18.4 焦耳定律 课件 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第4节 焦耳定律 第1课时 认识焦耳定律 第十八章 电 功 率 一、 填空题(每空3分,共27分) 1. (2023 齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上 会有能量的损耗,这主要是由于电流的 效应引起的。 2. 某电热器的电阻是10 ,通过2A的电流,1min产生的热量 是 J;若电流变为原来的2倍,则相同时间内产生的热量变为原 来的 倍。 3. (哈尔滨中考)通过110 的电阻丝的电流是2A,产生8800J的热量需 要通电 s,这段时间电流做的功是 J。 热 2400 4 20 8800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4. 某电热水壶在电压为220V的家庭电路中正常工作时,电阻丝的电阻为 48.4 ,将一壶水烧开需要10min,则这段时间内电阻丝上产生的热量 为 J(不计热量损失)。 5. (无锡中考)如图所示为超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源 电压为5V,电热丝R的阻值为1 。闭合开关S,电热丝温度升高,3s内 产生的热量为 J。若使用时总把塑料袋烫坏,则可以 (填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。 6 105 75 增大 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6. (2023 芜湖期末)小华有一顶风扇帽,标有“3V 1.5W”字样,她 查阅资料了解到,小风扇内线圈电阻为0.5 ,让这台小风扇正常工作 10min,其线圈产生的热量为 J。 75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、 选择题(每小题6分,共36分) 7. (梧州中考)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( B ) A. 家里使用电热水壶烧水 B. 利用电视机后盖的小孔散热 C. 家里使用电饭锅煮饭 D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服 8. 对焦耳定律的理解,下列说法正确的是( D ) A. 电流做了多少功就有多少电能转化为内能 B. 电流通过电阻产生的热量与电流成正比 C. 用电器两端的电压越大,产生的热量越多 D. 通过电阻的电流越大,产生的热量不一定越多 B D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9. 下列用电器均标有“220V 100W”字样,在额定电压下工作相同时 间,产生热量最多的是( A ) A. 电热水袋 B. 电视机 C. 电扇 D. 白炽灯 10. (广西中考)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在 一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处 ( C ) A. 电阻变小 B. 电流比别处电流小 C. 电阻变大 D. 电流比别处电流大 A C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11. 两电热丝电阻之比为2∶3,通过它们的电流之比为3∶1,相同时间 内产生的热量之比为( B ) A. 2∶1 B. 6∶1 C. 1∶2 D. 1∶6 12. 电动机工作时其两端电压为U,通过它的电流为I,电动机线圈的电 阻为R,则该电动机工作t时间输出的最大机械功为( A ) A. UIt-I2Rt B. I2Rt C. UIt+I2Rt D. UIt B A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、 实验题(15分) 13. (宜昌中考)小杰和小芳在“探究电流产生的热量与哪些因素有 关”的实验中,在两个透明容器中密封等量的空气,各放置一段电阻 丝,并连接一个装水的U形管,通过U形管中水面的高度差来判断电阻 丝产生热量的多少。装置的密封性能良好,电源电压为6V。 (1) 小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时, ,电阻产生的热量越多”的结论。 电流越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2) 小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她的猜想 的现象是 (填字母)。 A. 正常工作时,“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮 B. 接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热 C. 电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3) 为了验证猜想,小芳选用5 和100 的电阻丝进行实验,如图乙所 示,请你用笔画线代替导线把电路连接完整。 乙答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4) 闭合开关,小芳发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显, 原因是 ,请你提出改进办 法: 。 电路中电流太小(或电源电压太低) 将100 的电阻丝换为阻值更小的电阻丝(或增大电源电压) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 四、 计算题(共22分) 14. (10分)有一电热丝的电阻为40 ,将其接入某电源通电1min产生 的热量为2400J。 (1) 通过它的电流为多少? 解:(1) 1A (2) 若把该电热丝剪去一半后接入同一电源,则通电1min产生的热量 是多少? 解:(2) 4800J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15. (12分)某品牌电热水壶的额定功率为800W。该电热水壶正常工作 500s,将质量为1.5kg的水从20 加热到80 。已知水的比热容为 4.2 103J/(kg )。在此过程中,求: (1) 水吸收的热量。 解:(1) 3.78 105J (2) 电热水壶消耗的电能。 解:(2) 4 105J (3) 电热水壶加热水的效率。 解:(3) 94.5% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 第4节 焦耳定律 第2课时 焦耳定律的应用 第十八章 电 功 率 一、 填空题(每空4分,共28分) 1. 小泽同学学完焦耳定律内容后,发现:电炉子工作时炉丝热得发红, 而连接的导线却不怎么热,其原因是 。 