专题训练 电功与电热综合计算-2023～2024学年九年级物理全一册（人教版）

专题训练 电功与电热综合计算 1、焦耳定律：电流通过导体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。（英国物理学家焦耳） 定义式：Q＝I2RT。 有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。2、串并联电路电功特点： ①在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和； ②串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即； ③并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即（各支路通电时间都相同）。 【命题方向】 1.电能与电热的关系： 2.电热的综合计算： （1）水吸收的热量的计算：Q＝cmΔt。 （2）用电器消耗电能放出的热量的计算：I2Rt＝Q＝W＝Pt＝UIt＝（U2/R）t（纯电阻电路）。 （3）明确Q与W的比例关系。根据比例关系列出等式，求出未知量。 【解题方法点拨】 （1）把握公式的含义和用法，灵活进行运用：电学计算离不开公式，而掌握公式的熟练程度直接关系到解题速度。俗话说“磨刀不误砍柴工”，只有把电学公式理解透彻并记“熟”了，做题时方能生出“巧”解来。 （2）寻找隐含条件，排除解题障碍：电学综合题中的隐含条件，往往包含于物理现象、用电器铭牌、生产生活常识、电学常数以及题目的图之中，只要我们细心挖掘，总是可以找到的。 （3）运用数学方法，提高解题能力：解答电学综合计算题，需要应用数学方法，通过建立等量关系进行求解。在电路计算中建立等量关系的思路很多，如串、并联电路的电压、电流、电阻关系；串联电路的电压分配，并联电路的电流分配；电源电压不变，定值电阻阻值不变等，要根据题目的具体情况恰当地进行选择。 精选好题 一．选择题（共3小题） 1．用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是（　　） 加热时间（min） 0 3 水的温度（℃） 18 28 油的温度（℃） 18 43 A．水和油的质量之比是4：5 B．这种油的比热容为2.1×103 J/（kg•℃） C．加热3min，油吸收的热量比水吸收的热量多 D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能 2．小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给1kg冰加热，研究不同状态的水的吸热能力。图中，甲乙丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。若相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。c冰＜c水，下列说法正确的是（　　） A．小牛绘制的是甲图线 B．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000J C．0～1min冰吸收的热量是6×104J D．3～5min时间内，电加热器的热效率为35% 3．如图甲、乙所示相同容器中装了质量都为3kg的纯净水，用不同电加热器加热，（忽略散热损失）得到如图丙所示的水温与加热时间的图象，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），用同一加热器单位时间加热功率和加热效率相同。下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 B．沸腾前吸收相同的热量，甲杯中水的末温比乙杯的高 C．加热器1和加热器2的功率之比9：4 D．加热1min时，甲容器中的水吸收热量为9.45×104J 二．填空题（共14小题） 4．如图为某电脑的CPU，它的额定功率为100W，其中发热功率占8%，它由铜质散热器（一种由铜制成的散热元件）进行散热，已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作10min，CPU消耗电能 　 　J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则可使散热器温度升高 　 　℃。[铜的比热容为0.39×103J/（kg•℃），结果保留整数]。 5．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为 　 　J，实际功率为 　 　W，电水壶烧水的效率为 　 　。[电费单价：0.5元/（kW•h）；c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 6．一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从20℃加热到60℃，热水器