2025年北师大版中考物理一轮备考复习:电流的热效应(一)
2025-03-28
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内容正文:
2025年北师大版物理中考一轮备考复习:电流的热效应(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:
1.图示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 洗衣机 B. 电暖气
C. 电风扇 D. 笔记本电脑
2.下列事例中,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B. 家里使用电热水壶烧水
C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服 D. 电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
3.若电视机、电烙铁和电风扇上都标有“,”的字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,则三个用电器产生的热量是( )
A. 电烙铁最多 B. 电视机最多 C. 电风扇最多 D. 一样多
4.如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,这是因为
A. 电流通过导线时没有产生热效应
B. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多
C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
5.如图为电阻甲和乙的图象,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为:
B. 将甲和乙并联,当甲两端电压为时,则它们的干路电流为
C. 甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为:
D. 将甲和乙串联,当它们两端电压为时,通过甲的电流为
6.额定电压相同的电热水壶和电饭锅,它们正常工作过程中消耗的电能和通电时间的关系如图所示。关于这两个用电器正常工作时,下列判断正确的是( )
A. 电热水壶的电阻较大
B. 通过电饭锅的电流较大
C. 电热水壶两端的电压较大
D. 相同时间内电热水壶比电饭锅产生的热量多
7.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法中正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后,左侧形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
8.如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将、和、导线分别接到电源两端。下列说法不正确的( )
A. 实验中通过观察形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少
B. 甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系
C. 甲图通电一段时间,容器中电流产生的热量较多
D. 观察乙图中的实验现象,可知容器中电阻丝的阻值大
9.将规格都是“”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能 B. 根据可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多 D. 三个用电器产生的热量相等
10.如图所示,在“比较两个灯泡亮度”、探究“影响电流热效应的因素”的活动中,下列说法正确的是( )
甲图中灯越亮说明在相同时间内电流做功越多
图甲对探究电流做功多少与电流大小的关系有一定缺点
图乙中,若,瓶中装有质量相等的煤油,装的烧瓶中温度计示数上升较快
图乙中,实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多
A. 只有 B. 只有 C. 只有 D.
11.取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中和段等长。戴好防护手套,将锡纸条带锡的一面两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A. 通过和段的电流相等 B. 正常情况下,段会先着火
C. 和段的电压相等 D. 和段的电阻相等
12.甲、乙、丙图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”、“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”和“探究电阻对电流产生热量多少的影响”的实验装置。对比三个实验有以下判断,其中正确的是( )
甲、乙、丙中被加热物质的质量都要相同
甲、乙、丙中除了图中的器材,还都要用到的测量工具是天平和秒表
把丙图中的一个烧瓶里的液体换成等质量的另一种液体,就可以完成图甲实验
乙丙实验中都是通过温度计升高的示数来比较放热多少
A. B. C. D.
二、填空题:
13.用如图所示的装置可探究电流产生热量与______填“电流”或“电阻”的关系,若通过的电流为,通电,产生的热量为______。若将更换为的电阻,______填“仍能”或“不能”完成该实验探究。
14.两个电阻和,在一定温度下,电流与其两端电压的关系如图所示,将它们并联后接在的电源上,通过它们的总电流为______,这时电阻在内所产生的热量是______。
15.如图所示的自制便携式封口机,使用电压为的电源,接通电路发热电阻温度升高,利用电流的______实现高温封口;其阻值为的发热电阻内产生______的热量。
16.小明用如图装置探究“电热与哪些因素有关”的实验,应控制两个相同烧瓶内煤油的______相同;将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路,是为了控制通电时间和______相同;产生热量的多少是通过______反映出来的。
