专题17 电热器 电流的热效应 家庭电路与安全用电 第19周（基础卷）（解析版）

2023-2024学年度第一学期九年级物理周测试卷-A卷（答案）（内容：15.3电热器电流的热效应15.4家庭电路与安全用电满分80分）九______班姓名____________得分_____________一、选择题（每题2分，共30分）1.下列现象或装置,利用了电流热效应的是()①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片③长期不用的电视机隔段时间通电一次去潮湿

④白炽灯

⑤电脑机箱里装有小风扇

⑥电暧手宝。A.①②⑥B.①②⑤C.③④⑥D.②③⑥【答案】C【解析】①电视机后盖有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，故①不符合题意；②电流通过电机产生的热量是有害的，电动机外壳上装有散热片可以用来散热，故②不符合题意；③家电长时间停用，隔一段时间应通电一次利用电热防止家电受潮，再次使用时被损坏，故③符合题意；④白炽灯通电后发热发光，是利用电流的热效应工作的，故④符合题意；⑤过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量，故⑤不符合题意；⑥电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，故⑥符合题意。故答案为：C。2．对焦耳定律的理解，下列说法正确的是(

)A.电流做了多少功就有多少电能转化为内能

B.电流通过电阻产生的热量与电流成正比

C.用电器两端的电压越大，产生的热量越多

D.通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多【答案】D

【解析】焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。电流通过导体做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，故A错误；由焦耳定律可知，电流通过电阻产生的热量与电流的平方成正比，故B错误；用电器两端的电压越大，在相等时间内消耗的电能越多，故C错误；由焦耳定律可知，由于时间和电阻不确定，所以通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多，故D正确。故答案为：D．3．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（）A．电饭煲做米饭 B．电暖器取暖C．电熨斗熨衣服 D．电脑办公时微型风扇工作【答案】D【解析】ABC．电饭煲、电暖器、电熨斗都是利用电流的热效应制成的加热设备，工作时将电能转化为内能，都属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；D．电脑办公时微型风扇工作，可给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。故答案为：D。4．电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（）A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热【答案】B【解析】根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。故ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。5．．下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（）A．电饭煲 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机【答案】A【解析】四个电器额定功率一样，正常工作时间相同，由可知它们消耗的电能一样多；电饭煲工作时把电能全部转化为内能，全部用来产生热量；电风扇和洗衣机工作时把电能主要转化为机械能；电视机工作时主要把电能转化为光能与声能；综上可知，电饭煲工作时产生的热量最多，故A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。6．用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是（）A.2.5min B.5min C.20min D.30min【答案】A【解析】将电热丝对折起，电热丝长度变为原来的1/2，横截面积变为原来的2倍，因此电阻变为原来的1/4；电源电压U不变，烧开同样一壶水，水所吸收的热量Q不变，由Q=可知，烧水所用时间变为原来的，为10min×=2.5min故答案为：A。7．如图所示，有两根长短、粗细相同但不同的材料制成的电阻丝，R1>R2，将a、b接入电路中时，通过足够大的电流，火柴棒甲、乙的情况是（ ）A.甲先点燃B.乙先点燃C.同时被点燃D.无法判断【答案】A【解析】根据图示可知，两电阻串联，因此通过它们的电流相等；又∵R1>R2，I1=I2，t1=t2∴由Q=I2Rt可知，Q1>Q2，所以电阻R1的温度高，故甲先被点燃。故答案为：A。8．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Q=UIt可知，相同时间内，电流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【答案】D

