专题八 焦耳定律及相关计算-【学海风暴】2023-2024学年九年级下册物理同步备课（教科版）

专题八焦耳定律及相关计算 一、填空题 开关后电流表示数是 A,这时通 1.英国物理学家 经过大量的实验 电1min,整个电路产生的热量是 研究，于1840年精确测定了电流通过导体产 生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。根 据他通过研究得出的结论可知，连接大功率用 电器的导线应 (选填“粗”或“细”) R 一些，这样既安全又可以减少电能的额外 第5题图 第6题图 损耗。 6.如图所示，电源电压恒为12V,闭合开关S,当 2,家用豆浆机既能打浆又能加热。当豆浆机加 滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电压 热时，电流通过导体将电能转化为内能，这种 表的示数为10V,电动机正常工作；若电动机 现象叫做电流的 效应；豆浆机工作 内部线圈的电阻为22，则通电10min,电流 时加热和打浆能够交替进行，说明加热器和电 通过电动机内部线圈产生的热量是 动机的连接方式是 联。 J,电动机消耗的电能是 3.如图所示，将两段材料与长度均相同的合金丝 7.(2023天津河西区模拟)如图所示 A和B接入电路中，两段合金丝的电阻R 的“葫芦烙画”是从民间进入课堂 RB,通过它们的电流IA 的手工技艺，传承了非物质文化遗 IB;通电相同时间， 产生的热 产。烙画所使用的一个规格为 量较多。（前两空均选填“>”“<”或“一”》 “220V40W”的电烙铁正常工作10s会产生 J的热量。如果实际工作电压只 有110V,则它的实际功率为 W。 (忽略温度对电阻的影响) 8.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭 第3题图 第4题围 合开关后，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a 4.如图所示，定值电阻R=5,R2=102,开关S 端，电压表示数与电流表示数的关系图像如图 闭合时，R、R两端的电压分别是U1、U2,通过的 乙所示，则电源电压是 V,定值电阻 电流分别是I、L,则U:U= R的阻值是 。当电压表示数为 11:12= ,通电105，电流通过电阻 6V时，105内滑动变阻器产生的热量是 产生的热量之比Q:Q 5.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R =102,R2=R3-202,当S闭合后，电压表示 数为2.4V,则电源电压为 V。如果 将电压表换成电流表（其他元件不换），则闭合 0s1016A 99 全册专题集 学海风最 二、选择题 在哪个位置最容易被点燃 9.(2023广西)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 学生电器 ( A.a点 B.b点 A.电阻变小 B.电流比别处电流小 C.c点 D.都一样 C.电阻变大 D.电流比别处电流大 14.小华受汽车加热座椅的启发，应用所学的知 10.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、 识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热 一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家 坐垫，让爷爷冬天坐在椅子上暖和。测试后， 庭电路中。若通电时间相同，则关于这三个 小华想让坐垫在相同时间内产生的热量多 用电器，下列说法正确的是 些，下列改造方法可行的是 () A.它们均能将电能全部转化为内能 A.把电阻丝剪去一小段 B.它们的电阻相等 B.减小坐垫所在电路的电源电压 C.它们消耗的电能一样多 C.更换一根同材料同长度但更细的电阻丝 D.它们产生的热量相等 D.给现有电阻丝串联一根相同的电阻丝 11.一个标有“10V3W”字样的小灯泡和定值 15.将阻值为402的电阻丝接在电源两端，通电 电阻R串联后接在电压为16V的电源上（如 10min,电流产生的热量是1.5×10°J。若将 图所示)，小灯泡恰能正常工作。该电路工作 阻值为202的电阻丝接入同一电源的两端， 10s,定值电阻产生的热量是 通电20min,电流产生的热量是 () A.18J B.90J C.108J D.180J A.6×10J B.3×103J C.6×103J D.1.2×104J 16.(多选)如图，将电源，开关和三个装在塑料盒 16V 中的电阻丝R、R2、R串联起来，探究电流通 第11题阳 第12题图 过导体产生的热量与电阻大小的关系。实验 12.如图所示，给电炉通电后，电炉丝热得发红， 中应该相同的是 而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手。 这是因为 A.电流通过导线时没有发生热效应 B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大 得多 C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D.电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率 大得多 A.三个电阻丝的阻值 13.小市同学在科学课上表演了一个小魔术，用 B.通过三个电阻丝的电流 如图所示形状的金属片点燃火柴。他将此金 C.三个电阻丝的通电时间 属片接在学生电源上（如图所示），则火柴放 D.三个塑料盒中密封的空气质量 100 学海风暴九年级物理K版下册 三、计算题 18.如图所示，电源电压为6V且 17.如图所示，灯L标有“6V 保持不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，电源电压恒为 3.6W”的字样，将滑片移到 6V,定值电阻R=32,假设 最右端，闭合开关S,电流表 灯L的阻值不随温度变化 示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响。 