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第四节科学探究:电流的热效应拓展探究突破练知识要点基础练知识点1电流的热效应1.家庭电路中“超负荷”是指电路中电流过大,出现上述情况时,电路中的保险丝会自动熔断,是因为保险丝的熔点较低,其工作原理是利用了电流的热效应。2.(北京中考)下列用电器中,利用电流热效应工作的是(A)A.电暖气B.计算器C.电视机D.笔记本电脑3.(邵阳中考)将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是(C)A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多拓展探究突破练知识要点基础练知识点2电流产生的热量与哪些因素有关4.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是(B)拓展探究突破练知识要点基础练5.如图所示,A、B、C、D是四个装了等温、等量的水的相同容器,每个容器内放入同样材料、粗细相同的电阻丝绕成的线圈,各线圈的圈数如图所示,合上开关S,经过一段时间后水温最高的是(D)A.AB.BC.CD.D拓展探究突破练知识要点基础练知识点3焦耳定律6.(安徽中考)某导体的电阻为20Ω,当通过它的电流为2A时,则其1min产生的热量为4800J。7.某导体的电阻是2Ω,通过它的电流为1A,如果导体上产生的热量是120J,通电时间为60s,它消耗的电功率是2W。8.某导体的电阻是100Ω,当其两端的电压为100V时,1min产生的热量为(B)A.100JB.6000JC.600JD.3.6×105J拓展探究突破练综合能力提升练9.如图所示,三个同样的烧瓶装有相同质量的煤油,甲、乙两烧瓶是用来探究电热与电流大小的关系。若通过电阻R1的电流为3A,则1min内电阻R2产生的热量为600J。拓展探究突破练综合能力提升练10.如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样,则当电路中电流最小时,2min内电流通过电阻R0产生的热量是48J;为了保证电路安全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω。拓展探究突破练综合能力提升练11.(宜昌中考)两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1、R2产生的热量之比为(A)A.2∶1B.1∶2C.4∶1D.1∶412.粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水加热至沸腾。若将电热丝对折后放入同样一壶水中,通电到将水加热至沸腾,则所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定,不计一切热损失),下列判断正确的是(C)A.相等B.增加C.减少D.无法确定拓展探究突破练综合能力提升练13.严寒冬季,我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图所示,电源电压恒定,S2为三挡旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处),电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变,b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温挡为6W,则其中温挡和高温挡分别为(A)A.8W,12WB.8W,24WC.12W,18WD.12W,24W拓展探究突破练综合能力提升练14.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验。(1)在图甲中,通过两电热丝的电流相等;该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系;(2)图乙是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流的关系;(3)在该实验中,我们是通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的;(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律,其表达式为Q=I2Rt。拓展探究突破练综合能力提升练15.(安徽中考)一般家用电饭锅工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图,图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源电压(R1和R2的阻值不随温度变化)。(1)请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态;(2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的19,求𝑅1𝑅2的值。拓展探究突破练综合能力提升练解:(1)S闭合时,有P=𝑈2𝑅2S断开时,有P'=𝑈𝑅1+𝑅22R2由𝑃𝑃'=𝑅1+𝑅2𝑅221可知,PP'所以开关S闭合时,电饭锅处于加热状态。(2)由题意可知,P'=19P则𝑈𝑅1+𝑅22R2=19×𝑈2𝑅2可得𝑅1𝑅2=2拓展探究突破练拓展探究突破练16.(台州中考)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。拓展探究突破练拓展探究突破练(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料不是(选填“是”或“不是”)晶体;(2)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图中开关S1应处于闭合状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是80W;(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,结合图丙信息,说明理由:当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。