17.如图是某电加热器的工作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中,。当开关、都闭合时是______挡,电加热器在该挡位下正常工作产生的热量是___________。
18.如图所示,电源电压恒为,滑动变阻器的最大阻值为,直流电动机的额定电压为,线圈电阻为。当闭合开关,滑片移到中点时,电动机刚好正常工作,此时电路中的电流为 ,电动机通电产生的热量为 。
19.电热炉是利用电流的 效应来工作的。甲、乙两个电热炉上分别标有“”和“”的字样,如果把它们串联在的电路中使用,则 选填“甲”或“乙”实际消耗的电功率较大如果将它们并联在的电路中使用,则甲在小时内产生热量 。
20.如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位,图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时,煎饼锅的加热功率为,则 ;处于低温挡时,煎饼锅的工作电流为,通电产生热量为 。
第20题 第21题
21.如图甲所示,这是家庭常见的一种电水壶,其正常工作时的电压为,该电水壶有“加热”和“保温”两个档位。其电路原理如图乙所示,、均为加热电阻,的阻值为,加热档功率为。电水壶保温档的电功率为________。当电水壶调节到加热档时,通电,电流通过加热电阻产生的热量为________。
三、实验探究题:
22.如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图:
如图所示实验装置,通过观察______来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫______法。
若观察甲、乙两实验装置,可以得出的结论是:______。
若观察乙、丙两实验装置,这是在探究电流通过导体产生热量多少与______的关系。
若观察甲、丙两实验装置,会发现______填“”或“”电阻丝产生的热量更多,由这一现象可知______填“电流”或“电阻”对电热的影响更大。
23.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,实验室提供了如下器材:
烧瓶盛有煤油,内部装有的电阻丝
烧瓶盛有煤油,内部装有的电阻丝
烧瓶盛有煤油,内部装有的电阻丝
如图所示是小珥选取了烧瓶和烧瓶装置连接的电路,其研究目的是探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
闭合开关,观察温度计的示数变化,并记录在表格中,如下表所示。
时间
电阻温度
通过分析表格数据,可以得出的结论是:
当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量______。
______。
24.某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”。实验中,,分别密封在装有等量空气的相同瓶内,细玻璃管内有等高的相同液柱,该实验探究的是电流产生的热量与的 关系。当导体中的电流为时,通电,产生的热量是 ,与产生的热量之比为 。如图乙所示玻璃管内液柱的高低是由 选填“瓶内的空气”或“玻璃管内的液体”热胀冷缩导致的。
25.甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
甲、乙实验中,通过观察_________来反映电阻产生热量的多少;
探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择_________选填“甲”或“乙”图装置进行实验。通过观察实验现象,可以得到的实验结论是:当电阻和通电时间相同时,电流越_________选填“大”或“小”,电流通过导体时产生的热量越多;
连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值_________;
完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”,其中、两个电阻丝的电阻应该是_________选填“相同”或“不同”的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明_________选填“水”或“煤油”的吸热能力更强;
【拓展】在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧形管的液面高度差明显变大,但右侧形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是__________。
A.电阻丝断路 .电阻丝断路
C.电阻丝断路 .电阻丝短路
四、计算题:
26.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻,是温控开关当接时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为;当温度达到一定值时,开关自动切换到,电饭锅处于保温挡,通过的电流为。求:
的阻值;
电饭锅高温挡的功率;
保温,分压电阻产生的热量。
27.琪琪给家里买电热水壶,他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶,它们的铭牌如图所示。甲、乙均正常工作,都把质量为的水从加热到,甲用时,乙用时。求:质量为的水从加热到吸收的热量;
甲电热水壶正常工作时的电阻;
如果从甲或乙中选择一款更节能的电热水壶,通过计算分析,他应该选择哪一款。
额定电压
额定功率
频率
额定电压
额定功率
频率
28.小明家购买了一台额定电压是的电压力锅,它有加热和保温两个挡位,其简化电路图如图甲所示。、都是加热电阻,加热挡时只有电阻工作,加热功率为;保温挡时只有电阻工作,电阻。为温控开关,可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求:
压力锅的保温功率;
已知水的密度,水的比热容。将水从加热到,水吸收的热量是多少?若压力锅的效率为。额定电压下,加热这些水需要多长时间?
