第18章 习题课 焦耳定律的应用-【名师学案】2024-2025学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

2) (3)B(4)A2.50.83.C 综合练 4.C5.(1)短路(2)B电压表(3)100.625(4)变化灯泡的电阻 随温度的变化而变化(5)灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯 泡越亮(6)小于 素养练 6.(1)B(2)小灯泡断路(3)左 中考热点专训一多种方法测电功率 1.0p-W23200(3)32004P=320 n (5)①②2.3000 t 10003.326.6880018004. U UU2 5.(1)V1(2)UU额× Ro UU题6.1,87.1R1IR8.C9.(2)S(3)S(4④)R Ro (6)1R I1-I2 第4节焦耳定律 知识储备 1.电内2.电流的二次方电阻通电时间 基础练 1.D2.(1)液面高度(2)电阻(3)电流(4)通电时间(5)控制变量 3.0.12304.155.4800192006.ACD BE 综合练 7.电烙铁最多三者一样多8.电阻右1：29.12010.1：2 11.答：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通电的时间相同，而导线 的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由公式Q=PRt知，相同时间内电炉丝产 生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发 热。12.解：(1)闭合S、S时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压U =U颛=12V。(2)根据W=Pt可知，电动机消耗的电能W=Pt1=24W ×60s=1440J。(3)闭合S、S2,电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R 号=12y=3A,电热丝R产生的热量Q=PR2=(3A)X40X 的电流I==4 100s=3600J。 素养练 13.小14 习题课焦耳定律的应用 1.1224362.C3.热75增大4.C5.D6.A7.200小于 8.1801.59.5015075%10.462008.811.解：(1)水吸收的热 量：Q吸=c水m(1-t)=4.2×103J/(kg·℃)×5kgX(50℃-20℃)=6.3× 10J;(2)消耗的电能W电=0.2kW·h=7.2×10J;该热水器的热效率：7 ×10%-×100%=87.5%。12解.0灯L1正常发光 一W电 时的电盟为R,号-侵议 =12.52:(2)灯L正常发光时，电路中 的电流为1已号W-0,2A,根搭串联分压知识可知，变阻器两端的电 压为U2=U-U1=3V-2.5V=0.5V,变阻器R工作10min产生的热量 Q=W=U2It=0.5V×0.2A×10×60s=60J:(3)电源电压降为2.7V 后，根据P=R可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略 温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为I实= R灯十R指-12.5Q十100=0.12A,则灯L的最小实际电功率为P实=堡· U 2.7V R灯=(0.12A)2×12.52=0.18W。 中考热点专训二挡位型用电器 1.>低温高温2.闭合6.6×103.保温0.1435.64.<高 温低温5.热6×1056.冷温热7.1211.2×1048.解：(1)由 -156１９　 九年级物理·下册 习题课　焦耳定律的应用 ［方法技巧］公式犙＝犐２犚狋在纯电阻电路和非纯 电阻电路都适用；而公式犙＝ 犝２ 犚 狋只适用于纯电 阻电路。 类型一　公式犙＝犐２犚狋的应用 １．如图所示，电源电压保持６Ｖ 不变，电阻犚１＝ １０Ω，犚２＝ ２０Ω，闭合开关Ｓ，通电３０ｓ，电 阻犚１产生的热量为　１２　Ｊ，犚２ 产生的热量 为　２４　Ｊ，整个电路产生的热量为　３６　Ｊ。 ２．如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤 油，通电一段时间后（液体均不沸腾），发现两 只温度计示数上升的相同。不考虑热损失， 则电阻犚１、犚２的大小关系是 （Ｃ ） Ａ．犚１＝犚２ Ｂ．犚１＜犚２ Ｃ．犚１＞犚２ Ｄ．无法确定 【点拨】由题意可知，相同的时间内质量相同的水和 煤油升高的温度相同，根据犙吸＝犮犿△狋可知水吸收 的热量多，不考虑热损失时，电流通过电阻产生的热 量和液体吸收的热量相等，因此犚１ 产生的热量多， 根据犙＝犐２犚狋比较它们电阻阻值之间的关系。 类型二　公式犙＝ 犝２ 犚 狋的应用 ３．（２０２３·无锡）如图所示，是 超市常用的塑料袋封口夹电 路原理图，电源电压为５Ｖ， 电热丝犚阻值为１Ω。