而变化。问： (1)求灯泡正常发光时的电阻。 (1)只闭合S、S时，电阻R在60s内产生的 (2)求滑动变阻器的最大阻值。 热量是多少？ (3)将滑片移到某位置，电压表示数为1V,求 (2)要使整个电路消耗的电功率最小（电路中 滑动变阻器在1min内产生的热量。 的电流不为0)，各开关的闭合情况应如何？ 此时最小电功率为多少？ 全册专题集训 学海风最 1o△14.如图所示 由电源电压为6V可知，定值电阻R。两端的电压大 于3V,输电线两端的电压小于3V。 由电压表的量程是0一3V可知，电压表应并联在输 电线两端，连接位置如图所示。 甲 15.如图所示 火親 定值电阻R两端的电压U,'=U'一U。'=6V一2V =4V U. 插座 开关 输电线中的电流r一瓷-茹品-0,2A 16.a到bb到a 短路处与甲地之间输电线的电阻 17.短路c2 Ras100 18.D19.B20.B21.BC 短路处与甲地之间的输电线长度 22.如图所示 .m50 km 所以，输电线短路位置离甲地的距离 =2L=2×50k知=25k如 专题六电功率的理解及相关计算 专题五欧姆定律的理解及相关计算 1,0.12002.0.25633600甲灯亮 3.1594.120 1.0.210 5.C6.B7.B8.B 2.通过导体的电流与导体两端电压的关系 9.30.210.104.8 3.91.54.111:2 11.B12.D 5.21:46.1:45 13.4需要14.200 7.1.588.0.3A3V 15.2:52:3 9.B10.C11.B12.A13.B14.C15.BD 16.烘干0.9 16.解：由电路图可知，两个电阻并联，电流表A测干路 17.B18.B19.A20.D 电流，电流表A,测R所在支路的电流 21.20522.C (1)电源电压 专题七动态电路分析 U=U2=U1=I1R=0.4A×100=4V (2)通过电阻R的电流 1.断开串S,S2.并不变 12=1-11=0.6A-0.4A=0.2A 3.A4.C U:4V 5.电流滑动变阻器2 (3)电阻R的阻值R-云-0.2A-200 6.变大变小7.变大变小 17.解：(1)短路处与甲地之间两段输电线的总电阻 8.变小电流保护电路 R-号-&X6n 9.C10.D11.B12.B 13.暗小14.小大 60 丙段输电线的总长度L一0.20/km30km 15.D16.B 17.变小不变 则短路位置离甲地的距高：=合L=号×30km 18.200.3 15 km 19.D20.D21.C (2)每条输电线的电阻R'=0.22/km×40km=82 专题八焦耳定律及相关计算 两条输电线的总电阻R。=2R'=162 1,焦耳粗2.热并 根据串联电路的分压规律可知，U,:U电=R,:R。 3.>=A =200:162=5:4 4.1:12:12:1 参考答案学海风暴 139 5.60.272 R两端的电压 6.481200 U2=U-U1=6V-2V=4V 7.40010 电路中的电流 8.9630 9.C10.C11.A12.D13.C14.A15.C 1瓷- =0.4A 16.BCD _2V 17.解：(1)当只闭合S,S时，灯L与电阻R并联。 R的阻值R-70.4A-50 莲过电阻R的电流1-景-沿-2A (2)开关S,和S均闭合时，R2被短路，电路为R:的 简单电路，电压表测电源电压。 电阻R在605内产生的热量 Q=PRt-(2A)2X3n×608=720J 电路中的电流I-后-器-1,2A _L=(6V) (2)为L的电阻R方-0=6n 通电10s,电路消耗的总电能 w=Ut=6V×1.2A×10s=72J 当断开S、S,闭合S时，灯L与电阻R串联，整个 电路消耗的电功率最小。 4.解：(1)开关S闭合，S断开时，电路为R的简单电 电路的总电阻Rg=R,十R=6Q+32=92 路，电流表测量电路中的电流。 此时电路中的电流 电源电压U=:R=4.5A×80=36V 1-0-号A (2)当S、S均断开时，R和R,串联，电流表测量电 路中的电流。 电路的最小电功率 电路中的电流 P=切。=6VX号A=4W 36V 1IR+R4+80-3A 18.解：(1)灯泡正常发光时的电阻 R消耗的电功率 &-是--1on P1=R=(3A)×40=36W (2)由图可知，将滑片移到最右端，闭合开关S,灯泡 R消耗的电功率 工与滑动变阻器串联，而且滑动变阻器以最大阻值 P2=IR=(3A)2×8n=72W 接入电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流 (3)当S、S均闭合时，R和R并联，R,被短路，电 衷测量电路中的电流。 流表测通过R:的电流。 此时电路中的总电阻 整个电路的电功赢 R-号-张0n -号+9-36Y2+36y)=270w P-R+R80 120 滑动变阻器的最大阻值 (4)如果这是电热水壶的简化电路，那么最大功率为 Rx=R#-R=300-100=202 270W。 (3)当电压表示数为1V时，滑动变阻器两端的电压 用最大功率加热100s消耗的电能 为UR=1V W=Pt=270W×100s=2.7×10J 灯泡两端的电压 U'=U-Us=6V-1V=5V 由于不计热量的损失，因此Q=W=2.7×10丁 此时电路中的电流 水的质量 r-=5v m=px V=1 g/cm'X500 cm'=500 g=0.5 kg R100 =0.5A 水升高的温度 滑动变阻器在1mn内产生的热量 2.7×10°J Q=WR=UI't=1VX0.5 AX1X60s=30J km4.2X102j7kg·℃)x0.5kg≈13℃ 专题九动态电路计算 5.0.310-202 1.301.62.63：16 6.1230 3.解：(1)等效电路图如下： 7,獬：由电路图可知，R与R并联，电流表A测R,所 在支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源 电压。 U 6 V (1)电阻R的阻值R-10,5A=120 (2)通过滑动变阻器R:的电流 140 学海风暴九年级物理JK版下册