九年级物理:家用电热器具都是利用了电流的热效应吗
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初三物理电与热试题答案及解析1.下列用电器,利用电流热效应工作的是()【答案】B【解析】A选项,,手机是利用了电磁波来传递信息的,所以是利用了电流的磁效应。
B选项,电热杯是利用电流产生热量,所以是利用了电流的热效应。
C选项,电视机主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的。
D选项,电冰箱工作时,将电能转化成机械能,是利用电流的磁效应工作的。
正确的选择是B。
【考点】电流的热效应2.把一个标有“220V500W”的电热杯接在电源上使其正常工作,在通电3min的时间内,该电热杯产生的热量为 J.【答案】9×104【解析】根据电功的计算公式W=Pt可知,电热杯消耗的电能全部转化为电热,所以Q=W=Pt=500w×3×60s=9×104 J.所以在通电3min的时间内,该电热杯产生的热量为9×104J。
【考点】电热的计算3.实验桌上有三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,如图所示。
另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干。
请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“保持电阻阻值不变,在相同时间内通过电阻的电流越大,电流通过电阻产生的热量越多”。
实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。
请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
【答案】(1)首先电流表调零,观察各温度计,待三瓶液体的初温相同,记为t;(2)如图连接电路,断开开关S,滑动电阻器在最大阻值处;(3)闭合开关S,调节滑片P,使电流表示数为I1,同时按下停表,经过时间T之后,读取此时温度计示数为t1,将I1和t1记入表格;(4)断开开关S,拆掉烧瓶甲,然后把烧瓶乙再串联在电路中,滑动电阻器调在最大阻值处;(5)再闭合开关S,调节滑片P使电流表示数为I2,同时按下停表,经过时间T之后,读取此时温度计示数为t2,将I2和t2记入表格;(6)仿照步骤(4)和(5),拆掉烧瓶乙,把烧瓶丙串联在电路中,读取电流表示数I3和t3,记入表格中;(7)由△t1=t1-t,△t2=t2-t,△t3=t3-t算出升高温度△t记入表格。
第3章能量的转化与守恒3.6-4电能——电热目录 (1) (3) (4) (5)【基础巩固练】 (5)【发散思维练】 (9)【核心素养练】 (11)【中考提分练】 (12)1.电流的热效应(1)电流的热效应——电流通过各种导体时,会使导体的温度升高,这种现象叫做电流的热效应。
(2)电热器:利用电流的热效应制成的加热设备。
主要元件是发热体,是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
从能量的转化来看,电流通过导体发热的过程实质是电能转化为内能的过程。
电热器的优点:清洁、无污染、热效率高,便于控制和调节等。
(2)影响电流的热效应的因素:电流、电阻和通电时间。
(3)电热的利用和防止:①电流的热效应的应用,如电烤箱、电热毯、电炉子、电灯等。
②电视机等长时间工作,会使后壳积聚较多的热量从而影响其寿命,所以需要散热。
【注意】判断某用电设备是不是电热器,一定要抓住其原理——电流的热效应。
如果某用电器不是利用电流的热效应工作的,即使它是通电后用来加热的设备,也不是电热器。
2.电热的计算(1)焦耳定律:电流通过导体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,即:Q=I2Rt。
(2)电热计算:①Q=I2Rt (适合任何情况下的电热计算);②Q=UIt,Q=W=2UtR(当电能全部转化成内能时,电热等于电功,电热计算式与电功计算式相同,即在纯电阻电路中的电热计算也可以用这两个公式);③Q=Pt(式中P为电热功率,这个公式只在纯电阻电路中适用)。
【注意】只有当电能全部转化为热能时,电能等于热能,W=Q;当电能不能全部转化为热能时,W>Q。
3.焦耳定律的探究(3)“控制变量法”的运用①控制电流和电阻相同,改变通电时间,研究电热与通电时间的关系。
②控制通电时间和电阻不变,改变电流,研究电热与电流的关系。
③控制通电时间和电流不变,改变电阻,研究电热与电阻的关系。
(2)实验过程与分析依据①在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管内上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高,观察煤油在玻璃管内上升的情况,就可以比较电流产生的热量的大小。
第十六章电流做功与电功率第四节科学探究:电流的热效应生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产生,例如:【知识点一】电流的热效应电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。
【经典例题】例1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.微波炉B.电视机C.电暖气D.电冰箱例2.如图1所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电风扇B.电视机C.洗衣机D.电熨斗【习题精练】1.在如图2所示的电器中,属于利用电流热效应工作的是()A.电脑B.电风扇C.电熨斗D.洗衣机2.如图3所示下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是()A.电炉B.电动机C.电饭煲D.电熨斗【思考】电饭煲电水壶电熨斗图1图2图31.电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?2.电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?【知识点二】电流产生的热量与哪些因素有关【猜想与假设】影响因素:通电时间、电流、电阻【实验方法】控制变量法、转换法【实验步骤】实验1:探究电流产生的热量与通电时间是否有关?结论1:对同一电阻丝,在电流大小不变的情况下,通电时间越_______,煤油的温度越_______,表明电流产生的热量越_______。
