2021年中考物理复习专题训练—电流的热效应

北师大版物理中考专题训练——电流的热效应

一、单选题

1.一台“220V60W”的电扇，一个“220V60W”的白炽灯，一个“220V60W”的

电烙铁，将它们并联接在220 V的电压下，在相同的时间内，比较它们产生的热量，则()

A. 白炽灯最多

B. 电烙铁最多

C. 电扇最多

D. 都一样多

2.物理老师给同学们做短路演示实验时，他将蓄电池、自

制铜导线组成短路电路，如图所示是在实验中铜导线烧

断时的情境，烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与

其它同长度的铜导线相比，它的()

A. 电阻较大

B. 电压较小

C. 电流较大

D. 电功率较小

3.如图所示探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置，两个烧瓶中

盛着等量的煤油，温度计显示煤油的温度．两瓶煤油中都有一段电阻丝，电阻丝R1、R2，的电压与电流关系如图乙，则()

A. R1的阻值较大

B. 通过R2的电流较大

C. 通电一段时间后，R2瓶中温度计的示数变化较大

D. 若用水代替煤油实验效果会更好

4.下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是

A. 电风扇

B. 洗衣机

C. 电视机

D. 电热水壶

5.利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是

()

A. 本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”

B. 通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍

C. 若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙

D. 图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻D的电流，使通过电阻A、D的电流

不同

6.一个电热器接在电压为10 V的电源上，电功率为10 W，那么()

A. 这个电热器的电阻等于10Ω

B. 通过这个电热器的电流等于10 A

C. 每1min电热器消耗的电能是10 J

D. 每1min电热器产生的热是10 J

7.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，

两个透明绝热容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是()

A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系

B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热

量少

C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系

D. 电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的

8.将规格都是“220V200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入

家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的是()

A. 电风扇产生的热量最多

B. 电视机产生的热量最多

C. 电烙铁产生的热量最多

D. 三者产生的热量一样多

9.一台“6V3W“的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω.则小风扇正常工作1min

产生的热量为()

A. 0.025J

B. 1.5J

C. 3 J

D. 180 J

10.超导材料的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下的超导材料．你

认为它可作下列哪种用途()

A. 自炽灯泡的灯丝

B. 电炉中的电阻丝

C. 保险丝

D. 远距离输电线

11.在经过维修的电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化得更快。关于

连接处的这一小段导体的说法，正确的是()

A. 连接处的电阻较小

B. 连接处的电流较小

C. 连接处的电阻较大

D. 连接处的电流较大

12.如图甲是小灯泡L和电阻R的I?U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路

中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法正确的是()

A. 再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W

B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加0.4A

C. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J

D. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为5Ω

二、填空题

13.晋东南?南阳?荆门1000kV高压输电工程，是我国第一条特高压输电工程，领先世

界水平。其具有大容量、低损耗的特点，可实现输送功率5×106kW。正常输电时线路中的电流是____________A，若输电线路的总电阻为10Ω，输电线路上损耗的电功率是__________W。

14.如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在

通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据______(选填“气体”、“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2=______Ω.若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与______的关系。

15.如图是某款电热驱蚊器，他工作是利用了电流的______

效应，通过一段时间，房间里充满闻香味，这是由于______

现象引起的，驱蚊器与家中其他用电器是______(选填

“串”或“并”)联的。

16.(1)如图所示，阻值为10Ω的电阻R与额定电压为3.8V的电灯L串联后，接在4V电

源两端。闭合开关S，测得电灯L的电功率为0.4W.则电阻R两端的电压为V，电路中的电流为A，电灯L的额定功率为W.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)

