18.4 焦耳定律 第2课时　焦耳定律的应用 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

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 01 新知梳理 02 当堂反馈 目 录 1. 电热水器的效率指 与电热水器消耗电能的比值， 公式是η＝ ⁠。 2. 电动机工作时，其能量由电能转化为 和 。若电 动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流 为I，则在时间t内这台电动机线圈产生的热量Q＝ （用所给字母 表示，下同），所做的机械功W机＝ ⁠。 水吸收的热量　 ×100％　 内能　 机械能　 I2Rt　 UIt－I2Rt　 返回目录 1. 电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这 是因为（　A　） A. 铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热 量多 B. 通过电炉丝的电流比通过铜导线的大 C. 铜导线有绝缘层，所以不怎么热 D. 铜导线不消耗电能，所以不容易热 A 1 2 3 4 5 6 返回目录 2. 甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3，通过的电流之比为1∶2，则相 同时间内产生的热量之比为（　A　） A. 1∶3 B. 2∶3 C. 3∶8 D. 3∶2 A 1 2 3 4 5 6 返回目录 3. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的 水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、 丁容器中，其中R1＞R2。若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低 到高分别是（　B　） 　　 第3题 B A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、甲、乙 C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙 1 2 3 4 5 6 返回目录 4. 某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为2Ω的警灯（灯丝 电阻不变）与线圈电阻为0.5Ω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1A，则警灯两端的电压是 V；2min 内电动机线圈产生的热量是 J。 第4题 2　 60　 5. 两个发热电阻R1∶R2＝1∶4，当它们串联在电路中时R1、R2的电功率 之比P1∶P2＝ ；已知R1＝10Ω，那么将它们并联在6V的电路中 时，整个电路在100s内产生的热量是 J。 1∶4　 450　 1 2 3 4 5 6 返回目录 6. （2023·扬州）一款电保温杯垫（如图），能使杯垫上杯内的水持续 保温在55℃左右，功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯 中保温，5min后水温升高到55℃。已知c水＝4.2×103J/（kg·℃），求这 段时间内： 第6题 （1） 水吸收的热量。 解：（1） 水吸收的热量Q吸＝c水m·（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃） ×200×10－3kg×（55℃－51℃）＝3.36×103J 1 2 3 4 5 6 返回目录 （2） 杯垫消耗的电能。 解：（2） 杯垫消耗的电能W＝Pt'＝16W×5×60s＝4.8×103J （3） 杯垫给水加热的效率。 解：（3） 杯垫给水加热的效率η＝×100％＝×100％＝70％ 1 2 3 4 5 6 返回目录 1. 小云家购买了一只“热得快”，使用时发现其电源线特别热，甚至 能闻到橡胶焦味，因此小云决定用她学过的物理知识向消费者协会投 诉，她提出的投诉应该是（　A　） A. 电源线太细 B. 电源线太粗 C. 电源线太短 D. 电源电压太高 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 2. 在物理实践活动中，小明设计了四种电热丝的连接方法，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　） A　　　 B　　　 C　　　 D D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 3. 用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将两根 相同的电热丝串联起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间 是（　C　） A. 2.5min B. 5min C. 20min D. 30min 4. 小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使 用，被小华阻止了。原因是接头处与电阻丝其他部分是串联的，通 过它们的电流大小是 的，但电阻丝接头处的电阻较 ⁠ （填“大”或“小”），产生的热量较多，长时间使用会导致电热 毯被烧焦。 C 相等　 大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 5. 一电动机线圈的电阻为5Ω，线圈两端所加的电压为3V时，线圈中的 电流为0.4A，则电动机消耗的电功率为 W，当电动机工作5min 时电流对它做功为 J，产生的热量是 J。 6. （2023·秦皇岛青龙段考）如图所示，电源电压为12V且保持不变， 小灯泡标有“4V　1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻 器标有“50Ω　1A”字样。小灯泡的额定电流为 A；当滑动变阻 器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为 J。 1.2　 360　 240　 0.4　 120　 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 7. （2024·邢台一模）某电热水壶标有“220V 2000W“字样，在电热水壶正常工作时，把4kg水从20℃加热到70℃， 用时10min，已知c水＝4.2×103J/（kg·℃），求： （1） 此过程中水吸收的热量。 解：（1） 此过程中水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃） ×4kg×（70℃－20℃）＝8.4×105J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 （2） 此电热水壶的热效率。 解：（2） 此过程中电热水壶消耗的电能W＝Pt＝2000W×10×60s＝ 1.2×106J，此电热水壶的热效率η＝×100％＝×100％＝70％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 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4Q，那么下列办法可行的是（　C　） A. 将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的一半 B. 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的一半 C. 将电阻变为原来的一半，通电时间变为原来的2倍 D. 将电压变为原来的一半，电阻变为原来的2倍 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 9. 甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的 热量之比是4∶3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（　A　） A. 2∶3 B. 2∶1 C. 9∶2 D. 3∶2 10. 有一台“3V　3W”的迷你小电风扇，电动机的线圈电阻为0.1Ω， 忽略一切摩擦，下列说法不正确的是（　C　） A. 小电风扇正常工作1min消耗的电能为180J B. 小电风扇正常工作1min产生的热量为6J C. 若小电风扇的扇叶被卡住，则通电1min产生的热量为180J D. 小电风扇正常工作1min产生的机械能为174J A C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 11. （2023·扬州）学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅 笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触点出 现了明亮的电火花，是因为铅笔尖接触处的 ；若让电火花 更亮些，方法是 ，原理是 ⁠ ⁠ ⁠。 第11题 电阻较大　 增大电源的电压　 电阻不变时， 电压越 高，电流就越大，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻和通电时间不变 时，电流越大，产生的热量越多　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 12. 自制便携式封口机（如图），使用电压为3V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1Ω的发 热电阻10s内产生 J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热 电阻换成阻值更 （填“大”或“小”）的。 第12题 热效应　 90　 大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 13. （2024·河北）如表所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该电热 水器的额定电压为 V。若该电热水器正常工作3000s，可将一箱 装有额定容量的水从25℃加热到50℃，则这个过程中水吸收的热量 为 J，电热水器的效率为 ％（结果保留整数）。[ρ水 ＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）] 220　 8.4×106　 93　 型　号 ✕✕ 额定电压 220V 额定容量 80L 额定频率 50Hz 额定最高温度 75℃ 额定功率 3000W 防水等级 IP×4 额定内压 0.8MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 14. 茶文化源远流长，如图甲是小萍家的煮茶器，图乙是该煮茶器在 220V的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图象。已知加热状态 下（0～5min），将1kg初温为45℃的水刚好加热到100℃。求：[c水＝ 4.2×103J/（kg·℃）] 　　 第14题 （1） 水吸收的热量。 解：（1） 水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg× （100℃－45℃）＝2.31×105J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 （2） 煮茶器保温状态下的电阻。 解：（2） 由图乙可知，保温状态下的功率为220W，由P＝可得，煮 茶器保温状态下的电阻R＝＝＝220Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 （3） 煮茶器加热状态下的热效率。 解：（3） 由图乙可知，加热状态下的功率是880W，加热5min煮茶器 消耗的电能W＝P加热t＝880W×5×60s＝2.64×105J，则煮茶器加热状 态下的热效率η＝×100％＝×100％＝87.5％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 15. （2024·哈密二模）夏天使用电风扇时，若扇叶不慎被卡住，则电风 扇容易烧毁。已知电风扇正常工作时电功率为P，发热功率为P0，当扇 叶被卡住时热功率为（两端的电压仍不变）（　C　） A. P B. P－P0 C. D. C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回目录 $$