初三物理电与热试题答案及解析

初三物理电与热试题答案及解析

1. 下列利用电热工作的用电器是（ ）

【答案】AC

【解析】A、电饭锅是利用电流的热效应加热的，A符合题意；B、电风扇是利用电动机带动工作的，利用了电流的磁效应，B不符合题意；C、电暖气是利用电流的热效应加热的，C符合题意；D、电脑在工作过程中，消耗的电能主要转化光能和声能，不是利用电流的热效应来工作的，D不符合题意；答案选AC．

【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应

2. 为了探究“电流通过导题产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）

A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的

B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关

C．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关

D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多

【答案】D

【解析】A选项，两个烧瓶中装的煤油质量相同，当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少，A正确。B选项，甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，可以探究热量与电阻大小的关系， B正确。C选项，甲乙两图中，通过电阻R1的电流不同，比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关，C正确。D选项，在通电时间相同的条件下，甲装置中通过两个电阻丝的电流相同，电阻越大，产生的热量越多，R2产生的热量较多。乙图中，在通电时间和电压相同的情况下，电阻越小，产生的热量越多，R1产生的热量较多。比较R2在甲乙两幅图中产生的热量，在通电时间相等的情况下，乙图中的电流较大，乙图中的R2在相同时间内产生的热量较多，c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多,D选项错误。正确的选择是D。

【考点】焦耳定律

3. （2分）利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1=R3=5Ω，R2=10Ω，三个电子温度计分别与之相连（图中未画出），并能测量它们的温度．闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少．下列有关分析与推断错误的是

A．分析任意一个电阻的温度变化，可知电热与通电时间有关

B．分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关

C．分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关

D．分析比较R2和R3的温度及变化，可知电热与电流和电阻有关

【答案】D

【解析】A选项，对同一电阻而言，通过的电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多，温度越高，故A正确。B选项，探究电热与电阻关系时，需保持电流和通电时间相同，根据题意和电路图可知，R1≠R2，并且R1、R2串联，即通过的电流和通电时间相等，因此分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关，故B正确。C选项，探究电热与电阻关系时，需保持电阻和通电时间相同，根据题意和电路图可知，R1=R3，并且R1、R2串联后与R3并联，由于两支路的总电阻不同，因此通过它们的电流不同，故分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关，故C正确。D选项，根据控制变量法可知，探究电热与电流、电阻以及通电时间是否有关时，变化的量只能有一个，其它因素均不变，因此不可以探究电热与电流和电阻的关系，故D错误。正确的选项是D。

【考点】焦耳定律

4. 电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热。由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是

A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多

B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多

C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多

D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多

【答案】D

【解析】根据焦耳定律，在通电时间和电流的大小相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流的大小相同，电炉丝热得发红，说明电流通过它产生的热量较多，这是因为电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，所以选择D。

【考点】焦耳定律

5. 用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两“U”形管内液面是相平的）．

（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．

（2）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化．通过对比观察，你认为 （选填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多．由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，

越大，电流产生的热量越多． （3）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会 （选填“变大”或“变小”或“不变”）．

（4）根据你得出的结论，简要解释：电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，这是为什么？

【答案】（1）如下图所示；（2）高度差；乙；电阻；（3）变大；（4）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．

【解析】（1）由Q=I2Rt知，要探究电流产生的热量与电阻的大小关系，应使电流和通电时间相同，将两电阻串联在电路中，如下图所示；

（2）实验中通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化．观图知，B液柱的液面较高，可知乙容器中的电阻产生的热量多．由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多．

（3）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会变大．

（4）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，由Q=I2Rt知，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝电阻远大于导线电阻，相同时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．

【考点】探究性实验方案设计与评估，控制变量法应用。

6. 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的．其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω，接在家庭照明电路中正常工作100s产生的热量是 J.

【答案】热 550

【解析】电热驱蚊器是利用电流的热效应工作的。通过发热元件的电流，在100s内产生的热量。

【考点】 电热

7. 实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示。另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。

【答案】(1)首先电流表调零，观察各温度计，待三瓶液体的初温相同，记为t0； (2)如图连接电路，断开开关S，滑动电阻器在最大阻值处；

(3)闭合开关S，调节滑片P，使电流表示数为I1，同时按下停表，经过时间T之后，读取此时温度计示数为t1，将I1和t1记入表格；

（4）断开开关S，拆掉烧瓶甲，然后把烧瓶乙再串联在电路中，滑动电阻器调在最大阻值处；

（5）再闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为I2，同时按下停表，经过时间T之后，读取此时温度计示数为t2，将I2和t2记入表格；

（6）仿照步骤（4）和（5），拆掉烧瓶乙，把烧瓶丙串联在电路中，读取电流表示数I3和t3，记入表格中；

（7）由△t1=t1－t0，△t2=t2－t0，△t3=t3－t0算出升高温度△t记入表格。

T/s

I/A

△t/℃

【解析】由于该题是让我们设计实验证明：保持电阻不变时，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；这是一个定性的关系而非定量，故我们只要做三次实验就可以了，由于题中给出了三个烧瓶，可见分别将这三个烧瓶接入电路中，用滑动变阻器改变电流，用电流表测其电流的大小，用温度计测在相同时间内煤油升高的温度即可，因为煤油升高的温度就代表了电阻产生的热量，而相同的时间可以通过秒表来控制。

【考点】电流产生的热量与哪些因素有关。

8. 下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）

A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖器

【答案】D

【解析】 电流有三大效应：热效应，磁效应，化学效应。（1）电流通过电阻要发热，这叫做电流的热效应。白炽灯、电炉、电烙铁、电焊等都是主要应用电流的热效应工作的；（2）电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应。如电解、电镀、蓄电池充电等；（3）奥斯特通过实验发现任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。如电铃、电动机、电磁扬声器等都是电流的磁效应的应用。笔记本电脑、电冰箱、电风扇主要利用了电流的磁效应，电暖器主要用来发热，利用了电流的热效应。故选D

【考点】电流的热效应，磁效应，化学效应

9. （6分）现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。

（1）电动机的工作原理是什么？（1分）

（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（2分+2分）

（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。（1分）

【答案】（1）通电导线在磁场中受力运动的原理制成的。（2）1.98×107J、9×105J（3）电能转化为内能，温度升高，漆包线烧坏闻到焦糊味道

【解析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。

（2）电动机正常工作1h消耗的电能是:W=Pt=5.5kWh×1h=5.5kWh=1.98×107J.电动机产生的热量：Q=I2Rt=9×105J.