苏科版九年级下册《153 电热器 电流的热效应》同步练习卷.docx
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苏科版九年级下册《153电热器电流的热效应》同步练习卷
苏科版九年级下册《15.3电热器电流的热效应》
2018年同步练习卷
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A.电冰箱产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多
2.电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为（ ）
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
3.如图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多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
4.用甲、乙两个电热器分别给两杯条件相同的水加热，加热相同的时间，若用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾，则说明（）
A.甲的电阻比乙的电阻大B.甲两端的电压比乙两端的电压大
C.通过甲的电流比通过乙的电流大D.甲的发热功率比乙的发热功率大
5.要使电阻在单位时间内产生的热量减少一半，则应（ ）
A.使它的电阻减少一半B.使加在它两端的电压减少一半
C.使通过它的电流减少一半D.使电压和电阻均减少一半
6.两根导线的电阻之比是3：
4，通过的电流之比是4：
3，在相同时间内两根导线中产生的热量之比为（ ）
A.1：
1B.4：
3C.3：
4D.16：
9
7.关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（ ）
A.根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B.根据Q=
可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C.根据Q=UIt可知，相同时间内产生的热量与电阻无关
D.根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
8.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，不正确的（ ）
A.消耗的电能一样多B.电流做的功一样多
C.产生的热量一样多D.产生的热量电烙铁最多
9.如图所示，在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R1＞R2，同时通电后（ ）
A.A中的水先沸腾B.B中的水先沸腾
C.两容器中的水同时沸腾D.无法确定
10.
某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。
下列说法正确的是（ ）
A.S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D.S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
二、填空题（本大题共10小题，共30.0分）
11.某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成。
改变档位就是改变电热丝连入电路的方式。
研究发现：
旋动开关，当转换开关在中档位置时，发热功率为600W，这时只有一个电阻丝连入电路。
那么，当转换开关分别处于高、低两档位置时，其发热功率分别为______W和______W。
12.两定值电阻R1=10Ω，R2=5Ω，现将R1、R2串联接入电路，闭合开关，通过它们的电流之比I1：
I2=______，通电5分钟，电流通过R1、R2产生的热量之比Q1：
Q2=______
13.
某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝，将它接入电路如图当S分别置于“1“挡和“2“挡时，______档是保温状态，当S接“2“挡时，电路中的电流大小是______，通电100s电路产生的热量是______J。
14.一个标有“220V800W”的电饭锅，接到220V的电源上，工作0.5h产生的热量是______焦，消耗______千瓦时的电能。
15.电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温。
已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为______J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升______℃．[c油=2.0×103J/（kg•℃]。
16.如图所示，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S1时，电流表示数为______A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为______J。
17.
图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。
将阻值分别为5Ω和10Ω的电热丝R1和R2，按如图方式接入电压为3V的电路中，则电流通过______（选填“R1”或“R2”）电热丝产生的热量多；通电l0min，R2产生的热量是______J。
18.在电阻恒定不变的电路中，通过电阻的电流越大，该电阻在单位时间内的发热量就越______（选填“大”或“小”）。
19.电阻两端的电压为20V，通过导体的电流为0.2A，通电时间为1min，电流产生的热量为______J。
20.某课外小组的同学自制了一只电烙铁，额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率为______W，在额定电压下通电10min产生______J热量。
三、计算题（本大题共3小题，共24.0分）
21.图甲是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置。
（1）小明同学研究该问题所建立的理想模型是：
①电流通过电阻丝产生的电热全部被______；
②加热过程中，液体没有对外______。
（2）如图甲所示，在两个相同的烧瓶中应装有质量相等的______（选填“同种”或“不同种”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且RA与 RB大小不等，这样的装置可以探究______。
（3）图乙是小明完成以上探究之后描绘出的两支温度计示数随时间变化的图象，分析图象可知，阻值较大的电阻丝是______。
（选填“RA”或“RB”）
（4）实验中通过温度计的示数变化来比较电热的多少，下列事例中采用跟这种研究方法类似的是______
A．研究物体的动能与速度的关系时，保持质量不变
B．利用磁感线来描述磁场的分布
C．通过吸引大头针数目的多少，判断电磁铁磁性的强弱
D．选择轻质小卡片来探究“二力平衡的条件”
22.
