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

2025-2026学年度北师大版物理九年级全一册达标练习 13.3电流的热效应 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．下列家用电器中，将电流的热效应作为工作原理的是（    ） A．电饭煲 B．电视机 C．抽油烟机 D．电冰箱 2．白炽灯工作时，灯丝温度达到2000℃以上，而连接灯泡的导线却没有明显发热，这主要是因为（   ） A．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比灯丝快 C．导线的电阻远小于灯丝的电阻 D．导线中的电流小于灯丝中的电流 3．如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管中的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（   ） A．I1>I2，A中液面较高 B．I1>I2，B中液面较高 C．I1=I2，A中液面较高 D．条件不足，无法判断 4．如图所示的电路，已知，。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．与两端电压之比为 C．与消耗的电功率之比为 D．与相同时间内产生的电热之比为 5．小明用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，若通电相同时间，则下列说法正确的是（　　） A．通过观察U形管两端液面高度差，比较电流通过电阻丝产生热量的多少 B．将两电阻串联的目的是控制电阻丝两端的电压和通电时间相同 C．通电相同时间后，电阻A产生的热量比电阻B产生的热量多 D．该实验表明：电压和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 二、填空题 6．有两个电阻和，。当两个电阻串联时，相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比为_____；当两个电阻并联时，相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比为_____。 7．一床电热毯和一个电扇上都标有“220V  60W”字样，当它们正常工作相同的时间，则电流通过______（选填“电热毯”或“电扇”）产生的热量多。你做出这样判断的理由是______。 8．某品牌电动玩具警车由3节新干电池串联供电，它的内部等效电路如图。阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联，当玩具警车正常匀速行驶时，警灯两端的电压是2V，则通过电动机线圈的电流为______A；2min内电动机线圈产生的热量是______J。 9．在如图所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻的阻值为。当开关S闭合后，电流表的示数为0.4A，电压表示数为2V，则电源电压为_________V，通电1min，定值电阻产生的热量为_________J。 10．如图所示，电源电压恒定为9V，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。若闭合开关S，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，在1min内产生的热量为______J。 11．如图所示装置是用来研究电阻丝产生的热量与________的关系。根据焦耳定律，要使实验现象更明显，应该将换成阻值更________（选填“大”或“小”）的电阻； 12．如图甲所示电路中，电源电压和灯泡L的电阻均保持不变，滑动变阻器的最大电阻为。移动滑片，滑动变阻器的电功率P随连入电路的电阻R的变化关系如图乙所示。该电路的电源电压为________V，滑动变阻器滑片移到最右端时，通电1min灯泡L消耗的电能为________J。 13．图示电路中，电源电压保持不变，R1、R2 均为定值电阻，其中。闭合开关 S，电流表的示数为 0.2A，通电10s整个电路共产生12J的热量，则电阻R2产生的热量为 ______ J。 14．如图所示是一款有“低温挡”和“高温挡”的家用电火锅的工作电路图，正常工作电压为220V，加热电阻。电火锅是利用电流的_______效应工作的，只闭合开关S1时，电火锅处于___________挡。 15．某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示，220V电压下，其加热挡功率为1100W，保温挡功率为20W。闭合开关S1、S2，电饭锅处于_________挡（选填“加热”或“保温”），电阻丝R1的阻值为_________Ω，处于保温状态的电饭锅，20min产生热量_________ J。 三、计算题 16．某款三档位调节加热垫的简易电路如图所示。电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R1=20Ω，R3=10Ω。当开关S闭合，S1接b时，处于中温挡，电流表的示数为0.6A；当开关S断开，S1接b时，处于低温挡，电流表的示数为0.24A．