15.3电热器　电流的热效应(二) 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第十五章　电功和电热 　电热器　电流的热效应(二) 1. 如图所示,电源电压恒为6V,R0为电阻箱,电动机线圈的电阻为2Ω,调节电阻箱R0使其接入电路的电阻为4Ω,闭合开关,电动机正常转动,电流表的示数是0.8A,此时电动机两端的电压是　　　　V,100s内电流通过电动机线圈产生的热量是　　　　J. 2.8 1 2 3 4 5 6 7 128 2. (2024·乐山)如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位,图乙是其内部简化电路图.当处于高温挡时,煎饼锅的加热功率为968W,则R1= 　　　　Ω;处于低温挡时,煎饼锅的工作电流为1A,通电1min产生的热量为　　　　J. 50 13200 1 2 3 4 5 6 7 3. (2024·新沂模拟)如图所示,电源电压U恒为9V,R1、R2是定值电阻,R1= 10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω　0.5A”字样,闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为1.5A.求: (1) 只闭合开关S1,电流表的示数. (1) 由电路图知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路, 电流表的示数I1===0.9A 第3题 1 2 3 4 5 6 7 (2) 开关S1、S2、S3都闭合时,R2在10s内产生的热量. (2) 由电路图知,开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并 联,电流表测干路电流,因为并联电路支路间互不影 响,所以通过R1的电流不变,则通过R2的电流I2=IA-I1 =1.5A-0.9A=0.6A,且U=U1=U2=9V,在10s内R2产生的 热量Q2=W2=UI2t=9V×0.6A×10s=54J 第3题 1 2 3 4 5 6 7 (3) 只闭合开关S3,移动变阻器滑片时,R1的电功率变化范围. (3) 由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,当滑片在最 右端时,只有R1连入电路,此时其功率最大,此时电路 中电流为0.9A,由变阻器规格知允许通过的最大电流 为0.5A,串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大 电流为0.5A,P1=R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W;滑片在最左端时,变阻器连入阻值最大,此时R1的功率最小,此时电路中的电流I最小=== 0.3A,所以P1'=R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,所以R1的电功率变化范围是 0.9~2.5W 第3题 1 2 3 4 5 6 7 4. 如图所示为某品牌电热水壶的铭牌,请根据铭牌上的参数,解决下面的问题. (1) 求电热水壶正常工作时的电阻. (1) R===48.4Ω 1 2 3 4 5 6 7 (2) 将一满壶20℃的水烧开,求水吸收的热量.[c水=4.2×103J/(kg·℃),该地大气压为标准大气压,1L=1dm3,ρ水=1kg/dm3] (3) 上述烧水过程中,若电流所做的功有80%转化为水吸收的热量,则把水烧开需要多长时间? (2) V=2L=2dm3,m水=ρ水V=1kg/dm3×2dm3=2kg,Q吸= c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)= 6.72×105J　 (3) W电===8.4×105J,t时===840s 1 2 3 4 5 6 7 5. 一台电动机正常工作时两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,通过线圈的电流为10A,这台电动机正常工作10min,则: (1) 消耗的电能为多少焦? (2) 线圈中产生的热量是多少焦? (3) 有多少电能转化为了机械能? (1) W电=UIt=380V×10A×10×60s=2.28×106J　 (2) Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×10×60s=1.2×105J　 (3) W机械=W电-Q=2.28×106J-1.2×105J=2.16×106J　 1 2 3 4 5 6 7 (4) 转化为机械能的效率约是多少?(结果精确到0.1%) (4) η=×100%=×100%≈94.7% 1 2 3 4 5 6 7 6. (2024·福建)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图所示.电热丝R的阻值为4Ω,电动机标有“12V　24W”字样.闭合开关S、S1,电动机正常工作.求: (1) 电源电压. (2) 闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能. (1) 闭合S、S1时,电路中只有电动机正常工作,电源电 压U=U额=12V　 (2) 根据W=Pt可知,电动机消耗的电能W=Pt1=24W× 60s=1440J　 第6题 1 2 3 4 5 6 7 (3) 闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量. (3) 闭合S、S2,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R 的电流I===3A,电热丝R产生的热量Q=I2Rt2=(3A)2 ×4Ω×100s=3600J 第6题 1 2 3 4 5 6 7 7. 具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保 障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换,如图 所示为该后视镜的加热原理图,其中测试电源电压为 10V,四根电热丝的电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所 需加热功率依次增大,则开关旋至“1”挡时,开启　　　　功能,此时电路的总电阻为　　　　Ω,开关从防雾挡拨到除露挡电路中总电流变化了 　　　　A,开关置于化霜挡时通电1min,电流产生　　　　J的热量. 第7题 防雾 20 0.5 1200 1 2 3 4 5 6 7 解析:由题知,防雾加热功率最小,化霜加热功率最大.由加热原理图知,当开关旋至“1”挡时,两根电热丝串联接入电路,此时电路总电阻最大为2R= 2×10Ω=20Ω,根据P=可知,此时电功率最小,开启防雾功能,此时电路中的电流I1===0.5A;由图知,当开关旋至“2”挡时,一根电热丝单独接入电路,电阻较大(大于并联时的总电阻而又小于串联时的总电阻),电路消耗的功率较小,此时为除露功能,此时电路中的电流I2===1A,从防雾到除露,电路总电流的变化量ΔI=I2-I1=1A-0.5A=0.5A;当开关旋至“3”挡时,两根电热丝并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,此时为化霜功能,电路的总电阻R并=R=×10Ω=5Ω,电路的总电流I3===2A,通电1min,电流产生的热量Q3=R并t=(2A)2×5Ω×60s=1200J. 1 2 3 4 5 6 7 $$