用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作,图乙中的电能表转盘转了,请算出此时压力锅的实际加热功率。
29.学校开展了防溺水安全教育后,小华组设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为,报警器由电压表改装,是定值电阻,其阻值为;是压敏电阻,其阻值随水深变化的图像如图乙所示。报警器浸入水下深度大于等于时,报警器报警。通过计算回答:
报警器未浸入水中时,电流表的示数是多少
报警器浸入水下深度为时,两端电压是多少
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量是多少
五、综合题:
30.甲图是某种型号的家用踢脚线取暖器,冷空气从进风框进入取暖器内部被加热,热空气会从出风框散出。乙图是它的简化电加热原理图,手动控制开关可实现多挡温度调节。已知,电加热部分的参数如表格所示。
额定电压
发热方式
铝片发热
低温挡
净重
如图甲,电流通过铝片时发热是通过__________方式改变的;
如图乙,该取暖器可实现__________挡温度调节。当取暖器倾倒,倾倒开关断开切断电路,取暖器停止工作,据此判断:倾倒开关是__________选填“”、“”或“”;
请计算电阻的大小和高温挡工作时的功率__________;
断开家里其它用电器,取暖器单独以高温挡连续工作小时,则电能表铝盘会转多少圈__________。使用图丙所示的电能表计量耗电
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.洗衣机工作时主要将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故A不符合题意;
B.电暖器工作时将电能转化为内能,是利用电流热效应的工作的,故B符合题意;
C.电风扇工作时主要将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C不符合题意;
D.笔记本电脑工作时将电能转化为光能、机械能等,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选B。
2.【答案】
【解析】解:
、用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服,都是将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故ABC不符合题意;
D、电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温,是为了防止电热产生危害,故D符合题意。
故选:。
任何导体中有电流时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应,是电能转化为内能。生活中,有时候可以利用电流的热效应,例如各种电热器;有时候,需要防止电流的热效应带来的危害。
本题考查了电流的热效应的应用,及防止由于电流热效应带来的危害,属于基础题目。
3.【答案】
【解析】解:
三个电器额定功率相同,它们都在额定电压下工作相同时间,它们消耗的电能一样,电视机主要是把电能转化为声能和光能;电风扇主要是把电能转化为机械能,只有电烙铁将电能全部转化为内能,故三个用电器产生的热量最多的是电烙铁,故A正确。
故选:。
根据电视机、电烙铁和电风扇这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断。
这三种用电器中,只有电烙铁把电能全部转化为内能,据此可顺利做出判断。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的,同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的。
电流流过导体时,导体发热,把电能转化为内能的现象是电流的热效应。
电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律和分析判断。
【解答】
解:、由于导线有电阻,电流通过导线时,导线会发热,产生热效应,故A错误;
、电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间相同,由于,根据可知,电流产生的热量:,根据知,导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小,因而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象;故CD错误,B正确。
5.【答案】
【解析】解:
A、若甲、乙串联在电路中,电流是相同的,由图象可知,当电流都为时,甲两端的电压为,乙两端的电压为,即甲两端的电压等于乙两端电压的取其它电流值仍然存在这样的关系,根据可知,相同时间内甲、乙产生热量之比为:,故A错误;
B、将甲和乙并联,并联电路各支路两端的电压相等;当甲两端电压为时,由图象可知,通过甲的电流为,通过乙的电流为,根据并联电路的电流关系可知,干路电流为,故B正确;
C、甲、乙并联在电路中,电压是相同的,由图象可知,当电压为时,甲的电流是,乙的电流是,即甲的电流是乙的电流的倍,根据可知,相同时间内甲、乙消耗的电能之比为:,故C错误;
