资源简介

(共53张PPT)
北师大版九年级全一册（2024）第十三章电功和电功率13.3电流的热效应授课教师：.班级：9年级（）班.时间：.北师大版九年级物理13.3《电流的热效应》同步练习题（全文约1200字）一、填空题（每空2分，共30分）1.电流通过导体时，导体发热，将电能转化为内能，这种现象叫作__________。2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________成正比，跟导体的__________成正比，跟__________成正比。3.焦耳定律的公式是__________，热量的国际单位是__________。4.在纯电阻电路中，电流产生的热量__________电流做的功；在非纯电阻电路中，电流产生的热量__________消耗的电能。5.探究电流热效应影响因素的实验采用__________法和转换法，通过比较__________来判断产生热量的多少。6.当电阻和通电时间相同时，电流越__________，导体产生的热量越多。7.当电流和通电时间相同时，电阻越__________，导体产生的热量越多。8.生活中利用电流热效应工作的用电器有__________、__________、电熨斗等。9.导线连接处接触不良，电阻__________，根据焦耳定律，相同时间产生热量多，容易引发火灾。二、选择题（每题3分，共36分）1.下列用电器利用电流热效应工作的是（）A.电风扇B.电动机C.电热水壶D.洗衣机4.焦耳定律的计算公式是（）A. W=UIt B. Q=I Rt C. P=UI D. P=W/t6.两根阻值不同的电阻丝串联，通电相同时间，电阻大的产生热量（）A.更多B.更少C.相等D.无法判断8.两根阻值不同的电阻丝并联，通电相同时间，电阻小的产生热量（）A.更多B.更少C.相等D.不变10.下列情况中，电能完全转化为内能的是（）A.电风扇吹风B.电炉发热C.电动车行驶D.电脑工作12.关于电流热效应，说法正确的是（）A.电流越小，产生热量越多B.通电时间越短，热量越多C.电阻越大，热量一定越多D.电流、电阻、时间共同决定电热多少14.电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，是因为导线（）A.无电流通过B.电阻太小C.电阻太大D.通电时间短16.下列做法属于防止电热危害的是（）A.用电饭锅煮饭B.电视机散热孔C.用电暖气取暖D.用电烙铁焊接18.相同电阻，电流增大为原来的2倍，相同时间产生热量变为原来的（）A. 2倍B. 4倍C. 1/2 D. 1/420.探究电热与电流关系时，需保持不变的量是（）A.电压、电流B.电阻、通电时间C.电流、时间D.电流、电阻22.非纯电阻电路中，电功W和电热Q的关系是（）A. W=Q B. W>Q C. W<Q D.无法比较24.下列不能用焦耳定律解释的现象是（）A.保险丝熔断B.导线过热起火C.灯泡发光发热D.摩擦生热三、判断题（对打√，错打×，每题2分，共12分）1.电流通过任何导体都会产生热量。（）4.焦耳定律公式Q=I Rt只适用于纯电阻电路。（）6.串联电路中，电阻越大的导体产生的热量越多。（）8.电动机工作时，电能全部转化为内能。（）10.电热既有有利的一面，也有有害的一面。（）12.通电时间越长，导体产生的热量一定越多。（）四、简答分析题（12分）1.简述焦耳定律的内容，并说明公式适用范围。（6分）2.为什么电炉丝发热明显，而与之串联的导线几乎不发热？（6分）五、计算题（10分）一个阻值为50Ω的定值电阻，通过的电流为0.4A，通电100s，求电阻产生的热量。六、综合应用题（10分）生活中导线接头处容易发热老化，甚至引发电路火灾，请结合焦耳定律知识分析原因。参考答案一、填空题1.电流的热效应2.电流的二次方；电阻；通电时间3. Q=I Rt；焦耳（J）4.等于；小于5.控制变量；温度计示数变化（液面高度变化）6.大7.大8.电饭锅；电暖气（合理即可）9.变大10.机械；小于二、选择题1.C 2.B 3.A 4.A 5.B 6.D 7.B 8.B 9.B 10.B 11.B 12.D三、判断题1.√ 2.×3.√ 4.×5.√ 6.×四、简答分析题1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。适用范围：Q=I Rt适用于所有电路，是普遍适用公式。2.电炉丝与导线串联，通过的电流和通电时间相同；电炉丝电阻远大于导线电阻，根据Q=I Rt，电流、时间相同时，电阻越大产生热量越多，因此电炉丝发热明显，导线几乎不发热。五、计算题解：根据焦耳定律$$Q=I^2Rt=(0.4\,\text{A})^2\times50\,\Omega\times100\,\text{s}=800\,\text{J}$$答：电阻产生的热量为800J。六、综合应用题导线接头处接触不紧密，接触电阻会变大。电路中导线与接头串联，电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I Rt，接头电阻更大，相同时间内产生的热量更多，会导致接头处温度过高，加速导线绝缘皮老化，长期积累容易引燃绝缘材料，引发电路火灾。如图所示，把手靠近发光的白炽灯泡，会感到灯泡发热：给电热水壶通电可以将其中的冷水加热；给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟；电视机、计算机主机和显示器长时间工作后外壳也会发热。这些热量是从哪里来的呢？
事实表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。
电流的热效应与哪些因素有关？怎样确定出电流产生热量的多少？
1. 研究方法 转换法、控制变量法。
2. 实验方案
实验方案一： 利用电热器加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况，判断通电导体产生热量的多少。
知识点
电流的热效应
1
如图1，烧瓶中装有质量相等的同种液体。
