内容正文:
2026年中考物理一轮复习:电流的热效应
一、单选题
1.电炉通电以后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么热,原因是( )
A.通过电炉丝的电流大
B.通过导线的电流大
C.导线的电阻小,发热功率小
D.电炉丝的电阻小,发热功率大
2.将两电阻丝R1,R2串联起来,如图接在电路中,若R1> R2,则先被点燃的火柴是
A.R1上的火柴 B.R2上的火柴
C.同时点燃 D.无法确定
3.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,两个密闭容器中都有一段阻值相同的电阻,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联。下列说法不正确的是( )
A.实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来判断电流通过导体时产生热量的多少
B.该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系
C.该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系
D.该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系
4.电烙铁通电后热得发烫,而跟电烙铁连接的铜导线却不怎么热。这是因为( )
A.电烙铁通电后会发热,而铜导线通电后不会产生热量
B.电烙铁内电热丝的电阻比铜导线的电阻要大得多
C.通过电烙铁的电流大,而通过铜导线的电流小
D.电烙铁内电热丝的通电时间比铜导线长
5.为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小姚设计了如图所示的实验电路。甲、乙、丙三个烧瓶中分别装有电阻丝R甲、R乙和R丙(R甲=R丙<R乙)和规格相同的温度计。他闭合开关S,用电阻丝给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况。小姚对他的实验进行了如下分析,其中不正确的是( )
A.烧瓶中温度计示数的变化情况可以反映电阻丝放热的多少
B.比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电流大小有关
C.比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电阻大小有关
D.若摘掉烧瓶甲、乙所在支路,可以研究电热的多少与电流大小的关系
6.电炉丝断了,去掉后,仍然接在原来的电源两端,则在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.5∶4 B.1∶5
C.5∶1 D.4∶5
7.小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( )
A.电压太高 B.电源线太粗 C.电源线太细 D.电源线太短
8.两个电阻并联,电阻之比是 ,则相同时间内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.美的电烤箱是一种厨房电器,一般为封闭或半封闭结构,可以用来加工一些面食,如面包,pizza,也可以做蛋挞、小饼之类的点心。某品牌的电烤箱的额定功率为1000W,额定电压为220V,该电烤箱正常工作2h产生的热量为 J。
10.如图甲所示是超市常用的塑料袋封口夹,其电路图如图乙所示。电源电压为6V,电热丝R阻值为2Ω。闭合开关,电热丝温度升高,利用电流的 效应实现高温封口,2s内电热丝产生的热量为 J。
11.如图所示,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω。闭合开关S,则通电2min定值电阻R2所产生的热量为 J。
12.两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图,则A的阻值是 Ω,若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端,则总电流是 A,两个电阻A、B产生的热量之比是 。
13.某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路,如图所示,光控开关S因光照改变会自动通断,该电路具有白天保温、晚上加热的特点;R1、R2为电热丝,a、b间电压U=24 V,R1=72 Ω,晚上电路的发热功率为12 W,则:保温时S应处于 (填“闭合”或“断开”)状态;该电路白天工作5 min产生的热量是 J。
14.手工技艺“葫芦烙画”从民间进入课堂,传承了非物质文化遗产。小红同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景如图所示。电烙铁温度升高,利用了电流的 效应,将电能转化为 能。
三、实验题
15.在探究“电热与哪些因素有关”时,小天改进课本实验装置如下图所示:
(1)实验中通过观察 来比较电流通过导体产生的热量多少;
(2)对比甲、乙两图可知,导体产生的电热与 有关;
(3)对比乙、丙两图可得到的初步结论为 ;
(4)此次实验中,电热丝 (选填“”、“”或“”)产生的热量最多。
16.下图是某同学探究焦耳定律的部分实验装置,实验中通过观察 判断导体产生热量的多少。已知、,若要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系,则应将R甲、R乙 联在电路中;一段时间后,电流通过产生的热量与电流通过产生的热量之比为 。
四、综合题
17.电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。
(1)电热膜取暖器工作时,电热膜是利用电流的 效应工作的;
(2)如图乙所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是 联,若某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丙中C部分,则这根导电墨线的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)导电墨线电阻随温度变化的关系如图丁所示,电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,其原因是当温度升高达到某一数值后,发热功率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.据《生活报》讯,2017年4月14日起,插线板新国家标准正式实施,要求插线板的插孔须设置“保护门”,“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故,同时可避免灰尘长期沉积而造成的内部 (选填“断路”或“短路”).在线材方面要求:如果最大工作电流16A的延长线插座,导线的最小横截面积由原来的1mm2增加到1.5mm2.请你根据所学物理知识解释增加导线横截面积的好处.
