18.4 焦耳定律 同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

18.4焦耳定律同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级上学期 一、电流热效应的认识与应用 1．【容易】【单选】下列几个家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．空调 C．洗衣机 D．电暖器 【答案】D 【难度】0.94 【详解】ABC．电冰箱、空调、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故ABC不符合题意； D．电暖器工作时主要是把电能转化为内能，利用了电流的热效应工作，故D符合题意。 故选D。 2．【容易】【单选】下列关于白炽灯泡的说法，错误的是（　　） A．它利用电流的磁效应工作 B．灯内抽成真空或充入稀有气体 C．白炽灯泡主要有螺口灯泡和卡口灯泡 D．它是发明家爱迪生发明的 【答案】A 【难度】0.85 【详解】A．白炽灯泡的工作原理是电流通过钨丝产生热，使其发光(热效应)，而非磁效应。电流的磁效应通常与电磁铁、电动机等设备相关，故A错误，符合题意； B．白炽灯泡内部抽成真空或填充稀有气体(如氩气)，以防止钨丝氧化，故B正确，不符合题意； C．白炽灯泡的接口有卡口和螺口两种，所以白炽灯泡主要有螺口灯泡和卡口灯泡，故C正确，不符合题意； D．爱迪生改进了白炽灯泡并申请专利，虽非唯一发明者，但通常被公认为发明者，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．【容易】【填空】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。 【答案】 电流的热效应 电饭锅（答案不唯一） 【难度】0.85 【详解】[1]铅笔芯是导体，接入电路后有电流通过，电流通过铅笔芯时会产生热量，使铅笔芯温度升高至发光，这是电流的热效应（电流通过导体时，将电能转化为内能）； [2]生活中利用电流热效应工作的用电器有很多，例如电饭锅、电烙铁、电炉、电暖气等。 二、多挡位用电器中的电热计算 4．【容易】【填空】电热水壶是利用电流的______效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能，其内部简化电路如图所示。开关闭合、______时为加热挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W，其正常工作3min消耗的电能为______J。 【答案】 热 闭合 2. 【难度】0.85 【详解】[1]电热水壶工作时，将电能转化为内能，所以电热水壶是利用电流的热效应工作的； [2][3]由题图可知，当开关闭合、断开时，、串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由 可知，电路的总功率最小，电热水壶处于保温挡；当开关 、都闭合时，只有 工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于加热挡；由 可知，电热水壶加热挡正常工作 消耗的电能： 。 5．【适中】【填空】某款可充电按摩仪具有按摩和热敷两个功能，使用时，闭合开关，电动机驱动按摩头开始按摩；再闭合开关，加热电阻接通，按摩的同时进行热敷。若断开，按摩仪无法单独进行热敷。按摩仪的热敷功能利用的是电流的______效应；按摩仪在充电时，其电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的电路图中______（选填“a”或“b”）处对应的开关是。 【答案】 热 用电器 a 【难度】0.65 【详解】[1]按摩仪的热敷功能说明通电之后会发热，电能转化为内能，利用的是电流的热效应。 [2]按摩仪在充电时，消耗电能转化为化学能储存起来，电池相当于用电器。 [3]由题意可知，电动机与加热电阻并联，开关在干路上控制整个电路；开关控制加热电阻，与加热电阻串联在同一条支路上，故电路图中a处对应的开关是。 6．【适中】【填空】如图是一个家用电吹风的电路原理图，其额定电压220V、热风挡功率1210W、冷风挡功率110W。该电吹风工作时通过开关条的上下滑动改变工作状态，开关条处于图示位置时电吹风向外吹______（选填“热风”或“冷风”）；该电吹风在额定电压下吹冷风时的电流是______A；小红洗完头，用热风挡吹了1min，电热丝产生的热量为______J。 【答案】 热风 0.5 【难度】0.65 【详解】[1]根据电路原理图，当开关条处于图示位置时，电动机和电热丝并联，因此电吹风向外吹热风； [2]吹冷风时只有电动机工作，功率为，电压为，根据公式，可以计算电流； [3]电热丝的功率为，吹热风1分钟，根据公式，可以计算电热丝产生的热量。 三、焦耳定律在串、并联电路中的比较 7．【适中】【单选】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 【答案】C 【难度】0.65 【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。 8．【适中】【单选】如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1>R3>R2>R4，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．甲、丙、乙、丁 B．丁、乙、丙、甲 C．丁、丙、甲、乙 D．丙、丁、乙、甲 【答案】C 【难度】0.65 【详解】甲、乙容器中的电阻、是串联的，根据串联电路的特点，通过它们的电流I相等，通电时间t也相同。根据焦耳定律，在I和t相同的情况下，电阻R越大，产生的热量Q越多。已知，所以。丙、丁容器中的电阻、是并联的，它们两端的电压U相等，通电时间t也相同。根据焦耳定律的变形式，在U和t相同的情况下，电阻R越小，产生的热量Q越多。已知，所以。根据欧姆定律，对于串联的、，其电流；通过的电流。因，所以，又因，根据焦耳定律，得，所以。