电炉子在使用时,电炉丝和导线 串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,因为Q=I2Rt,电炉丝电阻比导线 大得多,所以电炉丝产生的热量比导线大得多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2. 小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易 “电饭锅”,如图所示,电源电压为6V,电阻丝R1=5 ,R2=15 , a、b是两个触点。闭合开关S,当开关S1接触点 时,“电饭锅”的 功率更大。将R2接入电路工作3min产生的热量是 J。 第2题 a 432 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3. (凉山中考)如图所示,电源电压不变,灯泡标有“6V 3W”字 样,当开关S闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,电阻R的电功 率为 W,通电10min后R产生的热量为 J。 第3题 0.6 360 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. (2023 淮北二模)如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”字样。忽略 温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑片P位于最左端时,小灯泡L 恰好正常发光;当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A,则此时 通电1min滑动变阻器R上产生的热量为 J。 第4题 43.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5. (2023 马鞍山二模)某电动机中的线圈电阻r=1 ,该电动机允许通 过的最大电流为2A。如图,把这只电动机接在电压U=10V不变的电源 上,再利用电动机和动滑轮匀速提升重物,已知2s内对重物做的功为 12J,整个装置的效率为60%。则此过程中电动机产生的热量 是 J。 2 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 二、 选择题(每小题8分,共32分) 6. 石墨烯硬度高,几乎是透明的,且有着出色的导电性、导热性。若石 墨烯常温超导研发成功,则下列物体中不适合使用石墨烯制作的是 ( D ) A. 防弹衣 B. 电池 C. 输电线 D. 电热器的发热体 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7. 电阻R1、R2(R1>R2)以不同的连接方式接到同一电源两极上,在相 同时间内电路中产生热量最多的一种连接方式为( C ) A. 只接R1 B. 只接R2 C. R1和R2并联 D. R1和R2串联 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8. 当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热 量为Q。如果要使它产生的热量为2Q,那么下列办法中可行的是 ( A ) A. 电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的 B. 电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的 C. 电阻变为原来的,通电时间变为原来的2倍 D. 电压变为原来的,电阻变为原来的2倍 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9. 一台热水器有高温、中温、低温三挡,内部简化电路如图所示,R1和 R2均为电热丝。R1=88 ,R2=22 。下列说法不正确的是( C ) A. 当闭合S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温挡 B. 当断开S1,并将S2拨至位置b时,热水器处于低温挡 C. 热水器处于中温挡的功率为500W D. 热水器以低温挡正常工作10min,电热丝产生的热量为2.64 105J 第9题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 三、 计算题(共40分) 10. (20分)(鄂尔多斯中考)图甲是某电饭锅的简化电路原理图,R1 和R2是阻值不变的加热电阻,R1=50 ,S为温控开关,1、2是开关连接 的触点。某次煮饭时,只将电饭锅接入220V的电路中,在加热状态下工 作了一段时间后,开关S自动切换到保温状态。在保温状态下,电能表 (如图乙)的转盘在1min内转动了5r。 第10题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解:(1) W保温=kW h= 3.6 106J=6000J,保温功率P保温===100W (2) 求R2阻值的大小。 解:(2) R串===484 ,R2的阻值R2=R串-R1=484 -50 =434 (1) 求保温状态下该电饭锅的发热功率。 第10题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3) 用电高峰时,该电饭锅在加热状态下,14min内将2kg初温为20 的水加热至沸腾(一个标准大气压),若不计热量损失,则电饭锅的实 际电压是多少?[c水=4.2 103J/(kg )] 第10题 解:(3) 一个标准大气压下水的沸点为100 ,电饭锅将2kg初温为20 的水加热至沸腾时,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2 103J/(kg ) 2kg (100 -20 )=6.72 105J;不计热量损失,则W=Q吸,电饭锅的实际加热功率P加热'====800W,根据P=可得,加热状态下的实际电压U实===200V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11. (20分)在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如 图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低 挡”“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙 所示。求: (1) 30min内电路产生的总热量。 解:(1) 6.6 105J 第11题 (2) 饮水机工作时,通过电阻R1的电流。 解:(2) I1===1A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3) 电阻R2的阻值。 解:(3) 从“低挡”到“高挡”,只是并联了R2,电源电压不变,R1的功率不变,则R2的功率P2=P高-P低=660W-220W=440W,由P=可得R2===110 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$