【解析】由可知，电流做功产生热量的多少与电路中的电流、导体电阻及通电时间成正比，不能单纯以电阻、电流的大小判断电流做功产生热量的多少，只有在电流一定时，导体的电阻越大，相同时间内产生的热量才越多；在中，电流做功产生热量的多少与电路两端的电压的平方和通电时间成正比，与导体电阻成反比，不能单纯以电压的高低、电阻的大小判断电流做功产生热量的多少；在Q=UIt中，电流的大小取决于导体电阻的大小．因此A、B、C选项说法都不正确．故答案为：D。9．如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两烧瓶中盛有等质量的煤油，电热丝R1、R2的电压与电流关系如图乙，则（）A．R1的阻值较大B．通电一段时间后，R2瓶中温度计的示数变化较大C．通过R2的电流较大D．若用水代替煤油实验效果会更好【答案】B【解析】A．如乙图所示，当电压相同时，根据欧姆定律，通过电流大的电阻小，故R1的阻值较小，故A错误；B．根据焦耳定律可知，当两电阻串联时，电流相同，通电时间相同，电阻大的放出的热量多，故电阻R2释放的热量多，煤油吸收的热量多，故R2瓶中温度计的示数变化较大，故B正确；C．由于串联，故电流处处相等，故C错误；D．若用水代替煤油实验效果会更好是错误的，因为煤油的比热容比较小，升温比较明显，更容易通过温度计示数的变化判断电阻放出的热量的多少，故D错误。故答案为：B。 10．下列做法不符合安全用电要求的是（）A.更换灯泡前断开电源开关 B.用湿抹布擦电器C.家用电器的开关接在火线上 D.及时更换电路中绝缘皮老化、破损的导线【答案】B【解析】、更换灯泡时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故符合安全用电要求； 、生活中的水是导体，用湿抹布擦电器容易发生触电；故不符合安全用电要求； 、家用电器的开关要接在火线上，比如灯泡要与开关串联，并且开关与火线相连，这样当灯泡出现故障进行维修时，断开开关就可以断开灯泡与火线的连接了，故符合安全用电要求； 、电线的绝缘皮破损老化时应及时更换，否则容易发生触电事故，故符合安全用电要求。 故答案为：B。11．我们的日常生活中离不开电。下列关于生活中的用电安全做法不合理的是（）A．发现有人触电，应立即切断电源 B．放风筝时，应远离高压输电线C．及时更换绝缘层老化或破损的电线 D．空气开关跳闸后，应立即合上【答案】D【解析】A．人体是导体，所以有人触电应该立即断开电源，不能直接用手拉开；故A合理，不符合题意；B．安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；在高压线附近放风筝，有可能会发生触电事故，所以应远离高压电线，故B合理，不符合题意；C．绝缘层老化或破损的电线，容易使人体和带电体接触，就会造成触电事故，十分危险，所以应该及时更换破损或老化的电线，故C合理，不符合题意；．因为电路有短路或用电器总功率过大，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故D不合理，符合题意。故答案为：D。12．刚刚参加物理兴趣小组的小勇同学，在独立组装完一盏台灯后，将其接在电路中。闭合开关时，发现台灯不亮，同时其它正常工作的用电器也停止工作，经检查发现熔丝熔断了，其原因可能是（）A．台灯的灯丝断了B．台灯的开关短路C．台灯灯座的两个接线柱相碰了D．进户线的火线和零线原来就接在一起【答案】C【解析】台灯灯丝断了，台灯会不亮，但不会影响其它用电器，故A不合题意；台灯开关短路，开关不起作用，台灯始终是亮的，故B不合题意；台灯灯座的两个接线柱相碰了，闭合开关，台灯灯座短路，会使电路短路，电路中电流过大，熔断保险丝，故C符合题意；进户线的火线和零线原来就接在一起，则其他用电器开始就不会工作，故D不合题意。故答案为：C。二、填空题（每空1分，共24分）13.用图示装置探究“影响电热的因素”,A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象,该实验探究的是在___不变时电热与___的关系;若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝,那么,该装置还可探究在___不变时电热与___的关系。(填“电流”或“电阻”)【答案】电阻；电流；电流；电阻。【解析】由图知，电阻丝B、C并联后与A串联，根据并联电路的电流特点可知，通过A的电流与通过B.

C的电流之和相同，所以通过A的电流大于通过B的电流，已知容器内A、B的电阻相同，在通电时间相同时，该实验探究的是电流产生热量与电流大小的关系；若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝(等效电阻为5Ω)，其等效电阻是A电阻丝的一半，此时通过A的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同，所以探究的是：电流相同时，相同时间内电流产生热量与电阻大小的关系。故答案为：电阻；电流；电流；电阻14．如图所示，这是小明同学刚买的干鞋器，其电阻为2200Ω，正常工作时的电流为0.1A，把它放入鞋内，通电后可以起到干燥、杀菌、除臭的作用，这是利用电流热效应工作的，物理学家______最先精确确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，干鞋器正常工作10min产生的热量是______J。【答案】焦耳

【解析】英国物理学家焦耳首先精确确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，即：；

干鞋器正常工作10min产生的热量；

故答案为：焦耳；。15．有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能___________转化为___________，Q=___________），公式Q=UIt、、Q=Pt均成立；对于非纯电阻电路，电能除了转化为___________，还要转化为___________的能量。求Q时只能用Q=___________。【答案】

