2026年同步练习册上海科学技术出版社九年级物理全一册沪科版第101页答案
1. 一台电熨斗,正常工作时,通过它的电阻丝的电流是2 A,电阻丝的电阻是110 Ω,则通电1 min可以产生
$2.64×10^4$
J的热量,消耗
$2.64×10^4$
J的电能。

答案

1. $2.64×10^4$ $2.64×10^4$

解析

【分析】
要解决这道题,首先明确电熨斗是纯电阻用电器,消耗的电能全部转化为内能(热量)。已知电流$I$、电阻$R$和通电时间$t$,需先统一时间单位为秒,再利用焦耳定律计算产生的热量,纯电阻电路中消耗的电能等于产生的热量,即可得出结果。
【解析】
首先换算时间:$ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $。
电熨斗为纯电阻用电器,产生的热量由焦耳定律计算:
$ Q = I^2Rt = (2\ \mathrm{A})^2 × 110\ \Omega × 60\ \mathrm{s} = 4 × 110 × 60 = 26400\ \mathrm{J} = 2.64 × 10^4\ \mathrm{J} $。
纯电阻电路中,消耗的电能全部转化为内能,因此消耗的电能 $ W = Q = 2.64 × 10^4\ \mathrm{J} $。
【答案】
$ 2.64×10^4 $;$ 2.64×10^4 $
【知识点】
焦耳定律;电功与热量的关系
【点评】
本题考查纯电阻电路中热量和电能的基础计算,关键是掌握焦耳定律公式及纯电阻电路的特点,单位换算需准确,属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.8
2. 下列家用电器中,主要是利用电流热效应工作的是(
D
)。

A.空气净化器
B.电冰箱
C.音响设备
D.电饭锅

答案

2. D

解析

【分析】要解决这道题,首先需明确电流热效应的概念:电流通过导体时,电能转化为内能(热能)的现象,利用电流热效应工作的用电器核心是将电能主要转化为内能。接下来逐一分析各选项家用电器的能量转化,判断是否符合电流热效应的应用,即可得出答案。
【解析】电流的热效应是指电流通过导体时电能转化为内能的过程,利用该效应工作的用电器以获得内能为主要目的。对各选项分析如下:
A. 空气净化器:工作时主要将电能转化为机械能,用于净化空气,不利用电流热效应;
B. 电冰箱:主要依靠压缩机做功,将电能转化为机械能实现制冷,不利用电流热效应;
C. 音响设备:工作时主要将电能转化为声能,产生声音,不利用电流热效应;
D. 电饭锅:工作时将电能转化为内能,用来加热食物,是利用电流热效应工作的。
因此答案选D。
【答案】D
【知识点】电流的热效应、用电器的能量转化
【点评】本题考查电流热效应的实际应用,属于初中物理电学的基础知识点,要求学生掌握常见家用电器的能量转化形式,区分不同用电器的工作原理,题目难度较低,是对基础概念的直接应用。
【难度系数】0.8
3. 已知两电阻丝的电阻关系是$R_1 < R_2$,现将它们串联在电路中,则两电阻丝电压之间的关系是$U_1$
<
$U_2$;相同时间产生的热量关系$Q_1$
<
$Q_2$。

答案

3. < <

解析

【分析】首先明确两电阻串联时,电路中的电流处处相等。要比较电压,需利用欧姆定律$U=IR$,当电流$I$相同时,电压与电阻成正比;要比较相同时间产生的热量,需利用焦耳定律$Q=I^2Rt$,当电流$I$和时间$t$相同时,热量与电阻成正比。已知$R_1<R_2$,结合上述规律即可得出结论。
【解析】因为两电阻丝串联,所以通过它们的电流$I$相等。根据欧姆定律$U=IR$,当$I$一定时,电压与电阻成正比,已知$R_1<R_2$,因此$U_1=IR_1<IR_2=U_2$;根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,串联电路中$I$相同、时间$t$相同,热量与电阻成正比,已知$R_1<R_2$,因此$Q_1=I^2R_1t<I^2R_2t=Q_2$。
【答案】<;<
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题是串联电路规律的基础应用题,核心是利用串联电路电流相等的特性,结合欧姆定律和焦耳定律分析电压与热量的关系,考查学生对基础公式和电路规律的掌握情况。
【难度系数】0.8
4. 通过某根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了$2.4×10^{4}$ J的热量,它的电阻是(
C
)。