实验2:探究电流产生的热量与电流大小是否有关?结论2:对同一电阻丝,在通电时间相同的情况下,通电电流越_______,煤油的温度越_______,电流产生的热量越_______。
实验3:探究电流产生的热量与电阻大小是否有关?时间t/min0123456温度t/℃25272931333537时间t/min0123456温度t/℃25262728293031时间t/min0123456温度t R1/℃25272931333537温度t R2/℃25262728293031结论3:在通电电流大小不变,通电时间相同的情况下,电阻越_______,煤油的温度越_______,电流产生的热量越_______。
初三物理关于电功率10道典型题(含答案和解析)一、单项选择题:1、下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是().A. 电视机B. 电热水器C. 抽油烟机D. 电冰箱答案:B.解析:A.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A 错误.B.电热水器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确.C.抽油烟机是利用电动机带动工作的,不是利用电流的热效应,故C错误.D.电冰箱利用电动机带动工作,不是利用电流的热效应,故D错误.故选B.考点:电学——电功和电功率——焦耳定律.2、图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为滑动变阻器.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是().A. 电压表、电流表示数均变大B. 电压表、电流表示数均变小C. 电压表示数变大,电流表示数变小D. 电压表示数变小,电流表示数变大答案:C.解析:由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大.可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AD错误.由I=UR由U=IR可知,R2两端的电压变小.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误、C正确.故选C.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.二、实验选择题:3、中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验.实验过程及现象如下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加.则下列四个选项中,判断正确的是().A. 压电薄膜振动时可以产生电压.B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流.C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关.D. 增大踩动踏板的频率,压电薄膜发电的总功率变小.答案:ABC.解析:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光,说明有感应电流产生;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加,说明产生的电能越多,发电的总功率越大;故ABC正确,D错误.故选ABC.考点:科学——电学——电流与电路——电流和电路.4、小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示.实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示.根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是().A. 为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V.B. 图乙中的电流表示数为2.5A.C. 小灯泡正常发光时的电阻为5Ω.D. 小灯泡的额定功率为5W.答案:AC.解析:A.在额定电压下灯泡正常发光,为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V,故A正确.B.图乙中,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误.C.由I=UR可得,灯泡正常发光时的电阻R=UI =2.5V0.5A=5Ω,故C正确.D.小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W,故D错误.故选AC.考点:电学——电功和电功率——测量小灯炮的功率.5、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变.在不拆改电路的情况下,下列选项中的探究问题,利用这个电路进行实验能完成的().A. 电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗?B. 电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗?C. 电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗?D. 电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗?答案:BD.解析:A.探究“电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻关系”时,应保持电路中的电流不变,测出不同电阻两端的电压,在不拆改电路的情况下,图中R1两端的电压无法测量,故A不能完成.B.