第18章 第4节 第2课时 焦耳定律的应用 （作业课件）-【四清导航】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 辽宁专用）

第4节　焦耳定律 第2课时　焦耳定律的应用　 物理 九年级下册 人教版 四清导航 1．(3分)如图所示，电源电压恒为10 V，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，直流电动机M的额定电压为6 V，其线圈电阻为2 Ω。当闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，此时电路中的电流为____A，通电100 s电动机产生的热量为____J，消耗的电能是________J。 0.4 32 240 3 2．(2分)如图甲所示，电源电压不变，R1＝10 Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则电源电压是____V；当滑片P在b端时，通电1 min，整个电路产生的热量是____J。 6 72 4 3．(2分)如图所示是某家用电蒸锅的内部简化电路图，R1＝484 Ω，R2＝44 Ω。当S1、S2均闭合时，加热5 min电蒸锅所消耗的电能是____________J，产生的热量是___________J。 3.6×105 3.6×105 5 0.7 168 5．(3分)(串联型)有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡，加热功率为550 W，电阻R2＝880 Ω，工作电路如图所示，S是温控开关。当开关S_______(填“闭合”或“断开”)时，饮水机处于保温状态，保温功率是____W，保温10 min饮水机产生的热量为____________J。 断开 50 3×104 7 6．(3分)(并联型)某电饭锅内部电加热器原理电路如图所示，它有烧煮和保温两个挡位。开关S断开时，电饭锅处于________挡。已知R1＝605 Ω，电饭锅烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2＝________Ω；该电饭锅烧煮20 min产生的热量是_________________J。(不计热量损失) 保温 60.5 1.056×106 8 7．(3分)(旋钮型)某中学为了实现学生错峰用餐，在食堂安装了自动加热餐台，其中一个餐台的部分简化电路如图所示。闭合开关S，加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20 ℃时，控制开关S0转到位置1为食品加热；当台内食品温度达到50 ℃时，S0转到位置2为食品保温。定值电阻R1＝24.2 Ω，保温功率为400 W。 9 6×105 96.8 4×103 D 二、填空题(每空1分，共7分) 9．如图所示的电路中，小灯泡的额定电压为2.5 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片移到最左端时，小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流为0.2 A，则电源电压为____V，小灯泡的额定功率为____W。通电10 min，电阻R1产生的热量为________J。 4.5 0.5 240 14 10．如图所示的电路中，开关S和S1闭合后，为使电阻R1、R2组成串联电路，甲、乙两表应均为_________(填“电流表”或“电压表”)，此时甲、乙两电表的示数之比为3∶2，则R1和R2的电阻之比为_______；若甲、乙两表均为另一种电表，闭合开关S，断开开关S1，通电3 min，则甲、乙两表的示数之比为_______，R1和R2产生的热量之比为________。 电压表 1∶2 1∶3 2∶1 15 11．(9分)(2022·盘锦)某功率可调的电加热设备，内部简化电路如图所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R0阻值为22 Ω，滑动变阻器R′最大阻值为1 000 Ω。滑动变阻器的滑片调至某一位置时，将2 kg初温为20 ℃的水加热至70 ℃，此过程加热效率为84%，求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)该加热设备的最大电功率。 (2)本次加热过程消耗的电能。 (3)该加热设备电功率为550 W时，R′接入电路的电阻。 4．(2分)如图所示，灯L标有“4 V　2 W”，R＝20 Ω，闭合开关S时，灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为________A，通电1 min，整个电路中产生的热量为_______J。 (1)定值电阻R2的阻值为________Ω。 (2)餐台加热状态下工作5 min消耗的电能为_________J。 (3)在加热状态时，餐台工作5 min产生的热量可使5 kg初温20 ℃的汤升温至50 ℃。若不计热量损失，汤的比热容为__________J/(kg·℃)。 一、选择题(共2分) 8．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220 V的电路中，在电饭锅工作的30 min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。关于该电饭锅下列说法不正确的是( ) A.当S和S1都闭合时，电饭锅的电功率为660 W B.电热丝R2的阻值为220 Ω C.在这30 min内电阻丝R1产生的热量为7.92×105 J D.在这30 min内电阻丝R2产生的热量为3.96×105 J 解：(1)闭合开关，两电阻串联接入电路，当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，根据P＝ eq \f(U2,R) 可知此时该加热设备的电功率最大，最大电功率：P＝ eq \f(U2,R0) ＝ eq \f(（220 V）2,22 Ω) ＝2 200 W。 (2)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J，本次加热过程消耗的电能：W＝ eq \f(Q吸,η) ＝ eq \f(4.2×105 J,84%) ＝5×105 J。 (3)此时通过电路的电流：I＝ eq \f(P′,U) ＝ eq \f(550 W,220 V) ＝2.5 A，此时电路的总电阻：R＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(220 V,2.5 A) ＝88 Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R′＝R－R0＝88 Ω－22 Ω＝66 Ω。 $$