第六章 第3节 焦耳定律 第2课时 焦耳定律的应用（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年九年级物理上册(教科版)

第3节　焦耳定律 第2课时　焦耳定律的应用 物理 九年级上册 教科版 练闯考 大 小 知识点1　串联多挡位 1．在物理实践活动中，小明设计了四种电热器的连接方法，如图所示。已知电热丝的电阻R2＜R1，将它们接入相同电路中，则在相同的时间里电热丝产生的热量最多的是 ( ) D 600 加热 6.6×104 低温 550 de 9.9×104 1、2 440 2 200 5 132 33 242 28 正常工作的电压 220 V 高温挡 1 100 W 低温挡 880 W 保温挡 ×××W (1)电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图像如图乙所示。若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率。(结果保留三位有效数字) (2)若改用低温挡给(1)问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能。 (3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率。 9．(南通期末)国产某款新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，R1和R2均为电热丝。则： 加热烧煮 220 440 2.5 【知识链接】电热器电路是纯电阻电路，根据P＝ ______ 可知，电压一定时，电阻越 ____ ，电功率越大。高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最 ____ 。 eq \f(U2,R) 2．(成都中考)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝1 050 Ω，R2＝50 Ω。开关S接“1”时，电热壶为 ______ 挡位。开关S接“2”时，通电5 min，电流通过R2产生的热量为 ______ J。 知识点2　并联多挡位 3．如图所示是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220 V，加热电阻R1＝R2＝88 Ω。只闭合开关S1时，挂烫机处于 ______ (选填“高温”或“低温”)挡，挂烫机处于高温挡工作1 min产生的热量为 _________ J。 4．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220 V，R1、R2的阻值分别为44 Ω、88 Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。当开关S接触 _____ (选填“bc”“cd”或“de”)触点时，电热器接入中档位。电热器在低温挡工作时的电功率是 ______ W，在高温挡工作1 min产生的热量是 ________ J。 知识点3　混合多挡位 5．如图所示为家用电火锅的电路原理图，通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换。已知电阻R1＝R2＝44 Ω，低温挡功率为100 W，R3的阻值为 ______ Ω。挡位开关S放在 ______ (选填“1、2”“2、3”或“3、4”)为高温挡，高温挡的功率为 ________ W。 6．(铁岭中考改编)如图甲是一款可调温的果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1、R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275 W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275～1 100 W。则加热鼎最大功率时电路中的电流为 ____ A，滑动变阻器R1的最大阻值为 ______ Ω。若加热鼎用最大功率对1 kg、20 ℃的果汁加热2 min，果汁升高的温度是 _____ ℃。[果汁比热容取4.0×103 J/(kg·℃)，不计热量损失] 7．小明家里买了一台热水壶，铭牌上标有“高挡400 W，中挡200 W”字样，热水壶的原理如图所示，则电阻R2的阻值为 ______ Ω，此壶在高温挡工作 ____ min可使初温为20 ℃、体积为2×10－3 m3的水烧开。[假设电阻丝产生的热量全部被水吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，大气压为标准大气压，电源电压保持不变，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3] 8．(枣庄中考)康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。[水的比热容：4.2×103 J/(kg·℃)] 解：(1)若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(60 ℃－50 ℃)＝1.68×105 J， 由图乙可知，用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，所用时间为t1＝3 min＝180 s，消耗的电能：W1＝P高t1＝1 100 W×180 s＝1.98×105 J，所以电火锅的热效率：η1＝ eq \f(Q吸,W1) ×100%＝ eq \f(1.68×105 J,1.98×105 J) ×100%≈84.8%。 (2)若用低温挡给(1)问中的水加热，由图乙可知，所用时间为t2＝5 min＝300 s，消耗的电能：W2＝P低t2＝880 W×300 s＝2.64×105 J，所以W1＜W2，故使用高温挡更节能。 (3)由公式P＝ eq \f(U2,R) 可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大；在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡，由P＝ eq \f(U2,R) 可知，R1的电阻：R1＝ eq \f(U2,P低) ＝ eq \f(（220 V）2,880 W) ＝55 Ω，当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率：P2＝P高－P低＝1 100 W－880 W＝220 W，所以R2的电阻：R2＝ eq \f(U2,P2) ＝ eq \f(（220 V）2,220 W) ＝220 Ω，当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率：P保＝ eq \f(U2,R1＋R2) ＝ eq \f(（220 V）2,55 Ω＋220 Ω) ＝176 W。 (1)S、S1都闭合时为 ___________ (选填“加热烧煮”或“保温焖饭”)状态。 (2)煮饭时，把电饭锅接入220 V电路中，在电饭锅工作时，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。保温焖饭时电饭锅的电功率为 ______ W；电热丝R2的阻值为 _______ Ω。 (3)如果煮一次饭用时30 min，所消耗的电能用来加热水(标准大气压)，加热效率为84%，则可以把 ______ kg的水从20 ℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留一位小数] $$