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1、第四节科学探究：电流的热效应精选练习考点一、电流的热效应12022张家口1以下用电器中，利用电流热效应工作的是A电脑 B电饭煲 C电视机 D电风扇【答案】B【解析】电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应。电脑的局部部件利用了电流的磁效应工作的，故A错误；电饭煲利用了电流的热效应工作的，故B正确；电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，故C错误；电风扇利用电动机带开工作，利用了电流的磁效应，故D错误，应选B。22022保定发现通电导体产生热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是A牛顿 B帕斯卡 C焦耳 D瓦特【答案】C【解析】导体通电时产生的热量与电流的平方、电阻的大小、通电时间成正比，这叫做焦
2、耳定律，是物理学家焦耳发现的，应选C。32022河南李想为了验证“电阻和通电时间一定时，电流越大，通过导体产生的热量越多。这一猜测，选用了如下器材：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；装有煤油的烧瓶一个，烧瓶内电阻丝的阻值是10 ，插在瓶中的温度计量程是0100 ；导线假设干。顺利完成了实验并记录了实验数据如下表。1李想要用如图的电路完成实验，请你用笔画线代替导线将如图连接完整。2实验结束后，李想为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，第一次实验煤油初温仍为20，在每完成一次实验收集一组数据后，不断开开关，直接把前一次实验的末温作为下一次实
3、验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流到达预设值时开始计时，20 s后记录末温指出改动前方案的一点缺乏可以结合原方案的实验数据：_。【答案】1如下图2第二、三次实验的起始温度错误【解析】1根据表格中的数据，实验中电路最大电流为0.4 A，所以电流表选择00.6 A，滑动变阻器按照“一上一下的原那么串联接入电路即可。2实验中把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，但表格中初温相同，所以第二、三次实验的起始温度错误。考点二、焦耳定律42022河北石家庄如下图，R1、R2为两根发热电阻丝，且R1R2，它们上面分别放有一根火柴，闭合开关S后，先燃烧的火柴是A 甲 B乙 C同时燃烧 D无法判断【答案】A
4、【解析】由电路图知两电热丝R1、R2并联，由并联电路的电压特点知闭合开关S后，两电阻的电压和通电时间都相同，根据QW可知，在电压和通电时间一定时，电阻越小产生的热量越多。因为R1R2，所以Q1Q2，电阻丝R1的温度高，所以甲火柴先被点燃，应选A。52022山东济南灯泡通电后灯丝已经热得发光，而连接灯泡的导线却不怎么热，其原因是A导线的绝缘皮隔热B通过导线的电流小于通过灯丝的电流C导线散热比灯丝快D导线的电阻远小于灯丝的电阻【答案】D【解析】灯泡通电后，灯丝和导线串联，因为I丝=I导线，R丝R导线，所以通电时间t相同，根据Q=I2Rt知道，Q丝Q导线，所以热得发光，而连接灯泡的导线却不怎么热，故
5、D正确，应选D。62022济南一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V，线圈电阻为2 ，线圈中电流为10 A。这台电动机正常工作1 s消耗的电能为W，产生的热量为Q，那么AW=3 800 J，Q=200 JBW=3 800 J，Q=3 800 JCW=72 200 J，Q=200 JDW=72 200 J，Q=3 800 J【答案】A【解析】电动机正常工作1 s消耗的电能W=UIt=380 V10 A1 s=3 800 J，电动机正常工作1 s产生的热量Q=I2Rt=(10 A)22 1 s=200 J，故A正确。7. 2022河北保定一台电动机正常工作时，两端的电压为220 V，通过线
6、圈的电流为10 A，假设此线圈的电阻为2 ，那么它的电功率是_W，这台电动机1 min内产生的热量是_J。【答案】200 1.2104【解析】它的电功率。电动机1 min内产生的热量：。8 2022广东一个5 的电阻通过它的电流为2 A，在10 s内放出的热量是_J，如果通过它的电流减小为原来的1/2，在相同时间内所放出的热量是原来的_设电阻值不变。【答案】200 1/4【解析】在10 s内放出的热量。2电流减小为原来的1/2，由可知，放出的热量变为原来的1/4。考点三、电热的利用和防止92022石家庄以下各种方法和措施中，不是为了防止电热危害的是A电脑机箱中安有电风扇B炎热夏天，连续长时间工