全部

内能

W

内能

其他形式

I2Rt【解析】纯电阻电路是将电能全部用来发热的电路，即对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，故有Q=W。对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其它形式的能量。此时电流做的功和电流转化为的内能不相等，求Q时只能用焦耳定律，即Q=I2Rt故答案为：全部

内能

W

内能

其他形式

I2Rt16．如图所示的电路中，R1的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V，则R2的阻值为Ω，通过R1的电流为A，通电1min电阻R1产生的热量是J。【答案】100.236【解析】由图可知闭合开关S，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测通过R2的电流，电压表测电源电压；R2的阻值为[2]通过R1的电流为[3]通电1min电阻R1产生的热量是故答案为：100.23617.据报道，某乡村进行电网改造，经测算，有一条线路应采用截面积为2.5mm2的铝芯线，电工在实际安装时却采用了l.5mm2的铝芯线，结果酿成一场火灾．分析火灾的原因其实很简单：就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比，_______较大，根据_______定律可知，导线上产生的热量也较多．导致导线的绝缘皮烧坏，最终引发了火灾．【答案】电阻焦耳【解析】【解析】电工把电线的截面积由2.5mm2的铝芯线，换为1.5mm2的铝芯线，材料和长度一定，截面积减小，电阻变大．根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，Q变大，导线上产生的热量也变大．导致导线的绝缘皮烧坏，最终引发了火灾．故答案为：电阻焦耳18.小明对“家庭电路”一节知识进行了归纳，请你补全空格处的内容①______；②______；③______。 【答案】电能表保险装置用电器总功率过大;【解析】家庭电路中，进户线先连接的是电能表；在总开关之后紧接着连接的是保险装置； 家庭电路中，电流过大的原因包括短路和用电器的总功率过大。 故答案为：电能表；保险装置；用电器总功率过大。 19.家里某用电器发生短路时，保险丝会立即熔断，可用下列方法进行检测．如下图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的保险丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2_________．（均选填“正常”、“短路”或“开路”）．【答案】短路正常【解析】因为家用电器工作电压为220V，所以若将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，当只闭合S、S1时，L能正常发光，说明另一灯泡L1没有分到电压，因为检验灯泡两端的电压应为220V，即此时一定是灯泡L1发生了短路；若只闭合S、S2，发现校验灯发出暗红色的光（发光不正常），说明校验灯电压应小于220V，即此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，说明L2正常．故答案为：短路正常20．如图所示，同一个插排上同时使用多个用电器，用电器的总功率过大，会造成家庭电路中的______过大，此时______填“空气开关”或“漏电保护器”会自动切断电路，起到保护作用。【答案】电流

空气开关【解析】解：将多个用电器插在同一个插排上同时使用，用电器的总功率过大，根据可知，会造成家庭电路中的总电流过大；总电流过大，空气开关会自动断开。 故答案为：电流；空气开关三、解析题（21、22每题2分，23题每空2分，25、26每题6分，共32分）21.如图所示是家庭电路的一部分，电位器是调节台灯螺口灯泡亮度的装置，、、是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。插座的一部分已正确接入家庭电路，请将其他部分也正确接入家庭电路。要求顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮 【答案】【解析】三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，据此可知上面为零线，中间为火线； 开关控制灯泡时，火线先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上； 顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，则变阻器接入电路的电阻是变小的；故应解bc接线柱如图所示： ;22.用笔画线代替导线，将图中灯泡、开关正确接入家庭电路中。【答案】【解析】火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如图所示：23.探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）：实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一导体，在___________相等时，___________越大，其产生的热量越多；（2）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中___________（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻___________（串/并）联；（3）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油的吸热能力”的实验，则他应选择乙图中___________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成___________相同的水，实验时水和煤油吸热的多少是通过___________（温度升高量/加热时间）来间接反映的，这种研究物理问题的方法叫___________。【答案】

通电时间

电流

B

串

A

质量

加热时间

转换法【解析】（1）由表格数据知，同一导体，通电时间相同，第2次实验电流较大，温度升高量较大，故得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多。（2）探究电流产生热量多少跟电阻的关系时，应控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。（3）“比较水和煤油比热容的大小”时，可使相同质量的水和煤油吸收相同的热量，比较温度的变化，