一、單選題
1．下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）
A．電冰箱B．電風(fēng)扇C．洗衣機(jī)D．電熱毯
2．最先精確確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間關(guān)系的物理學(xué)家是（ ）
A．歐姆B．焦耳C．奧斯特D．法拉第
3．甲.乙兩電阻之比為1：3，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量之比為3：4，則通過(guò)甲.乙兩個(gè)電阻的電流之比為（）
A．3：2B．2：3C．1：3D．3：4
4． 下列是常見(jiàn)的家用電器，其中主要利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的是（ ）
A．筆記本電腦B．電風(fēng)扇C．臺(tái)燈D．電飯鍋
5．如圖為“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．圖甲可探究電流熱效應(yīng)與電壓的關(guān)系
B．圖乙可探究電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系
C．用 U 形管液面的高度差反映產(chǎn)生熱量的多少
D．圖乙容器中的電阻產(chǎn)生的熱量一樣多
6．小明對(duì)如下探究實(shí)驗(yàn)的敘述，其中正確的是（ ）
A．圖甲：探究不同物質(zhì)的吸熱能力時(shí)，必須控制兩種物質(zhì)的體積和初溫都要相同
B．圖乙：探究電流跟電阻、電壓的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用是一樣的
C．圖丙：探究電功率跟電流、電壓的關(guān)系時(shí)，電流一定，電壓越大，電功率越大
D．圖丁：探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將R1 和R2 并聯(lián)
二、填空題
7．如圖所示為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量比右側(cè)的 （選填“多”或“少”）。
8．塑料袋封口夾的電路圖如圖所示，它利用電流的 效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫封口，已知電源電壓恒為6V，電熱絲R為1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J，若使用時(shí)總把塑料袋燙壞，可以 （選填“增大”或“減小”）R的阻值。
9．如圖所示的電路中，R的阻值為10Ω，閉合開(kāi)關(guān)，電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，則電源的右端是極；滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，電流表示數(shù) （填“變大”、“變小”或“不變”），當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，通電10s，R產(chǎn)生的熱量是 J。
10．兩只電阻之比R1：R2=3：5，把它們串聯(lián)在某電路中，則通過(guò)的電流之比I1：I2= ，電阻產(chǎn)生的熱量之比Q1：Q2= ．
11．在如圖所示的實(shí)物電路中，電源電壓恒定不變，R1=30Ω。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1和S3時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓大小為 V。將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到最右端，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2和S3時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；移動(dòng)滑片P到某處，此時(shí)電流表的示數(shù)為I2，I1：I2=7：10；保持滑片P的位置不變，只閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R3的阻值，在保證電路各元件安全的前提下，電流表的最小示數(shù)為0.2A，則滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為 Ω。
12．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過(guò)線圈的電流為10A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，10s消耗的電能為 J，產(chǎn)生的熱量為 J，該電動(dòng)機(jī)的效率為 。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
13．如圖是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著初溫、質(zhì)量相同的空氣。
（1）利用甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系，通電一段時(shí)間后， （選填“左”或“右”）側(cè)容器相連的U形管中液面的高度差較大；
（2）乙裝置中的電阻R3的作用主要是使電阻R1和R2中的電流 （選填“相等”或“不相等”），為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，可以將R3的阻值換成 （選填“更大的”或“更小的”）；
（3）通過(guò)觀察乙裝置， （選填“左”或“右”）容器中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量較多。
（4）該實(shí)驗(yàn)用到的物理研究方法有 。
A．轉(zhuǎn)換法 B．模型法 C．控制變量法 D．類(lèi)比法
四、綜合題
14．智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶（圖甲）。某品牌智能馬桶座圈的簡(jiǎn)易加熱電路如圖乙所示，電阻R1和R2是阻值恒定的電熱絲，刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b，再通過(guò)開(kāi)關(guān)S1的通斷，實(shí)現(xiàn)“高、中、低”三種溫檔的調(diào)節(jié)，其中低溫檔的功率為20瓦，電阻R2為1210歐。
