第15章 第8课时 电热器 电流的热效应-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理下册（苏科版）

R,串联，当滑动变阻器接入电路中的阻值为4时，小灯泡比热容的大小关系，故两只烧瓶中电阻丝的阻值要相同，D 恰好正常发光，则电路中的电流1=【=0.5A,滑动变阻器 错误， 两端的电压U:=1R:=0.5A×40=2V,电源电压U=U+ 7.446,6×10小于解析：由题可知，电暖器在正常工 U,=6V+2V=8V.(3)当开关S,S,S都闭合时，小灯泡 作时，通过电热丝的电流为5A,则电热丝正常工作时的电阻 L被短路，R,、R:并联，因为并联电路各支路两端的电压均等 U(8V) R=号-20X=440:正常工作10min产生的热量Q宁 于电源电压，则R的功率P,一R一160■4W,R的功 2Rt=(5A)×440×10×60=6.6×10J:电热丝和导线 率B=P-P=6W-4W=2W,由P=发可得，R,接人 串联在电路中，通过它们的电流、通电时间相等，电热丝比导 线烫得多，是因为导线电阻比电热丝电阳小得多，由Q=广R U(8 V) 电路中的阻值R,=P=2W=32n. 可知，相同时间里电流通过导线产生的热量远远小于电热丝产 生的热量， 第8课时电热器电流的热效应 知识导引 8.1U=U,=1,R,=0.3A×200=6V(2)1:=R U 1.热。电内热电流热效应2.电流的平方电阻 300=0.2A.Q:=I号R,1=(0.2A)°×30n×100s=120J 6V 通电时间Q=IR:安(A)欧()秒(s)产R3.P4 解析：(1)由题图可，R,与R:并联，电流表测通过R:的电 UI R 大于 流，电源电压U=U,=1,R,=0.3A×20n=6V.(2)通过电 课堂作业 U 6V 1,D解析：电流通过导体时会发热，将电能转化成内能，这 阻R:的电流L=反一300=0,2A通电10s时电厘R, 种现象叫作电流的热效应：电冰箱、洗衣机将电能主要转化为 产：生的热量Q:=R:1=(0.2A)2×300×100s=120J. 机被能，电脑将电能主要转化为光能和声能，电饭镂是利用电 课后作业 流的热效应工作的，D正确。 9.热75增大解析：电流通过电热丝时，因为电流的热 2.D解析：用电熨斗熨设衣服是将电能转化为内能来工作 效应，电热丝产生热量，温度升高，实现高温封口：电热丝产生 的，属于电热的利用，A不符合题意：用电饭锅煮饭是将电能 的热量Q=5V 10×3s=75J:由公式Q=R4可知 转化为内能来给食物加热的，属于电热的利用，B不符合题 意：电暖气是将电能转化为内能来制热的，属于电热的利用，C 电压不变，要减小电热丝产生的热量，应增大R的阻值 不符合题意：电脑机箱内有小风扇是为了及时散热，属于防止 10.1.8×101.44×1045解析：CPU消耗的电能W 电热危害，D符合题意， P1=100W×0.5×3600s=1.8×10J:因为发热功率占 3,C解析：三个用电器由于功率、通电时间相同，故消耗的 CPU功率的8%，所以发热功率P"=P×8%=100W× 电能相同，但电冰箱，电脑工作时只有部分电能转化为内能， 8%=8W,产生的热量Q=P1=8W×0.5×3600s= 只有电热毯将电能全部转化为内能，因此电热毯产生的热量 1.44×10J:根据Q=cm△1可得，散热器升高的温度△1 最多， Q 1.44×101J =45℃. +.A解析：根据Q=IR:可得，甲、乙两个电热器产生的热 m0.4×10J/(kg·C)×0.8kg 8--(）× 11.D解析：由题图甲可知，锡纸条上ab,c、d段的材料和 量之比Q2I2R乙t ×2=2 长度相等，ab段横截面积最小，d段横截面积最大，导体的材 5,B解析：因为电烤箱工作时消耗的电能全部转化为内能， 料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以b段的电阻 故每分钟电热丝消耗的电能W=Q=6.6×10J,A正确：电 最大，be段的电阻较大，cd段的电阻最小，A正确：ah、c、cd 热丝的电功率P=W_8.6X10」=110W.D正确：电热丝 段串联，通过它们的电流相等，根据Q=1R:可知，相同时间 605 内ab段产生的热量最多，其次是bc段，d段产生的热量最 P1100W 少，所以先目烟的是ab段，B、C正确，D错误， 工作时的电图R= 1(5A) =44Q,B错误：电热丝两端 12.B解析：由题表可知，自动断电的温度为70℃，此过程 的电压U=1R=5A×442=220V,C正确。 中水吸收的热量Q=cm(1一1)=4.2×103J/(kg·℃)× 6.C解析：由题图可知，两个电阻丝串联，通过两个电阻丝 1kg×(70℃一20℃)=2.1×10J,D错误：电热管放出的热 的电流相同，通电时间也相同，但电阻大小不同，故该实验探 量全部被水吸收，且额定电压下电热管的实际功率和额定功 究的是电流产生的热量与电阻的关系，A错误：由焦耳定律 率相等，根据Q=Q=W=P,可得，电热管的额定功率 Q=R:可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热 量越多，由于R,<R2,故R:产生的热量多，装R,电阻丝的 p-W_2一X10」-100w,C错误：加热时的电流1一号 t 210s 烧瓶中的温度计示数上升较快，B错误：通电后电流通过电 1000W 阻丝做功，产生的热量使煤油的温度升高，通过观察温度计 20V≈.5A,A错误，加热电阻R号-0记二 示数的变化量来比较电阻丝产生热量的多少，运用了转换 48.4,B正确. 