134分层练习《电流的热效应》北师大.docx

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134分层练习《电流的热效应》北师大

《电流的热效应》同步练习

◆基础题

一、单选题：

1.把一台电动机接入电压为220V的电路中，通过电动机的电流为5A，电动机线圈的电阻为2Ω，1min通过线圈的电流产生的热量为（　　）

A.1452000JB.3000JC.66000JD.50J

2.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原因可能是（　　）

A.电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大

B.电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小

C.接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多

D.接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更多

3.为了找出电流通过导体时产生的热量跟导体电阻的关系，实验时必须同时保持不变的物理量是（　　）

A.导体的电阻和导体中的电流B.导体的电阻和通电时间

C.导体中的电流和通电时间D.导体的电阻、导体中的电流和通电时间

4.某电阻丝通过2A的电流时，在某段时间内放出热量是Q，如果通过它的电流增加到4A时，在相同的时间内放出的热量是（　　）

A.2QB.3QC.4QD.8Q

5.下列说法中正确的是（　　）

A.通过导体的电流为零，导体的电阻也为零

B.导体的电阻由加在它两端的电压和通过它的电流的大小决定

C.通过导体的电流越大，产生的热量越多

D.通过导体的电流和通电时间一定时，导体电阻越大产生的热量越多

二、填空题：

6.输电线常采用铝线或铜线作为芯线，而不是用电阻更大的铁线，主要是为了（选填“增大”或“减小”）______电流在电线上产生的电热。

如果将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5min产生的热量为______ J。

7.冬季，输电线结冰容易造成倒塔（杆）断线，影响电能的输送。

为了保证正常供电，通常要给输电线除冰；在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路______，输电线的电流______，产生的______增加，使冰熔化。

8.小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是______（选填“甲”、“乙”）。

实验中应控制的变量是通电时间和______。

◆能力题

一、单选题：

1.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：

R2=2：

5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（　　）

A.2：

5B.5：

2

C.4：

25D.25：

4

2.电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热。

由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（　　）

A.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多B.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多

C.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多D.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多

3.电阻R1，R2（R1＞R2）以不同的连接方式接到同一电源两极上，在相同时间内电路中产生热量最多的一种连接方式是（　　）

A.只接R1B.只接R2C.R1和R2并联D.R1和R2串联

4.标有“4V  4W”和“6V  9W”的两个定值电阻，串联起来接在8V的电路上，则它们产生相同热量所需要的时间之比是（　　）

A.1：

2B.2：

1C.1：

1D.1：

4

5.关于电流通过导体时产生的热量，下列说法中正确的是（　　）

A.根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越少

B.根据Q=I2Rt可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多

C.根据Q=UIt可知，时间相同，电压越大，电流产生的热量越多

D.根据Q=I2Rt可知，时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多

二、填空题：

6.如图中，研究的是电流的热效应与______的关系。

7.家庭使用的电饭煲是利用电流的______工作的，电饭煲通过导线接到电路里，通电后电饭煲内的电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，这是因为电炉丝的______（选填“电流”或“电阻”）比导线大得多。

8.某电热壶铭牌上标有“220V  1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃，用时10min【c水=4.2×103J/（㎏•℃）】．加热过程中，水吸收的热量是______J，电热壶烧水的效率是______。

9.如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：

U乙=3：

1；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比I甲：

I乙=______，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：

Q2=______。

◆提升题

一、单选题：

1.在探究实验中，用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热一杯水，则（　　）

A.将两根电阻丝串联后加热，水温升高最快

B.将两根电阻丝并联后加热，水温升高最快

C.只用其中一根电阻丝加热，水温升高最快

D.因为电源电压一样，所以哪种连接方式加热，水温升高速度都相同

2.电阻丝剪掉十分之一后，接入原来电路，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（　　）

A.10：

9B.1：

10C.10：

1D.9：

10

3.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A．这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（　　）

A.W=3800J，Q=200JB.W=3800J，Q=3800J

C.W=7200J，Q=200JD.W=7200J，Q=3800J

4.某长度为z的均匀导线接在电源上．每分钟产生的热量为Q．把这段导体对折后仍接在这个电源上，则每分钟产生的热量是（　　）

A.2QB.4QC.D.

