1第十六章第十六章 第四节第四节 科学探究：电流的热效科学探究：电流的热效应应一、单选题1.下面的说法中不正确的是（ ） A. 标有“220V 40W”字样的电烙铁，正常工作 25h，耗电 1kWB. 标有“36V 60W”字样的灯泡，只有接在 36V 的电压下，灯泡才能正常发光C. 两盏 25W 的电灯正常工作 10h，耗电 0.5kWhD. 1000W 的电炉累计正常工作 50h，耗电 50 度2.电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接着的铜导线去不怎么热，原因是（ ） A. 铜导线有绝缘层 B. 铜导线比电炉丝传热快C. 铜导线的电阻比电炉丝小得多 D. 流过铜导线的电流比电炉丝的小的多3.一度电可以供一盏“220V 100W”的灯大约工作几小时（ ） A. 0.01h B. 0.45h C. 2.2h D. 10h4.如图所示的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝 R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B 两 U 形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过 A、B 两个 U 形管内的液面相比2较（ ）A. A 管中的液面较高 B. B 管中的液面较高C. A 管和 B 管的液面一样高 D. A 管中的液面先升高后又降低5.电热水器是生活中常见的加热水的电器，下表是某电热水器的部分参数张凯将该电热水器中盛满的初温为 20的水加热至 50用于洗澡，则这个过程中水吸收的热量为已知 c水=4.2107J/（kg），水=1.0103kg/m3（ ）容量功率加热时间恒温模式60L 3500W 10min全自动智能恒温A. 8.4106J B. 7.56106J C. 8.4103J D. 7.56103J6.如图所示电路，电源电压恒为 6V，定值电阻 R1为 10，滑动变阻器 R2的规格为“20 0.5A”，电压表量程为 03V，电流表量程为 00.6A下列说法正确的是（ ） A. 电压表测量的是电阻 R1两端的电压B. 当变阻器 R2的滑片 P 向左移动时，电压表的示数变小C. 为了保证电路中各元件安全工作，变阻器 R2接入电路的阻值范围是 210D. 当变阻器 R2接入电路中的阻值是 5 时，通电 1min 电阻 R1产生的热量是 9.6J37.将两根电阻丝 R1、R2串联接入电路中，R1：R2=2：3，通过一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ） A. 3：2 B. 2：3 C. 4：9 D. 9：48.如图所示，甲乙两个瓶中的电阻丝 R1、R2分别为 5、10，两瓶内装有初温相同的等量的煤油，将R1、R2串联并通电一段时间，读出甲乙两支温度计的读数这是探究（ ） A. 电热与电流的关系 B. 电热与电阻的关系 C. 电热与通电时间的关系 D. 电热与电压的关系9.如图研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列说法不正确的是（ ） A. 甲、乙都采用控制变量法B. 甲通电一段时间后，右侧容器内空气吸收热量较多C. 乙通电一段时间后，两个 U 形管中液面的高度差相等D. 乙是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系10.将甲、乙两电阻丝接入同一电路中，甲电阻丝比乙电阻丝放出的热量多，则（ ） A. 通过甲的电流比乙的电流大 B. 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大C. 甲电阻丝阻值比乙电阻丝大 D. 甲电阻丝消耗的电能比乙电阻丝多二、多选题411.如上图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析错误的是（ ）A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D. 乙实验通电一段时间后，右侧 U 形管中液面的高度差比左侧的大12.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验时为了研究电流产生的热量与电流的关系D. 乙实验通电一段时间后，右侧 U 形管中液面的高度差比左侧的小三、填空题13.一段导体两端的电压是 24V 时，通过的电流是 0.5A，则导体的电阻是_，这段导体消耗的电功率是_ W，通电 10s 产生的热量是_ J 14.把一个电阻为 44 的电炉接入电压为 220V 的电路中，通电 10min 产生的热量为_J连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况若接触不良，电流通过时产生的热量会更多容易引起火灾因为相比接触良好时连接处的电阻_（选填“更大”或“更小”） 四、计算题515.小强就爱买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表，小强装了 1L 的水，加热 6min 后把水烧开，水壶自动断电已知大气压为 1 个标准大气压，家庭电路电压为 220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为 20，c水=4.2103J/（kg），水=1.0103kg/m3 求：自动电热水壶型号WL100F电源220V 50Hz额定功率1100W容量1L这壶水吸收的热量；电热水壶的热效率；在用电高峰期，电路中的实际电压降为 198V 时，电热水壶的实际功率 五、解答题16.