(2)某电风扇电阻为50Ω，当它接在220V的电路时，电流为0.2A，则正常工作100s

产生的热量为J，此时电风扇产生的热量消耗的电能(选填“大于”“小于”或“等于”)。

17.有一个电动机额定电压是220V，其电阻是1Ω，正常工作时，通过的电流为3A，则

电动机每分钟产生的热量是______J，电动机转动时的机械功率是______W。

18.如图是我们夏天常用的电蚊香器，接通电源后发热体就

会给固体药片加热，我们就可以安稳地睡觉了，电蚁香

器是利用______原理工作的，通电段时间后，整个房间

里都能闻到蚊香片的气味，这是______现象。

三、实验探究题

19.如图所示：是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两

个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；

(2)通过观察乙图中的实验现象，可知______(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻

值大。

20.为探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。

(1)珠珠小组采用如下图甲乙的实验装置，请回答相关问题：

①电流产生的热量通过U型管中液面的________来反映，这种研究物理问题的方

法叫________法；

②在图甲中两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，这样做可以得出的结论是

________；

③在图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，其目的是为了研究当________

相同时，电流产生的热量与________的关系。

(2)秀秀小组用下图丙所示的装置来完成本实验。图中两个密封的烧瓶内盛满质量

和温度都相同的煤油，瓶中插温度计。两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，烧瓶A中的金属丝的电阻为5Ω，烧瓶B中的金属丝的电阻为10Ω.为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用了煤油而不选用水，主要是由于________。完成实验后，发现该装置可测量煤油的比热容。方法是：分别向两个相同的烧瓶中(内部电阻丝阻值相同)加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达

式C煤粙=________(没有热量损失，已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃化))。

甲乙丙

四、计算题

21.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值

为20Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.6A，求：

(1)电源的电压U；

(2)只闭合开关S1时，电路消耗的功率P；

(3)当S1、S2都闭合时，通电100秒，电流通过R2产生多少热量？

22.即热式电热水器是一种新型节能环保的热水器，如图所示。无论外界的水温、水压、

流量如何变化，热水器内的高精度温度传感器、流量传感器马上将水温、水量数据传递给微电脑中央处理系统，调节相应的加热功率从而保证温度恒定。小海家买了一个即热式恒温电热水器。他想知道热水器的实际效率，于是他测出了当天水温为20℃，关闭其他用电器，将热水器的温度设定为40℃，流量为3L/min，加热1min，小海观察到如图所示的脉冲式电能表闪了40imp，求：[c水=4.2×103J/(kg?℃)]

(1)1min内流出的水达到要求的温度需要吸收多少热量？

(2)这个热水器此时的实际功率多大？

(3)这个热水器的加热效率是多大？

答案和解析

1.【答案】B

【解答】

因它们都在额定电压下工作，

所以，P=P额，即实际功率P相同，

由W=Pt可知，工作时间相同时，三个用电器消耗的电能相同，

又因电扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能，少部分转化为内能；白炽灯工作时把电能转化为内能和光能；电烙铁工作时把电能全转化为内能；

所以，产生热量最多的是电烙铁。

故选：B。

2.【答案】A

【解答】

由图可知，电路中只有一条铜导线，所以铜导线中电流处处相等，根据焦耳定律公式Q= I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此电阻大的位置容易被烧断，故A正确。

故选A。

3.【答案】C

【解答】

A.由图可知，在电流相同时，R2两端的电压大，根据欧姆定律可知，R2的电阻要大于R1的电阻，故A错误；

B.由图可知，该电路为串联电路，各处的电流相同，故B错误；

C.通电一段时间后，电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，由于R2的电阻大，则R2瓶中温度计的示数变化较大，故C正确；

D.若用水代替煤油实验，相同质量的水和煤油，吸收相同热量时，水的比热容大，则水升高的温度低，温度计示数变化较小，实验效果不明显，故D错误。

故选C。

4.【答案】D

【解答】

A.电风扇工作时将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故A不符合题意；

B.洗衣机工作时将电能转化机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；

C.电视机工作时将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作，故C不符合题意；

D.电热水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故D符合题意。

故选D。

5.【答案】B

【解析】解：

A、实验时，电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量，被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高；通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；故实验中采用的方法是控制变量法和转换法，故A正确；

B、由图可知，乙的电阻是和丙的电阻的2倍，乙的电流是丙的电流的2倍，根据Q=I2Rt 可知，乙产生的热量是丙产生热量的8倍；故B错误；

C、要探究电流对电热的影响，应控制通电时间和电阻大小相同，电流不同，故应该选用乙和丙，故C正确；

D、因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当丙容器外连接的5Ω电阻后，通过丙容器内电阻的电流减小，因此图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流；由于这两个电阻丝是相同的，通过它们的电流也相同，故外接5Ω电阻的作用是使通过金属丝AD的电流不同，故D正确。

