6.3焦耳定律 习题课件- 2025-2026学年物理教科版（2024）九年级上册

第3节 焦耳定律 1.[2024 菏泽]下列家用电器,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.[2024 菏泽模拟]标有“220 V 40 W”的字样的电视机、电风扇、电热毯和日光灯四种电器,都在额定电压下工作相同的时间,则产生的热量最多的是( ) A.电热毯 B.电风扇 C.电视机 D.日光灯 3.[2024 牡丹区月考]如图所示是“探究电流通过导体时产生 的热量与电流的关系”的实验装置.R1、R2、R3是三个定值电阻, 两个容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密 闭空气温度的变化.下列说法正确的是( ) A.因为液体的热胀冷缩,导致U形管液面高 度的变化 B.R1与R2的阻值必须相等 C.R2与R3的阻值必须相等 D.拆下R3,即可探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系” 4.[2024 泰州]如图所示是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置,甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的同种液体,电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中且R甲≠R乙.有下列四种观点:①烧瓶内可以装入不同种类的液体;②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少;③该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;④该装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系.在不增加其他器材和仪表的条件下,上述观点正确的有( ) A.②③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 5.[2024 淄博]如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示.下列说法中( ) ①电源电压为6 V; ②定值电阻R的阻值为5 ; ③滑动变阻器的最大阻值为10 ; ④滑片P在b端时,通电1 min电阻R产生的热量为27 J. A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确 6.[2024 郓城一模]如图甲所示,小明观察到自家电炉子工作 时的现象,电炉子工作的原理是_,电炉丝热得发 红,而跟电炉丝连接的导线却发热不明显,可以通过比较图乙 实验中的_两个液柱高度可解释说明这种情况. 电流的热效应 B、C 7.[2024 泸州]小华家电茶炉的加热电阻为60.5 ,家用电能 表的信息如图所示,只将电茶炉接入220 V的家庭电路中正常工作 10 min,电能表指示灯应闪烁_次,刚好将电茶炉内1 kg的水 从20 加热至100 ,水吸收的热量为_J,电茶炉烧 水的效率为_.[c水=4.2 103 J/(kg )] 160 3.36 105 70% 8.[2024 无锡]用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素,甲、 乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸 没在煤油中,其中R1=R2=5 ,R3=10 .闭合开关前,记录下煤油 的初温度t0.开关S接a,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1 A, 记录下第100 s和第200 s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节 滑片P,使电流表的示数为0.5 A,记录下第200 s时乙、丙容器中煤油 的末温度t,断开开关.结果如表,比较序号①②可得:当通过导体的 电流和导体的_相等时,导体产生的热量与通电_有关.比较序 号②和_可知导体产生的热量与电流大小有关.实验中,电阻R2产生 的热量为_J. 电阻 时间 250 ③ 序号 电阻 I/A 时间/s t0/ t/ ① R1 1 100 20 34 ② R1 1 200 20 48 ③ R2 0.5 200 20 27 ④ R3 0.5 200 20 34 9.[2024 菏泽三模]你注意观察过汽车后挡风玻璃上有一些“横 条纹”吗?它是一种电加热装置,可用于除雾除霜.某汽车的电 加热装置是由10条阻值均为20 的电阻丝并联而成,该装置与 12 V的汽车电池接通工作5 min,通过每条电阻丝的电流为_A, 产生的总热量为_J. 0.6 21 600 10.如图1所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑 动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图2所示, 根据图像的信息可知_(填“甲”或“乙”)是电压表 示数变 化的图像,当滑动变阻器滑片在中点时,1 min内R1产生的热量 为_J. 乙 27 11.[2024 广元]如图所示是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定 值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的U I图像.若将 L和R串联接在8 V的电源两端,L与R的电阻之比为_;若将L 和R并联在2 V的电源两端,在1 min内,L与R产生的热量之比为 _. 1∶1 3∶2 12.[2024 成都]小张想设计一个有“低温”“中温”和“高温” 三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为220 V, R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点.她准备了三根电热 丝,R1=242 ,另外两根电热丝的阻值分别是121 和242 , R2该选取阻值为_ 的电热丝.开关S接触“1”“2”两个触 点时,通电1 min,电流产生的热量 是_J. 121 1.2 104 13.[2024 重庆]如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,如图乙所示是台灯的电路原理图.电源电压为3 V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10 .灯L标有 “2.5 V 0.5 W”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R工作10 min产生的热量; (3)电源电压降为2.7 V后,灯L的最小实际电功率. (2)由图乙可知,灯L与变阻器R串联,灯L正常发光时,通过变 阻器的电流等于通过灯的电流,即IR=I正=0.2 A, 变阻器两端的电压:UR=U-U额=3 V-2.5 V=0.5 V, 变阻器R工作10 min产生的热量:QR=WR=URIRt=0.5 V 0.2 A 10 60 s=60 J; 14.[2024 辽宁]如图所示,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100 g、初温为25 的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5 ,R2=10 .闭合开关,电流表的示数为1.2 A.通电120 s后,甲中温度计的示数为29 ,求: (1)R2两端的电压; (2)R2的电功率; (3)电流通过R1产生的热量; (4)液体的比热容(不计热量损失). 解:(1)灯正常发光时的电流: I正=eq \f(P额,U额)=eq \f(0.5 W,2.5 V)=0.2 A, 灯正常发光时的电阻: RL=eq \f(U额,I正)=eq \f(2.5 V,0.2 A)=12.5 ; (3)电源电压降为2.7 V后,当变阻器接入电路的阻值最大时, 电路中的电流最小,此时灯的实际功率最小,电路中的最小电 流:I小=eq \f(U′,R总大)=eq \f(2.7 V,10 +12.5 )=0.12 A, 灯L的最小实际电功率:PL小=I小2RL=(0.12 A)2 12.5 = 0.18 W. 解:(1)由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流处处相等,即I1=I2= I=1.2 A, 由I=eq \f(U,R)可知,R2两端的电压:U2=I2R2=1.2 A 10 =12 V; (2)R2的电功率:P2=U2I2=12 V 1.2 A=14.4 W; (3)电流通过R1产生的热量:Q1=I12R1t=(1.2 A)2 5 120 s=864 J; (4)不计热量损失,甲容器中液体吸收的热量:Q吸=Q=864 J, 由Q吸=cm(t-t0)可知,液体的比热容: c=eq \f(Q吸,m(t-t0)) =eq \f(864 J,100 10-3 kg (29 -25 )) =2.16 103 J/(kg ). $$