D、将甲和乙串联,电流相同,由图象可知,当电路中的电流为时,甲两端的电压为,乙两端的电压为,满足它们两端电压总电压为,所以由串联电路的电流特点可知,通过甲的电流为,故D错误。
故选:。
若甲、乙串联在电路中,电流是相同的,由图象可知,当电流都为时,甲、乙两端的电压,得出甲、乙两端的电压大小关系,利用可得,在相同时间内甲、乙产生热量之比;
将甲和乙并联,并联电路各支路两端的电压相等;当甲两端电压为时,由图象可知,通过甲、乙的电流,根据并联电路的电流关系可知干路电流大小;
甲、乙并联在电路中,电压是相同的,由图象可知,当电压为时,通过甲、乙的电流,得出通过甲、乙的电流大小关系,利用可得,在相同时间内甲、乙消耗的电能之比;
将甲和乙串联,电流相同,由图象可知,当电路中的电流为时,甲、乙两端的电压,满足它们两端电压总电压为,利用串联电路的电流特点可得通过甲的电流。
本题考查了串联和并联电路的电流、电压特点,以及电功公式和焦耳定律的应用,分析图像、从中得出相关信息是关键。
6.【答案】
【解析】【分析】根据图像判断出电热水壶和电饭锅功率的大小关系,根据比较电热水壶和电饭锅的电阻大小;
根据比较电热水壶和电饭锅正常工作时的电流关系;
用电器正常工作时的电压等于额定电压;
由可知用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关。
【解答】解:由图可知,额定电压相同的电热水壶和电饭锅正常工作过程时,在相同时间内,电热水壶消耗的电能较多,电饭锅消耗的电能较少,根据可知,电热水壶的额定功率较大,电饭锅功率较小,根据可知,电热水壶的电阻较小,电饭锅的电阻较大,故A错误;
B、由于电热水壶正常工作时的电功率比电饭锅正常工作时的电功率大,根据可知,通过电热水壶的电流比通过电饭锅的电流更大,故B错误;
C、用电器正常工作时的电压等于额定电压,根据题意可知,电热水壶两端的电压与电饭锅两端电压相等,故C错误;
D、由于电热水壶正常工作时的电功率比电饭锅正常工作时的电功率大,根据可知,相同时间内电热水壶比电饭锅产生的热量多,故D正确。
故选:。
【点评】本题考查了电功率公式以及焦耳定律的应用,要注意用电器正常工作时的电压等于额定电压。
7.【答案】
【解析】装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻的电流相等,即,两个的电阻并联,根据并联电路的电流特点知,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由焦耳定律可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,C正确.
将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后,左右两端的电阻和电流都不同,没有控制好变量,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误.
由焦耳定律可知,该实验装置是利用容器中气体的热胀冷缩来反映电流通过导体时产生的热量的多少,故D错误。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验。
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。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,控制电阻和通电时间相同;在电阻、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
【解答】
A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法,故A正确;
、图甲装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即,两个的电阻并联,根据并联电路的电流特点知,所以,烧瓶内的电阻值都是,阻值相等,通电时间相等,探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系,因为,所以通过一段时间,容器中电流产生的热量多,故B正确,C错误;
如图乙,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;通过一段时间,与容器相连的型管液面高度差大,所以电流产生的热量较多,该容器的电阻最大,故D正确。
故选C。
9.【答案】
【解析】解:
、电烙铁工作时,能将电能全部转化为内能;电风扇、电视机工作时,其消耗的电能不只是转化为内能,还会转化为机械能或光能和声能;
虽然三个用电器的规格相同,但公式只适用于纯电阻用电器,即利用该公式能计算电烙铁的电阻,不能计算电风扇和电视机的电阻,事实上它们的电阻也是不相同的,故AB错误;
C、三个电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是,由可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多,故C正确;
D、电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电视机工作时,电能转化为内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能;且相同时间内三个电器消耗的电能相同,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故D错误。
