13.3 电流的热效应 随堂练习-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

13.3电流的热效应 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．家庭电路中，由于线路连接处接触不良，造成局部过热，也可能会引起火灾。下列关于接触不良处过热的原因分析正确的是（　　） A．因电阻变大，使得通过此处电流比电路中其他部分电流小，但长时间通电造成的 B．因电阻变小，使得通过此处电流变大，长时间通电造成的 C．因电阻变小，使得此处的发热功率变大，长时间通电造成的 D．此处电流与电路中其他部分电流相等，因电阻变大，长时间通电造成的 2．额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（　　） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量多 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅做功快 C．正常工作3min，电流通过电烤箱做的功最多 D．在一个月内，电饭锅消耗的电能一定最少 3．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 4．如图所示是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置，甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的同种液体，电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中且R甲≠R乙。有下列四种观点：①烧瓶内可以装入不同种类的液体；②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少；③该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；④该装置不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。在不增加其他器材和仪表的条件下，上述观点中正确的有 （    ） A．②③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 5．如图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关时，小灯泡L的实际功率为。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关时，小灯泡L的电阻为 B．再闭合开关时，电流表示数增加了 C．开关、同时闭合时，电路总功率为 D．闭合开关、时，在内电阻R产生的热量为 6．图甲中，是半导体元件，是的定值电阻，的图像如图乙所示。当电源电压为时，下列说法正确的是（    ） A．电路中的电流是 B．电阻两端电压是 C．电阻在内产生的热量为 D．电路消耗的电功率是 7．如图所示，某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。下列说法正确的是（　　） A．用普通纸代替铝箔纸也能完成实验 B．该实验能说明短路带来的危害 C．实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处的电流大 D．实验时使用两节干电池串联的目的是减小铝箔纸两端的电压 8．如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的液体分别是水、水、煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，且R甲<R乙=R丙，烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对“探究电热多少与哪些因素有关”、“比较不同物质的吸热能力”两实验及相关问题展开了讨论，在关于该实验装置的叙述中正确的是（　　） A．若探究“电热多少与电阻大小有关”可选用甲、丙两烧瓶 B．若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热的多少可用温度计示数来表示 C．在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法，没用到转换法 D．若通电相同时间，温度计示数高低关系为T丙＞T乙＞T甲 9．如图所示的电路电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A。则（　　） A．通过R1和R2的电流之比是5：3 B．R1和R2的阻值之比是3：2 C．在5min的时间内R2消耗的电能是180J D．电阻R2的电功率是1.5W 10．两个阻值相同的电热丝，并联4min可烧开一壶水，如果串联使用接在同一电路上，烧开同样的一壶水需要（   ） A．4min B．8min C．16min D．12min 二、填空题 11．一台电动机的额定电压是220V，其电阻是1Ω正常工作时，通过的电流为5A，则电动机消耗的功率为 W，正常工作100s可将 J的电能转化为机械能。 12．在如图所示电路中，电源电压恒定，是定值电阻，小灯泡规格是“”，滑动变阻器规格是“”，当的滑片位于最右端时，只闭合，灯泡正常发光，再闭合、，电流表的示数变为，则电源电压是 。当只闭合开关时，在内产生的热量是 ；只闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，的最大电功率是 。 13．图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，R0为定值电阻，R1为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A，则报警器工作10min，电阻R0产生的热量为 J。    14．在家庭电路中，导线相互连接处（接头）往往比别处更容易发热，甚至会引发火灾。这是由于电流的 效应而导致的。为了避免这种意外的发生，在如图所示的两种接头图示中，应选择图 的接线方法。 15．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。电源电压为9V，电热丝R1=5Ω，R2=10Ω，两个相同的烧瓶里都装有100g的煤油，通电7min，电热丝R2产生的热量为 J。若不计热量散失，这些热量可以使瓶内煤油的温度升高 ℃。【c煤油=2.1×103J/(kg·℃)】 16．如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲 （选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 (选填“大于”或“小于”) t1。 三、实验题 17．