Page1四、電流的熱效應一、單選題1.

用如圖的裝置探究“影響電流熱效應的因素”，電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中，且R1＜R2，瓶中裝有質量相等的煤油。下列說法正確的是（）A.

該裝置用來探究電流熱效應與電流大小的關系B.

閉合開關后，裝R1電阻絲的燒瓶中溫度計示數上升較快C.

試驗中，通過溫度計示數的改變來比較電阻絲產生熱量的多少D.

視察試驗現象可知：在其它條件相同時，電阻越大產生的熱量越少2.

在如圖所示的家用電器中，相同時間內產生的熱量遠小于其消耗電能的是（）A.

電風扇

B.

電水壺

C.

電熨斗

D.

電暖氣3.

下列說法正確的是（）A.

電荷的移動肯定能形成電流

B.

電路中有電壓就肯定有電流

C.

把一根銅絲勻稱拉長后電阻變小

D.

長時間運用的手機發燙，是因為電流的熱效應4.

下列選項中，沒有利用電流的熱效應工作的家用電器是（）A.

電動機

B.

電熱毯

C.

電水壺

D.

電烤箱5.

電風扇，電烙鐵和電視機上都標有“220V60W”字樣，它們在額定電壓下工作相同的時間，則產生的內能最多的是（）A.

電風扇

B.

電烙鐵

C.

電視機

D.

一樣多6.

某同學為了估測一個銘牌缺失的家用電熱水壺正常工作時的電阻。將壺中裝入lkg25℃的自來水。按下開關后3min水被燒開。則該電熱水壺正常工作時的電阻約為[水的比熱容為4.2×l03J/（kg?℃）]（）A.

2Ω

B.

30Ω

C.

200Ω

D.

2000Ω7.

燈泡發光時，燈絲的溫度達到2000℃，而與燈絲相連的導線卻不那么熱，這是因為（）A.

燈絲被密封在燈泡里不散熱

B.

通過燈絲的電流比通過導線的電流大得多

C.

燈絲比導線細

D.

燈絲的電阻比導線的電阻大得多8.

下列家用電器主要利用電流的熱效應工作的是（）A.

電飯鍋

B.

電冰箱

C.

電視機

D.

電風扇9.

阻值為R的電阻接入電壓為U的電路中，每分鐘產生的熱量為Q，那么當兩個阻值均為R的電阻并聯后接入電壓仍為U的電路中，則每分鐘電路總共產生的熱量是（）A.

4Q

B.

2Q

C.

1/2Q

D.

1/4Q10.

電流熱效應在生產、生活中被廣泛應用，但有時它也會給我們帶來危害，下列狀況中不屬于防止電熱危害的是（）A.

電視機的后蓋有很多孔

B.

家電長時間停用，隔段時間應通電一次

C.

電動機外殼有很多散熱片

D.

電腦主板的CPU上有小風扇二、填空題1.

如圖所示是一款新型節能裝置：空氣能熱水器，它的制熱能效比（制熱量和壓縮機所耗電能之比）為3：1，某同學洗一次澡用水40kg，這些水溫度由17℃上升到42℃汲取的熱量為______J，若這些熱量分別由空氣能熱水器和效率為70%的電熱水器供應，則空氣能熱水器壓縮機所耗電能與電熱水器所耗電能相比，可節約電能______J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]

有一種電熱水壺常有兩個檔“燒水”和“保溫”，如圖是其內部簡化電路圖，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，當S接1時，電熱水壺處于______（選填“燒水”和“保溫”）擋，當S接2時，通電1min產生的熱量是______J。3.

一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內產生的熱量為______J.4.

某電風扇電阻為50Ω，當它接在220V的電路時，電流為0.2A，則正常工作100s產生的熱量______J，此時電風扇產生的熱量______消耗的電能（選填“大于”“小于”或“等于”）。5.

某電加熱器的額定功率是8×102W，正常工作210s，消耗的電能是______J；若不計熱損失，這些能量可使質量是______kg的水溫度從30℃上升到80℃．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]三、試驗探究題1.

如圖是探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”的試驗裝置。相同的透亮容器中密封著等量的空氣，且都有一段電阻絲。將透亮容器與U形管相連，U形管中的液面在接通電路前相平。將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。

（1）試驗中通過視察______的改變反映密閉空氣溫度的改變，乙圖中兩根電阻絲串聯的目的是限制它們的______相同。

（2）甲圖裝置用來探究電流通過電阻絲產生的熱量與______的關系，通電一段時間，______（選填“a”或“b”）容器中電流產生的熱量較多：

（3）通過視察乙圖中的試驗現象，可知______（選填“c”或“d”）容器中電阻絲的阻值大。四、簡答題1.

