学年人教版物理九年级中考复习探究影响电流通过导体时产生热量的因素.docx
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学年人教版物理九年级中考复习探究影响电流通过导体时产生热量的因素
2019-2020学年人教版物理九年级中考复习
——探究影响电流通过导体时产生热量的因素
一、单选题（本大题共15小题，共30.0分）
1.关于如图所示的四个实验，认识正确的是
A.实验探究电热的危害
B.实验探究影响电阻大小的因素
C.实验探究动能与弹性势能的相互转化
D.实验探究交流发电机工作原理
2.如图所示的演示实验，可以验证（）
A.电磁铁磁强弱与电流大小的关系
B.产生感应电流的条件
C.通电导体在磁场中会受到力的作用
D.磁极间相互作用的规律
3.
利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1=R3=5Ω，R2=10Ω，三个电子温度计分别与之相连（图中未画出），并能测量它们的温度．闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少．下列有关分析与推断错误的是（ ）
A.分析任意一个电阻的温度变化,可知电热与通电时间有关
B.分析比较
和
的温度及变化,可知电热与电阻有关
C.分析比较
和
的温度及变化,可知电热与电流有关
D.分析比较
和
的温度及变化,可知电热与电流和电阻有关
4.在做“电流电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”
的实验时采用了如图所示的实验装置。
两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。
该装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与（ ）
A.导体电阻的关系
B.通过导体的电流的关系
C.导体的长度的关系
D.通电时间的关系
5.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是（ ）
A.甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
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,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：
4
6.电炉通电后不久电炉丝就会热得发红，而与电炉丝相连的导线却不是很热，根据这种现象以下提出的最合理的科学探究问题是（ ）
A.电流流过导体时产生的热量与那些因素有关？
B.电流流过导体时产生的热量与导体中电流的大小有什么关系？
C.电流流过导体时产生的热量与通电时间有什么关系？
D.电流流过导体时产生的热量与导体的电阻有什么关系？
7.在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中，实验时应同时保持不变的两个物理量是（ ）
A.通过它们的电流和加在它们两端的电压
B.通过它们的电流和它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间
D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间
8.
如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，已知两瓶内装有同质量、同温度的煤油，当在A、B间接上电源后，发现乙的温度升高比甲要快，下列比较R1、R2两电热丝的说法正确的是（ ）
A.流过
的电流较大
B.流过
的电流较大
C.
的阻值较大
D.
两端的电压较大
9.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
10.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
11.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（）
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
12.在“探究焦耳定律”的实验中，为了找出电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系，必须同时保持（ ）
A.导体电阻相等和导体中电流相等
B.导体电阻相等和通电时间相等
C.通电时间相等和导体中电流相等
D.导体电阻相等、通电时间相等、导体中电流相等
13.如图是“探究电流产生的热量跟哪些因素有关”的实验，已知R1＞R2，两个相同的烧瓶中装入质量相等的煤油。
则下列说法不正确的是（ ）
A.这个电路可以控制电流和通电时间相等
B.这个电路只能探究电流产生的热量与电阻的关系
C.电阻丝通电时电能转化为内能
D.煤油温度越高,表明电流通过导体产生热量越多
14.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
15.如图所示是探究“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（ ）
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更少
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的
二、填空题（本大题共3小题，共30分）
16.
（1）有两个电阻R1=2Ω，R2=3Ω，若把它们串联接在电路中，总电阻是__________Ω，R1和R2两端电压之比U1︰U2=_________，电功率之比Pl︰P2=___________。
（2）电路中熔丝熔断的原因有两个，一是电路_______________，二是_____________。
（3）小明家的常热牌足浴盆额定功率为1000W．某次正常工作10min，将10L、20℃的水加热至30℃，其水的质量________kg，此过程中足浴盆消耗电能__________J，水吸收热量_____J，消耗电能转化为水吸收热量的效率为_______％．（C水=4.2×103J/（kg·℃）
（4）某同学把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为_______V（忽略灯丝电阻变化）．
（5）一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么1min内消耗的电能是_______J，这台电动机1min内产生的热量是_______J．转化成的机械能是_______J。
（6）周末，小华在爸爸的帮助下利用图示的电能表测量电热水壶的实际功率，已知电热水壶的铭牌为“220V1000W”．
（i）根据表盘示意图，可知小华家累计用电为_______kW.h
（ii）在测量电热水壶的实际功率时，接着观察到电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则电热水壶实际功率是_____W.
