第十八章 第4节 焦耳定律 第2课时 焦耳定律的应用（作业课件）-【原创新课堂】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 广东专用）

物理 九年级全册 人教版 原创新课堂 第4节　焦耳定律 第2课时　焦耳定律的应用 ＝ ＞ 【例1】下列例子中，能防止电热产生危害的是________。 A.供取暖用的电褥子 B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置 C.电动机外壳上有许多小孔 D.孵化家禽的电热孵化器 E.电脑的主机中安装微型风扇 F.电饭锅的发热板 C、E 【变式训练1】当一些金属或合金达到某一温度时，电阻会变为零，这种现象称为“超导”，能够发生超导现象的物质叫超导体。下列哪个事例不能利用超导体( ) A.可用于输电线路降低输电损耗 B.研制成磁悬浮列车 C.装配成功率大、高效率的发电设备和电动机 D.制成大功率的电炉 【方法点拨】电热的利用与防止关键不是看使用时有无电热的产生，而是看产生的电热是有用的还是有害的，有害的电热是否有散热等处理措施。 D 【例2】某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图所示，阻值为2 Ω的警灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1 A，则警灯两端的电压是____V；2 min内电动机线圈产生的热量是____J。 2 60 【变式训练2】如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3 V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的____________实现高温封口。阻值为1 Ω的发热电阻10 s内产生____J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更____(选填“大”或“小”)的。 热效应 90 大 【例3】(2022·深圳)(多选)某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1＝55 Ω，R2＝44 Ω，以下说法正确的是( ) A．使用“低温挡”只需闭合S2 B．使用“高温挡”要闭合S1、S2 C．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5∶4 D．中温挡正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104 J BD 【变式训练3】某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。某等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1＞R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是( ) A.温度为25 ℃时，开关S连接接线柱1和2 B．温度为35 ℃时，开关S连接接线柱2和3 C．开关S连接接线柱1和2，工作1 h产生的热量为0.1 kW·h D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484 Ω D 夯实基础 1．下列措施中，属于利用电流热效应的是( ) A．电视机的后盖有很多孔 B．电饭锅的发热板装在底部 C．与空调器相连的导线很粗 D．电脑的主机中安装微型风扇 2．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为r，则该电动机工作时输出的最大机械功率为( ) A．UI B．I2r C．UI－I2r D．UI＋I2r B C 3．如图所示是某家用电热器内部电路结构示意图，其中R1、R2为加热电阻丝(R1＞R2)。电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率，其中发热功率最大的连接方式是( ) D 4．某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图所示为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图____、图____和图____。(均选填“甲”“乙”或“丙”) 丙 乙 甲 5．一个额定电压为12 V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5 A，工作10 min电流所做的功为_________J，在这10 min内该电动机线圈产生的热量是360 J，则电动机线圈的电阻是_______Ω。 3600 2.4 能力提升 6．(2022·阳西县期末)如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻，R1＝176 Ω。现将该用电器接入电压为220 V的电路，当S1断开、S2接b时，用电器消耗的电功率为220 W。求： (1)只闭合S1时，流过R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。 (3)该用电器的最大电功率。 1．纯电阻电路做功与产生热量的关系：在纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，即W____Q。 2．非纯电阻电路做功与产生热量的关系：在非纯电阻电路中，消耗的电能部分转化为内能，即W____Q。 3．串联电路中计算热量的常用公式：Q＝I2Rt；Q1∶Q2＝R1∶R2。 4．并联电路中计算热量的常用公式：Q＝ eq \f(U2t,R) ； eq \f(Q1,Q2) ＝ eq \f(R2,R1) 。(纯电阻电路) 【方法点拨】家庭电路中电热器的挡位功率高低由P＝ eq \f(U2,R) 来判断。公式中，电压U不变，电热丝R的大小决定挡位高低。 解：(1)由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，此时流过R1的电流I＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(220 V,176 Ω) ＝1.25 A　(2)当S1断开、S2接b时，R1和R2串联，由P＝UI＝ eq \f(U2,R) 可知，此时电路中的总电阻R＝ eq \f(U2,P串) ＝ eq \f(（220 V）2,220 W) ＝220 Ω；由串联电路的电阻特点可知，电阻R2的阻值R2＝R－R1＝220 Ω－176 Ω＝44 Ω　(3)由P＝UI＝ eq \f(U2,R) 可知，电源电压一定时，电路中的电阻越小，电功率越大，根据串并联电路的电阻特点可知，两电阻并联时电路中的总电阻最小，此时R1和R2的电功率分别为P1＝ eq \f(U2,R1) ＝ eq \f(（220 V）2,176 Ω) ＝275 W，P2＝ eq \f(U2,R2) ＝ eq \f(（220 V）2,44 Ω) ＝1100 W，因此该用电器的最大电功率P最大＝P1＋P2＝275 W＋1100 W＝1375 W $$