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 (1)为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； (2)为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； (3)为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 四、计算题 18．图甲为某款额定电压为220V国产智能电饭煲，其采用仿古“文武火”智能控温技术，模拟传统柴火灶“先武火煮沸，后文火慢炖”，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关。通过S1的控制，可智能实现“武火”挡或“文火”挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求： (1)R2的电阻值； (2)30min内电饭煲消耗的电能； (3)为保证在不同电压下，第一个“文火”阶段电饭煲产生的热量相同。求当实际电压为200V时，第一个“文火”阶段电饭煲耗时多少min。 五、综合题 19．小明家购买了一个多挡位电火锅，其内部电路如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换；不考虑电热丝的电阻随温度变化，c冰=4.2×103J/（kg•℃）。 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W 低温挡功率 440W (1)此电火锅利用电流 效应原理工作。 (2)当旋转开关S跟触点3和4接触时，电火锅处于 挡。 (3)电加热器中的R2阻值为多少 ？ (4)在高温挡模式下，电路1min内消耗的电能是多少 ？ 《13.3电流的热效应》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A C D C B D C C 1．D 【详解】AB．接触不良处与电路的其他部分串联，无论电阻变大还是变小，通过此处的电流与电路中其他部分的电流相等，故AB错误； C．电阻变小，根据P=I2R可知，此处功率变小，故C错误； D．电阻变大，根据Q=I2Rt可得，长时间通电后，此处电阻大，造成此处过热，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．由图象知额定电压相同的电热水壶、电烤箱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最多，电烤箱其次，电饭锅消耗的电能最少， 根据知电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小。由Q=W=Pt可知，正常工作的时间未知，无法比较产生热量的多少，故A错误； B．由上面的分析知，正常工作时，电热水壶比电饭锅功率大，即电热水壶比电饭锅做功快，故B正确； C．正常工作过程时，电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小，根据W=Pt可知电流通过电热水壶做的功最多，故C错误； D．在一个月内，因不知道通电时间关系，无法比较它们消耗的电能的多少，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．电热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A符合题意； B．吸尘器工作时电动机转动，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】①根据控制变量法，烧瓶内应该装入质量和初温相同的同种液体，通过液体温度上升的度数间接反映电热丝放出的热量多少，故①错误； ②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少，温度升高的多说明电阻丝产生的热量多，故②正确； ③两根电热丝串联，电流和通电时间相同，电阻的大小不同，根据控制变量法可知，该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故③正确； ④移动滑片位置，可以改变电路中的电流，但要控制两次实验的通电时间相同，所以还需要增加秒表才能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故④错误。 故选C。 5．D 【详解】A．由图乙知，只闭合开关S1时，电路中只有灯泡L工作，小灯泡的实际功率为1W，由图甲知，此时通过小灯泡的电流为0.5A，两端的电压为2V，满足 电源电压为2V，此时小灯泡的电阻，故A错误； B．再闭合开关S2时，小灯泡与电阻R并联接入电路，电流表测干路的电流，据并联电路的电流特点知，电流表示数增加量等于通过电阻R的电流，由图甲知，R两端的电压为2V时，通过R的电流为0.2A，故B错误； C．同时闭合两个开关，电路的总电流 电路的总功率，故C错误； D．两个开关同时闭合，10min内电阻R产生的热量，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】AB．由图甲得，R1、R2串联，电路电流处处相等；由图乙得，电路中的电流是时，R1的电压为3V，由欧姆定律得，此时R2的电压为 电源电压为 符合题意，故电路中的电流是0.6A，R2的电压为3V，故AB错误； C．电阻在内产生的热量为     故C正确； D．电路消耗的电功率是 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．普通纸张不会导电，用普通纸代替铝箔纸，普通纸没有电流经过，不会产生热量，不能燃烧，故A错误； B．短路时，电路中电阻很小，电流很大，产生热量较多，电路容易起火，该实验能说明短路带来的危害，故B正确； C．串联电路中电流处处相等，实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧，是因为该处电阻较大，产生热量较多，故C错误； D．两节干电池组成电源，电池间采用串联，实验时两节干电池的正极与负极相连，增大铝箔纸两端的电压，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．电流产生热量与电流、电阻和通电时间三个因素有关，探究中要采用控制变量法；探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，应控制电流和通电相等，改变电阻。通电后给质量相同的同种液体加热，所以应比较甲乙两瓶中温度计的变化情况，因为R甲＜R乙，所以乙中液体温度升高得快些，故A错误； B．为了比较水和煤油吸热的多少，应采用相同的加热装置，通过比较加热时间来比较物体吸收热量的多少，采用的是转换法，因为R乙=R丙，所以要选择乙丙两瓶中温度计的示数变化情况，通电相同时间（吸热相同的热量），质量相等的水和煤油中，煤油的温度升得高，温度计示数变化大，即丙中的温度升的高，故B错误； C．