（iii）该家庭电路所能承担的最大电功率是_____W,还_____（填“能”或“否”）再接入一个800W的用电器。
（7）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R，合上开关后，通过它们的_______相同；若两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体，经过相同时间后_______（填“甲”或“乙”）瓶里液体的温度更高．
（8）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____W，电源电压为_____V，滑动变阻器的最大阻值为____Ω．
17.小明在研究电流产生的热量与什么因素有关的实验时，设计了如图甲乙所示的两个实验．实验中通过______来判断电流产生的热量的多少．（填液面的高度或液面的高度差）甲实验中探究的是电流产生的热量与______有关；乙实验中探究的是电流产生的热量与______有关．
18.小文同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图
（1）实验中通过观察两个U形管中______的变化来比较电流通过导体产生的热量的多少．
（2）由甲图所示的装置可以得到的结论是：
在电流、通电时间相同的情况下，______．
（3）乙图所示的实验现象可以研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系．
三、计算题（本大题共3小题，共30分）
19.资料1：
电热淋浴器分为储水式和无水箱式两种．储水式淋浴器要用较长时间把水箱中的水加热，待水温达到要求后用水箱中的热水淋浴；无水箱式淋浴器是使冷水流过电热器就达到需要的温度，立即从喷头喷出供淋浴．
资料2：
通常情况下，自来水的温度为16℃左右，淋浴所需热水温度为38℃左右，淋浴所需热水流量约4×10-3m3/min．比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），家庭电路设计通过的最大电流一般不超过10A．
请根据以上资料通过计算说明，家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器．
20.
在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题．如图所示将两个电阻丝串联在电路中，将它们放入同样大小的烧瓶中，可以对烧瓶中的液体加热．现提供如下课题：
A．探究不同物质的吸热能力
B．探究导体电阻大小与材料是否有关
C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
D．探究导体电阻大小与长度是否有关
（1）如果甲、乙两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题______（填课题对应的字母）．此探究中，水和煤油吸收的热量是通过______来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（2）如果想要探究课题C，两个烧瓶中所装的液体需要满足的条件是______；两个烧瓶中电阻丝的阻值要满足的条件是______；实验中热量的多少是通过______来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）．
（3）在与
（2）条件相同的基础上应选择______相同，材料不同的电阻丝就可以来探究课题B．
21.
如图，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝，内有质量相等的空气，U形管汇总液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化．
①此实验是为了研究电流产生的热量与______的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间，液面高度变化如图所示，由此可知，电流在______（填“甲”或“乙”）容器中产生的热量较少．
②实验表明，在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻______，这个电阻产生的热量越多．
四、实验探究题（本大题共1小题，共10分）
22.
（1）如图a是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，增加一根导线，并将此导线接在______两点间闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断；在实际生活中，除短路外，______也会引起电路中的电流过大而将熔丝熔断；
（2）利用如图b的电路可以验证“电功与电流的关系”，图中两只灯泡工作时的电阻要______（选择“相同”或“不同”），小华正确操作，验证了此实验的结论。
支持该结论的实验现象是______。
（3）如图c在“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验中，A、B两个烧瓶中应该盛有等质量的______液体，两个烧瓶内的电阻丝的阻值应该______（以上两空均选填：
“相同”或“不同”），采用如图所示的连接方式是为了控制______相同。
答案和解析
1.【答案】B
A.实验探究电热与电阻的关系，故A错误；
B.影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，所以实验探究影响电阻大小的因素，故B正确；
C.实验探究动能与重力势能的相互转化，故C错误；
D.实验探究直流电动机的工作原理，故D错误。
故选B。
2.【答案】C
3.【答案】D
【解析】解：
A、由Q=I2Rt可知，对同一电阻而言，通过的电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多，温度越高，故A正确；
B、探究电热与电阻关系时，由Q=I2Rt可知，需保持电流和通电时间相同，电阻不同；
根据题意和电路图可知，R1≠R2，并且R1、R2串联，即通过的电流和通电时间相等，因此分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关，故B正确；
C、探究电热与电流关系时，由Q=I2Rt可知，需保持电阻和通电时间相同，电流不同；
根据题意和电路图可知，R1=R3，并且R1、R2串联后与R3并联，由于两支路的总电阻不同，因此通过它们的电流不同，故分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关，故C正确；
D、根据控制变量法可知，探究电热与电流、电阻以及通电时间是否有关时，变化的量只能有一个，其它因素均不变，因此不可以探究电热与电流和电阻的关系，故D错误．
故选：
D．
根据焦耳定律Q=I2Rt以及控制变量法进行分析判断各选项是否正确．
本题考查动态电路分析以及控制变量法的应用，有一定的难度．
4.【答案】B
【解析】分析：
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电压不变，因此需要将右边容器中电阻并联。
解：
在实验中，其中一个容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系，故B正确。
故选：
B。
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
5.【答案】B
【解析】解：
A、甲实验两电阻丝阻值不同，两电阻串联后，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻是左侧电阻的2倍，产生的热量也是左侧的2倍，故左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：