（1）座圈加熱時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為 能；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，該座圈的電路相當(dāng)于下列選項(xiàng)中的 ；
（3）1千瓦時(shí)的電能可供該座圈低溫檔工作多少小時(shí)？
（4）該座圈處于中溫檔工作時(shí)的電功率為多少？
15．小明家購(gòu)置了一臺(tái)集加熱和保溫為一體的溫?zé)犸嬎畽C(jī)，其銘牌如下表所示．如圖所示是飲水機(jī)的電路圖，S是用感溫材料制造的溫控開(kāi)關(guān)，R1是分壓電阻，R2是供加熱時(shí)的電阻絲．分析電路圖可知，當(dāng)S接通時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)處于保溫狀態(tài)．
（1）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大？
（2）正常工作時(shí)該飲水機(jī)將最大容積的水從20℃加熱到100℃，用時(shí)4min．求水吸收的熱量和該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率；[C水=4.2×103J/（kg?℃）]
（3）如果要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是550W，求R1的阻值．
16．小明同學(xué)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)仔細(xì)觀察圖甲、乙兩圖。
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩個(gè)U形管中 的變化來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做 。
（2）你認(rèn)為乙圖所示的裝置是用來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。
（3）由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：在電阻、通電時(shí)間相同的情況下， 越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。
（4）本實(shí)驗(yàn)也可以采用圖來(lái)完成，在圖甲、乙兩個(gè)容器里裝入的是煤油。你認(rèn)為，在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選用圖 更好，原因是 。
（5）通電一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)U形管液面高度幾乎不變，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是
（6）使用電飯煲煮飯時(shí)，電飯煲的內(nèi)膽主要結(jié)構(gòu)是發(fā)熱體，它是利用了電流的 效應(yīng)來(lái)工作的。煮飯時(shí)，內(nèi)膽溫度很高，但與之兩連的導(dǎo)線不怎么熱，這是因?yàn)?
五、計(jì)算題
17．如圖甲所示是一款家用迷你雙控溫暖風(fēng)機(jī)，其內(nèi)部加熱部分簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1和R2是加熱電阻，該暖風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)開(kāi)關(guān)撥到“3”時(shí)為低溫?fù)?，加熱功率?00W；開(kāi)關(guān)撥到“2”時(shí)為高溫?fù)?，加熱功率是低溫?fù)醯?倍。求：
（1）低溫?fù)跬?0min，電路消耗的電能；
（2）加熱電阻R2的阻值。
18．標(biāo)有“12V 3W”的燈L和標(biāo)有6Ω的電阻R接入如圖所示的電路中。開(kāi)關(guān)閉合后，燈正常發(fā)光。求：
（1）電阻R兩端電壓U；
（2）小燈泡正常工作時(shí)的電阻RL；
（3）通電10s時(shí)間電阻R產(chǎn)生的熱量Q。
19．如圖所示為一種電熱加濕器及其原理圖。當(dāng)加熱倉(cāng)中的電熱絲（阻值保持不變）加熱到沸騰后變成蒸氣噴出，增加空氣的濕度。已知儲(chǔ)水倉(cāng)為圓柱形，當(dāng)加熱倉(cāng)中的水對(duì)底部的壓強(qiáng)減少到一定程度時(shí)，閥門(mén)便會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，儲(chǔ)水箱中的水就會(huì)自動(dòng)流入補(bǔ)充。加濕器的額定電壓為220V，加熱絲最大功率為40W。求：
（1）電熱絲R1的電阻值；
（2）當(dāng)調(diào)節(jié)電阻R2，使加熱絲的實(shí)際功率為最大功率的14時(shí)，求此時(shí)氣霧調(diào)節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻為多少？
（3）小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量最大時(shí)，此時(shí)加熱絲以最大功率工作（電熱絲加熱效率為84%），要把加熱倉(cāng)中的水由20℃加熱到100℃，需要5分鐘，請(qǐng)計(jì)算出加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量最大為多少？[水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·℃）]
六、作圖題
20．
（1）如題圖為一人體身高測(cè)量?jī)x的電路示意圖，A、B、C、D為四個(gè)接線柱，電表及一定值電阻R0未畫(huà)出，金屬板M可帶動(dòng)金屬片P滑動(dòng)，從而與R構(gòu)成滑動(dòng)變阻器，若彈簧下端金屬線的電阻不計(jì)，電源電壓保持不變，要求被測(cè)人身高變高時(shí)，電表的示數(shù)也增大，試根據(jù)題目要求，將“定值電阻”、“電流表”或“電壓表”符號(hào)（選兩個(gè)）填入電路AB和CD之間。