探究“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压和通过的电流,故B能完成.C.探究“电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻的关系”时,应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值并测出电流,而图中R2的阻值不变,故C不能完成.D.探究“电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压,且根据P=UI可测出R2的功率,可以研究电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系,故D能完成.故选BD.考点:电学欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.电功和电功率——电功率.6、如图所示是小成测量未知电阻RX的实验电路,电源两端电压不变,其中RO为阻值已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,RX的表达式正确的是().A.R X=I2−I1I2R0 B.R X=I2I1R0 C.R X=I1I2R0 D.R X=I1I2−I1R0答案:D解析:根据并联分流由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R X并联,电流表测R0支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I1R0.当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R X并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R X的电流:I X=I2−I1,则R X的阻值:R X=UI X =I1R0I2−I1.故选D.考点:电学——欧姆定律——电阻的测量.三、实验解答题:7、如图所示的电阻箱的示数是Ω.答案:2098Ω.解析:电阻箱的示数:2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=2098Ω.故答案为:2098Ω.考点:电学——电压和电阻——变阻器.8、有一种用新型材料制成的电阻,小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关.他将该电阻、电流表和开关串联起来,接在电源两端.先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为I1,并记录,断开开关.再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为I2,并记录.他发现I1<I2.则小明所探究问题的自变量是:.答案:电阻的温度.解析:根据题意通过改变电阻的温度来改变电阻,从而改变电流,使得I1<I2.故小明所探究问题的自变量是:电阻的温度.故答案为:电阻的温度.考点:科学——电学——电压和电阻——电阻.9、在串联电路中,探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时,记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据判断:当电阻R=5Ω 时,电压U= V.答案:4.5V.解析:由表格数据可知,U与R成一次函数关系,可设为U=kR+b.把R=2Ω,U=3V和R=6Ω,U=5V代入可得:3V=k×2Ω+b,5V=k×6Ω+b.联立等式可得: k=0.5V/Ω ,b=2V.则U=0.5V/Ω×R+2V.所以,当电阻R=5Ω时,电压U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V.故答案为:4.5V.考点:电学——欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.四、计算题:10、如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3V.求:(1)电流表的示数I.(2)电源两端的电压U.答案: (1)0.5A.(2)12V.解析: (1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电路中的电流 I=U1R1=3V6Ω=0.5A.即电流表示数为0.5A.故答案为:0.5A.(2)电源两端的电压U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+18Ω)=0.5A×24Ω=12V.故答案为:12V.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.。
初三物理电流的热效应试题1.电热器是利用电流的__________效应工作的。
我们日常使用的电热器有________、__________、______________、_________________。
【答案】热;电饭锅、电熨斗、电暖器、电水壶【解析】试题分析:电流通过导体时要产生热量,电热器是利用电流的热效应工作的。
我们日常使用的电热器有电饭锅、电熨斗、电暖器、电水壶。
考点:本试题考查的是电热器原理和应用。
点评:对于此类试题,学生应把握电流通过导体时要产生热量,电热器是利用电流的热效应工作的。
认识常见的电热器。
2.一只标有“220 V、45 W”的电热器,在额定电压下使用时,通过它的电流为_______A,通电30 min可以产生____________J的热量。
【答案】0.2,81000【解析】试题分析:一只标有“220 V、45 W”的电热器,在额定电压下使用时,通过它的电流为;通电30 min可以产生的热量是Q="Pt=45" W3060s=81000J考点:本试题考查的是电热的计算。
点评:对于此类试题,学生应把握根据公式I=P/U计算通过它的电流,再利用公式Q=Pt计算通电30 min可以产生的热量。
3.如图甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置:(1)实验采用的是_____________研究方法,实验的设计原理是根据电流的_________效应。
