2.3 电路中的电能 第4课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 本同步练习按A组巩固过关、B组能力进阶、C组思维拔高分层，题量6:4:4，梯度清晰，从单一知识点理解到综合应用，强化科学观念与探究实践。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|电流热效应、焦耳定律基础概念|基础选择为主，如转换法应用（第1题）、用电器判断（第3题）| |B组|综合知识点（电磁感应/热效应等）|实验分析题，如探究电热影响因素（第8题）、温变油墨实验（第10题）| |C组|复杂计算与实验设计|电路计算（第14题）、自制封口机实践（第13题），培养创新思维|

2.3 电路中的电能 第4课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电流的热效应 知识点2：焦耳定律 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电流的热效应知识点1 1．转换法是实验探究中一种非常重要的研究方法。其核心思想是将不易直接观测或测量的物理量，通过其产生的效应，转换为容易观测或测量的物理量。如图所示实验中，没有用到此方法的是（ ） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 2．电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成的闭合电路，往往会被烧毁。下列说法中，不合理的是(　　) A．蚊子是可以导电的 B．电蚊拍电压降低会导致烧毁效果变差 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时可能没有电流通过蚊子 3．下列用电器中主要利用电流热效应工作的是(　　) A．电饭煲 B．吸尘器 C．洗衣机 D．油烟机 焦耳定律知识点2 4．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（ ） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 5．甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 6．超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（　　） A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt 7．磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（ ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 8．小科用秒表和如图所示实验装置来探究“影响电流热效应的因素”他将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是(　　) A．本实验中，电流产生的热量多少通过温度计的示数变化来判断 B．本实验可以探究电流产生的热量与电阻、电流和通电时间的关系 C．烧瓶内选用比热容较小的煤油，可以使实验现象更明显 D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质的水即可 9．为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，应选择下列电路图中的(　　) A． B． C． D． 10．小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，下列选项错误的是(　　) A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应 B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻 C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移 D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系 11．下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　） A．油烟机 B．电热毯 C．洗衣机 D．平板电脑 12．焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流表测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据，归纳得出焦耳定律。下列有关说法错误的是（　　） A．焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路 B．焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、导体电阻、通电时间成正比 C．焦耳实验时用温度计示数变化来比较电阻丝放出热量的多少，属于转换法 D．科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式 13．小科利用导线、电池、开关、电阻丝自制了一个简易塑料袋“封口机”，如图所示。 （1）“封口机”工作时，电流通过电阻丝，使电阻丝温度升高，这种现象叫做　　 。 （2）测试产品时，发现电阻丝温度太低，不足以使塑料熔化。如何提高电阻丝温度？请提出一条可行的措施　　 。 14．如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，R2=20Ω。只闭合开关S时，通电1min后电阻R1产生的热量为　　J；同时闭合开关S、S1时，则通电1min后电阻R2产生的热量为　　 J。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 电路中的电能 第4课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电流的热效应 知识点2：焦耳定律 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电流的热效应知识点1 1．转换法是实验探究中一种非常重要的研究方法。其核心思想是将不易直接观测或测量的物理量，通过其产生的效应，转换为容易观测或测量的物理量。如图所示实验中，没有用到此方法的是（ ） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 【答案】C 【解析】 A、①研究电热与哪些因素有关，实验中用温度计示数变化来反映产生热量的多少，采用了转换法，故A不符合题意； B、②研究动能大小与哪些因素有关，用木块被撞击后移动的距离来反映小球的电能大小，采用了转换法，故B不符合题意； C、③测定小灯泡的电功率，通过电流表和电压表示数结合P=UI计算电功率，没有使用转换法，故C符合题意； D、④研究不同食物所含能量的多少，用温度计示数大小来反映食物中所含能量的多少，采用了转换法，故D不符合题意。 2．电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成的闭合电路，往往会被烧毁。下列说法中，不合理的是(　　) A．蚊子是可以导电的 B．电蚊拍电压降低会导致烧毁效果变差 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时可能没有电流通过蚊子 【答案】D 【解析】 A.由题意可知，蚊子碰到金属网形成闭合电路，说明蚊子是可以导电的，故A正确，不符合题意； B.电蚊拍电压降低，在电阻一定时，电流会变小，所以烧毁效果变差，故B正确，不符合题意； C.蚊子烧毁是因为电流通过时会发热，因此利用了电流的热效应，故C正确，不符合题意； D.烧毁时有电流通过蚊子，所以才会形成闭合电路，从而通过电流的热效应使蚊子被烧毁，故D错误，符合题意。 3．下列用电器中主要利用电流热效应工作的是(　　) A．电饭煲 B．吸尘器 C．洗衣机 D．油烟机 【答案】A 【解析】 A.电饭煲是利用了电流的热效应，来给食物加热的，故A正确； B.