故选:。
家庭电路的电压是,将三个用电器分别接入家庭电路中,这三个用电器都在额定电压下工作,实际功率等于额定功率,由可知相同时间内三个电器消耗电能的关系;从每个电器工作时的能量转化上分析,电烙铁是纯电阻用电器,可利用公式计算其电阻,但不能计算电风扇和电视机的电阻。
用电器工作的过程就是电流做功的过程,也是电能转化成其他形式能的过程,电流通过电器做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能;
本题中学生容易误认为三个电器在相同时间内电流产生的热量一样多,这是由于不了解每个用电器工作时的能量转化造成的。
10.【答案】
【解析】【详解】甲图中,根据转换法可知,实验中通过灯泡的亮度来表示两灯相同时间内做功的多少;灯越亮说明在相同时间内电流做功越多;故正确;
图甲中只能做一次实验,故甲对探究电流做功多少与电流大小的关系有一定缺点,故正确;
图乙中,两灯串联,通过的电流和通电时间相同,根据,若,则产生热量多,装的烧瓶中温度计示数上升较快,故正确;
图乙中,瓶中装有质量相等的煤油,根据转换法,实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多,故正确。
故ABC错误,D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】解:、和段锡纸串联电路中,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过和段的电流相等,故A正确;
、在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,段的横截面积小于段的横截面积,所以段的电阻大于段的电阻,根据可知,在电流和通电时间一定时,段产生的热量多,温度高,先着火,故BD错误;
C、段的电阻大于段的电阻,根据串联电路的分压原理可知,段的电压大于段的电压,故C错误。
故选:。
串联电路中,电流处处相等;
导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关;根据分析判断段产生热量的多少;
段的电阻大于和段的电阻,根据串联分压原理得,的电压大于段的电压。
本题考查了串联电路的特点、影响电阻大小的因素、焦耳定律等的应用,是理论联系实际的好题。
12.【答案】
【解析】解:甲中控制沙子和水的质量相同、吸收的热量相同,同时记录温度升高的数值,吸收相同的热量通过相同的酒精灯火焰加热相同的时间实现,故需要天平和秒表;乙中控制酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中的水的质量相同,需要天平,通过温度计温度升高的多少表示燃料放出的热量多少,两种燃料必须燃烧干净,不需要秒表;丙中控制电流相同、被加热液体的种类和质量相同,由于两电阻串联加热时间一定相同,故需要天平,不需要秒表,综上可知,正确,错误;
丙中换另一种等质量的液体后,还需要更换两电阻丝的阻值相同才能保证相同时间产生相同的热量,故错误;
乙实验中两个烧杯中装有相同质量的同种液体,丙实验中两个烧瓶内也装有相同质量的同种液体,乙和丙实验中的都是通过温度计升高的示数来判断放热的多少,应用了转换法、控制变量法,故正确。
综上可知正确,错误。
故选:。
探究“不同物质吸热升温现象”,需要用相同的加热装置,燃烧相同的燃料根据转换法,确保相同时间放出的热量相同,加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度;
探究“比较不同燃料燃烧时放出的热量”,为比较不同燃料燃烧放出的热量大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,液体升温越高,则燃料放出的热量越多;
探究“影响电流热效应的因素”实验中,用温度计升高的度数体现电热,用控制变量法研究与电阻的关系:串联时控制电流和通电时间一定。
本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”和“探究影响电流热效应的因素”三个实验作比较,考查相同和不同之处及转换法和控制变量法,为易错题。
13.【答案】电流 仍能
【解析】解:由图可知,与并联后与串联,根据串、并联电路电流特点可知,和与电阻相同,所以通过电流等于通过的电流的一半,所以可以探究电流产生的热量与电流大小的关系;
通电,产生的热量:;
若将更换为的电阻,电阻的分流作用还在,仍能完成该实验探究。
故答案为:电流;;仍能。
要探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流大小关系,要控制导体的电阻和通电时间相同,电流大小不同;
根据求出通电产生的热量;
若将更换为的电阻,电阻的分流作用还在,据此分析。
本题考查焦耳定律实验以及焦耳定律公式的应用,难度不大。
14.【答案】
【解析】解:由图象可知:对于电阻,当时,,
由欧姆定律得的电阻:
;
对于电阻,当时,,则的电阻为:
;
当将和并联后接在电压为的电源上时,两电阻两端的电压均为,由图象可知:通过的电流是,
根据欧姆定律可得通过的电流:
,
和并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,