(2)选用图乙中第一组电阻来进行实验,接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油____上升得高。
我们可以推测:在通电时间相同、通过电流相等的情况下________越大放热越多。
这个实验是控制_________、_________两个物理量不变,来研究___________和________两个物理量的关系。
(3)选用图乙中第二组电阻来进行实验,分别在通电时间相同时,调解滑动变阻器,加大电流,发现电流越大,电阻丝放热越___________,说明___________________。
电热器是利用电流的电热器是一种使用电流产生热能的设备。
它利用电能将电流转化为热能,用于加热空气、液体或固体。
电热器在家庭、工业和商业领域被广泛使用,提供了一种便捷且可靠的加热方法。
本文将介绍电热器的工作原理、构造和应用领域。
工作原理电热器的工作原理基于“焦耳热效应”,即电流通过导体时会产生热能。
电流流过导体时,由于电阻而导致导体内部形成电子与离子的碰撞,这些碰撞产生的能量被转化为热能,并导致导体温度升高。
构造电热器由以下几个主要部件构成:1.绝缘材料:用于隔离电流和导体以确保安全。
绝缘材料通常由高温耐受性材料制成,以防止温度升高导致绝缘材料失效。
2.导体:电热器中的导体是电流通过的路径。
导体通常由合金材料制成,具有较高的电阻率,可以产生足够的热量。
3.控制器:控制器用于控制电热器的温度和加热时间。
常见的控制器包括温度传感器、定时器和功率控制器。
4.外壳:外壳用于保护电热器的内部组件,并提供结构支持。
外壳通常由金属或塑料制成,具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
应用领域电热器在许多领域都有广泛的应用。
以下是电热器常见的应用领域:1.家庭暖房:电热器是家庭加热系统的重要组成部分。
它们可以通过加热空气或固体来提供舒适的室内温度。
2.工业加热:电热器在工业过程中常被用于加热液体、气体或固体。
它们可以用于加热污水、工业设备和生产线。
3.医疗设备:电热器在医疗设备中的应用非常广泛。
例如,手术室中的手术台、医用毯和病床使用电热器来保持患者的体温。
4.汽车零部件:电热器在汽车领域也有广泛的应用。
例如,汽车座椅加热器可以提供舒适的驾驶体验。
航空航天:电热器在航空航天领域起着重要作用。
例如,在飞机中使用电热器来加热飞机内部的舱廊和设备。
电热器是一种利用电流产生热能的设备。
它们通过电阻产生的热效应将电能转化为热能,用于加热空气、液体或固体。
电热器在家庭、工业和医疗领域都有广泛的应用,为人们提供便捷和可靠的加热方法。
希望本文可以帮助读者了解电热器的工作原理、构造和应用领域。
一.选择题(共15小题)1.下列用电器中属于电热器的是()A.计算器B.电视机C.电饭煲D.电风扇【分析】电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。
电流的热效应是把电能转化为内能。
结合不同用电器的能量转化可做出判断。
【解答】解:A、计算器工作时将电能转化为声能和光能,故A不合题意;B、电视机工作时主要是将电能主要转化为光能,同时有少部分转化为声能的用电器,故B不符合题意;C、电饭煲工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,属电热器,故C符合题意;D、电风扇主要将电能转化为机械能,不属于电热器,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对电热器的理解,知道其利用的是电流的热效应,了解电能和其它形式能的相互转化。
是一道基础题。
2.将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中,正常工作相同时间,则()A.电视机产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多C.电热水袋产生的热量最多D.三者产生的热量一样多【分析】电流流过导体时会产生一些现象,分为电流的热效应、化学效应、磁效应;所以在不同的用电器上如:电视机、电热水袋和电风扇,电流产生的效应不同,电能转化成的能的形式也不同。
在额定电压和额定功率都相同的条件下,都正常工作,工作相同时间后消耗相同的电能,产生的热量有多少之分。
【解答】解:家中的电视机、电风扇和电热水袋三种电器,它们上都标有“220V 100W”的字样,它们都接入家庭电路中,正常工作相同时间,根据W=Pt可知,三种电器消耗的电能相同,但电视机主要是把电能转化为声能和光能;电风扇主要是把电能转化为机械能;电热水袋把电能全转化为内能,所以电热水袋产生的热量最多。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能转化成的是哪一种形式的能,是一道基础题。
3.下列情况中,属于防止电热危害的是()A.用电熨斗熨烫衣服B.用电饭锅煮饭C.冬天用电暖气取暖D.电脑机箱内有小风扇【分析】逐一分析每个选项,找出防止电热给我们带来危害的选项。
1-1、电热器具有哪些基本类型?它们各自的工作原理是什么?答:(1)电阻式电热器具电阻式电热器具是利用电流的热效应来工作的,当电流通过高电阻率导体时,要克服电阻而消耗功率,其消耗的功率以热的形式释放出来,从而起到加热作用。
(2)红外式电热器具远红外线加热法是先使电阻发热元件通电发热,利用此热能来激发红外线发射物质,使其辐射出红外线来取暖人体和烘烤食物。
(3)感应式电热器具根据电磁感应定律,若将导体置于交变磁场中,导体内部会产生感应电流(涡流),涡流在导体内部会克服内阻作回旋流动产生热量,这就是电磁感应加热。
(4)微波式电热器具微波加热实质上是介质加热。
食物是吸收微波的一种介质,在微波辐射之下,食物中水分子随微波频率的变化,在1s内作二十几亿次(2.450GHz)摆动,食物中水分子之间的摩擦十分剧烈,从而产生足够的热量,这就是微波加热的原理。
1-2、电热器具的基本结构有哪几部分?各有什么作用?答:电热器具的基本结构主要由电热元件、控制元件及安全保护装置所组成。
电热元件的主要作用是将电能转变为热能。
