限时训练36 焦耳定律及其应用&限时训练37 电热器的多挡位问题-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(人教版2024 河北专用)

因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电阻R。两端的电压U。=U-U=18V一6V=12V, 因串联电路中各处的电流相等，所以，通电1minR。消耗的电 能W。=U。It=12VX0.5A×60s=360J. (3)闭合开关S、S2,断开S时，灯泡和滑动变阻器R串联，电 流表(A测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的 电压. 由于串联电路中电流处处相等，灯泡正常工作时的电流 IL颜=0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表 的量程为0~0.6A,所以为保证电路的安全，电路中的最大 电流I最大=I瓶=0.5A. 电路消耗的最大功率P最大=UI最大=18V×0.5A=9W. 已知电压表的量程为0~15V,当滑动变阻器两端电压为 15V时，连人电路的电阻最大，此时电路中电流最小，此时L 两端电压U五=U一UR=18V-15V=3V, -=3 此时电路中电流I最本=R=20=0.25A,电路消耗的最 小功率P最小=UI最小=18V×0.25A=4.5W. 限时训练34伏安法测量小灯泡的电功率 1.P=U11.14 2.(1)如图所示. (2)太小(3)右(4)0.625(5)大于灯丝的电阻随温度 的降低而减小【拓展】B 限时训练35探究“影响电流产生热量多少的因素” 1.(1)空气受热膨胀，便于观察U形管两侧的液体高度差 (2)电阻电流(3)使通过c、d的电流不相等(4)转换 控制变量(5)空气盒气密性不好 2.(1)B(b)在电流大小和电阻大小相同时，通电时间越长，电 流通过电阻产生的热量越多（c)A在通电时间和电阻大 小相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多 (2)R2断路80.516R2 限时训练36焦耳定律及其应用 1.D2.C3.B4.串605.51.613200 6.由题图乙可知，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，BC段 的充电功率最大，根据题意可知，充电电压400V不变，由 P=U1可知，BC段的充电电流最大，而导线的电阻不变，根 据焦耳定律Q=IRt可知，在相同时间内，电流在BC段通 过导线产生的热量最多，所以BC段过程最容易使导线升温、 老化，甚至引起火灾. 限时训练37电热器的多挡位问题 1.加热600 2.33.6变大 3.解：(1)在保温状态下，电能表的转盘在1mn内转动了5r,电 5r 饭锅消耗的电能W=30O0r/Ckw·5=600kW·h= 6000J, 保温功率P=W-6000 =100W. 1×60s (2)根据串联电路的电阻特点可知，当开关S与触点2连接 时，电路中R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P= U 知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温状态. 当开关S与触点1连接时，电路中只有R,工作，总电阻最 小，总功率最大，电饭锅处于加热状态. U U2 由P= R可知，Ra二P限 (220V)2 =4842, 100W 根据串联电路的电阻特点可知，R。的阻值R2=R总一R1 4842-48.42=435.62. (3)水吸收的热量为Q吸=c水m(t-to)=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J, .24 电饭锅用时1000s消耗的电能W= U2(220V)2 48.42 1000s=1×10J, 该电饭锅的热效率η Q题×100% 6.72×103J×100%= 1×105J 67.2%. 根据题意可知，三级能效的电热转化效率范围为81%≤7< 86%,故该电饭锅的热效率值达不到三级能效. 4.解：(1)由题图可知，当闭合开关S,温控开关S1置于右边两 个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时 电路中的总电阻最小，由P=。可知，电路中的总功率最大， 恒温箱处于加热挡.当闭合开关S,温控开关S:置于左边触 点时，只有R:工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温 箱处于保温挡.“保温”时恒温箱的电功率P保强一R U (220V)2 =110W 4402 (2)由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功 率，则加热挡工作时R2的电功率P2=P加热一P保温= U 550W-10W=440W,由P=R知，R:的阻值R,= U_(220V) P2440W -=1102. (3)由P=t 可知，恒温箱消耗的电能W=P如8t'=50WX 130s=71500J. -Q可知，恒温箱内气体吸收的热量Q段=7W=80%× 由1=w 71500J=57200J. 由p=受可知，恒温箱内气体的质量m=pV=1.3kg/m'× 2m3=2.6kg. 由Q吸=cm(t一to)可知，恒温箱的恒温温度t= Q吸十to= c 57200J +20℃=42℃. 1.0×103J/(kg·℃)×2.6kg ,解：(1)药液的体积V=1L=1dm3=1×10-3m3. 由p=得可知，药液的质量m=P我V=1.0×10kg/m× 1X103m3=1kg,药液吸收的热量Q吸=c指液m(t一t。）= 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(35℃-25℃)=4.2×10J. (2)由题图乙可知，当开关S闭合，S接1时，R1、R2并联， 根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由 P一尺可知，电路中的总功率最大，电中药锅处于高温挡，当 开关S断开，S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻 特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=R 可知，电路中 的总功率最小，电中药锅处于低温挡.当开关S,闭合，S2接2 时，只有R,工作，电中药锅处于中温挡.