培优练习《科学探究电流的热效应》物理沪科九年级全一册.docx

1、培优练习科学探究电流的热效应物理沪科九年级全一册科学探究：电流的热效应培优练习 1. 如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）A. ，A管中的液面较高 B. ，A管中的液面较低C. ，A管中的液面较高 D. ，A管中的液面较低2. 关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（）A. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C. 根据可知，相同时

2、间内产生的热量与电阻无关D. 根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多3. 下列生活实例中，属于利用电流热效应工作的是（）A. 利用排气扇通风换气 B. 给电脑显示器安装散热窗C. 利用抽油烟机吸油烟 D. 定期给家用电器通电驱潮4. 将一台标有“220V60W”字样的电扇接在220V的电压下，在10s的时间内，它产生的热量（）A. 等于600J B. 大于600J C. 小于600J D. 无法确定5. 图甲是小灯泡的电压-电流图象。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（）A. 电流表的示数为B

3、. 滑动变阻器R接入电路中的电阻为C. 电路消耗的总功率为D. 10s内滑动变阻器R产生的热量为6. 如图电路，电源两端电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为5：2；当开关S1闭合，S2断开时，电压表V1、V2的示数之比为3：2在后一种情况下在相同通电时间内，电阻R1与R2产生的热量之比为（）A. 3：2 B. 1：3 C. 2：3 D. 3：47. 如图是一个玩具汽车上的控制电路，对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1欧，保护电阻R为4欧，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6伏和2伏，则（）A. 电路中的电流为4安 B. 电动机两端的电压为2伏C. 电动

4、机的机械功率为3W D. 1分钟在电阻R上产生热量60焦8. 为了探究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”小伟采用了如图所示的实验装置两个玻璃瓶内装满煤油，用插有细玻璃管的橡皮塞封闭玻璃瓶，煤油中的电阻丝通过橡皮塞上的接线柱与电路相连，已知电阻R1R2（1）为使通过电阻R1、R2的电流相等，实验中R1、R2应采用_（填写“串联”或“并联”）（2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是_（选填“甲”或“乙”）瓶由此可知在通电时间相同、电流相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越_（填写“多”或“少”）9. 小刚同学在家中准备测量图所示的电热水壶的热效率。他把家中其他用电器都与电

5、源断开，仅让该电热水壶给水加热。加热一段时间后，把壶中质量为 1kg 的水从 20加热到100；加热前、后电能表示数如图所示。求：（c水=4.2103J/（kg）（1）水吸收的热量（2）电热水壶的热效率。10. 养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌，求：（1）养生壶正常工作时的电阻；（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20加热到85需要多长时间；【c水=4.2103J/（kg）】（3）用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20加热到85，实际用时363s，通过电能表测得此过程

6、共耗电3.726105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。（设养生壶的电阻和加热效率不变）。型号CH-M16额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量1.2L答案和解析1.【答案】B【解析】解：由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多， 密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B侧玻璃管液面较高。 因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等； 由上分析知，B正确。 故选：B。由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的

7、热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答。本题考查了串联电路的电流特点和焦耳定律的应用，关键是明白U形管在实验中的作用。2.【答案】D【解析】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

8、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。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和都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用，如果I不变，用Q=I2Rt。3.【答案】D【解析】解： A、利用排气扇通风换气是电动机的工作，是通电导体在磁场中受力，

9、不合题意； B、给电脑显示器安装散热窗，是防止电热带来的损害，不合题意； C、利用抽油烟机吸油烟是电动机的工作，是通电导体在磁场中受力，不合题意； D、定期给家用电器通电驱潮是利用电流的热效应来工作的，符合题意 故选D解答本题应掌握：（1）电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应 （2）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应 （3）电流流过导体时导体发生化学变化，这种现象是电流的化学效应明确各设备的结构及工作原理，常握电流的三种效应，即可解决本题4.【答案】C【解析】解：由电风扇铭牌可知，电风扇的额定功率是60W，在10s内它消耗的电能W=Pt=60W10s=600J；

10、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，产生一小部分热量，因此电风扇产生的热量小于600J； 故选C电风扇正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能，有一小部分转化为内能，据此分析答题从能量转化的角度分析问题是本题正确解题的关键，应注意生活中常用电器的能量转化情况：一、消耗电能全转化为内能的：电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；二、消耗电能转化为内能和机械能的：电风扇、电吹风、电动机5.【答案】C【解析】解：A、当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为I=0.3A，即电流表的示数为0.3A，故A错误；B、根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：U滑=U-U

11、L=4.5V-2.5V=2V，由I=可得，滑动变阻器R接入电路中的电阻：R滑=6.7，故B错误；C、电路消耗的总功率：P总=U总I=4.5V0.3A=1.35W，故C正确；D、变阻器R在10s内产生的热量：Q=W滑=U滑It=2V0.3A10s=6J，故D错误。故选：C。A、根据图甲，由P=UI确定当小灯泡的功率为0.75W时，灯的电压和通过的电流；B、根据串联电路电压的规律，由欧姆定律可求变阻器连入电路中的电阻；C、根据P=UI求电路消耗的总功率；D、根据Q=W=U滑It求10s内滑动变阻器R产生的热量。本题考查串联电路的规律、电功率公式和电热公式和欧姆定律的运用，关键是确定当小灯泡的功率为