求： (1)电源电压和R2的阻值； (2)加热垫高温挡工作5min，电路中产生的热量。 17．图甲为某煮茶器的实物图，图乙为其电路原理图，表格中是该煮茶器的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为总开关，S1为温控开关，该煮茶器可以通过S、S1两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化，将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求： 额定电压 220V 加热功率 1210W 保温功率 110W (1)煮茶器处于加热挡时的电流； (2)煮茶器处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量； (3)R1和R2的阻值。 四、实验题 18．小松同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻的关系”。 (1)实验中小松同学设计了如图甲的电路图，她把R1和R2串联连接的目的是控制________； (2)连接电路后通过观察乙图中________来比较电流产生的热量的多少； (3)为达到实验目的，选择R1、R2的两电阻丝的阻值________（选填“相等”或“不相等”）； (4)小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计了如图丙所示的电路图，对比两图，她是在探究电流的热效应与________的关系； (5)小松同学想通过理性探究的方式，得到电流的热效应与其影响因素的定量关系，她对公式进行梳理时发现，可以根据电功公式和欧姆定律进行推导，若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，即Q=W=________，再根据欧姆定律有，就可推导出热量的计算公式。 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 13.3电流的热效应 参考答案 1．A 【详解】A．电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的，故A符合题意； B．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能等，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．抽油烟机工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意； D．电冰箱工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意； 故选A。 2．C 【详解】因为灯泡与导线串联，所以通过灯泡和导线的电流和通电时间相等，而导线的电阻远小于灯丝的电阻，即，由公式知，电流通过灯丝产生的热量比通过导线产生的热量多，所以灯丝的温度可达到2000°C，而与灯丝相连的导线却不那么热，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．A 【详解】装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，即I1>I2，通电时间相同，根据可知，故R1产生的热量多，由转换法，A中液面较高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．由电路图可知，电阻与串联，串联电路电流处处相等，所以通过与的电流之比为1：1，故A错误； B．由电路图可知，电阻与串联，与两端电压之比为，故B错误； C．由电路图可知，电阻与串联，与消耗的电功率之比为，故C错误； D．由电路图可知，电阻与串联，与相同时间内产生的电热之比为，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．电流通过电阻丝产生的热量无法直接观察，实验中利用U形管两端液面的高度差来反映产生热量的多少，这是转换法的应用，故A正确； B．将两电阻串联的目的是控制电流和通电时间相同，而不是电压相同，故B错误； C．根据焦耳定律，串联电路中电流I和通电时间t相同，电阻越大，产生的热量越多，电阻B的阻值（10Ω）大于电阻A（5Ω），所以电阻B产生的热量更多，故C错误； D．该实验中两电阻串联，电流和通电时间相同，探究的是电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，而不是“电压和通电时间相同”，故D错误。 故选A。 6． 1:2 2:1 【详解】[1]串联时，电流相同，由热量公式知，在相同的通电时间内，热量与电阻成正比，故热量比为 [2]并联时，电压相同，由热量公式知，在相同的通电时间内，热量与电阻成反比，故热量比为 7． 电热毯 电扇工作时，电能主要转化为机械能，只有一小部分转化为内能，因此电扇产生的热量小于其消耗的电能 【详解】[1][2]电热毯和电扇的额定电压和额定功率相同，说明它们正常工作相同时间消耗的电能相同。电热毯工作时，电能全部转化为内能；电扇工作时，电能主要转化为机械能，部分转化为内能，则电流通过电热毯产生的热量多。 