实验1：如图甲所示，R1>R2，将R1 和R2 串联(目的：使电流相等)，通电相同时间，探究电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻的关系。
实验2：如图乙所示，将阻值均为R 的两段电热丝并联，调节滑动变阻器，使通过R 的电流不同，加热相同的时间，探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系。
实验3：如图甲所示，保持电流和电阻不变，给电热丝R1(或R2)通电不同时间，探究电流通过导体时产生热量的多少与通电时间的关系。
实验方案二：如图2，给密闭容器内的空气加热，通过观察U形管中液柱的高度差来比较导体产生热量的多少。
实验1：如图甲所示，R1实验2：如图乙所示，R1=R3=R4，R3 和R4 并联(使通过R1和R3 的电流不相等)，则 IR1=2IR3，探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系。
实验3：如图甲所示，观察加热不同时间时与R1(或R2)相连接的U 形管内液柱的高度差，探究电流通过导体时产生热量的多少与通电时间的关系。
3. 实验结论
结论1：当电流、通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2：当电阻、通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
结论3：当电流、电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
实验详解：
1. 本实验用到的研究方法有：控制变量法、转换法。
(1) 控制变量法：方案二中实验1 是通过两电阻丝串联使电流相同；实验2 中，通过并联分流的方法使左边容器内电阻丝中电流是右边容器内电阻丝中电流的2 倍，探究电热与电流的关系。
(2) 转换法：将电流产生热量的多少转换为容易观察和测量的物理量。常见的电热转换还有如下方法：
①将电流产生热量的多少转换为玻璃管中液柱上升的高度。
②将电流产生热量的多少转换为火柴被点燃所需时间的长短。
③将电流产生热量的多少转换为气球膨胀程度的大小。
2. 若加热液体，则选用比热容较小的液体(如煤油)，因为比热容越小，吸收同样热量温度上升越快，实验现象越明显。为缩短加热时间，采用加热密闭空间中空气的方法，这样现象更明显。
[中考·绥化] 如图3 所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
例1
解题秘方：本题采用控制变量法和转换法研究问题，并注意串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用。
(1)实验中通过观察_____________________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是______(填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
U 形管中液柱的高度差
①
解析：电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，应用转换法，实验中通过观察U 形管中液柱高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过物块被推动的距离来反映，用到了转换法，符合题意。②探究杠杆的平衡条件时通过多次实验寻找普遍规律，没有采用转换法，不符合题意。
(2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液柱的高度差大于左侧液柱的高度差，
如图甲所示，表明在电流和通电时
间相同的情况下，______越大，产
生的热量越多。
电阻
解析：连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液柱的高度差大于左侧液柱的高度差，说明右侧电阻大，产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
(3)图中U 形管______(填“是”或“不是”)连通器，图乙中R3 与R2 并联，目的是使通过R1 与R2 的______不同。
不是
电流
解析：由图知，U形管一端开口，一端封闭，所以不属于连通器。图乙装置中，R1=R2=R3，其中R3 与R2 并联，根据并联电路的电流关系可知，通过R1 与R2 的电流不同，故目的是使通过R1 和R2 的电流不相等。
(4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U 形管液柱上升高度相同，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可能是： ____________ 。
电阻R3 断路
解析：某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U 形管液柱上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1=R2，且R1 和R2 产生的热量相同，说明R3 中没有电流，故可能是电阻R3 断路了。
知识点1 电流的热效应
1.实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与
电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的
煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：滑
动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。
如图所示
（2）闭合开关后，发现电流
表指针未偏转，检查发现仅电
阻丝有故障，则电阻丝
______（选填“短路”或“断
断路
温度计示数的变化
路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察____________