学校科技小组的同学制作了一个简易三档位的“小小电热宝”，如图所示，R1、R2都是发热电阻，电源电压保持36V。
（1）当S1闭合，S2接a端时为中温档，电热宝的功率为18W，求R1的阻值是多少？
（2）当S1闭合，S2接b端时为高温档，电热宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的电阻各是多少？
（3）电热宝在低温档时，开关S1、S2各处于什么状态？
23.如图甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热能均能被水吸收，保温状态水温保持在80℃以上。
回答下列问题：
（l）保温状态下，开关S0、S分别处于什么状态？
（2）求电阻R0和R的阻值。
（3）80℃的一杯水，放在桌上自然冷却，每隔5分钟记录一次水温，得出丙图图线。
从图中可以得出什么降温规律？
（4）一满壶80℃的水，自然冷却到室温，水释放的热量为多少？
（水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]。
四、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）
24.在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。
下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是______。
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究电流与电压、电阻的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是______。
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
试验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出：
同一导体，在通电时间相等时，电流______，其产生的热量______。
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______（选填“串联”或“并联”）。
（4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中______（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成______。
水和煤油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
苏科版九年级下册《15.3电热器电流的热效应》2018年同步练习卷
答案和解析
【答案】
1.C2.D3.B4.D5.D6.B7.D
8.C9.B10.A
11.1200 300
12.1：
1 2：
1
13.“1” 5A 1.1×105
14.1.44×106 0.4
15.1.5×105 15
16.0.2 108
17.R2 240
18.大
19.240
20.40 24000
21.液体吸收 散热（或放热） 同种 电热跟电阻的关系（或者电热跟通电时间的关系；或电热跟电流的关系）； RA C
22.解：
（1）中温档工作时，R2被短路P1=18W，U=36V
R1=
=
=72Ω。
（2）高温档工作时，R1与R2并联
P2=45W；I总=
=
=1.25A
I1=
=
=0.5A，I2=I总-I1=1.25A-0.5A=0.75A
R2=
=
=48Ω
（3）当S1断开，S2接a时为低温档。
答：
（1）R1的阻值是72Ω；
（2）电路中的总电流是1.25A，R2的电阻是48Ω；（3）当S1断开，S2接a时为低温档。
23.解：
（1）电水壶处于保温状态，根据P=
可知，此时电路中的电阻最大，S0断开、S闭合，R和R0串联；
（2）电水壶处于加热状态，只有R工作，所以
R的阻值：
R=
=
=44Ω；
电水壶处于保温状态，R和R0串联
R串=
=
=1210Ω
∴R0=R串-R=1210Ω-44Ω=1166Ω；
（3）由图丙得出，水的温度下降先快后慢；
（4）水的体积：
v=0.5L=0.5×10-3m3，
水的质量：
m=ρv=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.5kg，
水释放的热量：
Q放=cm水△t
=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃-20℃）
=1.26×105J。
答：
（1）保温状态下，开关S0断开、S闭合；
（2）电阻R0和R的阻值分别为1166Ω、44Ω；
（3）降温规律：
先快后慢；
（4）水释放的热量为1.26×105J。
24.温度计示数变化 A 煤油的比热小，吸收相同的热量，温度变化比较大 越大 越多 B 串联 A 相同质量的水 加热时间
【解析】
1.解：
∵接在家庭电路中，U=220V，
∴三种用电器的实际功率：
P实=P额=180W；
又∵W=Pt，用电器工作时间t相等，
∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，
电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；
∴产生热量最多的是电热毯。
故选：
C。
