1、第十五章 电功和电热 第三节 电热器 电流的热效应1. 如图所示，下列四种家用电器中，利用电流热效应工作的是A. 空气净化器B. 液晶电视C. 电暖气D. 电冰箱2. 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. 该实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B. 该实验容器外电阻的作用是使两容器内的电阻通过的电流不相等C. 相同时间内，左容器产生的电热是右容器产生电热的两倍D. 实验中将容器外的电阻也放入右侧容器中，可以探究电热与电流的关系3. 当温度降到很低时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象假如白炽灯的灯丝、电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料
2、制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是A. 白炽灯仍能发光且更省电B. 电动机仍能转动且效率更高C. 电饭锅仍能煮饭且效率更高D. 电熨斗仍能熨烫衣服且更省电4. 规格都是“”的电风扇、日光灯、电热器，正常工作时，在相同的时间内产生的热量最多的是A. 电热器B. 日光灯C. 电风扇D. 都一样多5. 如图是探究电流热效应的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则A. 在甲图中，探究的是电流产生热量与电流大小的关系B. 在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C. 在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同D
3、. 在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多6. 甲、乙两电阻并联接入电路，通电一段时间后，接触甲电阻的火柴先燃烧，则A. B. C. D. 无法判断7. 如表列出了一些导体材料的信息。现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根，若将它们串联后接到电路中，不计温度对电阻的影响，则在相同时间内它们产生的热量之比：为几种长1m，横截面积的导体材料在时的电阻材料电阻铁锰铜合金镍铬合金A. 1：1B. 2：5C. 5：2D. 4：18. 将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是A. 三个用电器产
4、生的热量相同B. 三个用电器消耗的电能相同C. 电烙铁消耗的电能最多D. 电流通过电风扇做功最快9. 电阻丝剪掉十分之一后，接入原来电路，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为A. 10：9B. 1：10C. 10：1D. 9：1010. 如图所示是某同学为了研究“电流通过导体产生热量多少与哪些因素有关？”而设计的电路的一部分，关于该实验有下列说法：该电路是研究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系；两烧瓶中分别是等质量的水和煤油；实验是通过“温度计升高的示数”来间接反映导体产生热量的多少；将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是为了控制电流大小和通电时间相同。上述判断正确的是A. B. C
5、. D. 11. 阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是A. 12minB. 4minC. 8minD. 6min12. 小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸可看做导体接在电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧，这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比，较窄处A. 电流较大B. 电阻较大C. 电压较小D. 电功率较小13. 甲、乙两个导体，电流比是1：2，相同时间内电流产生的热量比是2：1，则甲、乙的电阻比是A. 4：1B. 1：4C. 8：1D. 1：814. 关于电功和电热，下面说法正确的是
6、A. 电流所做的电功一定等于电热B. 电流所做的电功一定大于电热C. 电流所做的电功一定小于电热D. 在纯电阻电路中，电功等于电热，因为此时只有电能到内能的转化15. 在学习了电动机的相关知识后，课外活动小组的同学们购买了几个小电动机，拆开了其中一个小电动机，认认真真地观察和研究它的内部构造，并测得该电动机的电阻为，当该小电动机两端电压为3V时，它正常工作，通过它的电流为下列判断正确的是A. 小电动机正常工作时，10s内消耗的电能9JB. 小电动机正常工作时，电功率为9WC. 小电动机正常工作时，10s内产热9JD. 小电动机正常工作时，只把电能转化为机械能16. 关于电流通过导体时产生的热量
7、，以下说法正确的是A. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C. 根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D. 根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多17. 电阻和串联在电路中，经过相同时间它们产生的热量之比为A. B. C. D. 18. 关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是A. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B. 根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C. 根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D. 根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多19. 把一台电动机接入