家用电器中，连接大功率用电器的导线都比较粗，如果连接大功率用电器的导线太细，很容易因发热而烧坏绝缘皮甚至引起火灾，这是为什么？ 六、实验探究题17.为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，小明设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变 （1）实验中通过_的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少 （2）甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与_的关系 6（3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里_两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系 （4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与_气球（填气球字母标号）相通的电阻丝产生的热量最多 七、综合题18.太阳能是一种理想的绿色能源小华家最近安装了一台太阳能热水器，如图 9 其室内进出水管的安装示意图，为进水阀，出水阀，为调温阀在水箱接口处有一根进出水管，一根溢流管，一根排气管给水箱上冷水或沐浴时用热水，均通过这根进出水管来完成请完成下列问题：（1）给水箱上水时 I、应处于何种状态？此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是什么？ （2）若水箱安装在七楼楼顶上，且距楼顶地面高 1 米，小华家住二楼，进水阀距二楼地面高 1 米，每层楼高 3 米，则在进水阀处水压至少为多大才能顺利上水 （3）设水箱容积为 100 升，在一般的光照条件下，一满箱 15的水到傍晚时，水温可达到 65，相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量 （C水=4.2103J/（kg），煤气的热值约 4107J/m3） （4）水箱中的水温在冬天有时不够高，一般都预装了电加热器若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”，家里当时的实际电压只有 200V，要把满箱水温度提高 10，需加热多少分钟？（g=10N/kg） 7答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】解：A、电烙铁的功率为 40W，则通电 25h 消耗的电能 W=Pt=40W25h=1kWh；但答案中写成了 1kW，故 A 错误；B、灯泡的额定电压为 36V，说明灯泡在 36V 的电压下能达到额定功率，此时灯泡才能正常发光，故 B 正确；C、由 P=可得，一盏灯消耗的电能 W=Pt=0.025kW10h=0.25kWh，则两盏灯消耗的电能为 2W=20.25kWh=0.5kWh，故 C 正确；D、由 P=可得，电炉消耗的电能 W=Pt=1kW50h=50kWh=50 度，故 D 正确；故选 C【分析】由机器铭牌信息可知电器的额定电压及额定功率，则由 P=公式变形 W=Pt 可求得用电器正常工作时的电功，并注意电功的单位2.【答案】C 【解析】【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间 t 相同，因为 Q=I2Rt，R电炉丝R导线 ， 所以电流产生的热量：Q电炉丝Q导线 ， 从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故 C 正确故选：C【分析】电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过它们的电流相等，它们的通电时间相同，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断3.【答案】D 【解析】【解答】解：已知 W=1 度=1kWh，P=100W=0.1kW，由 P=， 可得，灯正常工作时间 t=10h故选 D【分析】已知灯泡额定功率和消耗的电能，利用公式 t=得到正常工作时间84.【答案】B 【解析】【解答】解：因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由 Q=I2Rt 可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以 B 管中的液面较高，故 ACD 错误，B 正确。故选 B。【分析】由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据 Q=I2Rt 比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，U 形管内两液面的差值变大，据此进行解答。5.【答案】B 【解析】【解答】解：（1）水的体积 V=60L=60dm3=0.06m3 ， 由 =得水的质量：m=水V=1.0103kg/m30.06m3=60kg，（2）水吸收的热量：Q吸=cmt=cm（tt0）=4.2103J/（kg）60kg（5020）=7.56106J故选 B【分析】（1）知道水的体积和水的密度，利用 m=V 求水的质量；（2）求出了水的质量，知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式 Q吸=cmt 求这个过程中水吸收的热量6.【答案】C 【解析】【解答】解：A、由电路图可知，电压表是并联在 R2两端，测量的是电阻 R2两端的电压，故 A错误； B、当变阻器 R2的滑片 P