由表格数据可知，电 U 中药锅中温挡的功率P中=440W,由P=R可知，R,的阻 U_(220V)2 值R,=P=440W-110Q.并联电路中的总功率等于 各用电器的电功率之和，则高温挡工作时，R?的电功率P2= 、R P海-P*=880W-440W=440W,由P=R可知，R:的阻 U2(220V)2 值R2=P2 440W=1100.根据串联电路的电阻特点可 知，R1、R2的串联总电阻R=R1十R2=1102十1102= U2(220V)2 2200,低温挡的功率P低=F=2200 =220W (3)由W=Rt可知，电路的实际电压V=√分 4×10J×1100=200V. 110s限时训练36焦耳定 1.(上海中考)如图所示是电烙铁工作的原理 图.它正常工作时，两端的电压为220V.在 预热状态时，通过它的电流较小；在加热状 态时，通过它的电流较大，则下列选项正确 的是( ) A.闭合开关S,此时小灯 220v 泡熄灭，处于预热状态 X B.断开开关S,此时小灯 泡发光，处于加热状态 C.闭合开关S,此时小灯泡发光，处于预 热状态 D.闭合开关S,此时小灯泡熄灭，处于加 热状态 2.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电 相同时间产生的热量之比为5：1，则通过 甲、乙的电流之比为() A.4:1B.1:4C.2:1D.1:2 3.某同学为探究“电流通过导体产生热量的 多少跟电阻的关系”，设计了如下电路图， 其中正确的是( 5210 10 (A B D 4.一只标有“6V3W”的小灯泡，接在电源 电压为12V的电路中，为使其正常发光， 应 (选填“串”或“并”)联一个电阻 (小灯泡灯丝电阻不变)，该电阻通电20s 产生的热量是 J. 5.(乐山中考)如图甲所示的煎饼锅具有高温 和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路 图.当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为 △九年级·全一册·物理·RJ河北专用 建议用时15分钟，实际用时 分钟 律及其应用（答案P24) 938W,则R1= 2(保留一位小 数)；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为 1A,通电1min产生的热量为 J. S2 R o220V0 甲 乙 6.物理观念（鸡西中考）电动汽车 直流充电桩 电动汽车，绿色环保， 在方便出行的同时也 存在安全隐患，多起火 甲 灾是由于不规范充电引起的，为了安全，我 们一定要规范充电.如图甲为某品牌电动 汽车直流充电桩，充电电压400V,充电时 功率P与储能比H(电池当前储能占充满 状态储能的百分比)的关系如图乙，在 AB、BC、CD、DE四段充电过程中，哪段 过程最容易使导线升温、老化，甚至引起 火灾？说出你的理由 P/kW 40 35 30H 25 L 159 D 0 30%40%50%60%70%80%90%100%H 乙 38 限时训练37电热器白 1.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡 位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热 丝，R1=10502,R2=502.开关S接“1” 时，电热壶为 挡位.开关S接“2” 时，通电5min,电流通过R2产生的热量 为 J. R 220V 第1题图 第2题图 2.如图所示是某玩具汽车上控制电路的简化 图.电动机线圈的电阻值为1Ω，定值电阻 的阻值为52，闭合开关S后，电动机正常 工作，两电压表@和©的示数分别为3V 和8V,则电动机的功率是 W,正 常工作10s,电动机线圈产生的热量为 J.若转轴被卡住而使电动机不转 动，电压表⑦的示数会 (选填“变 大”“变小”或“不变”)， 3.新素材如图甲为某电饭锅，其铭牌上的能 效等级为三级（三级能效的电热转化效率 范围为81%≤7<86%).图乙是该电饭锅 的简化电路原理图，R1和R2是阻值不变 的加热电阻，R1=48.42,S为温控开关， 1、2是开关连接的触点.某次将电饭锅接入 220V的电路中，其他用电器全部关掉，在 加热状态下，将温度为20℃、质量为 2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作 用时1000s,然后开关S自动切换到保温 状态，在保温状态下，电能表（如图丙）的转 39 建议用时30分钟，实际用时分钟 的多挡位问题（答案P24) 盘在1min内转动了5r.已知c水=4.2× 103J/(kg·℃)，求： kW.h 6860⑥ 2201 220V1020A50E 3000kW·h) 甲 丙 (1)电饭锅的保温功率. (2)加热电阻R2的阻值大小 (3)判断该电饭锅的热效率值是否达到三 级能效， 优+学霜·课时通△ 4.(潍坊中考)恒温箱广泛应用于医疗、科研、 化工等行业部门，如图所示为某恒温箱的 工作原理图.S为电源开关，通过控制温控 开关S,可实现“保温”“加热”两个挡位间 的切换.电源电压U=220V,R1、R2是电 热丝，R1=4402,“加热”时恒温箱的电功 率P加热=550W.将恒温箱两气孔封闭，闭 合开关S,S1置于“加热”挡位，箱内温度从 20℃升至设定的恒温温度，用时130s,该 段时间内的加热效率=80%.恒温箱的容 积V=2m3,箱内空气密度p=1.3kg/m3, 箱内空气的比热容c=1.0×103J/(kg·℃).求： (1)“保温”时恒温箱的电功率. (2)电热丝R2的阻值 (3)恒温箱的恒温温度. R 孔 △九年级·全一册·物理·RJ河北专用 5.（鞍山中考)中医药是中华文化的瑰宝，在 疾病治疗方面具有不可替代的作用.图甲 为小明同学家的小型电中药锅，其电路简 图如图乙所示，通过开关S和S2的不同 接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定 值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数 如下表所示.[已知p药液=1.0×103kg/m3, c药液=4.2×103J/(kg·℃)]求： S 21S2 R2 乙 额定电压/V 220 高温挡880 额定功率/W 中温挡440 低温挡 (1)锅中的1L药液从25℃加热到35℃， 中药液吸收的热量 (2)低温挡的功率. (3)若该中药锅以中温挡的工作电路给已 煲好的药液温热110s,实际消耗的电能为 4×104J,则此时电路的实际电压. 40