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第三节电流的热效应
一、单选题
1．电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比电熨斗快
C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
2．有一台“3V 3W”的迷你小电风扇（如图所示），电动机的线圈电阻为 0.1 Ω，忽略一切摩擦，下列说法不正确的是（　　）
A．小电风扇正常工作 1min消耗的电能为 180 J
B．小电风扇正常工作 1min产生的热量为 6J
C．若小电风扇的扇叶被卡住，通电1min产生的热量为180J
D．小电风扇正常工作 1min产生的机械能为 174J
3．相同规格（铭牌上标着220V，100W）的电炉子、电视机、电风扇，在额定电压下工作相同的时间，下列说法正确的是（　　）
A．它们消耗的电能不同，电风扇产生的热量最多
B．它们消耗的电能相同，电视机产生的热量最多
C．它们消耗的电能相同，电炉子产生的热量最多
D．它们消耗的电能不同，电视机产生的热量最多
4．某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为 t1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为 t2。若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为 t，则t为（　　）
A． B． C．t1+t2 D．
5．如图在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．甲实验中将两个电阻串联，只是为了保证通过两个电阻的电流相等
B．乙实验是为了探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系
C．甲实验中，通电一段时间后，左右两容器内电阻丝产生的热量之比为2∶1
D．乙实验中，通电一段时间后，左右两容器内电阻丝产生的热量之比为4∶1
6．下列物理学史的表述，正确的是（　　）
A．托里拆利通过马德堡半球实验向世人证明了大气压的存在
B．欧姆做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
C．阿基米德发现了杠杆原理——杠杆的平衡条件
D．伽利略由实验推出：力是使物体运动的原因
7．小明利用铝箔纸导电性好的特征作为导线，与电池、铅笔芯串联制成一盏“笔芯电灯”，如图所示，接通一会儿，小小的铅笔芯竟然热得发光，而与它相连的铝箔纸条却不怎么热，产生这种现象的原因是（　　）
A．铅笔芯的电阻大 B．铅笔芯的通电时间长
C．通过铅笔芯的电流大 D．铅笔芯的电功率小
8．“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好
9．如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的煤油，现将阻值为、的电阻丝，分别按如图的四种方式连接放入煤油中，并接入相同电源。通电相同时间后，煤油温度最高的是（　　）
A． B．
C． D．
10．电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，有时使用不当也会给人们带来危害。下列情况中属于利用电流热效应的是（　　）
A．电脑两侧有散热孔
B．冬天用电暖气取暖
C．电视机的后盖有许多孔
D．“超导体”技术在远距离输电中的应用
二、多选题
11．在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个U形管中液面的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　）
A．乙容器上方的电阻主要作用是分流
B．通电一段时间后右边U形管高度差较大
C．此装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D．此装置可以保证甲、乙两容器中电阻的通电时间相同
12．如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气、所连接的U形管内的液柱以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是（　　）
A．甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
B．乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系
C．甲图中闭合开关后，B管中液面上升的较快
D．乙图中闭合开关后，B管中液面上升的较快
13．用如图所示的装置可探究电流产生热量的影响因素，下列说法中正确的是（　　）
A．该装置中的U 形管属于连通器
B．通过U 形管内液面高度差来反应电流产生热量的多少
C．该装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
D．若通过R2 的电流为0.2A， 那么通电1min内R1上产生的热量为12J
三、填空题
14．如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，3s内产生的热量为　 　J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以　 　（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
15．图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如图乙所示，电源电压为，电热丝R的电阻为，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的　 　效应工作的，通电产生的热量为　 　 J。
16．如图是某品牌喷雾型蒸汽电熨斗电路图，HL灯和电阻R组成指示装置，EH是发热电阻，其电阻大小不变；ST是温控器，可控制发热电阻EH两端的电压在220V和110V两种状态间转换，从而实现高温挡和低温挡之间的切换。若高温挡的功率为800W，则蒸汽电熨斗以低温挡通电0.5h发热电阻EH产生的热量为　 　J。
四、复合题
17．如图，电源电压恒为6V，灯L标有“6V，3W”字样，定值电阻R＝18Ω，灯丝电阻不随温度变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流；
（2）断开S2，闭合S1、S3，电阻R在1min内产生的热量；
（3）断开S1、S3，闭合S2，电路的总功率。
18．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中通过观察U形管中　 　 来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲中R1、R2串联，可探究电流产生的热量与　 　 的关系。
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更　 　的；通电1min后R1和R2产生的热量之比为　 　 。
（4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，左侧U形管中液面的高度差将　 　 。
19．如图甲所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体。
（1）实验时，通过U形管中　 　来判断导体产生热量的多少；
（2）乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的　 　不同，电阻R3　 　（选填“能”或“不能”）换成10；
（3）某小组在做图甲实验时，通电一段时间，发现其中左侧管内液面高度发生变化，右侧管内液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是　 　；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因：　 　。
20．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求：
（1）的阻值。
（2）通电，产生的热量。
21．如图甲和乙所示，是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。
（1）在该实验中，通过观察U形管中液面的　 　来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫　 　法。
（2）在图甲中，通过两电阻丝的电流　 　，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的　 　的关系。
（3）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系，通电一段时间后，　 　侧容器 U形管液面高度差较大，这说明　 　。
（4）英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟　 　成正比，跟导体的电阻正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与其相连的导线却不怎么热”，这一现象可用　 　装置（选“甲”或“乙”）的实验结论解释。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
2．【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应；电功与热量的综合计算
3．【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应；电流热效应的利用与危害防范
4．【答案】A
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
5．【答案】D
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电流的热效应
6．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；大气压强的存在；杠杆的平衡条件；焦耳定律的应用
7．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
8．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
9．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
10．【答案】B
【知识点】电流的热效应；电流热效应的利用与危害防范
【知识点】焦耳定律
12．【答案】B,D
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
13．【答案】B,C
【知识点】连通器原理及其应用；焦耳定律
14．【答案】75；增大
【知识点】焦耳定律的应用
15．【答案】热；540
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
16．【答案】3.6×105
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应；电功与热量的综合计算
17．【答案】（1）解： 由P＝UI的变形式可得，灯泡正常工作时的电流。
答： 灯泡正常工作时的电流为0.5A。
（2）解： 只闭合S1、S3时，L与R并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R在1min内产生的热量：。
答： 只闭合S1、S3，电阻R在1min内产生的热量为120J。
（3）解：由可得，灯泡的阻值
断开S1、S3，闭合S2，L与R串联；因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R总＝RL+R＝12Ω+18Ω＝30Ω
此时电路的总功率。
答： 当闭合S2，断开S1、S3时，电路消耗的总功率为1.2W。
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电功与热量的综合计算
18．【答案】（1）U形管液面的高度差
（2）电阻
（3）不相等；小；4：1
（4）变小
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
19．【答案】（1）两侧液面高度差
（2）电流；能
（3）右侧装置漏气
（4）R3断路
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
20．【答案】（1）解：由图可知，与串联，电流处处相等，电压表测两端电压，根据欧姆定律求出的阻值.
答：的阻值为10Ω。
（2）解：已知电流和电阻大小，根据焦耳定律求出通电产生的热量为。
答： 通电，产生的热量为48J。
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
21．【答案】（1）高度差；转换
（2）相等；电阻
（3）电流；左；在其它情况相同时，电流越大，电流产生的热量越多
（4）电流的平方
（5）甲
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
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