北师大版九年级物理全一册 13.4 电流的热效应同步练习（含答案）
一、单项选择题（共15小题；共60分）
1. 小余在探究某个科学问题时，把阻值均为 的两段电热丝 、 分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的不同液体（绝缘体），并连接成了如图所示的实验电路（两温度计完全相同）。接通电路进行实验（忽略热损失），则下列说法正确的是
A. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟导体电阻的关系
B. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟流过导体电流的关系
C. 某时刻 温度计示数比 温度计的大，则电热丝 产生的热量比 的多
D. 某时刻 温度计示数比 温度计的大，则左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小
2. 为了给载重车称重计费，杨光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重秤原理图，用它可以测载重车的重力。以下说法正确的是
A. 图中位置的称重表是由电压表改装成的
B. 在称重读数的过程中，静止的载重车受力不平衡
C. 无论载重车重力如何，弹簧下面的 板对地面的压强不变
D. 载重车的重力越大，相同时间内 上产生的电热越多
3. 小明同学发现正常发光的“”的 灯比正常发光的“”的白炽灯要亮，以下判断正确的是
A. 正常发光的“”的白炽灯消耗电能较慢
B. 正常发光的“”的白炽灯消耗电能较多
C. 正常发光的“”的 灯，电能转化为光能的效率更高
D. 正常发光的“”的 灯两端电压较大
4. 两个定值电阻 、 并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关 ，则 ， 产生的热量之比为
A. B. C. D.
5. 我国将停止销售 和 等种类的白炽灯，而改用节能的荧光灯、 灯等“能效比”更高的节能灯。改用节能灯的原因是
A. 相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间，白炽灯消耗的电能多
B. 相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间，白炽灯消耗的电能少
C. 相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能，节能灯发出的光更亮
D. 相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能，节能灯发出的光更暗
6. 下图为一种红外取暖器，工作时电热丝会发热发红，而连接导线却不热，这是因为
A. 通过电热丝的电流比通过连接导线的电流大
B. 通过电热丝的电流比通过连接导线的电流小
C. 电热丝两端的电压比连接导线两端的电压小
D. 电热丝的电阻比连接导线的电阻大
7. 电炉工作时，电炉丝产生的热量比导线多，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线不太热，根据焦耳定律分析可得，其主要原因是
A. 通过电炉丝的电流较大 B. 电炉丝的电阻较大
C. 电炉丝通电的时间较长 D. 导线的电阻较大
8. 节能灯工作时几乎不发热，而一盏 白炽灯工作时，热到烫手。一盏 节能灯的发光亮度与一盏 白炽灯的发光亮度相当，则 白炽灯的发光效率大约是
A. B. C. D.
9. 电炉中的电阻丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉的导线却不怎么热，原因是
A. 电阻丝容易导电，铜导线不容易导电
B. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
C. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量较少
D. 制成电阻丝的材料能发热，制成导线的材料不能发热
10. 将一台“”的电风扇、一台“”的空气净化器、一条“”的电热毯分别接到 伏的电源上。通电后，相同时间内产生热量最多的是
A. 电热毯 B. 空气净化器 C. 电风扇 D. 一样多
11. 汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以 的速度在平直公路上匀速行驶 消耗了汽油 （）。查阅资料可知：汽油机效率最 高约为 ；某型号电动机的额定电压为 ，额定电流为 ，正常工作 所做有用功是 。下列说法中正确的是
A. 汽油完全燃烧，放出的热量为
B. 该汽车以 的速度匀速行驶时，牵引力的功率为 ，此时汽车受到的阻力为
C. 这台电动机的效率为
D. 在工作中，电动机效率高，但汽油机比电动机更环保节能
12. 电动自行车轻便、实用、无污染，很受 人们喜爱。如表中列出了某种型号电动自行车的相关数据，若某人骑该自行车在 小时内匀速行驶 千米，且此人的质量为 千克，则这辆电动自行车匀速行驶时的工作电流为
A. 安 B. 安 C. 安 D. 安
13. 如图所示电路中，电源电压为 伏，电阻 为 欧。 接通时电流每分钟在 产生的热量是 焦，灯泡的额定功率是 瓦，若灯泡电阻不变，则灯泡的额定电压为
A. B. C. D.
14. 如图所示，阻值为 的电阻丝，用四种方法分别接在电压为 或 的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是