A.66 Ω
B.6 600 Ω
C.100 Ω
D.220 Ω

答案

4. C

解析

【分析】
本题是利用焦耳定律计算电阻的基础题,已知电流、通电时间和产生的热量,需先统一单位,再根据焦耳定律公式变形求出电阻,最后匹配选项得出答案。
【解析】
已知:电流$I=2A$,通电时间$t=1min=60s$,产生的热量$Q=2.4×10^4J$。
根据焦耳定律公式$Q=I^2Rt$,变形可得电阻的计算公式:$R=\frac{Q}{I^2t}$。
代入数值计算:
$R=\frac{2.4×10^4J}{(2A)^2×60s}=\frac{24000J}{4A^2×60s}=\frac{24000}{240}Ω=100Ω$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
焦耳定律、电阻的计算
【点评】
本题考查焦耳定律的基本应用,核心是公式变形和单位换算,属于初中物理电学的基础题型,只要掌握公式即可快速解答。
【难度系数】
0.8
5. 用甲、乙两根电热丝($R_甲>R_乙$)烧水,若电源电压不变,在其他条件相同的情况下,下面情形中可使水温升高得最快的是(
D
)。

A.只使用甲
B.只使用乙
C.两根串联
D.两根并联

答案

5. D

解析

【分析】要使水温升高得最快,需相同时间内电热丝产生的热量最多。纯电阻电路中,电源电压不变时,根据公式Q=W=U²t/R,相同时间t内,电阻R越小,产生的热量Q越多。因此只需比较各选项电路的总电阻大小,总电阻最小的选项产生热量最多,水温升高最快。
【解析】纯电阻电路中,电功全部转化为热量,公式为Q=U²t/R(U为电源电压,t为时间)。当U和t一定时,Q与R成反比,R越小,Q越大。
选项A:只使用甲,总电阻为R甲;
选项B:只使用乙,总电阻为R乙;
选项C:串联时总电阻R串=R甲+R乙,显然R串>R甲>R乙;
选项D:并联时总电阻R并=(R甲R乙)/(R甲+R乙),并联总电阻小于任一分电阻,故R并<R乙。
综上,并联时总电阻最小,相同时间内产生热量最多,水温升高最快,因此选D。
【答案】D
【知识点】焦耳定律、串并联电路电阻特点
【点评】本题考查电热公式的应用及串并联电阻的规律,属于基础题,需明确纯电阻电路中热量与电阻的关系,结合串并联电阻的特点分析即可。
【难度系数】0.6
6. 在“探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关”的实验中,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在质量和初温都相同的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计,如图17-18所示。
(1)由于电流通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过
温度计示数上升(改变)
显示电流产生的热量变化。
(2)上述实验中采用这种电路连接方式的目的是:
保证通过两个电阻的电流相等(串联电流相等)
。
(3)为了在较短时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不选用水的主要理由是:煤油具有
较小的比热容
。

答案

6. (1)温度计示数上升(改变) (2)保证通过两个电阻的电流相等(串联电流相等) (3)较小的比热容

解析

【分析】
本题是探究电流产生热量与电阻关系的实验,需结合转换法、控制变量法及比热容的知识分析。(1)电流产生的热量无法直接观察,利用转换法,通过温度计示数变化反映热量多少;(2)探究热量与电阻的关系时,需控制电流和通电时间相同,串联电路电流处处相等,因此采用串联连接;(3)选煤油是因为其比热容小,相同质量吸热时温度变化更明显,实验效果好。
【解析】
(1)电流通过导体产生的热量不易直接观察,实验中利用转换法,煤油吸收热量后温度会升高,电流产生的热量越多,温度计示数上升越明显,因此通过温度计示数的变化显示电流产生的热量变化。
(2)根据焦耳定律Q=I²Rt,探究电流产生的热量与电阻的关系时,需控制电流I和通电时间t相同。图中两电阻丝串联,串联电路中各处电流相等,且通电时间相同,因此该电路连接方式的目的是保证通过两个电阻的电流相等,通电时间相同,控制变量,只改变电阻大小来探究热量与电阻的关系。
(3)根据热量公式Q=cmΔt,相同质量的不同物质,吸收相同热量时,比热容越小,温度变化Δt越大。选用煤油而不选水,是因为煤油的比热容较小,相同质量的煤油和水吸收相同热量时,煤油温度变化更显著,能在较短时间内达到明显的实验效果。
【答案】
(1)温度计示数上升(改变);(2)保证通过两个电阻的电流相等(串联电流相等);(3)较小的比热容
【知识点】
焦耳定律、控制变量法、比热容
【点评】
本题考查焦耳定律探究实验的核心知识点,涉及转换法、控制变量法的应用及比热容的特性,是初中物理电学实验的基础题型,注重对实验方法和原理的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6