第19页 - 苏科版九年级上下册物理课课练答案

A

D

大于

【分析】
首先明确电流热效应的定义：电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的现象。解题时需逐个分析各用电器的能量转化形式，判断哪个用电器主要将电能转化为内能，即利用电流热效应工作。具体来看：电饭锅的核心功能是加热食物，需要将电能转化为内能；电视机、电扇、电冰箱的主要能量转化并非内能，因此可通过排除法确定正确选项。
【解析】
电流的热效应是指电流通过导体时，电能转化为内能的现象。
A选项：电饭锅工作时，电能主要转化为内能，通过产生的热量来加热食物，主要利用电流热效应工作，符合题意。
B选项：电视机工作时，电能主要转化为光能、声能等，并非主要利用电流热效应，不符合题意。
C选项：电扇工作时，电能主要转化为机械能，带动扇叶转动，不是利用电流热效应，不符合题意。
D选项：电冰箱工作时，电能主要转化为机械能驱动压缩机，同时利用制冷剂的物态变化实现制冷，并非主要利用电流热效应，不符合题意。
因此，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
电流的热效应、用电器能量转化
【点评】
本题考查电流热效应的实际应用，属于电学基础题型。解题关键在于区分不同用电器的能量转化形式，只要掌握电流热效应的定义及常见用电器的工作原理，即可轻松解答。
【难度系数】
0.8

【分析】
解题思路：首先明确超导材料的核心特性是零电阻（电流通过时不产生热量），再逐一分析各选项用电器的工作原理，判断哪个用电器的需求与超导材料特性匹配。
1. 先回忆各选项的工作依赖：熔丝、白炽灯灯丝、电熨斗发热体均利用电流的热效应工作，需要电阻来产生热量；
2. 高压输电线的需求是减少电能损耗，超导材料的零电阻特性恰好能满足这一需求，因此可确定正确选项。
【解析】
超导材料的关键特性是零电阻，电流通过时不会因电阻产生热量。对各选项分析如下：
A选项：熔丝利用电流的热效应工作，当电路电流过大时，熔丝因电阻发热熔断以保护电路，需要电阻，不适合用超导材料。
B选项：白炽灯灯丝通过电流的热效应发热发光，依赖电阻将电能转化为内能和光能，不适合超导材料。
C选项：电熨斗的发热体同样利用电流的热效应，依靠电阻把电能转化为内能，需要电阻，不适合超导材料。
D选项：高压输电线使用超导材料时，因零电阻不会产生电能损耗，能大幅提高输电效率，最适合超导材料制作。
【答案】
D
【知识点】
超导材料特性、电流的热效应、高压输电优化
【点评】
本题考查超导材料的特性及实际应用，核心是结合不同用电器的工作原理，区分“需要利用电流热效应”和“需要减少电能损耗”的场景，体现了物理知识与科技应用的结合，属于基础应用型题目，帮助学生理解超导材料的实用价值。
【难度系数】
0.8

【分析】
我们可以结合焦耳定律的不同表达式，以及串并联电路的电压、电流、电阻特点分情况分析：
1. 首先回忆焦耳定律的两种形式：$ Q=I^2Rt $（适用于已知电流和电阻的情况）和$ Q=\frac{U^2t}{R} $（适用于已知电压和电阻的情况），题目中给出两电阻电压相等、通电时间相等、产生热量相等，我们从这两个公式入手。
2. 先分析串联情况：串联电路中电流处处相等，若两电阻串联，根据$ Q=I^2Rt $，当$ Q $、$ t $、$ I $相等时，电阻$ R $一定相等；再结合$ U=IR $，电流和电阻都相等，所以两电阻两端电压也相等，符合题目条件。
3. 再分析并联情况：并联电路中各支路电压相等，若两电阻并联，根据$ Q=\frac{U^2t}{R} $，当$ Q $、$ t $、$ U $相等时，电阻$ R $一定相等；此时通过电阻的电流$ I=\frac{U}{R} $，电压和电阻相等则电流相等，产生的热量也相等，同样符合题目条件。
4. 最后结合选项逐一判断，排除错误选项，得出正确结论。
【解析】
已知两电阻两端电压$ U $相等，通电时间$ t $相等，产生的热量$ Q $相等，结合焦耳定律和串并联电路规律分析：
1. 串联情况推导：
串联电路中电流$ I_1=I_2=I $，根据焦耳定律$ Q=I^2Rt $，因为$ Q_1=Q_2 $，$ t_1=t_2 $，$ I_1=I_2 $，可得$ R_1=R_2 $；再由欧姆定律$ U=IR $，$ I $和$ R $均相等，故$ U_1=U_2 $，满足题设条件，因此两电阻可能串联。
2. 并联情况推导：
并联电路中电压$ U_1=U_2=U $，根据焦耳定律$ Q=\frac{U^2t}{R} $，因为$ Q_1=Q_2 $，$ t_1=t_2 $，$ U_1=U_2 $，可得$ R_1=R_2 $；此时电流$ I=\frac{U}{R} $，因$ U $和$ R $相等，故$ I_1=I_2 $，产生的热量也相等，满足题设条件，因此两电阻可能并联。
3. 选项判断：
A选项：由上述推导，无论串联还是并联，满足条件时两电阻阻值一定相等，A错误。
B选项：串联时电流一定相等，并联时因$ R $、$ U $相等，电流也相等，故通过的电流一定相等，B错误。
C选项：两电阻可能串联也可能并联，并非一定串联，C错误。
D选项：当两电阻阻值相等时，并联可满足所有题设条件，故可能是并联，D正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律、串并联电路的特点
【点评】
本题考查焦耳定律与串并联电路规律的综合应用，需要学生灵活运用焦耳定律的不同表达式，避免思维定式（如仅考虑串联情况），通过分情况讨论得出正确结论，对电路规律的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6