则干路电流:。
电阻在内产生的热量:
。
故答案为:;。
分析图象,找出对应的电压、电流值:元件、,利用欧姆定律求元件、的电阻值;由图象读出电压为时元件的电流;根据欧姆定律求出中对应的电流,据并联电路的电流特点求总电流,根据求电阻在内产生的热量。
本题考查了并联电路电阻、电流、电压的特点以及欧姆定律的应用,关键是从图象读出有用的信息,并可以根据图象得出两元件的电阻。
15.【答案】热效应
【解析】解:电流通过电阻,因为电流的热效应,电阻发热产生热量,温度升高,实现高温封口;
该电阻内产生:。
故答案为:热效应;。
当电流通过电阻时,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应;纯电阻电路产生的热量。
本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用,属于基础考查,难度不大。
16.【答案】质量 电流 煤油升高的温度或温度计上升的示数
【解析】解:根据控制变量法可知,应控制两个相同烧瓶内煤油的质量相同;
将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路,由串联电路电流的规律可知,通过两个电阻丝的电流和通电时间相同;
通过温度计示数升高的多少来判断电阻丝产生热量的多少属于转换法。
故答案为:质量;电流;煤油升高的温度或温度计上升的示数。
由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,为了研究电流与导体电阻的关系,要采用控制变量法进行探究;
由于电阻丝产生热量的多少不能直接得出,所以要通过温度计示数升高的多少来判断电阻丝产生热量的多少,这属于转换法。
本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与电阻的关系的实验,应控制吸热液体的材料相同,质量相等,通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少。
17.【答案】高温
【解析】解:当开关、都闭合时,只有工作,电路中的总电阻最小,由可知总功率最大,电加热器处于高温挡。
电加热器在该挡位下正常工作产生的热量。
故答案为:高温;。
由图可知,当开关闭合,断开时,、串联,当开关、都闭合时,只有工作,根据串联电路的特点和可知电加热器高温挡和低温挡的电路连接;根据求出该电加热器高温挡正常工作产生的热量。
本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析不同状态的电路连接是解题的关键。
18.【答案】
【解析】【知识点】串联电路的电压规律及应用、焦耳定律的公式及简单应用、欧姆定律的简单计算
【详解】由图得,变阻器与电动机串联,电压表测量电动机的电压,电流表测量电路电流,当闭合开关,滑片移到中点时,电动机刚好正常工作,此时变阻器的电压
此时电路中的电流为
电动机通电产生的热量为
19.【答案】热;乙;
【解析】解:电热炉通电时,将电能转化为内能,所以电热炉是利用电流的热效应来工作的;
由可知,甲电热炉的电阻:,
乙电热炉的电阻:,
把它们串联在的电路中使用,根据串联电路的特点可知,通过甲、乙电热炉的电流相等,
根据可知,甲实际消耗的电功率小于乙实际消耗的电功率;
将它们并联在的电路中使用,甲电热炉的实际功率等于其额定功率,
甲在小时内产生热量:。
故答案为:热;乙;。
电流通过导体时,把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
根据求出甲、乙两个电热炉的电阻;把它们串联在的电路中使用,根据比较甲、乙实际消耗的电功率大小;
将它们并联在的电路中使用,甲电热炉的实际功率等于其额定功率,利用求出甲在小时内产生热量。
本题考查电流的热效应、电功率公式以及焦耳定律的应用,是一道综合题,难度不大。
20.【答案】
【解析】解:由图乙可知,当开关和均闭合时,被短路,电路为的简单电路,电阻较小,由知电路处于加热状态;
由知电阻的阻值:;
处于低温挡时,煎饼锅的工作电流为,通电产生热量为:
。
故答案为:;。
由图乙可知,当开关和均闭合时,被短路,电路为的简单电路,电阻较小,由判断出此时电路所处的状态;
由求出电阻的阻值;
根据算出处于低温挡时煎饼锅的工作产生热量。
本题考查电功率公式和焦耳定律公式的应用,是一道基础题。
21.【答案】;
【解析】【分析】
本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用,难度不大。
由图乙可知,当双触点开关接触和时,只有工作,此时为保温挡;当双触点开关接触和时,、并联,此时为加热挡;根据求出的电功率,即保温功率;根据求出的电功率,根据求出通电分钟电流通过产生的热量。
【解答】
由图乙可知,当双触点开关接触和时,只有工作,电路的电阻较大,由可知,电路消耗的功率较小,养生壶处于保温挡;当双触点开关接触和时,、并联,电路的电阻较小,电路消耗的功率较大,此时养生壶处于加热挡;
养生壶在保温挡消耗的电功率等于的电功率:
,
的电功率:,
由可知,通电分钟电流通过产生的热量:
。
22.【答案】形管内的液面高度差 转换 在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多 电流 电流