二、填空题：

5.如图所示，是某种电热保暖鞋的工作原理示意图．供电电压6V，R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换。

保暖鞋在低温档工作时的电功率是______W，它的高温档工作1min产生的热量是______J。

6.某电热水壶部分参数，额定电压220V，额定功率模糊不清，容积1L，加热效率90%，在额定电压下，将满壶水从10°C加热至沸腾（在1标准大气压下），用时5min，则水吸收的热量是______J，电热水壶的额定功率是______W。

[C水=4.2×103J/（kg•℃）]。

三、实验探究题：

7.研究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验电路如图所示。

甲、乙、丙为三只规格相同的烧瓶，其中装有质量相同的煤油，烧瓶中电阻丝的阻值R甲=R丙＜R乙。

请你观察图所示实验电路，应用所学知识回答下列问题：

（1）若探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，应控制的变量是通电时间和______，自变量是______。

实验过程中，根据______，比较烧瓶甲和烧瓶______中电阻丝放热的多少。

在此过程中利用了转换法和______法来研究物理问题。

（2）利用此实验器材，还可以探究电流通过导体产生的热量跟______是否有关。

四、计算题：

8.某家庭用一个标有“220V  1000W”的电热水器来烧水．该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃．[水的比热容为4.2×103J/kg•℃）]，求这段时间内：

（1）水吸收的热量；

（2）电热水器消耗的电能；

（3）电热水器的热效率（水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率）。

答案和解析

◆基础题

【答案】

1.B2.D3.C4.C5.D

6.减小；270  

7.短路；变大；热量  

8.甲；电流  

【解析】

1.解析】选B。

1min通过线圈的电流产生的热量：

Q=I2Rt=（5A）2×2Ω×60s=3000J。

故选B。

电流通过电动机做功消耗的电能W=UIt转化为两部分，一部分是机械能，另一部分是转化为内能产生热量Q=I2Rt。

2.【解析】选D。

将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。

根据焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。

故选：

D。

解答本题的关键就是理解接头处被烧焦的原因是电阻变大，实际功率变大，温度过高造成的，而温度过高是因为热量多。

3.【解析】选C。

根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知，如果要探究电流做功产生的热量与电阻的关系应同时保持电流I和通电时间t不变，这样才符合控制变量法的要求。

故选C。

根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可判断，如果要探究电流做功产生的热量与电阻的关系所应控制的变量是什么。

4.【解析】选C。

由题可知，电阻丝的电阻不变，电流变为原来的2倍；

由由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内放出的热量是原来的4倍，即4Q。

故选：

C。

电阻丝的电阻和通电时间相同，电流变为原来的2倍，运用Q=I2Rt即可判断。

5.【解析】选D。

电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，与导体中的电流和导体两端的电压都无关。

故选项A、B都是错的；

焦耳定律告诉我们：

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

也就是说电流通过导体产生的热量多少是由三个因素共同决定的，而选项C缺少“电阻一定和通电时间一定”这一条件，无法比较大小电流产生热量的多少，故选项D是正确的。

故选D。

影响电阻大小的因素是材料、长度的横截面积，与是否有电流、电压无关。

电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。

6.【解析】由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流一定时，电阻越小，电流通过该电阻产生的热量越少，所以，用铝线或铜线作为芯线，而不是用电阻更大的铁线，主要是为了减小电流在电线上产生的电热。

电阻丝在5min内产生的热量：

Q=W=t=×5×60s=270J。

故答案为：

减小；270。

影响电阻大小的因素：

导线的长度、横截面积、材料、温度等，根再据Q=I2Rt作出分析和解答。

知道电阻丝的电阻和两端的电压，根据Q=W=t求出在5min内产生的热量。

7.【解析】由题知，在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，即两输电线直接接通形成短路，电路中电流增大，在输电线电阻一定时，根据Q=I2Rt可知，在短时间内电流通过输电线产生的热量增大，冰由于吸收大量的热量而熔化。

故答案为：

短路；变大；热量。

根据焦耳定律分析解答，当电阻、通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，冰会吸热而熔化。

8.【解析】“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”应控制通电时间和通电电流大小相同；从实验装置图中可以看出，甲串联通电时间和通电电流大小相同，电阻大小不同，因此要探究电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置甲装置。

故答案为：

甲；电流。

要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制通电时间和通电电流大小相同，据此选择实验装置。

◆能力题

【答案】

1.A2.B3.C4.C5.D

6.电流  

7.热效应；电阻  

8.4.2×105；70%  

9.2：

3；1：

2  

【解析】

1.【解析】选A。

由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt，则产生的热量之比等于电阻之比2：

5。

故选：

A。

利用串联电路中电流相等，并两电阻的加热时间也相同，将已知条件代入公式Q=I2Rt便可得出结论。

2.【解析】选B。

电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电