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
B
B
D
A
C
B
1.C
【详解】由焦耳定律可知,电流通过导体时产生的热量的多少跟通过导体的电流、导体的电阻大小和通电时间有关。因导线和电炉丝串联,所以通过它们的电流相等,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多;因导线的电阻小,发热功率小,所以产生的热量少,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.A
【详解】因为两电阻丝R1、R2串联,所以通过它们的电流和通电时间都相同;根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多;因为R1>R2,所以Q1>Q2,电炉丝R1的温度高,R1上的火柴先被点燃.故选A.
【点睛】在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多,温度就越高.
3.B
【详解】A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度的变化导致容器中空气体积的变化,即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,故A正确,不符合题意;
B.探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系,虽然并联的电阻小于其中任一电阻,但因图中有一个5Ω的电阻在容器的外面,要控制电流、时间不变,改变电阻大小,由图可知,无法实现,故B错误,符合题意;
C.探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系时,要保持电阻大小不变,只改变电流大小,根据并联电路电流的规律,通过容器中电阻丝(阻值相同)的电流是不同的,可探究电流产生的热量与电流的关系,故C正确,不符合题意;
D.探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系,要控制I与R相同,改变时间,两个容器中任一个都可做为研究对象,比较两管液面高度即可,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】在使用电烙铁时,由于电烙铁和铜导线串联,所以,I电烙铁=I导线,且通电时间t相同,由Q=I2 Rt知道,当R电烙铁>R导线时,电流产生的热量关系是Q电烙铁>Q导线,所以,会出现通电一段时间后电烙铁变得很烫、而连接电烙铁的铜导线却不怎么热的现象,故B正确。
5.D
【详解】A.由图可知,用电阻丝给烧瓶中的煤油加热,电阻丝因通电而发热,使烧瓶中温度计示数的变化,电阻丝放热越多,温度计的示数变化越大,所以实验中可以通过烧瓶中温度计示数的变化情况可以反映电阻丝放热的多少,故A正确,不符合题意;
B.探究电热的多少与电流大小有关,需要控制通电时间和电阻大小相同,电流不同,由图可知,电阻丝甲与乙串联,再与电阻丝丙并联,由于R甲+R乙>R丙,所以通过甲与丙的电流不同,但R甲=R丙,所以可以比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电流大小有关,故B正确,不符合题意;
C.探究电热的多少与电阻大小有关,需要控制通电时间和电流大小相同,电阻不同,由图可知,电阻丝甲与乙串联,通过的电流相同,由于R甲<R乙,电阻大小不同,所以可以比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数变化的情况,可得电热的多少与电阻大小有关,故C正确,不符合题意;
D.探究电热的多少与电流大小有关,需要控制通电时间和电阻大小相同,电流不同,若摘掉烧瓶甲、乙所在支路,电路中仅有电阻丝丙,可以通过改变滑动变阻器的阻值从而改变通过电阻丝丙的电流,但此时图中缺少对比实验装置,无法直观反映前后两次的温度计示数变化,故D错误,符合题意。
故选D。
6.A
【详解】由题意可知,电炉丝断了,去掉了,所以现在的电阻变为原来的,即现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系为
R现在:R原来=R原来:R原来=4:5
因为电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能,所以可得
又因为仍然接在原来的电源两端,所以两端电压不变,即可得在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为
故选A。
7.C
【详解】电源线很热是因为流过它的电流产生的热量太大,根据焦耳定律,通过电饭锅和电源线的电流是相等的,同时通电,那就是电源线的电阻太大,根据电阻定律,电源线的材料和长度一定,横截面积越小,电阻越大,产生的热量越大,那么发生这一现象的原因是电源线太细,选项C符合题意.