家庭電路常用導線的橫截面積的規格有“1.5mm2、2.5mm2、4mm2……”，在安裝熱水器等大功率用電器時會選擇2.5mm2甚至更粗的導線。熱水器加熱時，即使電流較大，導線也不怎么熱。請用所學的物理學問說明大功率用電器工作時：

（1）電路中電流較大的緣由；

（2）粗導線不怎么熱的緣由。五、計算題1.

小明想探究食用油的比熱容大小，他找來了如圖甲、乙所示的兩套完全相同的裝置，“熱得快”（電熱器）上面的銘牌如圖丙所示，他稱出了600g的純凈水和600g的食用油分別裝入了甲乙兩個燒杯。小明找來停表，同時通電加熱，記錄到加熱時間2min，水溫從20℃上升到39℃，已知c水=4.2×103J/（kg?℃），c食用油=1.9×103J/（kg?℃）。問：

（1）小明所用“熱得快”正常工作電流是多大？

（2）該“熱得快”正常工作的電阻是多大？

（3）若加熱時甲、乙裝置汲取的熱量相同，則食用油的溫度改變了多少攝氏度？第13章四、電流的熱效應【選擇題答案】1.

C

2.

A

3.

D

4.

A

5.

B

6.

B

7.

D

8.

A

9.

B

10.

B

【解析】1.

解：

A、由圖可知，兩電阻絲串聯，電流相同，通電時間也相同，但電阻不同，故該試驗探究的是電流產生的熱量與電阻的關系，故A錯誤；

B、由焦耳定律Q=I2Rt可知，電流和通電時間相同時，電阻越大，放出的熱量越多，由于R1＜R2，故R2放出的熱量多，溫度計示數升的高，故B錯誤；

C、通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度上升，通過視察溫度計的示數大小來推斷電流產生的熱量的多少，這個探討方法可以稱之為轉換法，故C正確；

D、本試驗中限制電流和通電時間，所以得出的結論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，放出的熱量越多，故D錯誤。

故選：C。

（1）依據裝置中的相同點、不同點，利用限制變量法分析；

（2）由焦耳定律Q=I2Rt分析放出熱量的多少；

（3）通過視察燒瓶中溫度計示數的改變來推斷電阻絲發熱的多少屬于轉換法；

（4）電阻產生的熱量與電流大小、通電時間和電阻的大小有關。

該題考查了限制變量法和轉換法在焦耳定律試驗中的應用，留意兩導體串聯時電流相等，導體產生熱量的多少是通過溫度計示數的改變來反映的。2.

解：電水壺、電熨斗、電暖氣三個用電器都是利用電流熱效應工作的，電流通過它們做功時電能全部轉化為內能，即Q=W。

而電流通過電風扇做功時，將電能大部分轉化為機械能使風扇轉動，只有一少部分轉化為內能，即Q＜W。

所以相同時間內產生的熱量遠小于其消耗電能的是電風扇。

故選：A。

做功總是伴隨著能量的轉化，電功也不例外。用電器消耗了電能，獲得了其它形式的能量，就是一個電流做功的過程。

本題抓好電流通過用電器時能量的轉化狀況是解答的關鍵。3.

解：

A、電荷的定向移動形成電流，該說法中缺少“定向”二字，故A錯誤。

B、電路中有電壓時，要形成電流還必需保證電路是通路，故B錯誤。

C、銅絲被勻稱拉長之后，材料和溫度不變，銅絲的橫截面積變小、長度變長，銅絲的電阻變大，故C錯誤。

D、手機電路中的元件有電阻，長時間運用后，由于電流的熱效應會使得手機發熱，故D正確。

故選：D。

（1）電荷的定向移動形成電流；

（2）得到持續電流的條件：一是有電源供應電壓，二是電路是閉合的；

（3）導體電阻與導體的長度、材料、橫截面積和溫度有關，在肯定溫度下，同一種材料的導體，導體越長、橫截面積越小，導體的電阻越大；

（4）電流經過導體時會產生熱量，這就是電流的熱效應。

本題考查了電流的形成、得到持續電流的條件、導體電阻的影響因素、電流的熱效應等學問，屬于電學基礎題目。4.

解：

A、電動機工作時，主要把電能轉化為機械能，不是利用電流熱效應工作的，故A符合題意；

B、電熱毯工作時，主要把電能轉化為內能，是利用電流熱效應工作的，故B不符合題意；

C、電水壺工作時，主要把電能轉化為內能，是利用電流熱效應工作的，故C不符合題意；

D、電烤箱工作時，主要把電能轉化為內能，是利用電流熱效應工作的，故D不符合題意。

故選：A。

電流流過用電器，用電器發熱把電能轉化為內能的現象是電流的熱效應，分析各用電器工作時能量的轉化狀況，然后答題。

本題考查了電流熱效應的應用，知道各用電器工作時能量的轉化狀況即可正確解題。5.