【解析】解:如图所示实验装置,容器内密封等质量的空气,电热丝产生热量越多,形管内的液面高度差越大,故通过观察形管液面高度差来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫转换法;
甲、乙两实验装置,两电阻丝串联在电路中,通电时间和电流相同,而,乙中形管液面的高度差大,则根据转换法,故结论为:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
若观察乙、丙两实验装置可知,和并联后再与串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过电阻的电流大于通过电阻的电流,而通电时间相同,,根据控制变量法,这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系;
观察甲、丙两实验装置可知,甲图容器内的电阻阻值是丙图容器中电阻阻值的一半;根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律可知,通过和的电流相等,根据串联和并联电路电流的规律,通过的电流是通过电流的倍,而甲中形管液面的高度差要大于丙中形管的液面的高度差,则电阻丝产生的热量更多,这表明电流对电热的影响更大。
故答案为:形管内的液面高度差;转换;在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;电流;;电流。
电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的空气加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,形管内的液面高度差越大,采用了转换法;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变。分析甲、乙两实验电路的连接,根据串联电路电流的规律结合转换法得出结论;
分析乙、丙两实验电路的连接,根据串联和并联电路电流的规律,比较通过电阻的电流与通过电阻的电流大小,由已知条件,根据控制变量法回答;
已知甲容器内的电阻阻值是丙容器中电阻阻值的一半,根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律比较通过和的电流关系,根据串联和并联电路电流的规律得出通过的电流和通过电流的定量关系,结合转换法分析回答。
本题探究焦耳定律,考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及分析数据归纳结论的能力。
23.【答案】电阻 越多 当通电时间及电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多
【解析】解:两电阻丝串联的目的是:控制通过两根电阻丝的电流和通电时间相等,且电阻大小不同,其研究目的是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;
分析表格数据可知,当电阻和电流相同时,通电时间越长,煤油温度变化越大,由可知,煤油吸收热量越多,即电流产生的热量越多,即当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多;
当通电时间及电流相同时,温度计变化比温度计变化大,说明里面的煤油吸收热量多,即反映产生热量多,即当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
故可以得出的结论是:
当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多;
当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
故答案为:电阻;越多;当通电时间及电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。
两电阻丝串联,通过两根电阻丝的电流和通电时间相等,可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;
利用控制变量法可得当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多;
当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
本题探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关实验,利用好控制变量法是解题关键。
24.【答案】电阻
:
瓶内的空气
【解析】【详解】根据题意及单一变量原则,实验中除了电阻不同外,其它条件均相同,所以该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系。
由可得,所产生的热量为
由上述分析知,热量之比为
加热主要是对瓶内的空气加热,当瓶内空气膨胀时,瓶内气压增大,推动玻璃管内液面发生变化。
25.【答案】形管液面的高度差
乙 大
相同 水
【解析】实验中运用转换法,通过观察形管液面的高度差来表示电阻产生热量的多少。
探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,需要控制导体的阻值相同,电流不同,因此应选择乙图装置进行实验。