7、作的电视机要停用一会儿C天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电D电视机的后盖上有许多散热孔【答案】C【解析】电脑机箱中安有电风扇，是为了散热而防止电热危害，A不符合题意；炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿，是为及时散去产生的热量，B不符合题意；天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电，是为了产生电热，驱除机器的湿气，是利用的电热，C符合题意；电视机的后盖上有许多散热孔，也是为散去产生的热量，D不符合题意。10.2022山东由于电流的_效应，当电流通过电阻时会产生热量。一根60 的电阻丝接在36 V的电源上，通过电阻丝的电流为_A，在10 min内产生的热量为_J。【答案
8、】热 0.6 1.296104【解析】电流通过电阻时会产生热量，是电流的热效应。一根60 的电阻丝接在36 V的电源上，通过电阻丝的电流为，10 min内产生的热量为：。112022山东以下用来防止电热危害的是A取暖用的电热器B电热水壶的金属外壳C电熨斗的金属外壳D电视机上的散热孔【答案】D【解析】供取暖用的电热器是利用电热的装置，不是防止电热危害的，故A错误；电热水壶的金属外壳，是电热水壶的一局部，是利用电热给水加热，故B错误；电熨斗的金属外壳是利用了金属具有良好的导热能力，不是用来防止电热危害的，故C错误；电流通过电视机时产生的热量是有害的，电视机的散热窗是用来散热的，故D正确。12202
9、2邯郸烧杯中装有质量为100 g的水,在其中放置一个阻值为210 的电热丝。给电热丝通过0.5 A的电流。在不计热量损失的情况下,通电1分钟c水=4.2103 J/(kg)A电热丝产生的电热为315 J,水温升高7.5 B电热丝产生的电热为3 150 J,水温升高7.5 C电热丝产生的电热为315 J,水温升高75 D电热丝产生的电热为3 150 J,水温升高75 【答案】B【解析】电流产生的热量为Q=I2Rt=(0.5 A)2210 60 s=3 150 J，水温会升高。132022河北保定以下关于如下图实验的说法中错误的选项是A该实验研究的是电流的热效应B实验中采用了控制变量法C观察实验现
10、象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少D实验中是通过观察温度计示数的上下来判断电流通过导体时产生热量的多少【答案】C【解析】由实验装置可知，该实验研究电流产生的热量与什么因素有关，探究的是电流的热效应，故A正确。电流产生的热量，与电阻的大小，电流的大小和通电时间有关。研究其中一个因素对电流产生热量多少的影响，而保持其他两个因素不变，这种方法是控制变量法，故B正确。由，观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越多，故C错误，符合题意。实验中是通过观察温度计示数的上下来判断电流通过导体时产生热量的多少，这种方法叫转换法，故D正确。应选C。142022哈尔滨在家庭电路中，导线
11、相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。原因是连接处A电流比别处小，产生的热量多B电阻比别处大，产生的热量多C电阻比别处小，产生的热量多D电流比别处大，产生的热量多【答案】B【解析】在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾，由上述可知选项A、C、D都不正确，应选B。152022合肥一阻值为60 的电热丝接在电源上，通过它的电流为2 A，通电1 min产生的热量为A1.44104 J B7.2103 J C3.6103 J D1.2102 J【答案】A【解析】根据产生的热量为，应选A。162022张家口对
12、焦耳定律的理解，以下说法正确的选项是A电流做了多少功就有多少电能转化为内能B电流通过电阻产生的热量与电流成正比C用电器两端的电压越大，产生的热量越多D通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多【答案】C【解析】如图：三个电阻丝串联，电流相等，根据焦耳定律，在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，产生的热量越多，瓶内气体温度升高体积变大，所以电阻最大的瓶的气球体积变化最大。应选C。172022济南当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，以下方法中可行的是A将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的0.5B将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
