課時作業(二十三)科學探究:電流的熱效應(30分鐘40分)一、選擇題(本大題共4小題,每小題3分,共12分)1.(2012北京中考)下列用電器中,利用電流熱效應工作的是()A.電視機B.電熱毯C.電風扇D.電腦2.(2012桂林中考)如圖所示是研究電流熱效應的部分實驗電路,甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內分別產生的熱量Q甲、Q乙的大小,下面關系中正確的是()A.U甲=U乙,Q甲=Q乙B.U甲Q乙C.U甲U乙,Q甲R2,則先被點燃的火柴是()A.電熱絲R1上的火柴B.電熱絲R2上的火柴C.兩電熱絲上的火柴同時被點燃D.無法確定4.兩個電阻R1和R2,且R1R乙)分別插入相同的甲、乙兩瓶中并接入電路如圖C所示,閉合開關,甲、乙兩玻璃管中液柱高度如圖D所示,由此得出關于電熱的結論是。五、計算題(9分)10.(2012大理中考)將光敏電阻R和定值電阻R0、電流表、電壓表連接成電路,接在9 V的電源上,如圖。光敏電阻阻值隨光強變化關系見表:(“光強”是表示光強弱程度的物理量,符號為E,單位坎德拉,即cd)光強/cd123456光敏電阻R/36181297.26(1)若電流表的示數增大,表示光強在(選填“增大”“減小”或“不變”),電壓表示數將(選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)由表中數據可知當光強E=2 cd時,電流表的示數為0.3 A,則定值電阻R0為多少?通電1 min,R0上產生的熱量為多少?(3)結合表中數據分析,當光強E=1.5 cd時,電流表示數是多少?答案解析1.【解析】選B。本題考查電流熱效應的應用。電流的熱效應是指電流通過導體時電能轉化成內能的現象,電熱毯是利用電流熱效應工作的。電視機、電腦主要是將電能轉化為光能和聲能,電風扇主要是將電能轉化為機械能。故本題選B。2.【解析】選C。本題考查通電導體產生的熱量與哪些因素有關。由題意知R甲R2,根據公式P=I2R可知:P1P2,所以電熱絲R1上的火柴先被點燃。4.【解析】選D。本題考查電熱的有關計算。根據電阻越串越大、大于任何一個分電阻和電阻越并越小、小于任何一個分電阻可知,當兩個電阻并聯時總電阻最小;根據Q=W=U2Rt可知,兩電阻并聯時,電路的總電阻最小,相同時間內產生的熱量最多。故選D。5.【解析】本題考查了電熱多少與通電時間的關系。將兩根電阻絲并聯后,電阻變為原來的,由公式Q=U2Rt可知,電壓不變,放出相同的熱量,加熱時間變為原來的,即10分鐘。答案:106.【解析】本題主要考查物體吸熱計算及電熱的利用問題。水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)2.5 kg(100-20) =8.4105J;電熱水壺將電能轉化為內能,釋放的熱量大部分被水吸收,但也存在熱量損失,所以水吸收的熱量要小于消耗的電能。答案:8.4105小于7.【解析】本題主要考查電熱器擋位及電熱的計算。電源電壓220 V保持不變,當開關接1時,兩電阻串聯,電路電阻很大,根據歐姆定律可知,電流很小,根據P=UI,可知電路功率較小,為保溫狀態;當開關接2時,電阻R被短路,且R0的阻值較小,則電路中電流較大,實際功率較大,為加熱狀態;當接2時,根據歐姆定律可以計算電路中電流的大小I=220 V44 =5 A,根據電熱公式可以計算電路中產生的熱量Q=I2Rt=(5 A)244100 s=1.1105J。答案:1 5 A 1.11058.【解析】本題考查了電熱的利用。在潮濕的夏季,電腦長時間不使用,內部各元件表面容易附有小水珠,開機后可能造成短路,燒壞電腦。因此在潮濕的夏季,要經常通電一會兒,利用電流的熱效應,產生熱量驅潮。答案:利用電流的熱效應,產生電熱來驅潮。9.【解析】本題考查了焦耳定律的實驗。(1)設想一是錯誤的,因為水的比熱容大,吸收相同的熱量后,溫度升高得少;放出相同的熱量后,溫度降低得少;(2)為了便于比較,兩錐形瓶中的紅墨水的質量應該是相等的。本實驗采用了轉換法,用玻璃管中液柱的高度變化來顯示物體溫度變化的大小。把它們分別接入相同的電路,發現在相同的時間內A管中的液柱比B管中的液柱上升迅速,說明A瓶中氣體的導熱能力比B瓶中液體的導熱能力要好一些。在塞橡皮塞時,瓶內氣體的體積變小,壓強變大,使瓶內的氣壓大于外部的氣壓,把紅色墨水壓入到玻璃管中。要使管內的液柱與瓶內液面相平,就要讓瓶中的氣壓減小,可以用帶有針頭的注射器通過橡皮塞插入瓶內把瓶內的氣體抽出一部分。圖C中的兩個電熱絲串聯,電流相等,且同時通斷電,加熱相等時間后,甲、乙兩玻璃管中液面如圖D所示,甲管中的液面比乙管中液面上升得高,表明電阻絲放出熱量的多少和電阻絲電阻值的大小有關,電阻越大放出的熱量越多。可以得出的結論是電流和通電時間一定時,電阻越大,產生的熱量越多。答案:(1)水的比熱容大,溫度難升難降(2)等質量溫度變化氣體傳熱本領比液體好瓶內氣壓大于外部氣壓抽氣電流和通電時間一定時,電阻越大,產生的熱量越多10.【解析】本題考查了光敏電阻的特點及電熱的計算。(1)定值電阻、電流表、光敏電阻串聯,電流表示數增大,則光敏電阻的阻值變小,由表格可知光強增大。電壓表測量光敏電阻兩端的電壓,故電壓表的示數減小。(2)由表格可知當E=2 cd時, R=18,電阻R0與光敏電阻R串聯,則R總=9 V0.3 A=30,R0=R總-R=12,Q=I2R0t=(0.3 A)21260 s=64.8 J(3)由表格可知光強與光敏電阻阻值成反比,當E=1.5 cd時,R=24,R總=R+R0=36,則I=UR總=9 V36 =0.25 A答案:(1)增大減小(2)1264.8 J(3)0.25 A