8、电压为220V的电路中，通过电动机的电流为5A，电动线圈的电阻为，1min通过线圈的电流产生的热量为A. 1452000JB. 3000JC. 66000JD. 50J20. 电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为A. 导线不绝缘保护层，能隔热B. 导线散热快，所以温度低C. 导线电阻小，产生的热量少D. 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流21. 将两根电阻丝、分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，：通电一段时间后，、产生的热量之比为 A. 3：2B. 2：3C. 4：9D. 9：422. 电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是A. 导线
9、的电阻小B. 导线中的电流大C. 电炉丝的电阻小D. 电炉丝中的电流大23. 我国科研人员研发了百米级第二代高温超导带材，使中国跻身该技术领域国际先进行列假如所有导体都成了常温下的超导体，那么当用电器通电时，下列说法正确的是A. 电动机仍然能转动B. 白炽灯仍然能发光C. 电饭锅仍然能煮饭D. 电熨斗仍然能熨烫衣服24. 如图所示，最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家是A. 欧姆B. 牛顿 C. 焦耳D. 伽利略25. 下列几种家用电器正常工作时，主要将电能转化为内能的是：A. 电风扇B. 抽烟烟机C. 电烤箱D. 台灯1.【答案】C【解析】解：AD、空气净化器、电冰箱主要是把电能转
10、化为机械能，不是利用电流的热效应，不合题意；B、液晶电视主要将电能转化为光能和声能等，不是利用电流的热效应，不合题意；C、电暖气工作时，主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应符合题意故选C要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能结合各用电器的工原理和能量转化可做出判断本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化是一道基础题2.【答案】B【解析】解：A、实验中，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、由图可知，右侧电阻丝与容器外电阻并联后再与左侧电阻丝串联，即左
11、侧电阻丝处于干路上，其电流大小等于右侧电阻丝与容器外电阻的电流之和，即使左侧电阻与右侧电阻的电流不相等，故B正确；C、由图可知，左侧电流等于右侧电阻丝与容器外电阻的电流之和，电阻大小相等，所以右侧电阻丝的电流是左侧的一半，即；由可知，故C错误；D、右侧电阻丝与容器外电阻并联后再与左侧电阻丝串联，左电流大小等于右侧电阻丝与容器外电阻的电流之和，如将容器外的电阻也放入右侧容器中，由于电流相等，因而不能探究电热与电流的关系，故D错误故选B由焦耳定律可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问
12、题的能力，综合性强3【答案】B【解析】【分析】假设导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，利用电流的热效应工作的家用电器将不能工作；此题考查力电流的热效应，电流流过用电器产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，属于基础知识。【解答】白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，白炽灯不能发光，电饭锅不能煮饭，电熨斗不能熨衣服；导体有电阻时，电动机工作，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高更好。故选B。4.【答案】A【解析】解：电热器工作时把电能转化为内能
13、；日光灯工作时把电能转化光能和内能；电风扇工作时把电能转化为机械能和内能；由铭牌可知，三种用电器的额定功率相等，它们正常工作时消耗的电能相等，故在电功率相同、通电时间相同时，电热器工作时产生的热量最多故选A三个用电器都正常工作，实际功率相同等于额定功率、通电时间相同，根据可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键5.【答案】D【解析】解：A、甲图中A、B串联，电流相同，但两导体的电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；B、乙图
14、中，导体电阻不变，但滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，故B错误；C、甲图中，因为B中导体电阻大于A中导体电阻，根据可知，电流和通电时间相同时，B中的镍铬合金丝产生的热量更多，温度计的示数更高，故C错误；D、乙图中，导体电阻不变，由可知，相同时间内，电流越大，产生热量越多，温度计示数升高越多，故D正确。故选：D。对于甲图，铜丝和镍铬合金丝串联在电路中，通过两导体的电流相同；而铜丝与镍铬合金丝的长度、横截面积相同时，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻；对于乙图，通过滑片的移动，可以使电路中的电流发生变化，但镍铬合金丝的电阻不变。该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定
15、律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。6.【答案】B【解析】解：甲、乙两电阻并联接入电路，接触甲电阻的火柴先燃烧，说明相同时间内甲电阻产生的热量多；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，甲的电阻较小，即故选B甲、乙两电阻并联接入电路，它们两端的电压相等，根据可知，相同时间内，电阻小的，产生的热量多，与之接触的火柴先燃烧本题考查了电热公式的灵活运用，要注意相同时间内，产生热量多的电阻，与之接触的火柴先燃烧7.【答案】B【解析】解：由表中数据可知，长1m，横截面积的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙在时的电阻：，则长度和横截面积都相同的锰铜合