A. B.
C. D.
15. 用电阻丝加热某种物质，得到如图所示的熔化图象。电阻丝的发热的功率为 ，放出的热量有 被该物质吸收，该物质的质量为 ，则这种物质比热容的大小为（假设这种物质固态和液体的比热容相同 ）
A. 小于 B. 大于
C. 等于 D. 等于
二、填空题（共7小题；共24分）
16. 小李同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为 欧的电阻。将这个电热驱蚊器接在 伏的电源两端时， 分钟内产生的热量为 焦。
17. 如图，灯 标有“ ”，，闭合开关 时，灯 正常发光 灯丝的电阻不受温度影响 ，电流表示数为 ，通电 电路中产生的热量为 。
18. 某导体电阻为 ，通电 产生的热量是 ，当通过该导体的电流增大为原来的 倍时，在相等时间内产生的热量是 .
19. 某电热水壶加热电阻丝的阻值为 ，通电后流过电阻丝的电流为 ，电热水壶加热时的功率为 ；若加热时有 的热量被水吸收，则壶内 水的温度由 加热到 所需要的时间为 （已知 ）。
20. 某电热水器简化电路如图所示，保温功率为 ，加热功率为 ， 和 均为定值电热丝， 为自动开关，电热丝 的阻值为 ；如果该电热水器的热效率为 ，将 的水从 加热至沸腾，需要 。[已知 ， ]
21. 如图表示白炽电灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可以计算出白炽电灯的发光效率为 ，若节能灯的发光效率为 ，它只要有 的功率就可以达到 的白炽灯的亮度。
22. 将 的水从 加热到 要吸收 的热量；如果这个过程利用电功率为 的电加热器进行加热，电加热器的能量损失率为 ，则水需要加热 。。
三、综合应用题（共4小题；共52分）
23. 完成下列问题：
（1）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验”装置。
（2）焦耳定律的表达式是 。
24. 下表是一台电热水器的一些技术参数。[已知：；天然气的热值为 ]
（1）现将热水器的水箱装满水，通电后正常工作 ，热水器消耗的电能是 ；这些能量相当于 的天然气完全燃烧放出的能量；
（2）此次通电使水温从 上升到 ，水箱中的水所吸收的热量是 ；
（3）电热水器的热效率是 。
25. 请回答下列问题。
（1）白炽灯泡。
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达 左右，为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要抽真空，在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体氩等，主要是为了防止灯丝在高温下升华。白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和 灯所替代。
① 由于钨的 较高，所以用钨制作灯丝；
② 灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了 ；
③ 白炽灯泡逐渐退出市场，是由于 。
（2）图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个 电阻 与电阻为 的电热丝 串联， 的阻值随温度的变化如图乙所示。
① 当开关 指向 位置时，电吹风吹 风；
② 该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在 左右，当它的温度继续升高时， 的电阻将 ，电热丝的发热功率将 ；（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
26. 如图所示电路中，电源电压为 ，电阻 的阻值为 ，滑动变阻器 上标有“”字样，小灯泡 上标有“”字样，电流表所选量程为 。
（1）当开关 、 \（ {\rm S}{\rm }_1 \） 和 都闭合时， 的滑片置于最右端，电流表的示数为 ，小灯泡 在 内产生的热量是 。
（2）当 闭合， 和 都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的 （即示数不小于最大量程的 ），则 接入电路的最大阻值是 。
答案
第一部分
1. D
【解析】（）由图可知两个电阻串联，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流、通电时间相同，电阻阻值相同，故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系，故AB错误；
（）由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力，根据焦耳定律可知电流通过两电阻产生的热量相等，即两种液体吸收的热量相等，两种液体的质量、初温相等，某时刻 温度计示数比 温度计的大，根据 可知 的比热容小，所以左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小，故C错误，D正确。
故选：D。
2. D
【解析】A、由电路图可知，称重表串联在电路中，它是由电流表改装而成的，故A错误；
B、在称重读数的过程中，车是静止状态，所以是受到平衡力的作用，故B错误；