______来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，
经过多次实验发现：电阻丝阻值和通
电时间一定时，电流 越大，电阻丝产
过原点的直线
生的热量 越多。小组同学猜想：当电阻和通电时间一定
时，可能与 成正比。随后在老师的帮助下，实验小组测出
了多组与的数据,并绘制出 图像,若图像是一条______
________,则该猜想正确。
（4）若要探究电流通过导体
产生的热量与电阻的关系，可
选择图乙中___（选填“ ”或“
” ）烧瓶中的电阻丝与图甲烧
串
（5）本实验应用的研究方法有__________法和转换法。
控制变量
瓶中的电阻丝____（选填“串”或“并”）联进行实验。
返回
1. 内容 电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2. 焦耳定律公式
及各物理量
单位
公式 Q=I2Rt 物理量及单位 电流I A
电阻R Ω
通电时间t s
热量Q J
知识点
焦耳定律
2
(1)公式的意义：公式反映的是电流通过导体时产生热效应的规律，定量地揭示了电能转化为内能的规律。
(2)适用范围：公式是由实验总结出来的，只要是电流所产生的热量，都可以利用这一公式进行计算。
3. 在纯电阻电路中，电热与电阻的关系：
(1)在只有R1 和R2 的串联电路中，电热与电阻成正比，即Q1 ∶ Q2=R1 ∶ R2。
(2)在只有R1 和R2 的并联电路中，通电时间相同时，电热与电阻成反比，即Q1 ∶ Q2=R2 ∶ R1。
多用于定性比较两用电器相同时间产生的热量。
如图4 所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1 的阻值为10 Ω。当开关S 闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为400 mA。求：
例2
解题秘方：结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律公式解答，单位要采用国际单位。
(1)通电1 min 电阻丝R1 产生的热量。
解：由电路图可知，R1 与R2 串联，电压表测R2 两端的电压，U2=2 V，电流表测电路中的电流，I=400 mA=0.4 A，
所以通电1 min 电阻R1 产生的热量
Q1=I2R1t=(0.4 A)2×10 Ω×60 s=96 J。
(2)R2 的阻值。
(3)电路消耗的总功率。
解：R2 的阻值R2= ==5 Ω。
由U=IR 可得 U1=IR1=0.4 A×10 Ω=4 V，
电源电压为U=U1+U2=4 V+2 V=6 V，
电路消耗的总功率为P=UI=6 V×0.4 A=2.4 W。
1. 电热器的工作原理 电流的热效应。
2. 电热器的主要结构 发热体。发热体是由导电性差、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。其中，绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止漏电和触电。
知识点
电热的利用和防止
3
3. 常见家用电热器 电饭煲、电烙铁、电烤箱等。
4. 电热器的优点
(1)清洁卫生，没有环境污染。
(2)效率高。
(3)可以方便地控制和调节温度。
5. 电热的危害
(1) 由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。
(2)造成电能输送过程中的电能损失。
6. 防止电热危害的方法
(1)安装散热风扇；(2)安装散热片；(3)安装散热窗。
下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
例3
解题秘方：结合各种用电器或相应装置某种设计的目的来分析。
答案：D
解析：电视机后盖的散热孔、电脑机箱内的小风扇、电动机外壳的散热片，都可以加速散热，从而防止电热的危害。家电长时间停用，隔一段时间通电一次，是利用电热驱潮，避免家用电器因受潮而损坏。
知识点2 焦耳定律
2. ［2024·长沙三模］小明家连接插线板的导线折断了，他
把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，
其主要原因是连接处( )
C
A. 电阻变小 B. 电流比别处电流小
C. 电阻变大 D. 电流比别处电流大
返回
3.［2024·牡丹江］两个电阻串联在电路中， ，
。两端的电压为，通过 的电流为____A，
两端的电压为___，通电,上产生的热量为____ 。
2
30
返回
4.［2025·北京期末］如图甲所示，定值电阻和 组成并
联电路，电源电压恒为。闭合开关，通过电阻 的电流
为。电阻两端的电压和通过它的电流 的图像如图乙
所示。求：
（1） 的阻值。
解：由图乙可知，当电阻两端的电压为 时，通过它
的电流，由欧姆定律可得 。
（2）干路电流 。
电源电压为，根据并联电路的电压规律可知，和 两
端的电压均为 ，根据并联电路的电流规律可得，干路电流
。
（3）和在内产生的总热量 。
和在 内产生的总热量
。
返回
知识点3 电热的利用和防止
5. ［2024·菏泽］下列家用电器，利用电流的热效应工作的
是( )
D
A. 电冰箱 B. 洗衣机 C. 电脑 D. 电饭煲
返回
6. 下列情况中，属于防止电热带来危害的是
( )
C
A. 电熨斗熨衣服
B. 大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药
C. 电动机外壳有散热片
D. 用电器长时间停用，隔一段时间应通一次电
返回
7. ［2025·邯郸期末］将两根电阻丝、 分别插入甲、乙
两瓶等量煤油中，串联接入电路， ，通电一段
时间后，、 产生的热量之比为( )
C
A. B. C. D.
返回
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.

展开更多......

收起↑