8.B
【详解】由并联电路的电压特点可知,两电阻两端电压,由可得相同时间内电流通过两电阻产生热量比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.
【详解】该电烤箱正常工作2h产生的热量
10. 热 36
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时,电热丝能发出热量,所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]通电工作时,通过电热丝的电流为
通电3s,电流通过电热丝产生的热量为
11.48
【详解】由串联电路的欧姆定律可得电路中的电流
因为串联电路电流处处相等,所以由焦耳定律公式可得通电2min定值电阻R2所产生的热量Q=I2R2t=(0.2A)2×10Ω×2×60s=48J
12. 5 0.9 2:1
【详解】[1]由图象可知,两元件为定值电阻,且当UA=UB=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,由
可得,A的阻值为
[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将A和B并联后接在电压为3V的电源两端时
IA=0.6A,IB=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过A和B的总电流为
[3]根据公式
通电时间相同时,两电阻产生的热量之比为
13. 断开 1440
【详解】[1]由可知在电源电压不变时,电路中的阻值越小,功率越大,则当闭合开关S将R1短路时,只有R2连入,电路中的功率最大,此时处于加热状态;当开关S断开时,两电阻串联,电路中的功率最小,此时处于保温状态。
[2]晚上电路的发热功率为12 W,由于白天保温、晚上加热则晚上电路中只有R2连入;所以由得
保温时两电阻串联,则总电阻
则白天工作5 min所产生的热量为
14. 热 内
【详解】[1][2]电流通过导体时会产生热量,这种现象称为电流的热效应。电烙铁通电后,电能转化为内能,导致其温度升高,利用了电流的热效应。
15.(1)U形管中的液面高度差
(2)电阻的大小
(3)电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的电热越多
(4)
【详解】(1)电热丝加热盒内的空气,空气体积膨胀,使得U形管中的液面出现高度差,所以实验中通过观察U形管中的液面高度差来比较电流通过导体产生的热量多少。
(2)对比甲、乙两图,电流和通电时间相同,R2阻值大于R1,乙图中U形管中的液面高度差比左侧大,说明电热与电阻有关。
(3)对比乙、丙两图可知,和的电阻和通电时间相同,通过的电流大于的电流,观察U形管中的液面高度差可知产生的电热更多,可以得出结论:电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的电热越多。
(4)乙图中U形管中液面高度差最大,故产生的电热最多。
16. 温度计示数的变化 串 1:2
【详解】[1]实验中利用转换法,通过观察温度计示数的变化来反映产生热量的多少。
[2]根据焦耳定律,要探究电流产生的热量与电阻的关系,应控制电流和通电时间相同,应将R甲、R乙串联在电路中。
[3] 电流通过产生的热量与电流通过产生的热量之比
17. 热 并 变大 变小
【详解】(1)[1]电热膜取暖器工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应。
(2)[2]由图乙可知,导电墨线并列地接到电源两端,故导电墨线的连接方式是并联的。
[3]导电墨线的局部导电材料脱落,形成C部分的凹形,会导致横截面积变小,电阻变大。
(3)[4]由丁图可知,当温度升高时,导电墨线的电阻增大,由可知,发热功率减小。
18. 短路 材料、长度相同的导线,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火灾.
【详解】灰尘长期沉积会造成插座内部短路,从而烧坏插座,“保护门”可以有效的防止这一安全隐患;材料、长度相同的导线,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火灾.
答案第1页,共2页
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