15.3 电流热效应 焦耳定律（实验探究）--2025～2026学年苏科版九年级下册物理

3、 电流热效应 焦耳定律（实验探究） 【基础训练】 1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机 2．下列措施中，属于利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机的后盖有很多孔 B．电熨斗通电后发热可以熨平衣物 C．与空调器相连的导线很粗 D．电脑的主机中安装微型风扇 3．最早发现通电导体产生的热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是（　　） A．欧姆 B．瓦特 C．安培 D．焦耳 4．如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　） A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点 B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系 C．闭合开关后，甲管中煤油温度上升比乙快 D．滑动变阻器的滑片向右移，两管中煤油温度上升更快 5．小邦家的电热取暖器的电源线坏了，他在淘宝网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是（　　） A．新买的电源线太短 B．新买的电源线太粗 C．新买的电源线太细 D．电路的电压不稳定 6．充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 　 　 ；给充电宝充电的过程，主要是将电能转化为 　 　 能，过一会儿，充电器发烫，这是电流的 　 　 效应。 7．如图所示，金属支架固定在泡沫板上，将自动铅笔的铅笔芯水平放置在金属支架上，支架底部通过导线与蓄电池相连接。我们会看到铅笔芯“亮起来”了。铅笔芯能“亮起来”的原因是　 　 ，生活中常用的　 　 （写出一种用电器名称）就是根据该原理制成的。根据所学物理知识，指出上述实验设计和操作中存在的不足是　 　 （写出一点即可）。 8．如图所示是“探究电流热效应的因素”的实验装置。 （1）如图甲实验中若观察到 　 　 瓶（选填“A”或“B”）温度计升温更高现象，能说明在电流和时间相同时，　 　 越大，电流通过导体产生的热量多； （2）小安想：“为什么不用水代替煤油？”对于这个问题，小安的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是（ 　 　 ） A.因为煤油不易蒸发 B.因为煤油有比较大的热值 C.因为煤油有比较小的密度 D.因为煤油有比较小的比热容 （3）若将这个装置改装后用来探究不同物质的吸热本领，则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成 　 　 相同的其他液体b，装在烧瓶的两段合金丝的阻值应 　 　 （选填“相同”、“不相同”）。根据实验数据绘制液体温度随时间变化图像如图乙，a、b比热容之比为 　 　 。 【能力提升】 9．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　） A．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的 B．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 C．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 D．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2 10．用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R3＝5Ω，R2＝10Ω，下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关后，R1和R3的电功率之比是1：9 B．探究电流热效应与电流的关系应选择R2和R3进行比较 C．将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 11．如图所示，电源两端电压保持不变，R1和R2均为定值电阻，且R1＞R2。闭合开关S，下列判断正确的是（　　） A．电阻R1两端的电压较大 B．通过电阻R1的电流较大 C．通过电阻R2的电流做功较快 D．相同时间内两电阻产生的热量一样多 12．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量、初温相同的水和煤油，每个容器放入电阻丝和温度计（未画出），其关系为R1＝R4＝2R2＝2R3，实验过程中不考虑热量散失。 （1）加热相同时间，产生热量最多的电阻是 　 　 。 （2）探究“电流热效应与电流大小的关系”时，应选择 　 　 容器。 （3）选择丙丁容器 　 　 （能/不能）探究不同物质吸热升温现象。 13．今年春节前后，湖北、安徽等地天空同时下起了霰、冻雨、雪。其中霰（如图甲所示）是高空中的水蒸气遇到冷空气 　 　 （填物态变化）成的小冰粒。在这种极端的天气下，很多车停在路上没法行驶。由于天气寒冷，某驾驶员设计一种简易点火装置（如图乙所示）。将一张口香糖包装纸剪成中间窄、两端宽的形状后，分别与干电池的正负极连接。过一会儿，看到纸中间部分燃烧起来，这一现象属于电流的 　 　 效应；最先燃烧部位在纸中间狭窄的地方，说明电流产生热量的多少与导体的 　 　 大小有关。 14．某特殊电子元件E接在电路中，改变电路两端电压U，通过特殊电子元件的电流也相应改变，根据实验数据绘出RE的U﹣I图线，如图所示。分析图像可知特殊电子元件E的阻值随温度升高而 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；若将阻值为10Ω的定值电阻R1与特殊电子元件串联后，接在电压为4.5V的电路中，则电阻R1在1分钟内产生的热量是 　 　 J。 15．在如图所示电路中，电流表A的量程为0﹣3A，电流表A1的量程为0﹣0.6A，电源电压可以调节，调节电源电压为8V，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为1.2A和0.4A，求： （1）电阻R1、R2的阻值。 （2）通电2s后电阻R2产生的热量。 （3）为了保证电流表安全，电源电压可调的最大值。 【核心素养】 16.如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中甲、乙图中两瓶装有等质量的煤油，R1＞R2，且实验过程不计热损。 （1）可用图甲装置来探究导体产生热量的多少与　 　 的关系，实验中通过观察　 　 （选填“通电时间”或“温度计示数变化”）来比较导体所产生热量的多少。若A瓶中电阻产热更多，则得到的实验结论为　 　 。 （2）可用图乙装置探究时产热较多的为　 　 （选填“R1”或“R2”）。 （3）小明利用如图丙可探究“比较不同物质吸热能力”，其中容器内液体为质量相等的水和密度未知的液体。他提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较加热时间；②让两者加热相同时间，比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是　 　 （选填“①”、“②”或“①和②”）。 （4）为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，他设计电路时必须满足的条件是R3、R4的阻值　　 （选填“相同”或“不同”），根据图丙中的实验器材可通过观察　　 （选填“通电时间”或“温度计示数变化”）来比较液体吸收热量的多少。 （5）图丙通电前，烧瓶中加入初温为t0的水和某液体，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t液。水的比热容为c水，请写出该液体的比热容的表达c液＝　 　 。（用题中给的符号表示） 参考答案 1．A2．B3．D4．D5．C 6．电源；化学；热 7．电流的热效应；电饭锅（答案不唯一）；缺少开关（答案不唯一）。 8．（1）B；电阻；（2）D；（3）质量；相同；2：3。 9．A10．A11．C 12．（1）R3；（2）乙、丙；（3）不能。 13．凝华；热；电阻。 14．变小；54 15．（1）20Ω；10Ω；（2）12.8J；（3）12V。 16.（1）电阻；温度计示数变化；电流和通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多；（2）R2；（3）①和②；（4）相同；通电时间；（5）。 学科网（北京）股份有限公司 $