6.【答案】A

【解析】【试题解析】

试题分析：(1)已知电热器的功率与电压，由电功率公式R=U2

P

可以求出电热器的电阻；

(2)已知电压与电阻，由欧姆定律可以求出通过电热器的电流，或由电功率公式求出电流；

(3)电热器是纯电阻电路，消耗的电能全部转化为热量，由公式W=UIt可以求出消耗的电能及产生的热量．

A、电热器的电阻R=U2

P =(10V)2

10W

=10Ω，故A正确；

B、通过电热器的电流I=U

R =10V

10Ω

=1A，故B错误；

C、每1min电热器消耗的电能W=UIt=10V×1A×60s=600J，故C错误；

D、每1min电热器产生的热Q=W=600J，故D错误；

故选A．

7.【答案】D

【解析】解：A、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；

B、根据选项A分析，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以左侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误；

C、在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；

D、据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，故D正确。

8.【答案】C

【解析】【试题解析】

∵接在家庭电路中，U=220V，

∴三种用电器的实际功率：P=P额=200W；

又∵W=Pt

∴三种用电器消耗的电能相同；

∵电视机消耗的电能有一部分转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，

∴产生热量最多的是电烙铁。

9.【答案】B

【解析】解：

由P=UI得小风扇正常工作通过的电流：

I=P

额

U

额

=3W

6V

=0.5A，

则电动机线圈1min产生的热量：

Q=I2Rt=(0.5A)2×0.1Ω×60s=1.5J。

10.【答案】D

【解答】

A.超导体电阻为0，灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法产生热量，A不符合题意；

B.电炉中的电阻丝的电阻很大，它是利用电流的热效应工作的，超导体电阻为0，电阻为零无法将电能转化为内能，无法产生热量，B不符合题意；

C.保险丝是在电流过大时产生的热量多，从而自动熔断，电阻为零无法将电能转化为内能，无法产生热量，无法熔断，故C不符合题意；

D.根据焦耳定律Q=I2Rt，可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，D符合题意。

11.【答案】C

【解析】【试题解析】

解：

在家庭电路中，生的导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，所以连接处产热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾，故ABD错误，C正确。

12.【答案】A

【解析】解：只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L的实际功率为 1W，根据P=UI 可知，在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W的坐标，则有：U L=2V，I L=0.5A；

A、电源电压为 2V，R的电流为I R=0.2A，L的电流为I L=0.5A，电路中总电流为I= I R+I L=0.2A+0.5A=0.7A，则电路总功率：P=U总I=2V×0.7A=1.4W，故A正确；

B、再闭合S2后，此时R、L并联接入电路，电源电压U=U L=2V，电流表测干路中的电流，电压为 2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B 错误；

C、再闭合S2时，电阻R的电压为 2V，电流为0.2A，通电 1min 产生热量：Q=W=UIt= 2V×0.2A×60s=24J，故C错误；

D、则小灯泡L的电阻：R L=U L

I L =2V

0.5A

=4Ω，故D错误；

13.【答案】5000；2.5×108【解答】

(1)正常输电时线路中的电流：I=P

U =5×106×103W

1000×103V

=5000A，

(2)输电线路上损耗的电功率：P损=I2R=(5000A)2×10Ω=2.5×108W。

故答案为：5000；2.5×108。

14.【答案】气体;10;电阻

【解析】【试题解析】

解：该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映；

为了研究电流产生的热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，通过的电流不同，所以R1、R2的阻值应该是相同的，即R2=10Ω；

若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则该整体与R1串联在电路中，通过的电流和通电时间相同，但容器内的电阻大小不同，所以可以探究电热与电阻大小的关系。15.【答案】热扩散并