因为产生的热量越多，水吸收的热量越多，水温升高得越多，所以水温从高到低的顺序是丁、丙、甲、乙。故ABD不符合题意，C符合题意。 C 9．【困难】【单选】有两根电热丝和，且，若单独用烧开一壶水，所用时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】C 【难度】0.4 【详解】烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用烧开一壶水时，吸收的热量 若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻 由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间 若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻 电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 四、图像信息与比值类电热问题 10．【适中】【单选】如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”，超导部件R1与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s，灯泡L正常发光过程中，以下判断不正确的是（　　） A．R1的阻值为零 B．R1产生的电热为0J C．若R1被短接，L会变亮 D．L的实际功率为3W 【答案】C 【难度】0.65 【详解】AB．灯泡L标有“6V 3W”，由P=UI可知，灯泡的额定电流 已知电源电压恒为6V，所以电路中的最大电流为0.5A，由图乙可知，此时超导部件R1的阻值为零，因为超导部件R1的阻值为零，不会产生热量，即R1产生的电热为0J，故AB正确，不符合题意； C．此时超导部件R1的阻值为零，所以若R1被短接，L亮度不变，故C错误，符合题意； D．电源电压恒为6V，灯泡L正常发光，实际功率与额定功率相等，则L的实际功率为3W，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．【困难】【填空】如图甲所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯泡的电阻为___________Ω；再闭合S2，1min内定值电阻R产生的热量为___________J。 【答案】 15 54 【难度】0.4 【详解】[1]只闭合开关S1，小灯泡通电工作，R断路，小灯泡两端的电压等于电源电压。小灯泡的实际功率为0.6W，由小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知，此时电源电压为3V，电路电流为0.2A，此时灯泡的电阻为 [2]再闭合S2，灯泡与电阻并联，电阻R两端的电压等于电源电压为3V。通过电阻R的电流为 1min内定值电阻R产生的热量为 12．【困难】【填空】如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲︰U乙=7︰3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲︰I乙=__，此时R1、R2消耗的功率之比P1︰P2=__，相同时间内R1，R2产生的热量之比Q1︰Q2=___________。 【答案】 4︰7 3︰4 3︰4 【难度】0.4 【详解】[1]由电路图可知，闭合、，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测串联电源电压，电压表乙测电阻两端电压，因为U甲︰U乙=7︰3，即，所以， 即；闭合，断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过的电流，电流表乙测干路电流，两表示数之比 [2]由可得，两电阻消耗的功率之比 [3]相同时间内、产生的热量之比 五、实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关 13．【容易】【实验】如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中电流通过导体时产生热量的多少不能直接观察，但可通过U形管中的______来反映，这种研究问题的方法叫______法；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是______。 (2)将虚线框中甲装置换成乙装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生的热量与______的关系；一段时间后______（选填“左”或“右”）边容器中电流产生的热量多。 (3)实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻丝，发现两个电阻丝长度和材料相同，______（选填“5Ω”或“10Ω”）电阻丝的横截面积较小。 【答案】(1) 液面高度差 转换 寻找普遍规律 (2) 电流 左 (3)10Ω 【难度】0.85 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，容器中气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，U形管液面高度差越大，表示电阻丝产生的热量越多，容器中气体的温度越高，这种研究方法叫转换法。 [3]在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是寻找普遍规律，避免实验次数太少导致结论具有偶然性。 （2）[1]图乙装置中，右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联，再与左侧容器内电阻丝串联，两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由并联电路电流特点可知，通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流；两容器中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [2]一段时间后，与左侧容器相连的U形管液面高度差较大，因此左边容器中电流产生的热量多。 （3）在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以10Ω电阻的横截面积较小。 14．【适中】【填空】小京用如图所示的电路探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，甲、乙两电阻丝的横截面积和长度相同。电阻丝甲通过的电流___________（选填“大于”“小于”或“等于”）电阻丝乙通过的电流。通电一定时间后，发现装有电阻丝甲的烧瓶中温度计示数更高，由此得出的实验结论是：其他条件一定时，电流产生的热量与___________有关。 【答案】 等于 电阻 【难度】0.65 【详解】[1][2]两个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相等，甲、乙两电阻丝的横截面积和长度相同，而材料不同，两电阻丝阻值不同，通电一定时间后，发现装有电阻丝甲的烧瓶中温度计示数更高，由此得出的实验结论是：其他条件一定时，电流产生的热量与电阻有关。 15．【适中】【实验】用如图所示的装置，完成以下两个实验：实验（一）比较水和煤油的比热容；实验（二）探究影响电热效应的因素。装置中三个相同的保温容器甲、乙、丙中装有质量、初温相同的煤油或水，电阻丝的阻值如图。 (1)为完成实验（一），闭合开关、和，加热一段时间后，根据容器______中温度计示数升高更多这一现象，可知水的比热容更大，此时水和煤油吸收的热量______（选填“相等”或“不等”）； (2)实验（二）中： ①为探究电热与导体电阻的关系，应只闭合开关______，记录通电4min后温度计的示数； ②要继续探究电热与电流的关系，只需再闭合开关，以容器______中的电阻丝为研究对象，且保证______相同即可。 【答案】(1) 甲 相等 (2) S2 甲 加热时间 【难度】0.65 【详解】（1）[1][2]闭合开关、和，甲、丙容器中电阻丝并联，两容器中电阻丝阻值相同，电压相同，根据可知，相同时间内两容器中电阻丝产生热量相同。所以加热一段时间后，水和煤油吸收的热量相等，根据容器甲中温度计示数升高更多这一现象可知煤油升温快，则水的比热容更大。 （2）[1]为探究电热与导体电阻的关系，根据控制变量法，应控制电阻丝的电流和通电时间相同，而阻值不同，并加热同种液体，所以应只闭合开关，使得甲乙串联，记录通电4min后温度计的示数。 [2][3]要继续探究电热与电流的关系，应只改变电流大小。再闭合开关，甲容器中电阻丝单独接入电路，则与甲乙串联时相比，通过甲容器中电阻丝的电流变大，记录同样通电4min后甲容器中温度计的示数进行对比即可。所以要继续探究电热与电流的关系，只需再闭合开关，以容器甲中的电阻丝为研究对象，且保证加热时间相同即可。 16．【困难】【单选】如下图所示，是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列错误的是（    ） A．甲实验中两个电阻串联是为了保证流过两个电阻的电流相等 B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中的液面的高度差比左侧的小 【答案】C 【难度】0.4 【详解】A．在串联电路中，各处电流都相等，因此甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻的电流相等，故A正确，不符合题意； B．根据甲图可知，两个电阻串联，那么通过它们的电流和时间相同，根据可知，电阻产生的热量与电阻成正比，所以左右两侧容器内空气吸收的热量之比为，故B正确，不符合题意； C．在乙实验中，左边的电阻在干路上，右边的电阻在支路上，因此通过两个电阻的电流大小不等，而阻值和通电时间相同，因此是为了研究电流产生热量与电流大小的关系，故C错误，符合题意； D．在乙图中，通过左侧容器中电阻的电流是右侧容器中电阻的2倍，根据可知，在通电一段时间后，左侧容器中的电阻产生热量更多，因此右侧U形管中的液面的高度差比左侧的小，故D正确，不符合题意。 故选C。 17．【困难】【实验】小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察___________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。这里运用了___________（选填“转换”或“等效替代”）法。 (2)通电后透明容器中空气的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 (3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与___________的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是___________。当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，右边电阻丝产生的热量为___________J，这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为___________。 (4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝、的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝、中产生热量较多的是___________。某次实验中通电一段时间后发现，图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处故障，则可能是___________。 【拓展设问】 实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图丙所示的电路。 (5)用笔画线代替导线，将图丙的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。 (6)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R___________（选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察___________来比较相同时间内电阻丝通过不同电流时产生热量的多少。 (7)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：___________。 (8)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________（请举一例）。 (9)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图丁中___________（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图丙烧瓶中的电阻___________（选填“串”或“并”）联进行实验。 【答案】(1) U形管液面高度差 转换 (2) 热传递 做功 (3) 电阻 当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 3000 1∶2 (4) 不相等 开路 (5) (6) 开路 温度计示数的变化 (7)将测得的Q与I的数据描点画出Q-I图像，若Q-I图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比 (8)电饭锅 (9) B 串 【难度】0.4 【详解】（1）[1][2]四个透明容器内密封等量空气，电阻发热会使空气受热膨胀，引起U形管液面高度差变化。因此可以通过观察U形管液面高度差来比较电阻产生热量的多少。这种将不易直接测量的“热量”转化为易于观察的“液面高度差”的方法，属于转换法。 （2）[1]透明容器中空气的内能增加，是因为电阻丝发热，空气吸收热量，这是热传递方式。 [2]电阻丝自身的内能增加，是因为电流通过电阻做功，电流做功将电能转化为内能，这是做功方式。 （3）[1][2]如甲图是左右两个容器电阻不相同，但通过它们的电流相同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系。其右边与10Ω电阻所在烧杯相通的U形管液面更高，故分析可初步得出结论；在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多。 [3][4]由，当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，由串联电路中处处电流相等可得，右边电阻丝产生的热量为， 这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为 （4）[1][2]如图乙可知，电阻与先并联然后与串联且电阻大小相等，由串并联电路电流规律可知通过电阻丝、的电流不相同，且通过电阻丝的电流是通过的两倍。其左边与电阻相通的U形管液面更高，所以电阻丝产生的热量更多。 [3]某次实验中通电一段时间后发现，图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处故障，则可能是开路使得通过电阻丝、的电流相同了。 （5）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，需可知电阻不变，改变电流，且滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，由欧姆定律可知，串联电路中当电压一定时，电流变大，总电阻减小，又定值电阻阻值不变，则说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故连接电路图，如下图所示： （6）[1][2]如图可知，闭合开关后，发现电流表指针未偏转，且仅电阻丝R有故障，则电阻丝断路，实验中通过加热液体，使液体温度升高，温度计示数变大从而来比较相同时间内电阻丝通过不同电流时产生热量的多少。 （7）为了判断小明的猜想是否正确，且又有多组数据，故可将测得的Q与I的数据描点画出Q-I图像，若Q-I图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比。 （8）生活中利用电热工作的家用电器有电饭锅、电磁炉等。 （9）[1][2]若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需控制通过两电阻丝的电流相同，电阻不同，故选图丁中的B烧瓶中的电阻与图丙烧瓶中的电阻串联进行实验。 六、电热的综合计算（多挡位电热器） 18．【容易】【计算】有一个电烙铁，它的电阻是1100Ω，将它接在家庭电路中，电烙铁正常工作。求： (1)它的发热功率； (2)如果给它通电15min，获得的热量。 【答案】(1)44W (2) 【难度】0.85 【详解】（1）已知家庭电压是220V，则电烙铁的发热功率 （2）给它通电15min，获得的热量 19．【适中】【计算】某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V，880W”字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为880W；当电饭锅处于焖饭保温挡时，电路的功率为110W。 (1)求电饭锅在高温烧煮挡时电路中的电流； (2)求电热丝的阻值； (3)求焖饭保温，电热丝产生的热量。 【答案】(1)4A (2) (3)8250J 【难度】0.65 【详解】（1）根据电功率计算公式可得，电饭锅在高温烧煮挡时电路中的电流 （2）由图可知，当开关S接1时，R与串联，电路的总电阻较大，电路消耗的功率较小，电饭锅处于焖饭保温挡；当开关S接2时，R短路，电路为的简单电路，电路的总电阻较小，电路消耗的功率较大，电饭锅处于高温烧煮挡。根据电功率计算公式可得，电饭锅的工作挡位，电热丝的阻值 （3）根据电功率计算公式可得，焖饭保温时电路中的电流 焖饭保温，电热丝产生的热量 20．