由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是180W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
知道电流做功的实质：
电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
2.解：
电烙铁在使用时，电烙铁和铜导线串联，I电烙铁=I导线，通电时间t相同，
∵Q=I2Rt，R电烙铁＞R导线，
∴电流产生的热量：
Q电烙铁＞Q导线，
从而出现通电一段时间后电烙铁变得很烫、而连接电烙铁的铜导线却不怎么热的现象；
由以上分析可知，选项A、B、C错，D正确。
故选：
D。
电烙铁和铜导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握，知道铜导线和电烙铁连接方式为串联是本题的关键。
3.解：
AB、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，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确。
CD、在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流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，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：
在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故CD错误。
故选：
B。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
（1）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；
（2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。
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。
4.【分析】
由题知，两杯水条件相同，先沸腾说明相同时间内吸收热量多，加热器放出的热量多，由P=
=
进行判断。
本题考查了电功率公式的灵活应用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同。
【解答】
解：
ABC.用不同加热器两杯条件相同的水加热，用甲加热的那杯水比用乙加热的那杯水先沸腾，说明相同时间内，甲加热器放出的热量比乙加热器放出的热量多，但不能说明甲的电阻比乙的电阻大、甲两端的电压比乙两端的电压大以及通过甲的电流比通过乙的电流大，故ABC错误；
D.由P=
=
可知，相同时间内甲加热器比乙加热器做功多，甲加热器做功快，即甲的发热功率比乙的发热功率大；故D正确。
故选：
D。
5.解：
A、由Q=W=
t可知，电阻减少一半时，单位时间产生的热量将变为原来的2倍，不符合题意；
B、由Q=W=
t可知，使加在它两端的电压减少一半，单位时间产生的热量将变为原来的
，不符合题意；
C、由Q=I2Rt可知，使通过它的电流减少一半，单位时间所产生的热量将变为为原来的
，不符合题意；
D、由Q=W=
t可知，使电压和电阻均减少一半，在单位时间内产生的热量将变为原来的
，即减少一半，符合题意；
故选：
D。
纯电阻电路中电阻产生的热量和电流所做的功相等，计算公式通用，选择合理的电功率公式逐项分析即可得出结果。
考查了电功公式的灵活应用，注意当纯电阻电路时，电功的计算公式和焦耳定律可以通用。
6.解：
由题意可知，R1：
R2=3：
4，I1：
I2=4：
3，t1：
t2=1：
1；
由Q=I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：
=
=
=
。
故选：
B。
知道两导体的电阻之比和通过的电流之比，根据焦耳定律求出相同时间内产生的热量之比。
本题考查了焦耳定律计算公式的应用，是一道基础题目。
7.解：
A、根据Q=I2Rt可知，由于没有说明电流一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越多，故A错误；
B、根据Q=
可知，由于没有说明电压一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越少，故B错误；
C、根据Q=UIt可知，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，
而根据焦耳定律Q=
t可知，电流通过导体时产生的热量与电阻有关，故C错误；
D、根据Q=I2Rt可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体时产生的热量与导体的电阻成正比，故D正确。
故选：
D。
焦耳定律的定义式是Q=I2Rt，导出式有Q=
t和Q=UIt，如果不是纯电阻电路，只能用定义式来算；
如果是纯电阻电路，关键是看控制什么因素一定，决定用哪个公式来计算，如电流一定时用Q=I2Rt，电压一定时用Q=
t。
本题考查学生对焦耳定律公式及推导公式理解和掌握，判断电热的多少，一要判断是否纯电阻电路，决定导出式是否可用；如果非纯电阻，只能用Q=I2Rt，如果是纯电阻，Q=I2Rt和Q=
t都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用Q=
t，如果I不变，用Q=I2Rt。
8.解：
因为各用电器的额定功率相同，
所以，由W=Pt可得，它们都在额定电压下工作相同时间，消耗的电能相同即电流做的功一样多，故AB不正确；
电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能；
电烙铁工作时将消耗的电能转化为内能；
电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能；
由以上可知，产生的热量电烙铁最多，故C不正确，D正确。
故选：
C。
根据电视机、电络铁、电风扇这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断。
本题考查了用电器工作时的能量转化，注意生活中常用电器的能量的流向。
9.解：
由题意可知，A、B两个容器内水的质量和初温相同，
因水沸腾时末温相同，
所以，由Q吸=cm（t-t0）可知，水沸腾时吸收的热量相等，
由电路图可知，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且两电阻丝通电时间相等，
所以，由Q=I2Rt=
t可知，R1＞R2时，B中电热丝R2产生的热量多，则B中的水先沸腾。
故选：
B。
由题意可知，A、B两个容器内水的质量和初温相同，且水沸腾时末温相同，根据Q吸=cm（t-t0）可知两容器内水沸腾时吸收的热量相等；由电路图可知，R1与R2并联，它们两端的电压和通电时间相等，根据Q=I2Rt=
t可知电阻丝阻值小的产生的热量多，该容器内的水先沸腾。
本题考查了吸热公式和焦耳定律的应用，要注意两电阻并联时通过它们的电流相等、通电时间也相等。
10.解：
由电路图可知，当S1、S2闭合时，R1短路，电路中只有R2；当S1闭合、S2断开时，R1，R2串联，S1断开、S2闭合时，整个电路断开，电饭锅不工作；
可见，当S1、S2闭合时，电路中电阻最小，当S1闭合、S2断开时，电路中电阻较大，
由P=
可知，当S1、S2闭合时，电功率最大，处于加热状态；
当S1闭合、S2断开时，电功率较小，处于保温状态。
故A正确、BCD错。
故选：
A。
根据P=
可知，在电源电压不变时，电路中电阻越小，电功率越大，即为加热状态，反之为保温状态。
据此分析判断。
本题考查了电功率公式的应用，分析电路图得出开关不同状态下的电路组成是关键。
11.解：
设电阻丝的电阻为R，
则两根电阻丝并联的电阻R并=
R，串联的电阻R串=2R，
则根据P=
，当R越小时，P越大，因此高档位置时两个电阻并联，中档位置时只有一根电阻接入电路，低档位置时两个电阻串联，
当转换开关在高档位置时，P高=
=2P中=2×600W=1200W，
当转换开关处于低档位置时，P低=
=
P中=300W。
故答案为：
1200；300。
根据题意可知，当转换开关在中档位置时，只有一个电阻丝工作，当转换开关处于高档位置时，发热功率大于中档，所以两电阻丝并联，当转换开关处于低档位置时，发热功率小于中档，所以两电阻丝串联，电源电压不变，根据比例关系可求出高档位置时的功率和低档位置时的功率。
本题考查电功率的计算及其公式的应用，难点是判断电饭锅的工作电路，因为只有两根电阻丝，中档时只有一根工作，高档只能两根并联，低档只能两根串联，重点是知道串联、并联电阻的规律。
12.解：
由题知，R1、R2串联，因为串联电路中电流处处相等，所以通过它们的电流之比I1：
I2=1：
1；
由Q=I2Rt可得，通电5分钟，电流通过R1、R2产生的热量之比：
=
=
=
=
。
故答案为：
1：
1；2：
1。
由串联电路特点可知两电阻的电流比，由Q=I2Rt计算通电两电阻产生热量比。
本题考查了对串联电路的电流特点的理解以及焦耳定律公式的应用，属于一道基础题。
13.解：
（1）电源电压为220V不变，当S接“1”挡时，电路中R与R0串联，此时电阻为两个电阻的和；
当S接“2”挡时，电路中只有R0，此时电阻小于串联时电阻，所以根据P=
可知：
“1“挡是保温状态。
（2）当S接“2“挡时，电路中只有R0，电流为：
I=
=
=5A；
W=UIt=220V×5A×100s=1.1×105J。
故答案为：
“1”；5；1.1×105J。
（1）开关S置于“1“挡和“2“挡时，分别分析电路中的电阻连接情况，根据电阻的大小，利用P=
可知电的大小。
（2）当S接“2“挡时，电路中只有R0，根据电压、电阻和通电时间求电流、消耗电能。
本题考查电阻的计算、电流的计算以及消耗电能的计算。
关键是分析开关闭合与断开时电路的连接情况。
14.解：
一个标有“220V800W”的电饭锅，接到220V的电源上，则该电饭锅正常工作，
该电饭锅正常工作0.5h产生的热量为：
Q=W=Pt=800W×0.5×3600s=1.44×106J，
由1kW•h=3.6×106J可得：
W=1.44×106J=1.44×106×
kW•h=0.4kW•h。
故答案为：
1.44×106；0.4。
根据Q=W=Pt求出电饭锅消耗的电能，再根据1kW•h=3.6×106J进行单位的换算。
本题考查了电功的计算，要注意1kW•h=3.6×106J。
15.解：
电动机产生的热量：
Q=I2Rt=（10A）2×5Ω×5×60s=1.5×105J；
由Q=cm△t可得：
△t=
=
=15℃。
故答案为：
1.5×105；15。
根据Q=I2Rt求解产生的热
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