2020年基于核心素養(yǎng)下的34個中考物理特色專題專題14電流的三大效應(yīng)問題(含解析)

專題14電流的三大效應(yīng)問題特色專題概述電流的三大效應(yīng)有熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、磁效應(yīng)。理解每種效應(yīng)的含義及其產(chǎn)生的機理，對于進一步認識電流和其三種效應(yīng)的應(yīng)用及其重要。涉及電流三大效應(yīng)的物理問題是中考試卷里的亮點。通過典型例題的解析，讓學(xué)生掌握解決相關(guān)問題的方法，對提高畢業(yè)班學(xué)生中考成績具有現(xiàn)實的意義。電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱，把這種現(xiàn)象叫做電流熱效應(yīng) .電流通過純電阻產(chǎn)生的熱量，用焦耳定律求解。電流通過導(dǎo)電的液體會使液體發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生新的物質(zhì)，電流的這種效果叫做電流的化學(xué)效應(yīng)，如電解，電鍍，電離等就屬于電流的化學(xué)效應(yīng)的例子。帶電粒子（電子或離子）參與而使得物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化?；瘜W(xué)變化中往往是這個物質(zhì)得到了電子，那個物質(zhì)失去了電子而產(chǎn)生了的變化。最典型的就是氧化還原反應(yīng)。而電流的作用使得某些原來需要更加苛刻的條件才發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生了，并使某些反應(yīng)過程可逆了（比如說電鍍、電極化）。給繞在軟鐵心周圍的導(dǎo)體通電，軟鐵心就產(chǎn)生磁性，這種現(xiàn)象就是電流的磁效應(yīng)，如電鈴、蜂鳴器、電磁揚聲器等都是利用電流的磁效應(yīng)制成的.特色專題典例【例題1】如圖所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）A.電視機 B.電風(fēng)扇C.電腦D.電烤箱【答案】D.【解析】（1）電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體要發(fā)熱，這叫做電流的熱效應(yīng)，如電燈、電爐、電烙鐵、電焊等都是電流的熱效應(yīng)的例子；（2）電流的化學(xué)效應(yīng)：電流通過導(dǎo)電的液體會使液體發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生新的物質(zhì)，電流的這種效果叫做電流的化學(xué)效應(yīng)，如電解，電鍍，電離等就屬于電流的化學(xué)效應(yīng)的例子；（3）電流的磁效應(yīng)：給繞在軟鐵心周圍的導(dǎo)體通電，軟鐵心就產(chǎn)生磁性，這種現(xiàn)象就是電流的磁效應(yīng)，如電鈴、蜂鳴器、電磁揚聲器等都是利用電流的磁效應(yīng)制成的.A.電視機主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故 A錯誤;B.電風(fēng)扇是利用電流的磁效應(yīng)工作的，不是利用電流的熱效應(yīng)，故B錯誤；C.電腦主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故 C錯誤.D.電烤箱是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故D正確.【例題2】我們的日常生活離不開電和磁.發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是（ ）A.牛頓 B.奧斯特C.阿基米德 D.瓦特【答案】B【解析】多了解物理學(xué)史，了解科學(xué)家的貢獻，有利于對培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣.根據(jù)各位物理學(xué)家的貢獻回答，奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁.A.牛頓提出了牛頓第一定律，故 A錯誤；B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在磁場，是第一個發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家，故 B正確；C.阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，故 C錯誤；D.瓦特改良了蒸汽機，故D錯誤.【例題3】電解是屬于電流的何種效應(yīng)（