2，故B正确；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：
1，故D错误；
故选：
B。
由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析。
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强。
6.【答案】D
【解析】解：
根据Q=I2Rt可知，电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，所以电炉丝放出的热量多，探究的问题是：
电流流过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系．
故选D．
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断．
本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的．
7.【答案】C
【解析】解：
因为电流产生的热量多少同时和电流的大小、电阻的大小和通电时间的长短有关，因此在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中，应该同时控制通过它们电流的大小和通电时间保持不变．
故选C．
（1）电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这一规律称为焦耳定律，用公式表示为：
Q=I2Rt．
（2）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．
控制变量法是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．
8.【答案】D
【解析】解：
由图可知，两电阻串联，通过它们的电流相同，故AB错；
当在A、B间接上电源后，发现乙的温度升高比甲要快，说明乙电阻产生的热量多，
通过导体的电流、通电时间相同，由Q=I2Rt可知，乙的电阻大，
由U=IR可知，R2两端的电压大，故C错、D正确．
故选D．
由焦耳定律Q=I2Rt可知电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，图中通过导体的电流、通电时间相同，导体的电阻不同，研究的是电流产生的热量与电阻的关系．
本题考查了学生对欧姆定律、串联电路的电流特点、焦耳定律的了解与掌握，根据两电阻丝串联得出电流相同是本题的突破口．
9.【答案】C
【解析】【分析】
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。
本题考查了电流产生的热量与什么因素有关，属于多因素问题，在物理学中，对于多因素问题，常采用控制变量法去研究。
【解答】
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变，故C正确。
故选C。
10.【答案】A
【解析】【分析】
由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析。
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强。
【解答】
A.甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法，故A正确．
B.甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；
C.乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D.甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电热和电阻的关系，故D错误。
故选A。
11.【答案】A
【解析】【分析】
由焦耳定律Q=I2Rt可知，Q与I、R及t有关，所以应采用控制变量法进行分析、判断；
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强。
【解答】
A.甲实验电阻丝串联，电流和通电时间相等，是探究电热与电阻关系的；乙实验中右侧电阻丝并联一个电阻丝后与左侧电阻丝串联，电阻和通电时间相等，是探究电热与电流关系的，都用到控制变量法；产生热量的多少通过液注的高低来反应，应用了转换法，故A正确；
B.甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；
C.乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D.甲实验电阻丝串联，电流和通电时间相等，是探究电热与电阻关系的，故D错误。
故选A。
12.【答案】C
【解析】解：
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。
在探究一个量与多个量的关系时，必须要用到控制变量法。
本题中根据焦耳定律的公式，明确变量有哪些是关键。
13.【答案】B
【解析】【分析】
因通电导体产生的热量跟电流大小、通电时间、电阻大小等因素有关，所以在探究时应该采用的探究方法是控制变量法。
该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
【解答】
A.实验采用控制变量法进行研究，电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相等，故A正确；
B.该实验采用控制变量法，观察同一导体在相同的时间，不同电流下温度计示数的变化多少，可以研究“电流通过导体产生的热量与电流之间的关系”，故B错误；
C.电阻丝通电时电能转化为内能，故C正确；
D.电能转化为内能，煤油温度越高，表明电流通过导体产生热量越多，故D正确；
故选B。
14.【答案】C
【解析】解：
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．
在探究一个量与多个量的关系时，必须要用到控制变量法．本题中根据焦耳定律的公式，明确变量有哪些是关键．
15.【答案】D
【解析】分析：
（1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；
（2）根据Q=I2Rt可知电流产生热量的多少，即可判断容器内空气吸收热量多少；（3）探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法．
解：
A、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、根据选项A分析，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以左侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误；
C、在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；
D、据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，故D正确．
故选：
D．
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键．突出运用所学知识解决实际问题的能力，明白U形管在实验中的作用，具有一定的综合性．
16.【答案】
（1）5 2：
3 2：
3
（2）短路 用电器的总功率过大
（3）10
93.3
（4）16
（5）
（6）
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