【分析】
要解决这个问题，我们需要利用焦耳定律分析不同连接方式下电阻产生的热量。已知电源电压恒定，相同时间内，根据推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$（纯电阻电路中电功等于电热，由$Q=W=\frac{U^2}{R}t$推导而来），在电压$U$和时间$t$相同时，总电阻$R$越小，产生的热量$Q$越多。所以我们需要先计算出四种连接方式的总电阻，再比较总电阻大小，总电阻最小的就是产生热量最多的。
【解析】
根据焦耳定律的推导公式$Q=\frac{U^2}{R}t$（$U$恒定，$t$相同），总电阻$R$越小，产生的热量$Q$越大。分别计算各选项的总电阻：
选项A：总电阻$R_A=10\ \Omega$；
选项B：总电阻$R_B=15\ \Omega$；
选项C：两电阻串联，根据串联电阻规律，总电阻$R_C=10\ \Omega+15\ \Omega=25\ \Omega$；
选项D：两电阻并联，根据并联电阻公式$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，可得$R_D=\frac{10\ \Omega×15\ \Omega}{10\ \Omega+15\ \Omega}=6\ \Omega$。
比较总电阻大小：$6\ \Omega＜10\ \Omega＜15\ \Omega＜25\ \Omega$，即$R_D＜R_A＜R_B＜R_C$。
根据$Q=\frac{U^2}{R}t$，在$U$、$t$相同的情况下，$R$越小，$Q$越大，所以选项D产生的热量最多。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律的应用；串并联电阻计算
【点评】
本题考查焦耳定律的灵活应用，关键是要结合电源电压恒定的条件，选择合适的焦耳定律推导公式分析，同时需熟练掌握串并联电路的电阻计算规律。
【难度系数】
0.7

【分析】
要比较两种情况下放出的热量大小，我们可以利用焦耳定律的推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$（因为电源电压不变、时间相同，该公式更便于分析）。首先设定每个电阻丝的电阻为$R$，分别计算出并联和串联时的总电阻，再根据公式分析热量与电阻的关系：在电压$U$和时间$t$相同的情况下，热量$Q$与电阻$R$成反比，电阻越小，放出的热量越多。
【解析】
设每个电阻丝的电阻为$R$，电源电压为$U$，时间为$t$。
1. 计算并联时的总电阻与放出的热量：
根据并联电阻计算公式，两个相同电阻并联的总电阻$R_{并}=\frac{R× R}{R+R}=\frac{R}{2}$。
由焦耳定律推导式$Q=\frac{U^2}{R}t$，可得并联时放出的热量$Q_1=\frac{U^2}{R_{并}}t=\frac{U^2}{\frac{R}{2}}t=\frac{2U^2t}{R}$。
2. 计算串联时的总电阻与放出的热量：
根据串联电阻计算公式，两个相同电阻串联的总电阻$R_{串}=R+R=2R$。
同理，串联时放出的热量$Q_2=\frac{U^2}{R_{串}}t=\frac{U^2}{2R}t$。
3. 比较热量大小：
因为$\frac{2U^2t}{R} ＞ \frac{U^2t}{2R}$，所以$Q_1 ＞ Q_2$。
【答案】
大于
【知识点】
焦耳定律的应用；串并联电路电阻计算
【点评】
本题主要考查焦耳定律的灵活应用，关键是结合串并联电路的电阻规律确定总电阻，再利用控制变量法（控制电压、时间相同），通过热量与电阻的反比关系快速判断热量大小，属于电学基础题型，需熟练掌握相关公式与电路规律。
【难度系数】
0.7