法，C正确：要比较水和煤油的比热容，则应使水和煤油的质13.D解析：两根电阻丝分别接在同一电源两端，电阻丝两 量相等，吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化量得出端电压不变，通电时间相同，R,=40Q,R:=10Q,R:=4R:· 课时提犹计划作业本·物理·九年级下册(SK骸) .15. 根据Q-尽可得，Q,=4Q-4X1.5X10J-6×10小. W=Pm%t=2000W×5×60s=6×10上.(4)电热水壶在加 U(198V) 14.(1)B②在电流大小和电阻大小相同时，通电时间越长 热时的实际功末P美一R =1620W. 24.20 电流通过电阻产生的热量越多③左在通电时间和电阻大 P型33W U产(220V)2 小相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多①实验 17.(1)/= =220V0.15A(2R:=Pa=100W 中只能通过温度计示数的变化量来反映电流通过电阻产：生的 UP(220V) 热量的多少，无法精确测量出热量(2)在通电时间和电流大 484n.Ra夫=PE=50W=968n.R大=Ra大-R:= 小相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多解析： 9680-4840=484n(3)W=Q=ckm△1=4.2× (1)滑动变阻器有保护电路的作用，开关闭合前，滑动变阻器 103J/(kg·℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×10°J.1= 的滑片P应置于B端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大， ②在①、②两次实验中，电阻和电流大小均相同，通电时间不 W-1.26×10」-1.26×10解桥：)开关接2.RR 100W 同，②实验中电流通过电阻产生的热量多，可得出结论：在电 2P题-33W 流大小和电阻大小相同时，通电时间越长，电流通过电阻产生 串联，电热毯在“恒温”挡时，电路的电流1=0一220V 的热量越多.③实验③中电流表示数变大，根据欧姆定律可 0.15A,(2)由题图可知，当开关接1，滑片在最右端时，电路为 知，电路中的总电阻变小，则滑动变阻器接入电路中的电阻变 R:的简单电路，此时电热毯处于“调温”挡且功率最大，则 小，故应向左移动滑片：②，③两次实验中，电阻大小和通电时 UP(220V) 间均相同，②实验中电流通过电阻产生的热量多，可得出结 R:一P。=100W=84:当开关接1，滑片在最左端时， 论：在通电时间和电阻大小相同时，电流越大，电流通过电阻 可变电阻R接入电路的电阻最大，R与R:串联，此时电热毯 产生的热量越多.①实验只能得到定性结论，主要原因是实验 2(220V) 处于调温"挡且功率最小，R大一P50W =9682.所 中只能通过温度计示数的变化量来反映电流通过电阻产生的 热量的多少，无法精确测量出热量，(2)由题图乙可知，R:与 以可变电阻R的最大阳值R大=Re大一R:=968Q一484Q= R,串联，故通过R,,R,的电流大小相同，通电时间相同，且 484D。(3)水吸收的热量Q=c本m=4.2× R1=10D,R:=162,R:>R,,因为R2所在烧瓶中的温度计 103J/(kg·℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×10J.因为 示数升高较多，故可得出结论：在通电时间和电流大小相同 不计热损失，所以消耗的电能W=Q=1.26×10J,电热毯内 时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多 的褪度由20℃升商到50℃所用的时间1二P U 220V 15.1)1本"R,+R1o00+50≈1.4A(2)P失 1.26×101=1.26×10 100W UP(220V) R 55n =880W(3)Qw=Qt=W=Pt1=880W 第9课时焦耳定律的应用 ×1008=88X101,4/=Q厘 8.8×10J 知识导引 cm2.5X10J/(kg·℃)×1kg 1,机械能 =35.2℃解析：(1)由题图可知，滑动变阻器R。与加热的 内能U11产RI:一1产R: U1-R× 电阻丝R,串联，当滑动变阻器接人电路的阻值最大时，电路 100%2.R,:R,R::R 中电流最小，电路中的最小电流I小一R十R,一100Q十55Q U 220V 课堂作业 1,3643204320解析：由题意可知，导体的电阻R ≈1,4A.