12、0.75W时，灯的电压和通过的电流。6.【答案】A【解析】解：（1）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I=可得： =， 解得：=； （2）当开关S1闭合，S2断开时，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由Q=I2Rt可得，相同通电时间内电阻R1与R2产生的热量之比： = 故选A（1）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示

13、出电流表的示数求出两电阻的比值关系； （2）当开关S1闭合，S2断开时，三电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，根据串联电路的电流特点和Q=I2Rt求出相同通电时间内电阻R1与R2产生的热量之比本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电压表所测电路元件的判断7.【答案】D【解析】解：由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R两端的电压 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I=0.5A，故A错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电动机两端的电压

14、： UM=U-UR=6V-2V=4V，故B错误； 电动机消耗的电功率： PM=UMI=4V0.5A=2W， 电动机线圈的热功率： P热=I2RM=（0.5A）21=0.25W， 则电动机的机械功率： P机械=PM-P热=2W-0.25W=1.75W，故C错误； 1分钟在电阻R上产生热量： QR=I2Rt=（0.5A）2460s=60J，故D正确 故选D由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R两端的电压根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据P=UI求出电动机消耗的电功率，根据P=I2R求出电动机线圈的热

15、功率，电动机的机械功率等于电动机消耗的电功率减去热功率，利用Q=I2Rt求出1分钟在电阻R上产生热量本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，欧姆定律不适用8.【答案】串联；乙；多【解析】解：（1）由电路图知：电阻R1与R2首尾顺次连接，它们间是串联， 这样可以控制流过两电阻的电流与通电时间相等； （2）电阻R1与R2串联，流过它们的电流I及通电时间t都相等，已知R1R2， 由Q=I2Rt知：Q1Q2，两烧瓶中的煤油质量m相等，煤油的比热c相等，由t=可知： t甲t乙，所以乙烧瓶中煤油温度上升较高；因为R1R2，Q1Q2，由此可知， 在通电时

16、间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多 故答案为：（1）串联；（2）乙；多（1）分析电路图可知两电阻的连接方式； （2）电阻产生的热量被烧杯中的煤油所吸收，煤油温度升高， 由Q=I2Rt及Q=mct的变形公式可分析出哪个烧瓶温度升高快； 根据煤油温度的升高的大小可知电阻产生的热量多少，由Q=I2Rt可得出结论本题是一道实验题，考查了电路元件的连接方式，判断煤油温度升高的多少，分析实验现象得出实验结论等问题，本实验应用了控制变量法与转换法，解题时注意领会9.【答案】解：（1）水吸收热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）1kg（100-20）=3.36105J；（2

17、）消耗电能：W=2017.6kWh-2017.5kWh=0.1kWh=0.13.6106J=3.6105J，电水壶的热效率：=100%=100%93.3%。答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36105J；（2）电水壶的热效率为93.3%。【解析】（1）知道水的质量、初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量； （2）根据加热前、后电能表示数求出消耗电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为电水壶的热效率。本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电水壶效率的计算，要注意区分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是总能量（消耗的电能）。10.【答案】解

18、：（1）由P=可得，养生壶正常工作时的电阻：R=48.4。（2）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（85-20）=2.73105J，由=可得，养生壶消耗的电能：W=3105J，由P=可得，养生壶工作时间：t=300s；（3）在用电高峰时，养生壶仍然将1kg水从20加热到85，且加热效率不变，所以养生壶消耗的电能不变，仍然为3105J，则养生壶的实际功率：P实=W826W，养生壶的电阻不变，由P=可得实际电压：U实=200V，此过程共耗电3.726105J，则电路的总功率：P总=1026W，因为P总=P实+P液晶，所以液晶电视机的实际功率：P液晶=P总-P实=1026W-

19、826W=200W，由P=UI可得，通过液晶电视机的电流：I=1A。答：（1）养生壶的电阻是48.4（2）工作时间是300s。（3）实际电压是200V，通过液晶电视机的电流是1A。【解析】（1）已知养生壶的额定功率和额定电压，由电功率公式的变形公式可以求出养生壶的电阻；（2）已知水的质量、水的比热容和水温的变化，利用热量公式求出水吸收的热量；求出电热水壶产生的热量，然后应用功率公式的变形公式求出电热水壶正常工作的时间。（3）求出用电高峰，实际电功率，然后可求得其实际电压，分别求得电路实际总电功率和电养生壶的实际电功率，然后可知液晶电视机的实际电功率，再利用P=UI可求通过液晶电视机的电流。本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活息息相关，使学生觉得学了物理有用，在应用时要注意应结合题意选择合适的计算公式。