×1×60s=5400J [2]生活中利用电流热效应的例子有电饭锅，电热水壶，热得快，烤火器等。 18． 热 焦耳 【详解】[1]电热水壶是家庭中常用的电器，它是利用电流的热效应工作的。 [2]电流的热效应这一规律是由英国物理学家焦耳最先发现的。 19．8 【分析】在110V的电压下将水烧开和在220V的电压下烧开一壶水，水吸收的热量相等，不考虑能量损失，消耗的电能相等，根据公式列出关系式可以得到接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间． 【详解】电水壶接在110V和220V电源上时，烧开同样一壶水，水吸收的热量相等，若不考虑能量损失，消耗的电能相等， W1=W2，，，得到． 故答案为：8． 【点睛】本题考查电功和热量的计算，电功的公式是W=UIt，焦耳定律的公式是，将这两个公式结合起来应用． 20．（1）0.2A；（2）3V；（3）2J 【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中电流表的示数为 （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律的计算公式可得，电源的电压为 （3）通电10s，由焦耳定律的计算公式可知，电流通过电阻R2所产生的热量为 答：（1）电流表的示数为0.2A； （2）电源两端的电压为3V； （3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量为2J。 21．（1）0.5A；（2）594000J；（3）55Ω 【详解】解：（1）当S1闭合，S2断开时，只有R1的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于低温挡，当S1，S2都闭合时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由可知电路的总功率较大，处于高温挡，处于低温档时，通过电路的电流 （2）处于高温档时，工作10min产生的热量 Q=W=P高t=990W×10×60s=594000J （3）电阻R2的功率 P2=P高-P低=990W-110W=880W 电热丝R2的阻值 答：（1）处于低温档时，通过电路的电流是0.5A； （2）处于高温档时，工作10min产生的热量是594000J； （3）电热丝R2的阻值是55Ω。 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 $$