C、载重汽车重力越大，弹簧下面的 板对地面的压力越大，当受力面积一定时，车对地面的压强越大，故C错误；
D、由电路图可知，载重车的重力越大，电阻 接入电路的阻值越小，电路电流越大，由 可知，相同时间内 上产生的电热多，故D正确；
故选：D。
3. C
4. A
【解析】由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过 、 的电流之比为 ；根据 可知， 、 的电阻之比为 ；
通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式 可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为 。
故选：A。
5. C
【解析】使用“能效比”更高的节能灯，是因为节能灯效率高、更节能。
A. B. 相同功率的白炽灯和节能灯使用相同的时间，根据 知，消耗的电能相等，故AB错误；
C. D. 相同功率的白炽灯和节能灯消耗相同的电能，因为节能灯的效率高，所以节能灯发出的光更亮，故C正确，D错误。
6. D
7. B
【解析】电炉工作时，电炉的发热电阻和连接的导线串联在电路中，通过的电流和通电时间相同，发热电阻的阻值远大于导线的电阻，根据焦耳定律可知，发热电阻产生的热量远远多于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而连接它的导线却不怎么热。
故选：B。
8. D
9. C
【解析】电炉在使用时，电阻丝和导线串联，通过电阻丝的电流 ，且通电时间 相同；
由于导线的电阻远小于电阻丝的电阻，由 可知，导线消耗电能转化为内能很少，所以通电一段时间后电阻丝热得发红，而连接电炉的导线却不怎么热。
故选：C。
10. A
11. C
12. B
【解析】电动自行车所做的功：；
消耗的电能是：；
电动自行车匀速行驶时的工作电流为：。
13. A
【解析】因为
所以
，
因为 ，
所以电阻两端电压：，
灯泡两端电压：，
因为 ，
所以灯泡的电阻 ，
因为 ，
所以 。
故选：A。
14. D
【解析】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，
因为 ，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项。
15. A
【解析】电阻丝从时刻 加热到时刻 ，放出的热量为 ，
这一段时间内，该物质吸热的总热量可以分为两部分，一是物质温度升高吸收的热量，二是完成熔化吸收的热量，
则有：
所以
，
，
所以该物质的比热容为：
第二部分
16.
17. 0.7
168
【解析】【分析】由图知 与 并联，电流表测干路电流，由灯泡正常发光可知电源电压，由 可得灯泡电流，由并联电路特点和欧姆定律可得 的电流，从而得到干路电流；由 可得通电一分钟电路产生热量。
【解析】解：
由图知 与 并联，电流表测干路电流，灯 正常发光，
所以 ，
由 可得通过灯泡的电流：，
由欧姆定律可得通过 的电流：，
由并联电路的电流特点可得电流表示数：；
通电 电路中产生的热量：。
故答案为：0.7；168。
【点评】本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的应用，关键知道灯泡正常发光时的电压等于其额定电压。
18.
【解析】根据 ，电流增大为原来的 倍，则相等时间内产生的热量变为原来的 倍，故 。
19. ；
20. ；
【解析】[ ]当 断开时， 和 串联，电路电阻较大，由 可知，电路消耗的功率较小，处于保温状态；当 闭合时， 短路，此时只有 接入电路，电路电阻较小，电路消耗的功率较大，处于加热状态。
加热状态时，则 的阻值，由 可得 ，
保温状态时，电路的总电阻，由 可得 ，
根据串联电路电阻特点， 的阻值 。
[ ] 水的质量 ，
将 的水从 加热至沸腾，水吸收的热量 ，
电热水器的热效率为 ，则电热水器产生的电热，由 得 ，
加热状态，产生这些电热需要的时间，由 得 。
21. ；
【解析】白炽灯的总功是消耗的 的电能，有用功是 的光能，发光效率 ，节能灯的发光亮度要和白炽灯相同，就需要让两者的有用功相同，，，，，。
22. ；
【解析】（）水吸收的热量：
；
（）因为电热水壶正常工作，
所以 ，
由题知，
需要消耗电能：
，
由 得需要加热：
。
故答案为：；。
第三部分
23. （1） 电阻大小
【解析】如图所示，图中两个电阻串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，而两个电阻的阻值大小不同，所以可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。
（2）
【解析】英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 。
24. （1） ；
【解析】通电后正常工作 ，热水器消耗的电能为 。
释放这些能量需完全燃烧天然气为 。
（2）
【解析】使水温从 上升到 ，水箱中的水所吸收的热量是 。
（3）
【解析】电热水器的热效率为 。
25. （1） ① 熔点
② 防止灯丝在高温下升华
③ 电能转化为光能的效率较低
（2） ① 热
② 增大；减小
26. （1）
【解析】。
（2）
【解析】