【解析】解：(1)电热驱蚊器是将电能转化成内能，利用了电流的热效应工作；

(2)通电一段时间后，整个房间里都能闻到蚊香片的气味，这是蚊香分子扩散到了空气中，是扩散现象。

(3)驱蚊器与家中其他用电器之间互不影响，因此驱蚊器与家中其他用电器是并联的。故答案为：热；扩散；并。

16.【答案】(1)2；0.2；1.444；

(2)200；小于

【解答】

由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I=U

R+R L =4V

10Ω+R L

，

则灯泡的电功率：

P L=I2R L=(4V

10Ω+R L

)2R L=0.4W，

整理可得：R L2?20Ω×R L+100Ω2=0，

解得：R L=10Ω，

所以，电阻R两端的电压：

U R=IR=4V

10Ω+R L R=4V

10Ω+10Ω

×10Ω=2V；

电路中的电流：

；

因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，灯泡的额定功率：

P L额=

U

L额

2

R L

=(3.8V)2

10Ω

=1.444W。

故答案为：2；0.2；1.444。

【解答】

电风扇正常工作100s产生的热量为：Q=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×100s=200J；

电风扇在工作的过程中，电能主要转化为机械能，少部分电能转化为内能，所以电风扇产生的热量小于消耗的电能。

故答案为：200；小于。

17.【答案】540 651

【解析】解：

(1)电动机工作1min产生的热量：

Q=I2Rt=(3A)2×1Ω×60s=540J；

(2)电动机1min消耗的电能：

W

电

=UIt=220V×3A×60s=39600J；

1min电动机转动时对外做功：

W

机=W

电

?Q=39600J?540J=39060J，

电动机转动时的机械功率：

P=W

机

t

=39060J

60s

=651W。

18.【答案】电流的热效应扩散

【解析】解：

(1)电热灭蚊器在工作过程中将电能转化为内能；是利用电流的热效应；

(2)过一会儿整个房间里都能闻到蚊香片的气味，这是蚊香分子扩散到了空气中，是扩散现象。

19.【答案】(1)电流；

(2)d

【解答】

(1)由图甲可知，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；

(2)乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大；根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。

故答案为：(1)电流；

(2)d。

20.【答案】(1)①高度变化；转换；②在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的

热量越多；③电阻；电流；(2)煤油的比热容小；t

水

?t0

t

煤油?t0

?c

水

【解答】

(1)①实验中，电热的多少不好比较，但电流产生热量越多，U形管中液面的高度差越大，所以电流产生热量的多少是通过U形管内液面的高度变化体现出来的；这种研究物理问题的方法叫转换法；

②在图甲中，两容器中的电阻丝串联，这样做的目的是为了控制电流大小和通电时间相同；可以得出的结论为：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；

③图乙中，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当在图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝后，通过两容器内电阻丝的电流不同，所以，这是为了探究电流产生热量跟电流关系。

(2)要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求液体升温较快；在吸收热量相同、液体质量相同时，根据Q吸=cm△t可知，要液体升温较快，应选用比热容较小的煤油；图丙装置中，两电阻丝阻值相同，它们串联电流相同，通电一段时间后，电流产生的热量相同，则煤油和水吸收的热量相同。

已知它们的质量相同，设为m；

根据前面分析结合吸热公式有：c煤油m(t煤油?t0)=c水m(t水?t0)，

解得：c煤油=

t

水

?t0

t

煤油

?t0

?c

水

。

故答案为：(1)①高度变化；转换；②在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热

量越多；③电阻；电流；(2)煤油的比热容小；t

水

?t0

t

煤油?t0

?c

水

。

21.【答案】解：(1)当只闭合开关S1时，电路是R1的简单电路，由I=U

R

可得，电源电压为：U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；

(2)只闭合开关S1时，电路消耗的总功率为：P=UI1=6V×0.6A=3.6W；

(3)当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，

通过R2的电流：I2=U R

2=6V

20Ω

=0.3A，

电流通过R2产热为：W=UI2t=6V×0.3A×100s=180J。

22.【答案】解：(1)1min内流出水的质量m=ρV=1kg/L×3L=3kg，

1min内流出的水达到要求的温度需要吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(40℃?20℃)=2.52×105J，

(2)加热1min，标有400imp/kW??的电能表指示灯闪烁了40次，则消耗的电能为：W=40imp

400imp/kW??

=0.1kW??=3.6×105J；

它的实际电功率为P=W

t =3.6×105J

60s

=6000W；

(3)这个热水器的加热效率η=Q吸

W ×100%=2.52×105J

3.6×105J

×100%=70%。