解：電風扇工作時消耗電能，大部分轉化為機械能，少部分轉化為內能；電視機工作時，電能轉化為光能、聲能等，只有少部分轉化為內能；電烙鐵工作時把電能全部轉化為內能；

它們都在額定電壓下工作，P=P額，實際功率P相同，依據W=Pt可知，工作時間相同時，三個用電器消耗的電能相同，只有電烙鐵把電能全部轉化為內能，所以電烙鐵產生的熱量最多。

故選：B。

依據電風扇、電烙鐵和電視機這三種用電器工作時的能量轉化狀況分析推斷。

留意生活中常用電器的能量轉化狀況：一消耗電能全轉化為內能的：電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、電飯鍋；二消耗電能轉化為內能和機械能的：電風扇、電吹風、電動機。6.

解：

水沸騰時的溫度約為100℃，將電熱水壺中lkg25℃的自來水燒開水汲取的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J，

電熱水壺正常工作時消耗電能近似等于水汲取的熱量，即W=Q吸=3.15×105J，

依據W=UIt=（U2/R）t可得，電熱水壺正常工作時的電阻：

R=（U2/W）t≈27.7Ω，

B選項中30Ω與之比較接近，所以B正確。

故選：B。

本題須要估算該電熱水壺正常工作時的電阻，可認為水沸騰時的溫度約為100℃，消耗的電能近似等于水汲取的熱量（即W=Q吸）；依據Q吸=cm△t計算水汲取的熱量，再由W=UIt=（U2/R）t計算電熱水壺正常工作時的電阻。

本題考查了熱量和電能的計算，嫻熟駕馭公式和估算的方法即可解題。7.

解：燈與導線串聯，通過的電流相等、通電時間相等，由于R燈絲＞R導線，依據Q=I2Rt可知，電流在燈絲上產生的熱量比導線上產生的熱量多，所以會產生燈絲的溫度達到2000℃、而與燈絲相連的導線卻不那么熱的現象。

故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比。燈絲與導線串聯在電路中，通電時間是相同的，而燈絲電阻比導線的電阻大，由焦耳定律可知電阻大的產生的熱量多，據此分析。

本題主要考查學生對焦耳定律及應用的了解和駕馭，利用好“燈絲和導線串聯時電流相等”是本題的關鍵。8.

解：

A、電飯鍋工作時，主要將電能轉化為內能，是利用電流的熱效應，故A符合題意；

B、電冰箱工作時，主要將電能轉化為機械能，不是利用電流的熱效應，故B不合題意；

C、電視機工作時，主要將電能轉化為光能和聲能，不是利用電流的熱效應，故C不合題意；

D、電風扇工作時，主要將電能轉化為機械能，不是利用電流的熱效應，故D不合題意。

故選：A。

當電流通過電阻時，電流做功而消耗電能，產生了熱量，這種現象叫做電流的熱效應，明確各用電器運用時的能量轉化可做出推斷。

主要考查電流的熱效應的應用，以及各用電器能量轉化的推斷。體現了物理來源于生活，又服務于社會的理念。9.

解：并聯電路的電壓U相等，由公式Q=（U2/R）t知兩并聯電阻的在相等時間t內產生的熱量Q相等，則電路每分鐘總共產生的熱量是2Q。

故選：B。

并聯電路的電壓U相等，由公式Q=（U2/R）t知并聯電阻的在相等時間t內產生的熱量相等，然后由并聯電路的特點求出電路產生的總熱量。

本題考查了并聯電路的特點及電功的公式，是一道基礎題。10.

解：A、電視機的機殼上有很多小孔是為把各電器元件產生的熱量剛好散失掉，故A不符合題意。

B、家電長時間停用，隔一段時間應通電一次防止家電受潮，再次運用時被損壞，故B符合題意。

C、電動機外殼有很多散熱片，可以用來散熱，故C不符合題意。

D、過多的熱量會影響計算機CPU的正常工作，CPU上有風扇，這都是為了散失熱量，故D不符合題意。

故選：B.

電熱有有利的一面，也有有害的一面，解答本題關鍵是看電熱為我們服務還是我們不須要電熱而是把它剛好散發掉。

本題主要考查對電熱的應用及預防措施的了解。用電器工作時假如溫度過高，會造成危害，要考慮如何散熱。【填空題答案】1.

4.2×106

4.6×106

2.

保溫

52800

3.

6480

4.

200

小于

5.

1.68×105

0.8

【解析】1.