13、0.5C将电阻变为原来的0.5，通电时间变为原来的2倍D将电压变为原来的0.5，电阻变为原来的2倍【答案】A【解析】将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2，由Q=U2/Rt可知，产生的热量变为2Q，故A正确；将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的1/2，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的四分之一，故B错误；将电阻变为原来的1/2，通电时间变为原来的2倍，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的4倍，故C错误；将电压变为原来的1/2，电阻变为原来的2倍，由Q=U2/Rt可知，热量变为原来的1/8，故D错误，应选A。182022山西随着科技的开展和人民生活水平的提高，旧的电网已越来越不适应
14、人们生活用电的需要，为此很多地方都开始了电网改造，改造后的家庭电网大大改善了生活用电的需求，以下说法正确的选项是A电能表的“容量增大后，那么用电器能消耗更多的电能B导线改成了更粗的铜线后，导线上的发热损失减少了C空气开关取代闸刀开关和熔断器，不仅使用方便，而且可靠性强D导线铺设在优质的塑料套管内，增加了用电的平安性【答案】BCD【解析】电能表的“容量增大，指的是允许接的用电器的总功率增大，而用电器消耗更多的电能，与电功率大小无关，故A错误；导线改成了更粗的铜线后,横截面积增大,在材料、长度不变时,电阻减小,在电流、通电时间相同的情况下,由Q=I2Rt可知，电阻越小，产生的热量就越小，故B正确；
15、因为空气开关带有保险装置，当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路，不仅使用方便，而且可靠性强，故C正确；因为优质的塑料管是良好的绝缘体，增加了用电的平安性，故D正确。192022河北在“探究影响电流热效应的因素的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜测到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关.下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。1设计实验：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，可以将电阻丝产生热量的多少转换为液体温度的_来反映；2进行实验：将如下图的装置按图乙接入电路，闭合开关，观测在
16、一定时间内液体温度的变化。保持_不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行屡次实验；此过程是为了验证电流通过电阻丝产生的热量与_的关系；保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；如图丙所示，将两段阻值_填“相等或“不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路中，是为了控制_相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。3假设要用图丙的装置探究水和煤油吸热升温的不同，需要对其中一个容器进行两点改变，一是将煤油换成水，水的_填“质量或“体积和温度与另一容器中液体相同；二是将电阻丝调换为_。【答案】1变化2电阻和时间电流不等电流和时间3质量与另一装置中电阻相等的
17、电阻丝【解析】1实验利用了转换法，即将电阻丝产生热量的多少转换为液体温度的变化，使不易直接观测的量转换不容易观测的量的方法。2调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行屡次实验目的要研究电热与电流的关系，所以应保持电阻和通电时间相等。如图丙所示，将它们串联接入电路中，利用了串联电路电流相等的特征，当然通电时间也一定相等，可以研究电热与电阻的关系，应选择两段阻值不同的电阻丝分别装在两个相同装置中，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。3假设要用图丙的装置探究水和煤油吸热升温的不同，根据控制变量法的思想，应保证两种液体的质量相等，初温相同，并且容器中的电阻值也应该相等，这样相等时间产生的热量
18、才相等。202022山东济南卷如下图电路中，灯泡L上标有“12 V 3 W字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.45 A。通过计算答复：1灯泡L的额定电流是多少安？2定值电阻R的阻值是多少欧？3该电路工作5 min，定值电阻R产生得热量是多少焦？【答案】10.25 A 260 3720 J【解析】1根据公式P=UI得，灯泡L的额定电流IL=PL/UL=3 W/12 V=0.25 A；2因R与L并联，且L正常发光，电源电压U=UL=UR=12 V，通过定值电阻R的电流IR=I-IL=0.45 A-0.25 A=0.2 A，根据公式I=U/R得，R的阻值R=UR/IR=12 V/0.2 A=60 ；3t=5 min=300 s定值电阻R产生的热量Q=IR2Rt=(0.2 A)260 300 s=720 J。