九年级物理全册.电流的热效应课后习题新版北师大版

四、电流的热效应
知能操练提高
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提高
1.用同种资料制成两段长度相等、横截面积不一样的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如下图。

将它们串连在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体高升的温度,正确的选项是()
A.甲导体的温度高升得多
B.乙导体的温度高升得多
C.甲、乙两导体高升的温度同样
D.条件不足,没法判断
2.李明家购置了一个电热水器,使用时发现通电较短时间,其电源线就很热,甚至能闻到很浓的橡胶的焦味,于是李明决定用他学过的物理知识向花费者协会投诉,物理原由是()
A.导线太细
B.导线太粗
C.导线很短
D.电压太高
3.当温度降落到很低时,导体电阻会忽然消逝,这类现象称为超导,若是白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导资料制作的,则以下说法正确的选项是()
A.白炽灯仍发光
B.电动机运行且效率比本来更高
C.电饭锅还能烧饭
D.电熨斗还能熨衣服
4.利用如下图电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,图中三个电阻的资料和质量同样,且R1=R3=5 Ω,R2=10 Ω,三个电子温度计分别与之相连(图中未画出),并能丈量它们的温度。

闭合开关后,每隔一准时间记录各电阻的温度,经过比较温度的变化来间接反应电阻产生电热的多少。

以下相关剖析与推测错误的选项是()
A.剖析随意一个电阻的温度变化,可知电热与通电时间相关
B.剖析比较R1和R2的温度及变化,可知电热与电阻相关
C.剖析比较R1和R3的温度及变化,可知电热与电流相关
D.剖析比较R2和R3的温度及变化,可知电热与电流和电阻相关
5.电热毯内的电阻丝断了,假如将电阻丝的两个断头接上后持续使用,电热毯的接头处很简单被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。

以下对于“接触电阻”的判断正确的选项是()
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其余部分串连
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其余部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其余部分串连
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其余部分并联
6.一根电热丝经过的电流是4 A时,1 min内能放出 8×106 J的热量,当把经过它的电流增添1 A时,它在1 min内放出的热量是J。

7.以下图是电饭锅内部简化电路图,已知R0=55 Ω,R1=1 045 Ω,当S接“1”时,电饭锅正常工作电路中的电流是A;当S接“2”时,通电 1 min 产生的热量是J。

8.以下图是某电动汽车动力系统表示图。

汽车行驶时,经过改变滑动变阻器的阻值来调理电动机转速,进而改变行驶速度。

当汽车速度最大时,电压表的示数为180 V,电流表的示数为15 A,此时电动机耗费的功率为W。

若电动机的内阻为0.4 Ω,则电动机内阻的发热功率为W。

9.(2017·山东烟台)甲、乙两只电炉分别标有“220 V500 W”和“220 V 1 000 W”字样,把它们串连在220 V的电路中。

在同样时间内产生热量许多的是(选填“甲”或“乙”),将它们并联在电路中,产生热量许多的是(选填“甲”或“乙”)。

串连时甲电炉耗费的电功率与并联时甲电炉耗费的电功率之比为。

研究创新
10.董妍同学设计了如下图借助气球膨胀研究电流的热效应跟电阻大小的关系的实验装置。

(1)说明利用该实验装置怎样解决研究的问题。

(2)实验过程中她发现实验现象其实不显然,可能的原由是什么?(写出两种)
(3)张晖同学利用电流的热效应烧水,察看到水沸腾后持续加热,水的温度却保持不变,既然水没有变得更热,那么电热器所供应的能量跑到哪里去了呢?该同学猜想能量可能跑到水蒸气里去了,请你从不一样的角度用生活经验或实验现象予以证明。

参照答案
知能操练·提高
1.B依据电阻大小的决定要素,因为甲、乙两段导体资料同样、长度相等,所以横截面积越大的电阻越小,也就是说甲的电阻比乙小。

在串连电路中,电流相等,依据焦耳定律Q=I2Rt,同样时间内电阻越大的产生的热量越多,即乙产生的热量多,且乙的质量小于甲的质量,所以乙导体的温度高升得多。

2.A由P=I2R可知,电流一准时,导体的发热功率与电阻成正比,因为导线太细,电阻过大而发热,应选A。

3.B白炽灯发光,电饭锅烧饭,电熨斗熨衣服都是利用电流的热效应来工作的,若是它们用超导资料制作,因为电阻为0,依据焦耳定律Q=I2Rt,它们都不可以工作,而电动机工作时电能主要转变为机械能,因为电流的热效应,同时线圈发热,假如线圈电阻为0,则电能所有转变为机械能,减少了能量消耗。

4.D由Q=I2Rt可知,对同一电阻而言,经过的电流不变时,通电时间越长,产生的热量越多,温度越高,故A正确;依据题意和题目中电路图可知R1≠R2,而且R1、R2串连,即经过的电流和通电时间相等,所以剖析比较R1和R2的温度及变化,可知电热与电阻相关,故B正确;依据题意和题目中电路图可知R1=R3,而且R1、R2串连后与R3并联,因为两支路的总电阻不一样,所以经过它们的电流不一样,故剖析比较R1和R3的温度及变化,可知电热与电流相关,故C正确;依据控制变量法可知,研究电热与电流、电阻以及通电时
间能否相关时,变化的量只好有一个,其余要素均不变,所以,比较R 2和R 3的温度不可以够研究电热与电流和电阻的关系,故D 错误。

5.A 假如将电阻丝的两个断头接上后持续使用,电热毯的接头处很简单被烧焦,说明在同样时间内产生的热量增大,由焦耳定律Q=I 2Rt 可知,此处电阻增大,它与电阻丝的其余部分串连,选项A 正确。

6.分析: 设电热丝电阻为R ,当通以4A 的电流时,Q 1=I12Rt ,当经过电流增添1A 时Q 2=I22Rt ,所以Q1Q21625,把Q 1=8×106J 代入解得Q 2=1.25×107J 。

答案: 1.25×107
7.分析: 当S 接“1”时,R 0与R 1串连,因串连电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流I=UR0R1=220V55Ω+1045Ω=0.2A 。

当S 接“2”时,电路为R 0的简单电路,则通电1min 产生的热量
Q=I 2Rt=U2R0t=()255Ω×60s =5.28×104J 。

答案: 0.2 5.28×104
8.分析: 依据公式P=UI 得P=180V×15A=2700W,电流经过电动机线圈时的发热功率为P=I 2R=(15A)2×0.4Ω=90W 。

答案: 2 700 90
9.分析: 由P=U2R 得,电炉的电阻R=U2P,因为甲、乙两只电炉的额定电压同样,额定功率P 甲<P 乙,所以甲、乙两只电炉的电阻R 甲>R 乙,经过甲、乙两只电炉的电流I 甲=I 乙,依据Q=I 2Rt 可知,在同样时间内产生的热量Q 甲>Q 乙,故串连时产生热量较大的是甲;将它
们并联在220V 电路上,依据并联电路中各支路两头的电压相等,即U 甲=U 乙=220V,则两
电炉的实质功率等于额定功率,即P 甲=500W,P 乙=1000W,依据Q=W=Pt 可知,在同样时
间内产生的热量Q 甲<Q 乙,故并联时产生热量较大的是乙;甲电炉的电阻为R 甲=U 额2P 额甲(220V)2500W =96.8Ω,乙电炉的电阻为R 乙=U 额2P 额乙(220V)21000W =48.4Ω,
串连在220V 电路中甲耗费的实质功率为P 实甲=I 实2R 甲=UR 甲R 乙2×R 甲
=220V968Ω+48.4Ω2×96.8Ω≈222W;当甲电炉并联在220V 电路中,P 实甲'=P 额甲=500W,所以两种状况下甲耗费的功率之比为P 实甲∶P 实甲'=222W ∶500W =111∶250。

答案: 甲 乙 111∶250
10.分析: 电流经过导体产生热量的多少跟电流、电阻和通电时间三方面的要素相关,所以在研究电流的热效应与电阻的关系时,要控制电流和通电时间同样,同时实验顶用气球的膨胀程度来权衡电流产生热量的多少;实验现象不显然能够从双方面剖析:一是产生的热量少,二是气球气密性不好或球皮太厚等;电热器产生的能量的去处能够从做功和热传达两个角度进行剖析。

答案: (1)在电流同样的条件下,相等时间内,察看比较两个气球膨胀的程度,判断电流的热效应跟电阻大小的关系。

(2)装置气密性不好(气球漏气);球皮太厚;电阻R1、R2的阻值邻近;电源电压太低(电流太小)。

(3)a.从做功角度(内能转变为机械能。

生活经验与实验现象中任答一条,合理即可):
生活经验:①水沸腾时,持续加热,水蒸气能把壶盖顶起;②水沸腾并变为水蒸气,水蒸气能为机械供应动力。

实验现象:①水沸腾时,持续加热,试管的塞子能被冲出;②水沸腾时,持续加热,水蒸气能推进叶轮转动。

b.从热传达角度(利用内能加热物体。

生活经验与实验现象中任答一条,合理即可):
生活经验:①水沸腾变为水蒸气成为城集市中供热的优胜方式。

②100 ℃的水蒸气烫伤比100 ℃的水烫伤更严重。

实验现象:水沸腾时,持续加热,产生许多水蒸气能把馒头较快地蒸熟。