16、金丝甲和镍铬合金丝乙的电阻之比：5，因为串联电路中各处的电流都相等，根据可知，不计温度对电阻的影响，在相同时间内它们产生的热量之比：5，故ACD错误，B正确。故选：B。根据表中数据可得出长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙的电阻之比，然后根据串联电路的电流特点和焦耳定律即可得出在相同时间内它们产生的热量之比。本题考查了学生对影响电阻大小的因素和焦耳定律公式的理解和掌握，熟练运用串联电路电流特点和焦耳定律公式即可正确解题，难度不大。8.【答案】B【解析】解：A、电风扇工作时，电能转化成内能和机械能；电视机工作时，电能转化成内能和光和声；电烙铁工作时，电能全部转化成内能，因此它们产生的
17、热量不相同，故A错误；BC、三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W，相同时间内电流通过三个电器做的功以及消耗的电能一样多，故B正确、C错误；D、三个用电器的额定功率相同，在家庭电路中工作，实际功率相同，所以电流做功快慢相同，故D错误。故选：B。这三个电器的规格都是“”，其中“220V”表示用电器的额定电压，即正常工作时的电压；“100W”表示用电器的额定功率，即正常工作时的功率。家庭电路的电压是220V，说明这三个用电器都在额定电压下工作，发挥的功率都是额定功率，从每个电器的工作性质及能量转化上选出正确的选项。用电器工作的过程就是电流做功的过程，也是电能转化成其他形式能的过程，电
18、流通过电器做了多少功，就有多少电能转化成其他形式的能；本题学生会认为三个电器产生的热量一样多，这是由于不了解每个用电器工作时的能量转化造成的。9.【答案】A【解析】【分析】本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系、影响电阻大小的因素的了解和掌握，为防止因颠倒而出错，记住规律：在并联电路中，除了电压相等外，各电阻的电流、电功、电功率、电热都与电阻成反比。电阻丝剪掉后，电阻变为原来的，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变，利用分析判断。【解答】电阻丝剪掉后，电阻变为原来的，即现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：10，因电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，且电源的电压不变，所以，由可知
19、，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：9故选A。10【答案】D【解析】解：由图可知，两段导体串联，串联电路中电流相等，因此该电路不能研究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系，故错误；两烧瓶中应该都是煤油，且质量相等，这样才符合控制变量法的要求，故错误；实验是通过“温度计升高的示数”来间接反映导体产生热量的多少，属于转换法的应用，故正确；将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是为了控制电流大小和通电时间相同，这样才符合控制变量法的要求，故正确。综上所述，只有正确。故选：D。根据串联电路特点分析答题；根据控制变量法，两烧瓶中应装等质量同种液体；实验中，通过“温度计升高的示数”来间接反映导体产生
20、热量的多少；两电阻串联，通过导体的电流与通电时间相同，电阻不同电阻产生的热量不同。本题考查了“电流通过导体产生热量多少与哪些因素有关”实验的具体设计与分析，要注意控制变量法和转换法的运用，难度不大。11【答案】A【解析】解：用一个电阻烧水时消耗的总电能为：，当电阻串联起来后，总电阻，要使烧开同一壶水，则做功一样，即，则：故选A两次烧水时所用的总电能相同，由串联后总电阻的变化可求出烧开水所用的时间本题考查电功的计算及串联电路的电阻特点12【答案】B【解析】解：A、较窄和较宽处相当于串联，而串联电路中各处的电流相等，所以通过整个锡箔纸的电流相等，故A错误；B、在其他条件相同时，导体越细，电阻越大，
21、所以，锡箔纸较细处电阻最大，故B正确；C、由可知，电流相等，锡箔纸较细处电阻大，两端的电压最大，故C错误；D、由可知，电流相等，锡箔纸较窄处电阻大，功率最较大，故D错误故选B影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度，在其他条件相同时，导体越细，电阻越大；串联电路中各处的电流相等，根据和进行分析本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用以及影响电阻大小的因素，会根据控制变量法的思想分析它们电阻之间的关系是关键13【答案】C【解析】【分析】知道甲、乙两电阻的电流之比和在相同时间内产生热量之比，根据求出通过两个电阻的电阻之比本题考查了焦耳定律的灵活应用，计算过程要注意各量之间的关
22、系，不要颠倒【解答】解：已知：2，：1，：1，根据可得，通过两个电阻的电阻之比：故选C14【答案】D【解析】解：电流做功的过程是电流转化为其它形式能的过程非纯电阻电路中，电能转化为内能以外还转化成内能以外其它形式能，如电动机将电能转化为机械能和内能，电功等于转化为其它形式能的总和纯电阻电路中电能只转化为内能，如电热水器只有电能转化为内能，所以电功等于电热故ABC错误，D正确故选D电流做功是将电能转化为其它形式能的过程，纯电阻电路中电能只转化为内能，非纯电阻电路中电能还转化为内能以外的能考查了纯电阻电路、非纯电阻电路的认识和理解以及两种电路中电功、电热大小的关系，掌握基础知识是关键15.【答案】