(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的 180,通过导体的电流1=2A,则该导体两端的电压U=1R U°_(220V) 电流最大，电阻丝的加热功案最大，为P一尺一 2A×180=36V,通电1mim产生的热量Q=1R- 552 (2A)2×18Q×1×60s=4320J,即消耗的电能为4320J. 880W,(3)在最大加热功率下，加热100s电阻丝产生的热量 2.121L.2×10°解析：开关接“1“2”两个触点时，只有R, Q:=W=P女t=880W×100s=8.8×10'J,不考虑热量损 接入电路中：开关接“2”“3”两个触点时，R1、R。并联：开关接 失，牛奶吸收的热量Q=8.8×10J,牛奶升高的温度△1一 “3”“4”两个触点时，只有R,接入电路中，若想要有3种挡位， Q 8.8×10J =35.2℃ 则R1,R2的阻值必须不同，R1=242Q,则R:应该选取阻值 cm2.5×103J/(kg·℃)×1kg 为1212的电热丝：开关接触“1”“2“两个触点时，只有R,接 U2_(220V) P 16.(1)R■p2000W-24.20（2)1探w=U 人电路中，通电1mn电流产生的热量Q=?二 20V=0.1A(3)Q=W=P=n1=2000WX5×60s=6× 22W (220V) -×60s=1,2×10J. 2420 U(198V) 10】(40Px=R=24.20 =1620W解析：(1)该电水 3.380020094.7%解析：电动机正常工作1s消耗的电 壶在额定电压下加热时的电图R=P一2000W (220V)2 能W=U1=380VX10A×1s=3800J,产生的热量Q= I2R:=(10A)2×2n×1s=200J:由电能转化成的机械能 24.2.(2)在额定电压下保温时通过电热水乖的电流I靴== Wm=W。-Q=3800J一200J=3600J,电动机的效率7 P题-22W 一220V-0.1A,(3)加热时电热水壶产生的热量Q= 0×10o%-号 ×100%94.7%. 课时提犹计划作业本·物理·九年级下册(SK骸) .16-第十五章电功和电热 第8课时 电热器 电流的热效应 知识导引 1.导体中有电流通过时会发 ,将 能转化为 能，这种现象称为电 流的 效应.主要利用 工作的装置称为电热器， 2.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与 成正比，与导体的 成 正比，与 成正比.用公式表示是 若电流的单位是 ,电阻的 单位是 ,时间的单位是 ,则热量的单位就是焦（丁）.根据焦耳定律可得， 用电器的发热功率P热 3.在纯电阻电路中，电流做功将电能全部转化为内能，即Q=W,根据欧姆定律可推出另外 三个计算电热的公式：Q=W= ,在非纯电阻电路（如包 含电动机的电路)中，电功 (选填“大于”“小于”或“等于”)电热 课堂作业 1.(2024·菏泽)下列家用电器中利用电流的热效应工作的是 ( A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.下列情况中，属于防止电热危害的是 ( A.用电熨斗熨烫衣服 B.用电饭锅煮饭 C冬天用电暖气取暖 D.电脑机箱内有小风扇 3.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一条电热毯分别接入同一家庭 电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是 () A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 4.甲、乙两个电热器的电阻之比是5：4，通过它们的电流之比是2：1，通电时间之比是 1:2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比是 () A.5:2 B.5:4 C.2:5 D.10:1 5.通过某品牌电烤箱的电热丝的电流是5A时，每分钟可产生6.6×10J的热量，下列说 法错误的是 () A.每分钟电热丝消耗的电能为6.6×10JB.电热丝工作时的电阻是220 C.电热丝两端的电压是220V D.电热丝的电功率是1100W 6.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R:和R2分别密封在两只完全 相同的烧瓶中，且R,<R2,瓶中装有质量相等的煤油.下列说法正确 的是 ( A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系 29 课时提优计划作业本物理九年级下册(SK版))) B.闭合开关后，装R,电阻丝的烧瓶中的温度计示数上升较快 C.实验中，通过温度计示数的变化量来比较电阻丝产生热量的多少 D.将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小 7.额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A,则电热丝 正常工作时的电阻为 2,正常工作10min产生的热量为 J.电热丝通电 后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是因为导线电阻远 (选填“大于”或 “小于”)电热丝电阻。 8.如图所示，电源电压不变，电阻R,的阻值为202，Rg的阻值为302.闭合开关S,电流表 的示数为0.3A. (1)求电源电压U. (2)求通电100s时电流通过电阻R:产生的热量. 