解：（1）這些水溫度由17℃上升到42℃汲取的熱量：

Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃-17℃）=4.2×106J；

（2）因空氣能熱水器的制熱能效比為3：1，

所以，由空氣能熱水器供應這些熱量時，消耗的電能：

W1=1.4×106J，

已知電熱水器的效率為70%，

由η=70%可得用電熱水器加熱時消耗的電能：

W2=6×106J，

則空氣能熱水器壓縮機所耗電能與電熱水器所耗電能相比可節約的電能：

△W=W2-W1=6×106J-1.4×106J=4.6×106J。

故答案為：4.2×106；4.6×106。

（1）知道水的比熱容和初溫、末溫，利用Q吸=cm（t-t0）求出水汲取的熱量；

（2）利用空氣能熱水器的制熱能效比為3：1求出空氣能熱水器供應這些熱量時消耗的電能，利用η求出用電熱水器加熱時消耗的電能，兩者的差值即為空氣能熱水器壓縮機所耗電能與電熱水器所耗電能相比可節約的電能。

本題考查了吸熱公式、效率公式的綜合應用，明白制熱能效比的含義是關鍵。2.

解：（1）由電路圖可知，當開關S置于“1”檔時，兩電阻串聯，電路電阻最大，依據P=U2/R可知，電飯鍋電功率最小，處于保溫狀態；

（2）當開關S置于“2”檔時，R1被短路，只有R0接入電路，電路電阻最小，電飯鍋電功率最大，處于加熱狀態。

此時電路中電流：I=4A；

通電1min電路產生的熱量：Q=I2Rt=（4A）2×55Ω×60s=52800J。

故答案為：保溫；52800。

（1）電路電壓U肯定，由P=U2/R可知，電阻越大，電功率越小，分析電路圖確定電飯鍋的狀態；

（2）由I=U/R計算電路中電流，由Q=I2Rt計算通電1min電路產生的熱量。

本題考查歐姆定律和電功率公式應用以及電熱的計算，分析清晰電路結構是關鍵。3.

解：電阻阻值R=60Ω，電壓U=36V，通電時間t=5min=300s，

由Q=I2Rt=（U/R）2Rt=（U2/R）t可得，電流通過電阻絲產生的熱量為：

Q=6480J。

故答案為：6480。

電阻的阻值、電阻兩端的電壓以及通電時間已知，依據Q=I2Rt=（U/R）2Rt=（U2/R）t可得電流通過電阻絲產生的熱量。

本題考查電熱的計算，關鍵是公式的敏捷運用，是一道基礎題目。4.

解：電風扇正常工作100s產生的熱量為：Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×100s=200J；

電風扇在工作的過程中，電能主要轉化為機械能，少部分電能轉化為內能，所以電風扇產生的熱量小于消耗的電能。

故答案為：200；小于。

依據焦耳定律的計算公式Q=I2Rt計算電風扇產生的熱量；電風扇在工作的過程中，電能主要轉化為機械能，少部分電能轉化為內能。

本題考查了焦耳定律計算公式的應用、電能的轉化，屬于基礎學問。5.

解：（1）由題可知，電加熱器的額定功率P額=8×102W，正常工作的時間t=210s，

由P=W/t得消耗的電能為：W=P額t=8×102W×210s=1.68×105J；

（2）不計熱量的損失，水汲取的熱量Q吸=W=1.68×105J，

由Q吸=cm△t可得水的質量為：m=0.8kg。

故答案為：1.68×105；0.8。

（1）已知電加熱器的額定功率和工作時間，依據P=W/t可求消耗的電能；

（2）不計熱量的損失，水汲取的熱量Q吸=W；已知水的質量、比熱容以及水的初溫柔末溫，依據Q吸=cm△t可求水的質量。

本題考查了電功和熱量的綜合計算，難度不大，熟知功率公式以及吸熱公式是解題的關鍵。第13章四、電流的熱效應【探究題簡答題計算題答案】1.

U形管中液面高度差

電流

電流

a

d

1.

答：

（1）家庭電路電壓為220V肯定，由I=U/R知，電路中接入大功率用電器工作時，電路的總功率更大，所以電路中電流也較大；

（2）在其他條件相同時，粗導線的橫截面積大，電阻小，依據P=I2R，在電路中電流肯定時，粗導線的電阻小，導線的發熱功率小，所以大功率用電器工作時若運用粗導線不怎么熱。

1.

解：（1）由P=UI可得，小明所用“熱得快”正常工作電流：

I=2.5A；

（2）由P=UI=U2/R可得，該“熱得快”正常工作的電阻：

R=88Ω；

（3）因加熱時甲、乙裝置汲取的熱量相同，即Q食用油吸=Q水吸

所以，由Q吸=cm（t-t0）可得：

c水m水（t′-t0）=c食用油m食用油△t食用油，

代入數據可得：

4.2×103J/（kg?℃）×0.6kg×（39℃-20℃）=1.9×103J/（kg?℃）×0.6kg×△t食用油，

解得：△t食用油=42℃。

答：（1）小明所用“熱得快”正常工作電流是2.5A；

（2