控制元件的主要作用是对发热元件的温度、电功率、通电时间等参数进行控制,安全装置的主要作用是在电热器具发热温度超过正常范围时,能自动切断电源,防止器具过热而损坏,甚至酿成事故。
1-3、PTC电热元件的特性是什么?答:PTC电热元件的发热体是半导体。
一般半导体随温度升高,电阻降低,呈NTC 负温度特性,而PTC电热元件当温度达到居里点附近时,电阻值会急剧增加,发生几个数量级的变化。
当给PTC通电使其升温时,在开始阶段,PTC材料的电阻值随温度的升高呈下降的趋势,为负温度特性,当温度达到某一范围时,PTC材料的电阻率才会上升,呈现正温度特性。
1-4、温控元件有哪些主要类型?热双金属片温控元件是如何实现温控的?答:常用的温控元件有热双金属片温控元件、磁性温控元件、热敏电阻温控元件和热电偶温控元件。
热双金属片由热膨胀系数不同的两种金属薄片轧制结合而成,其中一片热膨胀系数大,另一片热膨胀系数小。
九年级物理培优训练及答案---焦耳定律一、选择题1、下列用电器属于利用电流热效应工作的是()A.电饭锅B.电风扇C.计算机D.电视机2、两个电阻R1=20Ω和R2=30Ω串联在电路中,经过一段相同时间它们产生的热量之比为()A.1:1B.3:2C.2:3D.4:93、电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,下列解释错误的是()A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B.导线的绝热皮隔热C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻D.导线的电功率比电阻丝大4、电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样,正常工作时,相同的时间内产生的热量()A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电烙铁最多D.三者一样多5、如图所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是()A.U甲=U乙, Q甲=Q乙B.U甲<U乙,Q甲>Q乙C.U甲<U乙, Q甲<Q乙D.U甲>U乙,Q甲<Q乙5题6、如图是探究电流通过导体时产生热的多少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,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化.下列说法正确的是()A.通电后透明容器中电阻丝内能变大是通过做功的方式改变的B.U形管中液面高度发生变化主要是U形管中液体的热胀冷缩C.乙图实验可以研究电流通过电阻产生的热量与电阻大小的关系D.通电后,乙图中AB电阻丝放出的热量之比为2:16题7、要使一个电热器在单位时间内放出的热量减少一半,应该()A.使通过电热器的电流减少一半B.使加在电热器两端的电压减少一半C.使电热器的电阻减少一半D.使加在电热器两端的电压和它的电阻都减少一半8、如图电路中,已知R1>R2,电源电压U保持不变,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是()A.甲、乙、丙、丁B.甲、丙、丁、乙C.丙、丁、乙、甲D.乙、丁、丙、甲9、下列各种方法和措施中,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10、已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )A.720J、720JB.720J、120JC.720J、600JD.600J、120J11、把两条电阻丝串联后接到电源上,发出热量较多的一定是()21cA.电流较强的B.电压较大的C.电阻较小的D.以上三个都对12、关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是()A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多B.根据Q=2U tR可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少C.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多13、计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是()A.UI tB.tC.I2R tD.前面三个都可以14、电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热,原因是()A.铜导线比电炉丝传热快,所以不怎么热B.铜导线有绝缘层,所以不怎么热C.铜导线的电阻小,消耗电能小,炉丝的电阻大,消耗电能多,所以热得发红D.通过电炉丝的电流比通过电线的电流小15、如图所示,将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中,再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口,煤油的初始温度相同,把两个电阻串联起来连在电路中。
九年级物理下册《电热器电流的热效应》练习题(含答案)三、电热器电流的热效应知识点1 电热器1. 电热器是利⽤电流的⼯作的;在电饭锅、电熨⽃、洗⾐机中,不属于电热器的是.2. 下图所⽰的⽤电器中,利⽤电流热效应⼯作的是()3. 电流的热效应在⽇常⽣活中被⼴泛应⽤,但有时它也会给我们带来危害,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.家电长时间停⽤,隔段时间应通电⼀次C.电动机外壳有许多散热⽚D.电脑主板的CPU 上有⼩风扇4. 如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220 V 60 W”的字样,它们都在额定电压下⼯作相同时间,则下列说法不正确的是( )C.产⽣的热量⼀样多D.电烙铁产⽣的热量最多知识点2 探究影响电流热效应的因素5. 在探究电流通过导体时产⽣热量的多少与什么因素有关时,采⽤了如图所⽰的实验装置,这是⽤来探究电流通过电阻丝产⽣的热量与()A.导体电阻的关系B.通过导体的电流的关系C.导体长度的关系D.通电时间的关系6. 如图是⼩明探究“影响电流热效应因素”的部分实验装置图.通电⼀段时间后,两段完全相同的液柱从同⼀⾼度上升到图⽰位置,可知电阻产⽣热量多,由此可以说明:.7. ⼩明和⼩红想利⽤如图所⽰的装置探究导体产⽣的热量与电阻⼤⼩的关系.两瓶煤油中都浸泡着⼀段⾦属丝,烧瓶A 中的⾦属丝是铜丝。