课后作业 9.(2023·无锡)如图所示是超市常用的塑料袋封口夹的电路原理图，电源电压为5V,电 热丝R的阻值为1Ω.闭合开关S,电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温 封口，3s内产生的热量为 J:若使用时总把塑料袋烫坏，可以 (选填“增 大”或“减小”)电热丝的阻值， 10.电脑的中央处理器(CPU)与半张扑克牌的大小相当，工作时发热显著，常采用散热片与 风扇组合冷却.某电脑CPU的功率为100W,其中发热功率占8%，铜质散热器的质量 是0.8kg.若工作O.5h,CPU消耗的电能是 J,产生的热量是 J,这些 热量可使散热器温度升高 ℃[铜的比热客为0.4×103J/(kg·℃)]. 11.如图甲所示，将锡纸条的中间剪掉一些，已知ab、bc、cd段长度相等.如图乙所示，将锡纸 条接在电池两极，很快锡纸条开始冒烟、着火.关于该实验现象的分析错误的是( A.ab段的电阻大于bc段的电阻 B.bc段产生的热量大于cd段 C.先冒烟的是ab段 甲 D.ab段中的电流小于bc段中的电流 30 第十五章电功和电热 12.某品牌电热水袋的部分性能指标如下表所示，当袋内的水初温是20℃时，在额定电压 下加热至自动断电需要的时间为210s,设电热管放出的热量全部被水吸收，则[水的比 热客为4.2×103J/(kg·℃)] ( ) 额定电压 袋内水的质量 自动断电的温度 220V 1 kg 70℃ A.加热时的电流为2.25A B.电热管的加热电阻为48.4n C.电热管的额定功率为500W D.水吸收的热量为4.2×105J 13.将阻值为402的电阻丝接在电源两端，通电10min,电流产生的热量是1.5×103J;若 将阻值为10Ω的电阻丝接在同一电源的两端，通电10min,电流产生的热量是() A.1.5×103J B.7.5×10J C.7.5×103J D.6×103J 14.实验小组同学选择阻值不变的电阻丝探究电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通 电时间、电流、电阻的关系， R102 R,=10QR,16 直流电源 直流电源 S 。18Va 甲 乙 (1)为探究电热与通电时间、电流的关系，在烧瓶内装入适量煤油，设计电路，如图甲所 示.开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端 ①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5A,通电5min,温 度计的示数升高了5℃. ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10min,温度计的示数升高了9℃.①、 ②对比可得出结论： ③向 移动滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为1A,通电10min,温度计 的示数升高了33℃.②、③对比可得出结论 ④实验只能得到定性结论，主要原因是 (2)为探究电热与电阻的关系，在两个相同的烧瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所 示的电路.一段时间后，观察到电阻丝R2所在烧瓶中的温度计示数升高较多，可得 出结论： 31 课时提优计划作业本物理九年级下册(SK版))) 15.某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计的电路如图所示，已知滑动变阻器R。的 最大阻值为1002，用于加热的电阻丝R,的阻值为55Ω，闭合开关S. (1)求电路中的最小电流.（结果保留1位小数） (2)求电阻丝的最大加热功率， (3)在最大加热功率下，求用时100s使1kg常温牛奶升高的温度.[不考虑热量损失， 牛奶的比热容c=2.5×103J/(kg·℃)] 220V- 16.如图所示是一个具有保温功能的电热水壶，其铭牌如下表所示.将该电热水壶装满水， 接入家庭电路中使用， (1)求该电热水壶在额定电压下加热时的电阻. (2)求在额定电压下保温时通过电热水壶的电流. (3)在额定电压下加热5mi,壶内20℃的水正好烧开，求该过程中电热水壶产生的热量. (4)某次电热水壶实际工作电压为198V,求电热水壶在加热时的实际功率， 最大容积 1.5L 加热功率 2000W 保温功率 22W 额定电压 220V 17.(2023·辽宁)如图所示为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R,均为加热电 阻.该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围是50~ 100W;开关接2为“恒温”挡，功率为33W.该电热毯内装有1kg水.[c*=4.2× 103J/(kg·℃)] (1)求电热毯在“恒温”挡时的电流 (2)求可变电阻R的最大阻值 (3)若用最大功率加热，不计热损失，求电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的 时间. o220 Vo 32)