由于此实验中，电热是不易观察的，所以此装置中将电热的多少转化为图中形管中液面的高度差，即高度差越大，盒内气体膨胀的越厉害，即盒中气体产生的电热就越多，采用的是转换法；实验中需要相同的量和不同的量，采用的是控制变量法，故C错误； D．由上面的结论可知，温度计示数高低关系为T丙＞T乙＞T甲，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】闭合开关，两电阻并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R1的电流。 A．电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，故通过R1的电流为I1＝0.3A，根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流为 通过R1和R2的电流之比 故A错误； B．根据并联电路的电压特点可知R1和R2两端的电压相等，根据欧姆定律的变形可知，R1和R2的阻值之比 故B错误； C．在5min的时间内R2消耗的电能等于电流做的功，为 故C正确； D．根据P＝UI可知电阻R的功率 故D错误。 故选C。 10．C 【详解】两根完全相同的电热丝串联后的总电阻R串=2R；并联后的总电阻，所以串联的电阻是并联的电阻4倍；根据题意可知，串并联时烧开一壶水需要的热量关系式为， 热量Q、电压U相等；故电阻R与时间t成正比，串联的电阻是并联的电阻4倍时，时间也是并联时的4倍，故串联时间为4min×4=16min，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11． 1100 107500 【详解】[1]电动机正常工作时消耗的功率为P=UI=220V×5A=1100W [2]正常工作100s产生的热量为Q=I2Rt=(5A)2×1Ω×100s=2500J 电能转化的机械能W=Pt-Q=1100W×100s-2500J=107500J 12． 6 360 2.5 【详解】[1]由图可知，只闭合S1，当R的滑片P位于最右端时，变阻器连入阻值为0，只有灯泡连入电路中，灯泡正常发光，所以电源电压U=U额=6V [2]再闭合S2、S3，R0与L并联，电流表测干路电流，示数变为1.1A，此时灯泡仍正常发光，小灯泡L规格是“6V 3W”，小灯泡的额定电流 由并联电路特点可知，通过R0的电流I0=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A 所以R0的阻值 当只闭合开关S2时，只有R0连入电路中，在100s内R0产生的热量是 [3]只闭合开关S3，R0与R串联，允许通过变阻器的最大电流为0.5A，由串联电路的电流特点知，电路中最大电流为0.5A，所以R0的最大电功率 13．480 【详解】由乙图像可知，当传感器到障碍物距离为1.5m时， 此时电路中报警电流为0.2A，两端电压为 根据串联分压可知，两端的电压为 的电阻为 电阻R0产生的热量为 14． 热 B 【详解】[1]根据电流的热效应可知，导线连接处与导线串联，通过的电流和通电时间相等，根据可知，导线连接处电阻更大，产生的热量更多，所以，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。 [2]由图可知，A图的会造成导线相互连接处接触不良，接头处的电阻较大，所以A图的接头是一种不合格的接线方法，B图是合格的，所以应选择图B的接线方法。 15． 1512 7.2 【详解】[1]由图可知，电热丝R1和R2串联，由欧姆定律可得，电路中的电流为 通电时间t=7min=420s R2产生的热量Q=I2R2t=(0.6A)2×10Ω×420s=1512J [2]若不计热量散失，煤油吸收的热量Q吸=Q=1512J 由Q吸=cmΔt可得，煤油升高的温度为 16． 大于 大于 【详解】[1]烧瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，则R甲＞R乙，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，由焦耳定律可得，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，故甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙。 [2]向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流减小，在电阻相同、放出热量相同的情况下，根据焦耳定律可知，电流越小，所用的时间越长，即t2大于t1。 17．(1) 电阻 煤油 (2) 见解析 见解析 (3)见解析 【详解】（1）[1]图中两根阻值不同的电阻丝串联，电流相同，所以是为了探究电热器产生的热量与电阻的关系。 [2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，在短时间内用煤油做实验效果更明显，便于观察。 （2）[1]，由表可知，时间相同时，B中温度计示数较高，可得：电流和通电时间相等时，电阻越大，电热越多。 [2]由表可知，对于同一电阻丝，时间越长，温度计示数越高，可得：电阻和电流相同时，时间越长，电热越多。 （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素（电流大小）的关系，可以调节滑动变阻器改变电流，记录相同时间A或B内的温度。 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）当开关和都闭合时，R1和R2并联，电路总电阻小，根据，此时功率大，为 “武火” 挡，功率； 只闭合开关S、断开时，电路为R1的简单电路，电阻大，功率小，为 “文火” 挡，功率。 则的功率 则 （2）由图丙可知，的工作时间 的工作时间 30min内电饭煲消耗的电能 （3）R1的阻值为 当实际电压时， “文火” 功率 因为第一个 “文火” 阶段产生的热量，所以 即 解得 19．(1)热 (2)高温 (3) (4)1.32×105J 【详解】（1）电火锅是利用电流通过导体发热来加热的，故电火锅是利用了电流的热效应原理工作。 （2）由可知，当电源电压一定时，电路中的总电阻越小，总功率就越大，当开关S和触点3、4接触时，R2与R3并联，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡。 （3）开关S跟触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温挡，所以 （4）开关S跟触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温挡 电路在此模式下1min内消耗的电能 学科网（北京）股份有限公司 $