电阻⽐较⼩;烧瓶B 中的⾦属丝是镍铬合⾦丝,电阻⽐较⼤.两瓶煤油中的温度计可以显⽰煤油的温度.(1)实验中,两个烧瓶中煤油的和初温应相等.(2)⼩红问⼩明:“打开⽔龙头就可以得到⽔,为什么不⽤⽔代替煤油?”对于这个问题,⼩明与他的同学给出了下列四种答案,你认为最合理的是 .A.因为煤油有颜⾊便于观察B 因为煤油的热值⽐较⼤C.因为煤油的密度⽐较⼩D.因为煤油的⽐热容⽐较⼩(3)实验中,⼩明和⼩红发现烧瓶B 中温度计的⽰数升⾼得快.这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越,产⽣的热量越多.(4)如果要继续探究导体产⽣的热量与电流⼤⼩的关系,除图中器材外,还必须添加的⼀种器材是 .知识点3 焦⽿定律的应⽤分析与计算8. 热熔胶在室温下为固体,加热会变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在⼀起,如图所⽰是热熔胶枪的外形,在枪嘴内有电热丝电热丝的电阻是1 000Ω,通过的电流是0. 2 A 时,1 min 产⽣的热量是 J.9. 电烙铁通电⼀段时间后变得很烫,⽽连接电烙铁的导线却没有明显发热,这主要是因为( )A.导线的绝缘⽪隔热B.导线散热⽐电烙铁快C.通过导线的电流⼩于通过电烙铁的电流10. 电阻R 1与R 2阻值之⽐是2: 3,把它们串联后接⼊电路,则在相同时间内电流通过R 1、R 2产⽣的热量之⽐是( )A.2: 3B.3: 2C.9: 4D.4: 911. R 1、R 2分别连接成如图所⽰的甲、⼄两种电路,R 1=2R 2,电源电压均为U.图甲电路中R 1、R 2在相同时间内产⽣的热量为Q 甲1、Q 甲2,则Q 甲1: Q 甲2 = ;图⼄电路中R 1、R 2在相同时间内产⽣的热量分别为Q ⼄1、Q ⼄2,则Q ⼄1: Q ⼄2= .12. 在家庭电路中,导线相互连接处往往⽐别处更容易发热,⽼化更快.请你解释产⽣这种现象的原因?13. 某电饭锅内有R 0=44Ω和R = 2 156Ω两根电热丝,将它们接⼊电路,如图所⽰,当S 接时是保温状态,当S 接2时,电路中的电流⼤⼩是 A ,通电100 s 电路产⽣的热量是 J. 知识点4 ⾮纯电阻电路中的电热和电功计算14. 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 Ω,线圈中的电流为10 A ,这台电动机正常⼯作l0s ,线圈产⽣的热量是 J.15. 在计算电动机⼯作所消耗的电功率时,⼩杰和⼩施产⽣了分歧,⼩杰利⽤公式P = UI的电压为220 V ,通过电动机的电流为4 A)(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的⽅法是否正确,并说明理由.(2)求这台电动机⼯作5 min ,电动机线圈产⽣的热量.(3)求这台电动机⼯作5 min 所做的机械功.【作业精选】1. 超导指的是某些物质在⼀定温度条件下(⼀般为较低温度)电阻降为零的性质.具备这种特性的材料称为超导体.假如导体没有了电阻,下列⽤电器仍正常⼯作的是( )A.电热毯B.电熨⽃C.电风扇D.电烙铁2. 关于电流通过导体时产⽣的热量,以下说法正确的是( )A.根据2Q=I Rt 可知,电阻越⼤,相同时间内产⽣的热量越多 B.根据2U t Q=R可知,电阻越⼤,相同时间内产⽣的热量越少 C.根据Q=UIt 可知,相同时间内产⽣的热量与电阻⽆关D.根据2Q=I Rt 可知,在电流⼀定时,电阻越⼤,相同时间内产⽣的热量越多3. 电动机⼯作时两端电压为U ,电流为I ,电动机线圈的电阻为R ,则该电动机⼯作时输出的最⼤机械功率为( )A. UIB. I 2RC. UI –I 2RD. UI + I 2R4. 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t 1;只给另⼀根通电,煮沸同样⼀壶⽔⽤的时间为t 2.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()A. 12t=t +tB. 12111=+t t t C. 1t>t D. 2t>t 5. 如图是某家⽤电热器内部电路结构⽰意图,其中R 1、R 2为加热电阻丝(R 1> R 2R ).电阻丝有四种连接⽅式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最⼤的连接⽅式是()6. 利⽤如图所⽰电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,图中三个电阻的材料和质量相同,且R1=R3=5Ω,R2=10Ω,三个电⼦温度计分别与之相连(图中未画出),并能测量它们的温度.闭合开关后,每隔⼀定时间记录各电阻的温度,通过⽐较温度的变化来间接反映电阻产⽣电热的多少.下列有关分析与推断错误的是( )A.分析任意⼀个电阻的温度变化,可知电热与通电时间有关B.分析⽐较R1和R2的温度及变化,可知电热与电阻有关C.分析⽐较R1和R3的温度及变化,可知电热与电流有关D.分析⽐较R2和R3的温度及变化,可知电热与电流和电阻有关7. 电动机在⼯作时会产⽣⼤量的热,因此利⽤油对电动机降温.已知电动机正常⼯作时的电压为220 V,电阻为5 Ω,通过的电流为10A,则5 min内电动机产⽣的热量为J.若产⽣热量的80%被油吸收,则这些热量可以使质量为 3 kg的油温度上升℃.[ c油= 2. 0 × 103 J/ ( kg·℃)] 8. 如图甲所⽰是某品牌的电饭锅的铭牌,由铭牌可知,该电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位,图⼄是该电饭锅的简化电路原理图.经分析可知,当开关S接a时,电饭锅处于(填“加热”或“保温”)状态,且电阻R2的阻值为Ω.9. 