吸尘器利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，故B错误； C.洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，故C错误； D.油烟机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，故D错误。 焦耳定律知识点2 4．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（ ） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 【答案】B 【解析】由图可知，AB段的横截面积小于CD段，材料和长度相同，可知AB段的电阻更大，串联电路电流处处相等，由U=IR可知，AB段两端的电压更大。由可知，AB段产生的热量比CD段多。 5．甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 【答案】B 【解析】由题意可知，R甲：R乙=2：3，I甲：I乙=3：1，根据Q=I2Rt，相同时间内产生的热量之比为。 6．超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（　　） A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt 【答案】D 【解析】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。 7．磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（ ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 【答案】C 【解析】 选项A：强静磁场会吸引铁质物品，说明铁在磁场中会被磁化，故A错误，不符合题意。 选项B：变化磁场会使金属中产生感应电流，说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，涉及电磁感应原理。故B错误，不符合题意。 选项C：题目中没有提到电流的化学效应如电解、电镀等，因此未涉及的知识是电流的化学效应。故C正确，符合题意。 选项D：感应电流使金属发热而灼伤病人涉及电流的热效应。故D错误，不符合题意。 8．小科用秒表和如图所示实验装置来探究“影响电流热效应的因素”他将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是(　　) A．本实验中，电流产生的热量多少通过温度计的示数变化来判断 B．本实验可以探究电流产生的热量与电阻、电流和通电时间的关系 C．烧瓶内选用比热容较小的煤油，可以使实验现象更明显 D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质的水即可 【答案】D 【解析】 A、实验中，电流产生的热量不能直接观察，而是通过温度计示数的变化来反映，这是转换法的应用，所以A符合题意； B、本实验中，R1和R2是串联的，电流和通电时间相同，只能探究电流产生的热量与电阻的关系；若通过滑动变阻器改变电流，可探究热量与电流的关系；改变通电时间，可探究热量与时间的关系，所以B符合题意； C、比热容较小的煤油，吸收相同热量时温度升高更明显，实验现象更易观察，所以C符合题意； D、若要比较水和煤油的比热容，除了换为等质量的水，还需要控制吸收的热量相同（即电阻相同、电流和通电时间相同），而图中R1和R2阻值不同，直接换一个烧瓶的煤油为水无法保证热量相同，因此D不符合题意。 9．为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，应选择下列电路图中的(　　) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系，需要使用控制变量法，需控制通过电阻的电流相同，而电阻需要不同，因此需让不同阻值的定值电阻串联连接，故ACD错误，B正确。 10．小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，下列选项错误的是(　　) A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应 B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻 C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移 D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系 【答案】C 【解析】 A.通电后油墨升温是由于电流的热效应，故A正确，不符合题意； BD.实验装置中，两电阻串联，甲乙电流和通电时间相同，电阻不同，该实验可研究电流产生的热量与电阻的关系，时间够久才变色，该实验可研究电流产生的热量与时间的关系，故BD正确，都不符合题意； C.将滑动变阻器滑片P向右移动，会使电路中电流变小，根据Q=I2Rt，产生热量变慢，使变色时间延迟，故C错误，符合题意。 11．下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　） A．油烟机 B．电热毯 C．洗衣机 D．平板电脑 【答案】B 【解析】电热毯是利用电流热效应工作的，油烟机、平板电脑、洗衣机不是利用电流热效应工作的，故B符合题意，ABD不符合题意。 12．焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流表测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据，归纳得出焦耳定律。下列有关说法错误的是（　　） A．焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路 B．焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、导体电阻、通电时间成正比 C．焦耳实验时用温度计示数变化来比较电阻丝放出热量的多少，属于转换法 D．科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式 【答案】A 【解析】 A、焦耳定律适用于所有电路，故A错误，符合题意； B、焦耳定律的内容是：电流产生的热量与电流的二次方成正比、与电阻成正比、与通电时间成正比，故B正确，不符合题意； C、焦耳在实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法，故C正确，不符合题意； D、教材上的实验中，没有获取大量的实验数据，是通过转换法得出产生热量与各个因素之间的关系，故D正确，不符合题意。 13．小科利用导线、电池、开关、电阻丝自制了一个简易塑料袋“封口机”，如图所示。 （1）“封口机”工作时，电流通过电阻丝，使电阻丝温度升高，这种现象叫做　　 。 （2）测试产品时，发现电阻丝温度太低，不足以使塑料熔化。如何提高电阻丝温度？请提出一条可行的措施　　 。 【答案】（1）电流的热效应 （2）增加电池节数 【解析】 （1）当电流通过电阻丝时，由于电阻丝存在电阻，电能会转化为内能，导致电阻丝温度升高。这种现象在物理学中称为电流的热效应。 （2）测试产品时，发现电阻丝温度太低，不足以使塑料熔化，说明电阻丝的温度太低，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，可以增大电流，即增加电池节数即可。 14．如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，R2=20Ω。只闭合开关S时，通电1min后电阻R1产生的热量为　　J；同时闭合开关S、S1时，则通电1min后电阻R2产生的热量为　　 J。 【答案】72；108 【解析】由图知，只闭合开关S时，只有R1通电，先由欧姆定律计算R1的电流， ，通电1min电阻R1产生的热量：，同时闭合开关S、S1时，R1与R2并联，由欧姆定律计算R2的电流，，通电1min电阻R2产生的热量：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $