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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．“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
3．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
4．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
5．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
6．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
7．我国科研人员发明一种新型陶瓷，它可以像海绵一样变形，也能像一般陶瓷一样隔热、绝缘，若将这种材料应用于实际生产和生活，适合制作（　　）
A．新型消防服 B．厨房刀具 C．暖气散热片 D．白炽灯灯丝
8．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．
9．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
10．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．
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．如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，实验时还有秒表一只（图中未画出）。下列说法正确的是（　　）
A．利用水代替烧瓶内的煤油可使实验现象更明显
B．该装置可以通过通电时间长短来反映产生电热的多少
C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
D．滑动变阻器的滑片向左移，两管中煤油温度上升更快
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．小明用如图甲所示的实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。
（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应　 　（选填“相同”或“不同”）；
（2）实验中通过比较　 　来判断液体吸热能力的强弱；
（3）下表是某次实验记录的数据，a液体加热10min时的温度如图乙所示，为　 　℃。分析实验数据可知，　 　液体的吸热能力较强。
物理量 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
液体a 150 20 10 　
液体b 150 20 10 35
16．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。
四、复合题
17．利用如图所示的装置探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。
（1）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。
（2）图甲装置是为了探究电流产生的热量与　 　大小的关系；
（3）图乙中与并联，目的是使通过与的　 　不同；该装置通电一段时间，　 　（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。
（4）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。其中图　 　（选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象。
18．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。
19．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。
20．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　 　 。
21．在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）要探究电热与电阻的关系，应选用 　 　 组合，并将它们 　 　 接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置 U 形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，　 　。
（3）实验中通过观察 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是 ____。
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线 ”
D．探究平面镜成像的特点
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】焦耳定律的应用
2．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
3．【答案】D
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用；电流的热效应
4．【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
5．【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
6．【答案】D
【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
7．【答案】A
【知识点】科学探索；电流的热效应
8．【答案】A
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
9．【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
10．【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
【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】C,D
【知识点】电流的热效应；探究不同物质的吸热能力
14．【答案】75；增大
【知识点】焦耳定律的应用
15．【答案】相同；温度计的示数变化；48；b
【知识点】电流的热效应；探究不同物质的吸热能力
16．【答案】热；540
【知识点】焦耳定律的应用；电流的热效应
17．【答案】（1）高度差
（2）电阻
（3）电流；左瓶
（4）甲
【知识点】焦耳定律；电流的热效应；物理学方法
18．【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
19．【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
20．【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
21．【答案】（1）甲和乙；串联
（2）电流越大，产生的热量越多
（3）B
【知识点】焦耳定律；物理学方法
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