如图是探究电流通过导体产⽣热量的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a 、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭⼀定量的空⽓,其中图⼄中另取5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联.(1)盒内封闭⼀定量的空⽓的优点是,在实验中电流通过电阻产⽣热量的多少是通过观察来⽐较的.(2)图甲可探究电流产⽣的热量与的关系,图⼄可探究电流产⽣的热量与的关系.(3)图⼄中右侧盒外连接的5Ω电阻的作⽤是 .(4)物理研究⽅法有很多,本实验运⽤了两种⽅法:⼀是法,⼆是转换法.10. ⼩明家的电饭锅如图甲所⽰,额定电压为220 V , “煮饭”时额定功率为1 210 W ,简化电路如图⼄所⽰,S 1为温控开关,发热电阻R 1与R 2的阻值不随温度变化,电阻R 2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之⽐为1: 16.(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?(2)电阻R 1的阻值为多少欧?(3)某天傍晚,⼩明关闭家⾥其他⽤电器,只让“保温”状态的电饭锅⼯作,发现⾃家电能表(如图丙所⽰)指⽰灯每闪烁4次所⽤的时间为48s 则R 2两端的实际电压为多少伏?11. 电脑的中央处理器简称CPU.是电脑的⼼脏,决定着电脑的运算速度.它由主板供电,运算速度可认为由电流⼤⼩决定,同时⾃⾝要发热.电脑爱好者喜欢“超频”来提⾼CPU 运算速度,“超频”的⽅法之⼀就是通过改变主板上的“跳线”来提⾼CPU 核⼼电压.(1)如图所不为主板上⼀“跳线”装置,其中CPU 正常⼯作时应短接2、3,某⼈“超频”需要改接这⼀“跳线”,则应短接哪两个接线柱?(2)现有⼀CPU 正常⼯作时电压为1. 5 V ,电流为2 mA ,“超频”后电压提⾼到2V.若把CPU 看作纯电阻,则“超频”后CPU 每分钟多产⽣多少热量?(3)若R 的阻值为500Ω,则(2)中CPU 正常⼯作时电路消耗的总功率为多少?12. 某品牌家⽤电熨⽃的电路如图甲所⽰,其额定电压为220 V,最⼤功率为440 W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最⼤阻值为110Ω.(1)定值电阻R0的阻值为多⼤?(2)该电熨⽃⼯作时的最⼩功率为多⼤?此时通过电路的电流为多⼤?(3)假设电熨⽃每秒钟散发的热量Q跟电熨⽃温度t的关系如图⼄所⽰,请分析得出电熨⽃⼯作时温度的调节范围.三、电热器电流的热效应1. 热效应洗⾐机2. C3. B4. C5. B6. R1当电流和通电时间相同时,电阻较⼤的R1⽐电阻较⼩的R2产⽣的热量多(2)D(3)⼤(4)电流表8. 24009. D 10. A11. 2: 1 1: 212. 在家庭电路中,导线相互连接处电阻较⼤,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电Q=I Rt,连接处产⽣的热量较多,⽼化更快.流相等,通电时间相等,根据213. 1 5 1.1×10514. 200015. (1)⼩杰正确,⼩施不正确.P=I R只是线圈的发热功率,⽽电动机正常⼯作时将⼤部分电能转化为机械能,因为2P=I R来计算电动机所消耗的电功率是错误的.⼩部分电能转化为内能,所以利⽤2(2)这台电动机⼯作t=5 min=300 s,电动机线圈产⽣的热量22Ω?Q=I Rt=(4A)2300s=9600J(3)电动机⼯作t = 5 min = 300 s 所做的机械功5W=W Q=UIt Q=220V 4A 300s-9600J=2.54410J --电【作业精选】1. C2. D3. C4. B5. D6. D7. 1.5×105 208. 加热 9139. (1)空⽓受热容易膨胀,便于实验观察两个U 形管中液⾯的⾼度差(2)电阻电流(3)使电阻c 、d 中的电流不相等10. (1)正常“煮饭”状态,开关S 、S 1闭合,电路中只有R 2⼯作功率最⼤,为“煮饭”时的额定功率:1P =1210W .由P=UI 得,11P 1210W I = 5.5A U 220==V由2U P=R 得,22U (220V)R ==40P 1210W=Ω21 (2)闭合开关S ,断开开关S 1时,电路为R 1、R 2串联,电路中的功率最⼩,为“保温”状态222222221121P I R I 1===P I R I 16,其中1I =5.5A ,解得2I =1.375A 22U 220V R =R 40120I 1.375A-=-Ω=Ω1 (3)由电能表的参数可知,电路中每消耗1 kW ·h 的电能,指⽰灯闪烁1 200次,当指⽰灯闪烁4次时,消耗的电能为61W=4 3.610J=12000J 1200电饭锅的功率W 12000J P===250W t 48s根据2U P=R,实际电源电压为=由1U +U =200V 2,11U R 120==U R 40ΩΩ22 解得U =50Ω211. (1)由题中电路图可知.短接2、3时,电阻R 与CPU 串联,电路中的电阻较⼤.电流较⼩. ⽽短接1、2时,CPU 直接接在电源两端,电路中的电阻较⼩,电流较⼤,运算速度会变⼤.因此改接这⼀“跳线”时,应短接1、2.(2)CPU 的电阻CPU U 1.5V R =750I 0.002A ==Ω超频后电压U'=2V 电路中的电流CPU U'2V 1I'A R 750375=Ω== “超频”后CPU 每分钟多产⽣的热量2221CPU CPU Q=Q Q I'R t I R t ?-=-221=(A)75060s (0.002A)75060s=0.14J 375Ω?-?Ω? (3)CPU 正常⼯作时电路消耗的总功率2R CPU P=P +P I R+UI =23=(0.002A)5000.002A 1.5V =510W -?Ω+??12. (1)当调温电阻R=0时,电熨⽃的电功率最⼤,根据2可得 22U (220V)R ==110P 440W=Ω0 (2)当调温电阻R=110Ω时,电熨⽃的电功率最⼩,此时通过电路的电流0U 220V I ==1A R+R 110+110ΩΩ= 电熨⽃的最⼩电功率P'=UI 220V 1A=220W =?(3)当电熨⽃的功率是440 W 时,温度最⾼为200℃,当功率是220 W 时,温度最低为90℃,故电熨⽃⼯作时温度的调节范围为90~200℃.。
家用电热器具都是利用了电流的热效应吗?