闭合开关Ｓ，电热丝温 度升高，利用电流的　热　　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　增大　（选填“增 大”或“减小”）电热丝的阻值。 ４．有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要 使它在相同的时间内产生的热量少些，下面 几种改装方法可行的是 （Ｃ ） Ａ．把电阻丝剪去一小段 Ｂ．更换一根较粗的电阻丝 Ｃ．与电阻丝串联一个电阻 Ｄ．与电阻丝并联一个电阻 ５．（中考·河南）如图所示，在四个相同水槽中 盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为 犚１、犚２的电阻丝（犚１＜犚２），分别按下图的四 种方式连接放入水槽，并接入相同电源。通 电相同时间后，水温最高的是 （Ｄ ） ６．电炉丝断了，去掉 １ ５ 后，仍然接在原来的电源 两端，则在相同时间内产生的热量与原来产 生的热量之比为 （Ａ ） Ａ．５∶４ Ｂ．１∶５ Ｃ．５∶１ Ｄ．４∶５ 类型三　电动机的电热计算 ７．某电风扇电阻为５０Ω，当它接在２２０Ｖ的电 路中时，电流为０．２Ａ，则正常工作１００ｓ产 生的热量为　　　　Ｊ，此时电风扇产生的热 量　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）消耗 的电能                                                                      。 助学助教　优质高效 ２０　 ８．（中考·德州）从产品说明书得知，一台“６Ｖ ３Ｗ”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 ０．１Ω，则小风扇正常工作１ｍｉｎ消耗的电能 为　　　　Ｊ；电动机线圈１ｍｉｎ产生的热量 为　　　　Ｊ。 ９．某电动机线圈的电阻是２Ω，当两端加４０Ｖ 电压时，通过它的电流为５Ａ，则这台电动机 的发热功率为　５０　Ｗ，机械功率是　１５０　 Ｗ，这台电动机的效率是　７５％　。 类型四　电热综合计算 １０．（中考·永州）小华家有一个额定电压为 ２２０Ｖ、额定电流为５Ａ的电热水壶，该电热水 壶正常工作４２ｓ产生的热量为　４６２００　Ｊ， 这些热量的８０％被质量为１ｋｇ的水吸收，水 升高的温度为　８．８　℃，已知犮水＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）。 １１．（２０２４·天津）使用厨房中的电热水器将质 量为５ｋｇ的水从２０℃加热到５０℃，该热水 器消耗了０．２ｋＷ·ｈ的电能。已知犮水＝ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），求： （１）水吸收的热量； （２）该热水器的热效率。 解：（１）水吸收的热量：犙吸＝犮水犿（狋－狋０）＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（５０℃－２０℃）＝６．３ ×１０５Ｊ； （２）消耗的电能犠 电＝０．２ｋＷ·ｈ＝７．２×１０５Ｊ； 该热 水 器 的 热 效 率：η＝ 犙吸 犠 电 ×１００％ ＝ ６．３×１０５Ｊ ７．２×１０５Ｊ ×１００％＝８７．５％。 １２．（２０２４·重庆）图甲是同学们自制的调光小 台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压 为３Ｖ，犚是调节亮度的变阻器，最大阻值为 １０Ω。灯Ｌ标有“２．５Ｖ　０．５Ｗ”字样。忽 略温度对电阻的影响。求： （１）灯Ｌ正常发光时的电阻； （２）灯Ｌ正常发光时，变阻器犚工作１０ｍｉｎ 产生的热量； （３）电源电压降为２．７Ｖ后，灯Ｌ的最小实 际电功率。 解：（１）灯 Ｌ正常发光时的电阻为犚灯 ＝ 犝２１ 犘 ＝ （２．５Ｖ）２ ０．５Ｗ ＝１２．５Ω； （２）灯Ｌ正常发光时，电路中的电流为犐＝ 犘 犝１ ＝ ０．５Ｗ ２．５Ｖ ＝０．２Ａ， 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为 犝２＝犝－犝１＝３Ｖ－２．５Ｖ＝０．５Ｖ， 变阻器犚工作１０ｍｉｎ产生的热量犙＝犠＝犝２犐狋 ＝０．５Ｖ×０．２Ａ×１０×６０ｓ＝６０Ｊ； （３）电源电压降为２．７Ｖ后，根据犘＝犐２犚可知， 当电路中电流最小时，灯Ｌ的实际电功率最小， 忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大 时，电路中的电流最小，为犐实 ＝ 犝 犚灯＋犚滑 ＝ ２．７Ｖ １２．５Ω＋１０Ω ＝０．１２Ａ， 则灯 Ｌ的最小实际电功率为 犘实 ＝犐２实 犚灯 ＝ （０．１２Ａ）２×１２．５Ω＝０．１８Ｗ                                                                           。