（2）如圖所示，請(qǐng)你將圖中各元件連接完整，完整的電路可用于探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系。
（3）根據(jù)圖中的實(shí)物圖畫(huà)出相應(yīng)的電路圖，要求在圖上標(biāo)出元件名稱。
答案解析部分
1．【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】電流的熱效應(yīng)
2．【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律
3．【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用
4．【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移；電流的熱效應(yīng)
5．【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律；電流的熱效應(yīng)
6．【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；電功率；電流的熱效應(yīng)；比較不同物質(zhì)吸熱的情況實(shí)驗(yàn)
7．【答案】電流；多
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律
8．【答案】熱；108；增大
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用；電流的熱效應(yīng)
9．【答案】變大；4
【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；焦耳定律
10．【答案】1：1；3：5
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用
11．【答案】9；75
【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；電路的動(dòng)態(tài)分析；電功與熱量的綜合計(jì)算
12．【答案】38000；2000；94.7%
【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)的效率；電功的計(jì)算；焦耳定律的應(yīng)用
13．【答案】電阻；右；不相等；更小的；左；AC
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律；電流的熱效應(yīng)
14．【答案】?jī)?nèi)；C；50h；40W
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律的應(yīng)用
15．【答案】（1）開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電路中為R2的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，
根據(jù)P=UI可得，正常工作時(shí)電路中的電流：
I1==2200W220V=10A；
（2）根據(jù)ρ=mv可得，飲水機(jī)裝滿水時(shí)水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，
水吸收的熱量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J，
飲水機(jī)消耗的電能：
W=P加熱t(yī)=2.2×103W×4×60s=5.28×105J，
該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率：
η=×100%=5.04×105J5.28×105J×100%≈95.5%；
（3）根據(jù)歐姆定律可得，R2的阻值：
R2=UI1=220V10A=22Ω，
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路中的電阻最大，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，
此時(shí)R2兩端的電壓：
U2=p1p2=550W×22Ω=110V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R1兩端的電壓：
U1=U﹣U2=220V﹣110V=110V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴I2=U1R1=U2R2，即110VR1=110V22Ω，
解得：R1=22Ω．
【知識(shí)點(diǎn)】電功與熱量的綜合計(jì)算
16．【答案】（1）液柱高度差；轉(zhuǎn)換法
（2）電流
（3）電流
（4）圖22；氣體受熱膨脹迅速，比液體明顯，可縮短時(shí)間
（5）該容器漏氣了（氣密性不好）
（6）熱；發(fā)熱體的阻值遠(yuǎn)大于導(dǎo)線，產(chǎn)生熱量顯著
【知識(shí)點(diǎn)】焦耳定律
17．【答案】（1）2.4×105J；（2）96.8Ω
【知識(shí)點(diǎn)】電功率的計(jì)算；電功與熱量的綜合計(jì)算
18．【答案】（1）12V；（2）48Ω；（3）240J
【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；電功率的計(jì)算；焦耳定律的應(yīng)用
19．【答案】（1）1210Ω；（2）1210Ω；（3）0.03kg
【知識(shí)點(diǎn)】比熱容；電功率的計(jì)算；焦耳定律的應(yīng)用
20．【答案】（1）
（2）
（3）
【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；電壓表的連接；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；焦耳定律額定頻率
50Hz
環(huán)境溫度
10℃～38℃
加熱功率
2200W
最大容積
1.5L
額定電壓
220V
制熱水能力
≥90℃5L/h

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四 電流的熱效應(yīng)

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