初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电热器 电流的热效应综合训练题

这是一份初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电热器 电流的热效应综合训练题，共8页。试卷主要包含了基础巩固，能力提升等内容，欢迎下载使用。
《三、电热器　电流的热效应》同步练习一、基础巩固知识点1　电热器1. 有一款平面镜防雾膜,膜内装有电热丝,将它贴在镜的背面并通电,利用电流的　　　　效应,可防止水蒸气在镜面上　　　　. 2. 电流的热效应在日常生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是 (　　)A.电视机的后盖有许多孔B.家电长时间停用,隔段时间应通电一次C.电动机外壳有许多散热片D.电脑主板的CPU上有小风扇知识点2　探究电流热效应的影响因素3. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(1)用图甲所示装置探究电热器产生的热量与电流的关系,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较　　　的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少.(2)先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30 s再测量烧瓶内液体的温度,将温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(如表所示).实验序号电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量　　　.(3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择图乙中　　　　(填“A”或“B”)烧瓶与图甲中的烧瓶　　　　(填“串联”或“并联”).(4)物理探究方法有很多,本实验运用了两种方法,分别是　　　　、　　　　.知识点3　焦耳定律4. 如图所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,两个电阻的阻值分别为R1=2 Ω、R2=4 Ω,在它们表面涂上厚度一样的蜡.现在闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到 (　　)A.R1上的蜡熔化得快B.R2上的蜡熔化得快C.R1、R2上的蜡熔化得一样快D.无法比较5. 甲、乙两电热丝的电阻之比为2∶3,通过甲、乙的电流之比为3∶1,则相同时间内甲、乙产生的热量之比为 (　　)A.2∶1  B.6∶1  C.1∶2  D.1∶66. 热熔胶在室温下为固体,加热会变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地黏在一起,如图所示是热熔胶枪的外形,在枪嘴内有电热丝.电热丝的电阻是1 000 Ω,通过的电流是0.2 A时,1 min产生的热量是　　　　J.二、能力提升1. 将规格都是“220 V　150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间.以下说法正确的是(　　)A.三个用电器均能将电能全部转化为内能B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等C.三个用电器消耗的电能一样多D.三个用电器产生的热量相等2. 如图所示,电路两端电压为U,电热丝R(阻值不变)在时间t内产生的热量为Q.已知灯泡L的电阻RL=R且保持不变,为使电热丝R产生的热量增加一倍,下列措施可行的是(　　)A.将电路两端电压增加一倍B.将电路两端电压降为原来的C.将通电时间增加一倍D.将通电时间缩短为原来的3. 如图是某家用电热器内部电路结构示意图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2).电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最大的连接方式是(　　)4. 如图所示,在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油,通电一段时间后,两容器中的液体温度同时升到60 ℃,由此可知 (　　)A.R1=R2 　　　　B.R1<R2C.R1>R2 　　　　D.条件不足,无法确定5. 小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I-U图像,作出了如下判断,正确的是 (　　)A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生的热量之比为2∶1B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗的电能之比为1∶2C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2 V时,则它们的干路电流为0.6 AD.将甲和乙串联,当它们两端总电压为3 V时,通过甲的电流为0.6 A6. 小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提出了下列猜想:A.与通电时间有关　　 B.与电阻大小有关C.与电压大小有关　　 D.与电流大小有关实验器材有:阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干.请回答下列问题:(1)探究猜想A时,将某一电阻丝接入电路,保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝,闭合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象说明:①电阻丝产生的热量通过　　　　的方式传递给火柴头; ②电阻丝产生的热量与通电时间　　　　(填“有关”或“无关”); (2)探究猜想B时,如图所示,将10 Ω和20 Ω的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触);①小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,据此能否判断该电阻丝产生的热量多?　　　　(填“能”或“不能”) ②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧.在不改变电源电压的情况下,选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?　　　　(填字母序号) A.20 Ω　30 ΩB.15 Ω　15 ΩC.5 Ω　25 Ω(3)小明通过上述实验发现:电阻越大,电流产生的热量越多.评估该实验时小明认为:串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同,那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠.如果改变两电阻丝的连接方式,能否合理完成对猜想B的方案设计?　　　　.请你说明理由　　　　　　　　　　　　　　　　. 7. 初春时节,疫情来袭.小征的爸爸是一名志愿者,每天结束忙碌的工作后,义务到小区门卫岗亭值夜班.岗亭里没有暖气,为了给爸爸取暖,小征把家里的电取暖器送到岗亭使用(如图).接通电源工作一段时间后,小征发现电阻丝热得发红,而连接电阻丝的导线却不怎么热.请你根据学过的物理知识,帮助小征解释产生此现象的原因.   8. 小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示.通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36 W,“低温”挡功率为20 W.该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24 V,S为挡位切换开关.R1和R2为电热丝.当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答:(1)通过座椅垫的电流是多少安?(2)电热丝R1的阻值是多少欧?(3)座椅垫工作5 min产生的热量是多少焦?    参考答案一、基础巩固1.【答案】　热　液化【解析】　电流通过电热丝时,将电能转化为内能,使镜子的温度升高,这利用了电流的热效应;通过加热镜面使镜面的温度比室温略高,可防止水蒸气在镜面上发生液化.2.B　A项电视机后盖上的孔是为了散热;B项家电隔一段时间应通电一次是利用电流产生的热量来驱散潮气,从而保护用电器;C项电动机的外壳有许多散热片是为了加快散热;D项电脑主板的CPU上有小风扇是为了加快空气流动,加快散热.3.【答案】　(1)温度计示数　(2)越多　(3)B　串联　(4)控制变量法　转换法【解析】　(3)要探究电热器产生的热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同.4.B　根据串联电路的电流特点可知,通过R1、R2的电流相等,而R1<R2,由焦耳定律Q=I2Rt可知,通电时间相同,R2产生的热量较多,所以R2上的蜡吸收的热量多,熔化得快,B正确.5.B　由题意可知,R甲∶R乙=2∶3.I甲∶I乙=3∶1.由Q=I2Rt可得,在相同时间内,=()2×=()2×,故选B.6.【答案】　2 400【解析】　t=1 min=60 s,产生的热量Q=I2Rt =(0.2 A)2×1 000 Ω×60 s=2 400 J.二、能力提升1.C　由于电风扇、电视机、电烙铁的规格都是“220 V　150 W”,把它们分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,根据W=Pt可知,三个用电器消耗的电能一样多,故C正确;电风扇和电视机只将一小部分电能转化为内能,只有电烙铁将电能全部转化为内能,故A、D错误;电烙铁是纯电阻用电器,根据R=可以计算出电烙铁的电阻,而电风扇和电视机都是非纯电阻用电器,不能根据R=计算出电风扇和电视机的电阻,故B错误.2.C　由题图可知,电热丝R与灯泡L串联,由于RL=R,根据欧姆定律可知,电路中的电流I=;根据焦耳定律可知,电热丝R在时间t内产生的热量Q=I2Rt=()2Rt=,由于电热丝R的电阻和灯泡的电阻RL均不变,要使电热丝R产生的热量增加一倍,即Q'=2Q,可通过改变U或t来实现.将电路两端电压增加一倍,即U'=2U时,Q'=4Q,A错;将电路两端电压降为原来的,即U'=U时,Q'=Q,B错;将通电时间增加一倍,即t'=2t时,Q'=2Q,C对;将通电时间缩短为原来的,即t'=t时,Q'=Q,D错.3.D　两电阻丝串联时,功率最小;两电阻丝并联时,功率最大.D项为两电阻丝并联,故选D.4.B　两容器内装有质量和初温都相同的水和煤油,末温也相等,因为水的比热容较大,根据公式Q=cmΔt可知,水吸收的热量较多,由电路图可知,电阻R1与R2并联,它们两端的电压U相等,闭合开关,通电时间t相等,由公式Q=W=t,可知R1<R2.5.C　甲、乙串联在电路中时,电流是相同的,由图像可知,当电流都为0.2 A时,甲两端的电压为1 V,乙两端的电压为2 V,即甲两端的电压是乙两端电压的 (取其他电流值仍然存在这样的关系),根据Q=I2Rt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生的热量之比为1∶2,故A错误;甲、乙并联在电路中,电压是相同的,由图像可知,当电压为2 V时,通过甲的电流是0.4 A,通过乙的电流是0.2 A,即通过甲的电流是通过乙的电流的2倍(取其他电压值仍有这样的关系),根据W=UIt可知,相同时间内甲、乙消耗的电能之比为2∶1,故B错误;将甲和乙并联,并联电路各支路两端的电压相等,当甲两端电压为2 V时,由图像可知,通过甲的电流为0.4 A,通过乙的电流为0.2 A,根据并联电路的电流关系可知,干路电流为0.4 A+0.2 A=0.6 A,故C正确;将甲和乙串联,电流相同,由图像可知,当电路中的电流为0.2 A时,甲两端的电压为1 V,乙两端的电压为2 V,满足总电压为3 V,由串联电路的电流特点可知,通过甲的电流为0.2 A,故D错误.6.【答案】　(1)①热传递　②有关　(2)①能　②C　(3)不能　两电阻并联时,电压相同,由于电阻不同,电流也不同,不能控制电流相同 【解析】　(1)①火柴头与电阻丝接触,闭合开关一段时间后火柴头燃烧,火柴头获得了能量,是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的.②火柴头与电阻丝接触,闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧,说明电阻丝产生的热量与通电时间有关.(2)①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多.②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧,说明两根电阻丝产生的热量都不够多,可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比,故C符合题意.(3)改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联,这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同,根据I=可知通过两电阻丝的电流不一定相同,故没有能控制流过电阻丝的电流相同.7.【答案】　电阻丝与导线串联,通过它们的电流相等,电阻丝的电阻远大于导线的电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt,可知当电流和通电时间相同时,电阻丝产生的热量远远多于导线产生的热量,所以电阻丝热得发红,而连接电阻丝的导线却不怎么热.8.解:(1)由P=UI可得,处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流I==1.5 A.(2)由电路图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据I=可得,电热丝R1的阻值R1==16 Ω.(3)座椅垫工作5 min产生的热量Q=W=P高温t=36 W×5×60 s=1.08×104 J.