8． 1 60 【详解】[1]通过警灯的电流为 因为串联电路电流处处相等，所以通过电动机线圈的电流为 [2]工作时间为 2min内电动机线圈产生的热量 9． 【详解】[1]该电路为串联电路，电压表测R2两端电压， [2] 定值电阻的阻值为 根据焦耳定律，定值电阻产生的热量 10．108 【详解】如图，滑动变阻器R与R0串联，滑动变阻器的滑片P置于中点时，接入电路的电阻 电路的总电阻 电路中的电流 在1min内产生的热量为 11． 电流 小 【详解】[1]由图可知，R1与R2的阻值相同，R2与R3并联后再与R1串联，故通过R1与R2的电流不同。因此，该装置是用来研究电阻丝产生的热量与电流的关系。 [2]根据焦耳定律，要使实验现象更明显，需要增大R1与 R2的电流差异。将R3换成阻值更小的电阻时， 干路电流大部分通过R3支路，从而使R1与R2的电流差增大，产生的热量差更明显。 12． 24 192 【详解】[1]由图像可知：当滑动变阻器连入电路的电阻R为20Ω时，电功率P为7.2W，根据可得电路中的电流 根据串联电路特点和欧姆定律可得电源电压：……① 当滑动变阻器连入电路的电阻R'为10Ω时，电功率P'为6.4W，根据可得电路中的电流为 根据串联电路特点和欧姆定律得电源电压：……② 联立①②可得：U=24V，RL=20Ω。 [2]滑动变阻器滑片移到最右端时滑动变阻器连入电路的电阻R''为40Ω，据串联电路特点及欧姆定律得此时电路电流 滑动变阻器滑片移到最右端时，通电1min灯泡L消耗的电能 13．8 【详解】由图可知，闭合开关后，R1、R2并联，电流表测通过R1的电流，则通电10s，R1产生的热量 根据并联电路的特点可知，整个电路产生的热量等于各支路电阻产生的热量之和，则电阻R2产生的热量为 14． 热 低温 【详解】[1]电火锅工作时将电能转化为内能，所以电火锅是利用电流的热效应工作的。 [2]只闭合开关S1时，只有R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于“低温挡”；两个开关都闭合，两个电阻并联，此时电路中的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于“高温挡”。 15． 加热 44 【详解】[1]当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路。因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭锅为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭锅为保温挡，因此闭合开关S1、S2时，电饭锅为加热挡。 [2]电路为R1的简单电路时，电饭锅为加热挡， [3]R1、R2串联时，电饭锅为保温挡，，电路中电能全部转化为内能， 16．(1)6V，15Ω (2)1620J 【详解】（1）当开关S闭合，接b时，被短路，电路中只有工作，此时电流表测得电流为 根据欧姆定律可得电源电压为 当开关S断开，接b时，电路为与串联，此时电流表测得电路中的电流为 则总电阻为 又因为 所以 （2）当开关S闭合，接a时，电路为与并联，总电阻最小，根据得功率最大，即为高温挡。 因为总电阻为 所以根据焦耳定律和欧姆定律可得，加热垫高温挡工作5min，电路中产生的热量为 17．(1)5.5A (2) (3)400Ω，40Ω 【详解】（1）根据题意可知，煮茶器加热时的功率 加热挡时的电流为 （2）根据题意可知，煮茶器保温时的功率，工作时间 煮茶器消耗的电能全部转化为内能，产生的热量 （3）由电路图可知，当开关S、S1都闭合时，电阻R1被短路，电路中只有R2工作，此时电路总电阻最小，电功率最大，煮茶器处于加热挡。 当开关S闭合、S1断开时，电阻R1和R2串联，电路总电阻最大，电功率最小，煮茶器处于保温挡。 加热挡时，只有R2工作，其阻值为 保温挡时，R1和R2串联，电路总电阻为 根据串联电路电阻特点，可得R1的阻值为 18．(1)通过R1和R2的电流相同 (2)红色液柱的高低 (3)不相等 (4)电流 (5)UIt 【详解】（1）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应控制通过电热丝的电流和时间相等，串联电路中电流处处相等，所以将R1与R2串联在电路中的目的是控制通过R1和R2的电流相同。 （2）电阻丝放在容器中，通电产生热量被瓶子内空气吸收，产生热量越多，空气温度升的越高，根据气体热胀冷缩原理，所以在相同时间内，是通过观察红色液柱的高低比较电流通过电热丝产生热量的多少，这里运用到的研究方法是转换法。 （3）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，需保证电路中的电流和通电时间相同，但选用的两电阻丝的阻值应该不同，所以R1、R2的两电阻丝的阻值不相等。 （4）比较丙的两图知。电阻相同，电源电压不同，由知电路中的电流不同，她是在探究电流的热效应与电流大小的关系。 （5）定值电阻消耗电能等于电阻两端的电压、通过电阻的电流和通电时间的乘积，即，定值电阻通电时将电能全部转化为内能，则有 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 $