23、A【解析】【分析】本题考查了电功率和热量的计算，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能一小部分转化为热量，大部分转化为机械能。电动机正常工作时的电流和电动机的电阻和时间，根据求出10s内产生热量；根据求出10s内消耗的电能，电动机消耗的电能减去产生的热量即为电能转化为的机械能；根据可求出电动机正常工作时的电功率。【解答】A.电动机工常工作时，10s内消耗的电能：，故A正确；B.小电动机正常工作时，电功率为：，故B不正确；C.小电动机正常工作时，将消耗的电能转化为机械能和内能，10s内产热：，故C不正确；D.小电动机正常工作时，把电能转化为机械能和内能，故D不正确。故选A。16.【答案】D【解
24、析】【分析】焦耳定律的定义式是，导出式有和，如果不是纯电阻电路，只能用定义式来算； 如果是纯电阻电路，关键是看控制什么因素一定，决定用哪个公式来计算，如电流一定时用，电压一定时用。本题考查学生对焦耳定律公式及推导公式理解和掌握，判断电热的多少，一要判断是否纯电阻电路，决定导出式是否可用；如果非纯电阻，只能用，如果是纯电阻，和都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用，如果I不变，用。【解答】A .根据可知，由于没有说明电流一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越多，故A错误； B.根据可知，由于没有说明电压一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越少，故B错误； C.根
25、据可知，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积， 而根据焦耳定律可知，电流通过导体时产生的热量与电阻有关，故C错误； D .根据可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体时产生的热量与导体的电阻成正比，故D正确。故选D。17【答案】D【解析】【分析】串联电路中，电阻产生的电热之比等于电阻比。串联电路中，电热之比功率之比电压之比电阻之比。【解答】，两个电阻串联时，电流相等，通电时间相等，。故选D。18.【答案】D【解析】【分析】焦耳定律的定义式是，导出式有和，如果不是纯电阻电路，只能用定义式来算，如果是纯电阻电路，关键是看控制什么因素一定，决定用哪个公式来计算，如电流一定
26、时用，电压一定时用。判断电热的多少，一要判断是否纯电阻电路，决定导出式是否可用，如果非纯电阻，只能用，如果是纯电阻，和都适用；二要找出U不变还是I不变，如果U不变，用，如果I不变，用。【解答】A .没有说明控制电流一定，故缺少条件，结论不一定正确；B.没有说明控制电压一定，故缺少条件，结论不一定正确；C.此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，与电阻是否有关要看定义式，故结论不正确；D.电流、时间一定时，电热与电阻成正比，故结论正确。故选D。19.【答案】B【解析】解：1min通过线圈的电流产生的热量：故选B电流通过电动机做功消耗的电能转化为两部分，一部分是机械能，另一
27、部分是转化为内能产生热量了解电流通过电动机做功特点消耗的电能大多数转化为机械能，少部分转化为内能利用好焦耳定律是本题的关键20.【答案】C【解析】解：电熨斗在使用时，电熨斗和导线串联，通电时间t相同，因，所以，电流产生的热量：，从而出现通电一段时间后电熨斗变得很烫、而连接电熨斗的导线却不怎么热的现象；由以上分析可知，选项ABD错、C正确故选C电熨斗和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握，知道导线和电熨斗连接方式为串联是本题的关键21.【答案】B【解析】【分析】利用串联电路中电流相等，
28、并两电阻的加热时间也相同，将已知条件代入公式便可得出结论。此题考查了对焦耳定律公式的掌握，根据串联的知识得出电流和通电时间相等，是解决此题的关键。【解答】由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，即：1、：1，由得，。故选B。22.【答案】A【解析】解：根据焦耳定律可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误故选A电炉丝和连接的导线串联在电路中通过的电流相等，通电时间是相同的，而
29、电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的23.【答案】A【解析】【分析】解答本题的关键是超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。本题主要考查学生对：超导材料的特点、电流热效应，以及应用的了解和掌握，是一道基础题。【解答】A .电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，将电能转化为机械能，所以用超导体材料制成的电动机不但仍能工作，并且电能转化为机械能的效率更高；白炽灯、电饭锅、电熨斗都是利用电流热效应工作的，根据焦耳定律知，没有电阻就不能
30、产生电热，所以用超导体材料制成的电热器不能工作故B、C、D不正确。故选A。 24.【答案】C【解析】【分析】根据我们对于欧姆、牛顿、伽利略、焦耳这四位科学家对于物理所作贡献的了解来作答。平时多了解物理学史，了解科学家的贡献，有利于解此类题。【解答】A.欧姆总结了欧姆定律，用于研究电流和电阻的关系，故A不符合题意；B.牛顿发现了牛顿三定律，故B不符合题意；C.在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即发现了焦耳定律，故C符合题意；D.伽利略的贡献：比萨斜塔实验，理想斜面实验和用斜面缓冲重力，证明了自由落体下落的高度与时间平方成正比，故D不符合题意。故选C。25.【答案】C【解析】【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程。本题考查了用电器工作时能量的转化情况，知道各电器的工作原理与能量的转化方向即可解题。【解答】A.电风扇工作时主要把电能转化为机械能，故A错误；B.抽烟烟机工作时主要把电能转化为机械能，故B错误；C.电烤箱工作时主要把电能转化为内能，故C正确；D.台灯工作时主要把电能转化为光能，故D错误。故选C。