通过观察实验现象可知,电阻丝的电流越大,形管液面的高度差越大,产生的电热越多,因此可得结论为:当电阻和通电时间相同时,电流越大,电流通过导体时产生的热量越多。
乙图中电路为右侧两个相同的电阻丝并联,再与左侧电阻丝串联,且并联的两个电阻丝的阻值相同,则左侧电阻丝的电流是右侧电阻丝电流的倍,根据可得
要探究“比较不同物质的吸热能力”,应选用相同的电加热器,因此、两个电阻丝的电阻应该是相同的。
初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,则说明水的吸热能力更强。
图乙中,若接通电路一段时间后,左侧形管的液面高度差明显变大,而右侧形管的液面高度差没有变化,后发现是由于电路故障引起的,说明没有产生热量,根据,可能是电阻丝断路,使得容器内没有电流,也可能是电阻丝短路,电阻丝也被短路而没有电流,如果电阻丝断路,左侧没有高度差,电阻丝断路,则左右完全相同,都应该有高度差,故BD符合题意,不符合题意。
故选BD。
26.【答案】解:是温控开关当接时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为,电压为,;
电饭锅高温挡的功率:;
电阻,
。
答:的阻值为;
电饭锅高温挡的功率为;
保温,分压电阻产生的热量为。
【解析】根据公式求得电阻;
根据求出低温挡的功率;
先求出保温电阻,再根据求出电饭锅保温产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电功公式的应用,分清电饭锅处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
27.【答案】解:质量为的水从加热到吸收的热量:;
由表格数据可知,甲电热水壶的额定电压,额定功率,
由可知,甲电热水壶正常工作时的电阻:;
由表格数据可知,乙电热水壶的额定功率为,
由可知,甲电热水壶消耗的电能:;
乙电热水壶消耗的电能:;
使用甲电热水壶和乙电热水壶,水需要吸收的热量是相同,而甲消耗的电能大于乙消耗的电能,所以乙更节能,则应该选择乙电热水壶。
答:质量为的水从加热到吸收的热量为;
甲电热水壶正常工作时的电阻为;
选择乙电热水壶更节能。
【解析】根据求出质量为的水从加热到吸收的热量;
根据表格数据可知甲电热水壶的额定电压和额定功率,根据求出甲电热水壶正常工作时的电阻;
根据分别求出甲消耗的电能和乙消耗的电能,水吸收的热量是相同,消耗的电能越少,则越节能。
本题考查吸热公式、电功公式以及电功率公式的应用,难度不大。
28.【答案】解:压力锅的保温功率:;
水吸收的热量:;
由可知,压力锅消耗的电能:,
由可知,加热水需要的时间:;
图乙中的表示电路中的用电器每消耗电能,电能表的转盘转过转,
则电能表转盘转了,压力锅消耗的电能:,
此时压力锅的实际加热功率:。
答:压力锅的保温功率为;
水吸收的热量是;若压力锅的效率为。额定电压下,加热这些水需要的时间为;
此时压力锅的实际加热功率为。
【解析】根据可求出压力锅的保温功率;
根据求出水吸收的热量,根据效率公式求压力锅消耗的电能,根据求出加热水需要的时间;
图乙中的表示电路中的用电器每消耗电能,电能表的转盘转过转,据此求出电能表转盘转了,压力锅消耗的电能,根据求出此时压力锅的实际加热功率。
本题考查对电能表参数的认识与理解、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用,属于电热综合题,有一定的难度。
29.【答案】分析电路可知,和串联,电压表报警器测电压,电流表测电路电流。报警器未浸入水中时,,由图乙可知此时,则电流表的示数为
由图乙可知,报警器浸入水下深度为时,阻值,电流为
则两端电压为
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量为
答:
报警器未浸入水中时,电流表的示数是
报警器浸入水下深度为时,两端电压是
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量是。
【解析】分析电路可知,和串联,电压表报警器测电压,电流表测电路电流。报警器未浸入水中时,,由图乙可知此时,根据可求出电流表的示数;
由图乙可知,报警器浸入水下深度为时,阻值,可求出此时的电流,根据,可求出两端的电压;
根据,可求出报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量。
30.【答案】做功三,圈
【解析】根据电流的热效应可知,如图甲,电流通过铝片时发热是通过做功方式改变的。
由电路图知,只闭合开关、时,电路中只有定值电阻接入电路,只闭合开关、时,电路中只有定值电阻接入电路,闭合开关、、时,两电阻并联,由于,所以该取暖器可实现三挡温度调节。
当取暖器倾倒,倾倒开关断开切断电路,取暖器停止工作,据此判断:倾倒开关在干路上,则倾倒开关是。
由于,且并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以只有定值电阻接入电路时处于低温挡,只有定值电阻接入电路时处于中温挡,两电阻并联时处于高温挡;只有定值电阻接入电路时处于低温挡,即
低温
电阻的大小为
只有定值电阻接入电路时处于中温挡,中温挡的功率为
高温挡的功率为
断开家里其它用电器,取暖器单独以高温挡连续工作小时消耗的电能为
电能表铝盘转过的圈数为
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