【困难】【计算】小明的奶奶家有一个营养电炖锅，通过挡位开关S可以切换到加热挡或保温挡工作，小明观察其铭牌上标有如图甲所示的工作原理简化电路图。在一次炖煮过程中，电炖锅的电流I随时间t的变化图像如图乙所示。求： (1)当S接b时，电路的电功率； (2)电阻R2正常工作时其两端的电压； (3)这次炖煮过程中，R2产生的热量。 【答案】(1)880W (2)165V (3)4.95×105J 【难度】0.4 【详解】（1）由欧姆定律可知，当电压一定时，电阻越大，电路中电流越小，反之则越大，所以，由甲乙两图可得，当 S 接 b 时，电路中只有电阻R1，当 S 接a时，电阻R1与R2串联，因此接b时，电路工作电流为4 A，由可知，此时为高温挡。则此时电路的电功率 （2）由（1）可知，当 R2“正常工作”时，即S接 a，电阻R1与R2串联，电路中电流为1A，当 S 接 b 时，由可得 S接 a时，电路总电阻 则R2得阻值 所以电阻R2正常工作时其两端的电压 （3）由图乙可知，一次炖煮过程中，高温挡工作 保温挡工作 电阻R2工作时为保温挡，则其产生的热量为 试卷第1页（共3页） 第16页（共16页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.4焦耳定律同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级上学期 一、电流热效应的认识与应用 1．【容易】【单选】下列几个家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．空调 C．洗衣机 D．电暖器 2．【容易】【单选】下列关于白炽灯泡的说法，错误的是（　　） A．它利用电流的磁效应工作 B．灯内抽成真空或充入稀有气体 C．白炽灯泡主要有螺口灯泡和卡口灯泡 D．它是发明家爱迪生发明的 3．【容易】【填空】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。 二、多挡位用电器中的电热计算 4．【容易】【填空】电热水壶是利用电流的______效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能，其内部简化电路如图所示。开关闭合、______时为加热挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W，其正常工作3min消耗的电能为______J。 5．【适中】【填空】某款可充电按摩仪具有按摩和热敷两个功能，使用时，闭合开关，电动机驱动按摩头开始按摩；再闭合开关，加热电阻接通，按摩的同时进行热敷。若断开，按摩仪无法单独进行热敷。按摩仪的热敷功能利用的是电流的______效应；按摩仪在充电时，其电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）。如图所示的电路图中______（选填“a”或“b”）处对应的开关是。 6．【适中】【填空】如图是一个家用电吹风的电路原理图，其额定电压220V、热风挡功率1210W、冷风挡功率110W。该电吹风工作时通过开关条的上下滑动改变工作状态，开关条处于图示位置时电吹风向外吹______（选填“热风”或“冷风”）；该电吹风在额定电压下吹冷风时的电流是______A；小红洗完头，用热风挡吹了1min，电热丝产生的热量为______J。 三、焦耳定律在串、并联电路中的比较 7．【适中】【单选】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 8．【适中】【单选】如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1>R3>R2>R4，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）（不考虑热量散失） A．甲、丙、乙、丁 B．丁、乙、丙、甲 C．丁、丙、甲、乙 D．丙、丁、乙、甲 9．【困难】【单选】有两根电热丝和，且，若单独用烧开一壶水，所用时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 四、图像信息与比值类电热问题 10．【适中】【单选】如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”，超导部件R1与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s，灯泡L正常发光过程中，以下判断不正确的是（　　） A．R1的阻值为零 B．R1产生的电热为0J C．若R1被短接，L会变亮 D．L的实际功率为3W 11．【困难】【填空】如图甲所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯泡的电阻为___________Ω；再闭合S2，1min内定值电阻R产生的热量为___________J。 12．【困难】【填空】如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲︰U乙=7︰3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲︰I乙=__，此时R1、R2消耗的功率之比P1︰P2=__，相同时间内R1，R2产生的热量之比Q1︰Q2=___________。 五、实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关 13．【容易】【实验】如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中电流通过导体时产生热量的多少不能直接观察，但可通过U形管中的______来反映，这种研究问题的方法叫______法；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是______。 (2)将虚线框中甲装置换成乙装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生的热量与______的关系；一段时间后______（选填“左”或“右”）边容器中电流产生的热量多。 (3)实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻丝，发现两个电阻丝长度和材料相同，______（选填“5Ω”或“10Ω”）电阻丝的横截面积较小。 14．【适中】【填空】小京用如图所示的电路探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，甲、乙两电阻丝的横截面积和长度相同。电阻丝甲通过的电流___________（选填“大于”“小于”或“等于”）电阻丝乙通过的电流。通电一定时间后，发现装有电阻丝甲的烧瓶中温度计示数更高，由此得出的实验结论是：其他条件一定时，电流产生的热量与___________有关。 15．【适中】【实验】用如图所示的装置，完成以下两个实验：实验（一）比较水和煤油的比热容；实验（二）探究影响电热效应的因素。装置中三个相同的保温容器甲、乙、丙中装有质量、初温相同的煤油或水，电阻丝的阻值如图。 (1)为完成实验（一），闭合开关、和，加热一段时间后，根据容器______中温度计示数升高更多这一现象，可知水的比热容更大，此时水和煤油吸收的热量______（选填“相等”或“不等”）； (2)实验（二）中： ①为探究电热与导体电阻的关系，应只闭合开关______，记录通电4min后温度计的示数； ②要继续探究电热与电流的关系，只需再闭合开关，以容器______中的电阻丝为研究对象，且保证______相同即可。 16．【困难】【单选】如下图所示，是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列错误的是（    ） A．甲实验中两个电阻串联是为了保证流过两个电阻的电流相等 B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中的液面的高度差比左侧的小 17．【困难】【实验】小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察___________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。这里运用了___________（选填“转换”或“等效替代”）法。 (2)通电后透明容器中空气的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 (3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与___________的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是___________。当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，右边电阻丝产生的热量为___________J，这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为___________。 (4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝、的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝、中产生热量较多的是___________。某次实验中通电一段时间后发现，图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处故障，则可能是___________。 【拓展设问】 实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图丙所示的电路。 (5)用笔画线代替导线，将图丙的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。 (6)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R___________（选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察___________来比较相同时间内电阻丝通过不同电流时产生热量的多少。 (7)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：___________。 (8)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________（请举一例）。 (9)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图丁中___________（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图丙烧瓶中的电阻___________（选填“串”或“并”）联进行实验。 六、电热的综合计算（多挡位电热器） 18．【容易】【计算】有一个电烙铁，它的电阻是1100Ω，将它接在家庭电路中，电烙铁正常工作。求： (1)它的发热功率； (2)如果给它通电15min，获得的热量。 19．【适中】【计算】某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V，880W”字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为880W；当电饭锅处于焖饭保温挡时，电路的功率为110W。 (1)求电饭锅在高温烧煮挡时电路中的电流； (2)求电热丝的阻值； (3)求焖饭保温，电热丝产生的热量。 20．【困难】【计算】小明的奶奶家有一个营养电炖锅，通过挡位开关S可以切换到加热挡或保温挡工作，小明观察其铭牌上标有如图甲所示的工作原理简化电路图。在一次炖煮过程中，电炖锅的电流I随时间t的变化图像如图乙所示。求： (1)当S接b时，电路的电功率； (2)电阻R2正常工作时其两端的电压； (3)这次炖煮过程中，R2产生的热量。 试卷第1页（共3页） 第16页（共16页） 学科网（北京）股份有限公司 $