随着社会的发展和人民生活水平的逐步提高,越来越多的电器进入到了我们寻常百姓之家。
其中有好多都是将电能最终转化为内能的,如电熨斗、电烙铁、各种各样的电暖器、厨房里用的电炉子、电磁炉、电饭煲、微波炉、浴室里用的热水器等等,他们都是将电能转化为热,但并不都是利用了电流的热效应。
电热类家用电器按电热元件的电热转换方式可分为电阻式、红外式、感应式、微波式四大类。
一、电阻式
电阻式电热器具是直接利用了电流的热效应。
这种电器的核心部分是发热体,是由电阻率大、熔点高的材料制成的。
电流通过发热体后产生热,这些热再以热传递方式(传导、对流、辐射)传送到被加热物体。
这种加热方式是目前使用最为广泛的一种形式。
如电熨斗、电烙铁、电炉子、电饭煲(电饭锅)、电热水器、PTC暖风机、石英管电暖器等。
充油式电暖器(又称电热油灯,机体内充有高温炼制的导热油,发热量比较大),也是利用了电流的热效应。
二、红外式
红外线也是一种电磁波,其波长在1微米以上时极易被物体吸收,使物体温度升高。
红外式电热器是利用了红外线的热作用。
其加热原理就是在电热元件──电阻发热丝通电后,使电能转化为热能来加热某种红外线辐射物质,使其辐射出红外线来加热物体。
红外式电热器具的原理是辐射加热方式,具有大幅度节约能源、升温迅速、穿透力强、设备简单、没有污染,是一种很有发展前途的电热器具。
红外线系列电暖器的灯管有卤素管与石英管之别,石英质量会好些。
石英管电暖器即插即热,冷却得也快,适用于浴室。
很多红外线系列的电暖器,都做成风扇的造型,可摇头、定时、伸缩直杆,因此,如果几个人在一起聊天,扇形电暖器是很适合的。
但是,远红外系列的电暖器在使用的时候会散发出光线,所以不太适合放在卧室。
浴霸的工作原理是通过红外灯泡的热辐射,来升高光照区域内的温度。
电烤箱也称电烤炉,一般以石英管或金属电热管作为加热元件,都是以远红外辐射来加热食品。
电烤箱可以在家庭中烤制肉类及面食等。
三、感应式
感应发热式的电器本身不具有发热元件,而是具有一定感应圈,感应圈通电后,在被加热器具上产生感应电流,引起被加热容器发热,如电磁炉。
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。
它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流在导体内部克服内阻而流动时便产生了热(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。
具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。
电磁炉的加热原理决定了其使用的锅必须是导磁材料才能实现加热的目的。
四、微波式
微波是如何加热食物的呢?首先我们了解微波的特性:
1.微波是一种电磁波。
其波长为0.01~1米,其对应的频率为30 000兆赫到300兆赫,为了便于微波器件的标准化和不干扰雷达和其他通讯系统,微波炉的工作频率多选用915兆赫或2 450兆赫。
2.微波在传播过程中碰到铜、铁、不锈钢等金属材料时就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它。
3.微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,犹如光线通过玻璃一样,几乎不消耗能量。
4.由于水分子等自身的特性,对含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量反而会被吸收。
微波炉正是利用微波的这些特性制作的。
微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成,可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康。
装食物的容器则用塑料或陶瓷等绝缘材料制成,这些材料吸收微波能力很差,所以在食物加热过程中容器几乎不发热。
微波炉的心脏是磁控管。
这个叫磁控管的电子管是个微波发生器,它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波,能穿透食物达5 cm深,这种每秒24.5亿次的振荡频率能高速振荡物体内的水分子和脂肪分子,使食物中
的水分子和脂肪分子也随之剧烈运动,相互摩擦碰撞,从而产生了大量的热能,于是食物“煮”熟了,这就是微波炉加热的原理。
用普通炉灶煮食物时,热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。
而用微波炉烹饪,热则是直接在食物内部的整体同时产生,所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上。
目前,其它各种炉灶的热效率无法与它相比。
而微波炉由于烹饪的时间很短,能很好地保持食物中的维生素和天然风味。
比如,用微波炉煮青豌豆,几乎可以使维生素C一点都不损失。
另外,微波还可以消毒杀菌、解冻、干燥……。
使用微波炉时,应注意不要空“烧”,因为空“烧”时,微波的能量无法被吸收,这样很容易损坏磁控管。
也要注意不要直接烧水,以免出现过沸现象伤人。
另外,人体组织是含有大量水分的,一定要在磁控管停止工作后,再打开炉门,提取食物。
通过以上材料我们可以看出:无论是电阻式,还是红外式或是感应式都是直接或是间接地利用了电流的热效应。
从能量角度来说,微波炉的微波与广播、电视的电波相似,它本身不会发热,只是一种能量。
人们日常生活中使用的微波炉就是将通用的电能转化为2 450
兆赫的超高频电磁波(即微波),并在炉腔内被食物吸收,使微波能又转化为食物的热能,从而达到对食物加热的目的。