A.磁效應(yīng)B.熱效應(yīng)C.化學(xué)效應(yīng) D.光效應(yīng)【答案】C【解析】利用電流引起的化學(xué)變化稱為電解，電解是電流的化學(xué)效應(yīng)。特色專題訓(xùn)練一、選擇題.電話的聽筒工作時主要是利用了電流的（ ）A.化學(xué)效應(yīng)B.磁效應(yīng)C.熱效應(yīng) D.以上三種效應(yīng)均有【答案】B.【解析】在電話的話筒中有能振動的膜片和隨話音跳動的碳粒，人們對著話筒說話時，膜片便隨著聲音的高低強弱而發(fā)生振動，從而壓縮碳粒一緊一松，這樣就把強度不同的聲波變成了相應(yīng)大小的電信號；聽筒里有電磁鐵和膜片，當(dāng)強弱不同的電信號傳到聽筒后，電磁鐵便將電信號變成膜片的強弱振動，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來.聽筒里有電磁鐵，是把變化的電流轉(zhuǎn)化為聲音信號，是利用電流的磁效應(yīng)工作的..下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）A.電風(fēng)扇 B.洗衣機C.電熱水壺 D.電視機【答案】C【解析】電流的熱效應(yīng)就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，據(jù)此分析即可判斷。A.電風(fēng)扇工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故 A不符合題意；B.洗衣機工作時將電能轉(zhuǎn)化機械能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故 B不符合題意；C.電熱水壺工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流熱效應(yīng)工作，故 C符合題意；D.電視機工作時將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故 D不符合題意。3.一臺電動機正常工作時線圈兩端電壓為 380V,線圈電阻為2◎，線圈中電流為10A,這臺電動機正常工作1s消耗的電能W和產(chǎn)生白^熱量Q分別為（ ）A.3800J、3800J B.3800J、200JC.72200J、200J D.72200J、3800JW=UIt,【答案】BW=UIt,【解析】電動機是非純電阻，消耗的電能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能.故計算其消耗的電能所用的公式是:而計算其產(chǎn)生的熱量的公式必須用焦耳定律。電動機正常工作1S消耗的電能：W=UIt=380V<10Ax1s=3800J電動機正常工作1s產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(10A)2X2QX1s=200J.二、填空題4.1820年4月的一天，奧斯特講課時突發(fā)奇想，在沿方向的導(dǎo)線下方放置一枚小磁針，保證導(dǎo)線和小磁針能放置進行實驗，接通電源后發(fā)現(xiàn)小磁針明顯偏轉(zhuǎn).隨后奧斯特花了三個月時間，做了 60多個實驗證明電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為.奧斯特的發(fā)現(xiàn)，拉開了研究電磁間本質(zhì)聯(lián)系的序幕.【答案】電流；平行；電流的磁效應(yīng).【解析】奧斯特實驗證明了電流的周圍存在磁場，這是第一個發(fā)現(xiàn)了電和磁存在聯(lián)系的實驗.奧斯特由于這個貢獻而載入物理史冊；在奧斯特實驗中，開關(guān)閉合時，即當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線下面的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場；奧斯特講課時突發(fā)奇想，在沿電流方向的導(dǎo)線下方放置一枚小磁針，保證導(dǎo)線和小磁針能平行放置進行試驗，接通電源后發(fā)現(xiàn)小磁針明顯偏轉(zhuǎn)，電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng) ^.根據(jù)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”人類發(fā)明了;利用電流的,制造了電飯鍋；實驗室里常用來檢驗物體是否帶電?！敬鸢浮堪l(fā)電機 熱效應(yīng)驗電器【解析】(1)英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進一步提示了電和磁的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明。(2)電流流過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)，發(fā)生電流的熱效應(yīng)時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電飯鍋就是根據(jù)此原理制成的。 (3)實驗室里常用驗電器來檢驗物體是否帶電工作時。三、綜合計算題.如圖所示電路，電源電壓不變，滑動變阻器的規(guī)格“20a2A”，L1的規(guī)格“10V5W“，L2的規(guī)格“15V15W,不考慮溫度對燈絲電阻的影響。(1)只閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器接人電路的阻值為 4a時，燈泡L1正常發(fā)光，則電源電壓為V。(2)閉合開關(guān)S、S、滑動變阻器滑片置于中點，通電1min整個電路產(chǎn)生的熱量是—J。4Q,然后利用歐姆定律公式變形求4Q,然后利用歐姆定律公式變形求Si【答案】(1)12;(2)1440?！窘馕觥坑蓤D可知，只閉合開關(guān)S,燈泡L1與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)燈泡L1正常發(fā)光，可求得流經(jīng)燈泡的電流，串聯(lián)電路中電流處處相等，已知當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為IT?出電源電壓；已知L2的規(guī)格“15V15W,利用P工求得L2的電阻，閉合開關(guān)SS、&,燈泡L2、滑動變R10Q,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點求得總電阻,阻器并聯(lián)，燈泡Li被短路，滑動變阻器滑片置于中點，阻值為然后利用W=UIt10Q,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點求得總電阻,(1)根據(jù)燈泡Li正常發(fā)光，可得流經(jīng)燈泡的電流I1=10V=0.5A,燈泡L1正電阻R=%107—=' =20Q,11CL5A由圖可知，只閉合開關(guān)S,燈泡L1與滑動變阻器串聯(lián),串聯(lián)電路中電流處處相等,即電路中的電流I=I1=0.5A,由1=旦可得，電源電壓U=IR總=0.5AX(4Q+20Q)R=12V;(2)由P=(可得,UnL2的電阻R2=口.P2

==1皿LL1被短路，滑動變阻器滑片置于中點,閉合開關(guān)S、$、S2,燈泡L2、滑動變阻器并聯(lián)，燈泡根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可得,總電阻1=1+,解得R并=60,通電1min整個電路產(chǎn)生的熱量:X60s=1440J。Q=W=UIt=X60s=1440J。Q=W=UIt=：t=R并7.如圖所示的電路中，定值電阻 R=150Q、R=300Q.閉合開關(guān)S后，電流表A2的示數(shù)為5mA求:(1)電阻R兩端的電壓為多少(2)電流表Ai的示數(shù)為多少(3)電路工作5min,R產(chǎn)生的焦耳熱是多少.【答案】(1)電阻R兩端的電壓為1.5V;(2)電流表Ai的示數(shù)為15mA(3)電路工作5min,R產(chǎn)生的焦耳熱是4.5J.【解析】由電路圖可知，R與R2并聯(lián)，電流表A測干路電流，電流表A2測R支路的電流.根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電阻R兩端的電壓；根據(jù)歐姆定律求出通過Ri的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出電流表Ai的示數(shù)；電路工作5min,根據(jù)Q=I2Rt求出Ri產(chǎn)生的焦耳熱.由電路圖可知，Ri與R并聯(lián)，電流表Ai測干路電流，電流表4測R2支路的電流.(I)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由1=/■可得，電阻R兩端的電壓：Ui=L2=I2R2=