限时训练29电功和电热的区别&限时训练30多挡位电热综合计算-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(沪粤版2024)

建议用时20分钟，实际用时 分钟 限时训练29电功和电热的区别（答案P26) 1.电动机是一种常用的动力机械，从能量转 化为机械能？ 化的角度看，它主要是把电能转化为机械 能，还有一部分能量在线圈中以热量的形 式散失掉.现有一台电动机，其线圈电阻为 0.42,当电动机两端加220V电压时，通 过电动机线圈的电流为50A.则1分钟内 线圈产生的热量是 J,电动机所 做的机械功是 J 2.如图所示是小金研究电 M 动机转动对小灯泡的亮 度是否有影响的电路 图，开始小金先抓住转轴不让电动机转 4.如图所示是用电动机提升物体的示意图， 动，合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放 电源电压为120V.电动机将一个质量为 开转轴让电动机转动，观察到小灯泡的亮 50kg的物体1s内匀速上提0.9m,电路 度变暗（已知：小灯泡的电阻为R且不变， 中的电流为5A.(g取10N/kg) 电动机线圈的电阻为x,电源电压为U). (1)求该电动机工作1s所产生的电热. 则在电动机未转动时，t时间内电路中产 (2)求电动机线圈的阻值， 生的热量为 (填写表达式)； (3)当该重物上升到一定高度时，电动机的 在电动机转动时，电流对其所做的功 转子突然被卡住，为什么这种情况下电动 (选填“大于”“等于”或“小于”)电流在其 机容易烧坏？ 中产生的热量；小金认为电动机转动后电 源供电功率变大，请你对小金的判断做出 评价： 3.如图所示，电动机线圈的电阻值为12，定 值电阻R的阻值为102，当单刀双掷开关 S掷到b时，电流表示数为0.2A.当单刀 双掷开关S掷到a时，电流表示数为 0.8A,此时电动机正常工作.问： (1)单刀双掷开关S掷到b时，电源电压是 多少？ (2)电动机正常工作1min所消耗的电能 是多少？ (3)电动机正常工作1min有多少电能转 △九年级·上册.物理·HYn 30 建议用时15分钟，实际用时 分钟 限时训练30多挡位电热综合计算（答案P26)》 1.恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业2.（鞍山中考）中医药是中华文化的瑰宝，在 部门，如图所示为某恒温箱的工作原理图 疾病治疗方面具有不可替代的作用.图甲 S为电源开关，通过控制温控开关S1可实 为小明同学家的小型电中药锅，其电路简 现“保温”“加热”两个挡位间的切换.电源 图如图乙所示，通过开关S和S,的不同 电压U=220V,R1、R2是电热丝，R1= 接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定 4402,“加热”时恒温箱的电功率P加热= 值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如 550W.将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S, 下表所示.[已知p药液=1.0×103kg/m3, S置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至 c药液=4.2X103J/(kg·℃)门求： 设定的恒温温度，用时130s,该段时间内的 0 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 21S2 R2 热容c=1.0×103J/(kg·℃).求： 甲 乙 (1)“保温”时恒温箱的电功率。 额定电压/V 220 (2)电热丝R2的阻值， 高温挡880 (3)恒温箱的恒温温度， 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. 31 优计学案·课时通△限时训练28探究“影响电流产生热量 限时训练30多挡位电热综合计算 多少的因素” 1.解：(1)由题图可知，当闭合开关S,温控开关S,置于 右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻 1.(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 、特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P一可 通电时间和电阻大小相同时，电流越大，电流通过电 知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡.当闭 阻产生的热量越多 合开关S,温控开关S置于左边触点时，只有R,工 (2)R2开路80.516R2(3)等于大于 作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于 2.(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 保温挡。“保温”时恒温箱的电功率P保温=及， 等(4)转换控制变量（⑤）空气盒气密性不好 (220V)2 =110W. 限时训练29电功和电热的区别 440n (2)由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电 1.6×1046×105解析：1分钟内线圈产生的热量： 路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率P2= Q=IRt=(50A)2×0.42X60s=6×104J.电动 机1min消耗的电能W=UIt=220VX50A× P知热一P%能=550W-110W=40W,由P= R 60s=6.6×105J,电动机所做的机械功W机藏= U(220V)2 =110. W-Q=6.6×105J-6×104J=6×105J. 知，R2的阻值R2= P2440W U2 2.十，Xt大于错误，电动机转动后，小灯泡变 (3)由P=W 可知，恒温箱消耗的电能W=P如热t 暗，说明电路中电流减小，电源电压不变，电路的总 550W×130s=71500J. 功率减小，即电源供给电路的功率变小 解析：在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的 Q可知，恒温箱内气体吸收的热量Q要一 由7= U 7W=80%×71500J=57200J. 电路，则此时电路中的电流为I=R十，根据焦耳定 律可知，t时间内电流在电路中产生的热量，即电流 由p=受可知，恒温箱内气体的质量m=pV- U U2 1.3kg/m3×2m3=2.6kg. 所做的功为W=Q=Ui=UXR十，Xt=R十，X 由Q吸=cm(t一t。)可知，恒温箱的恒温温度t= t,在电动机转动时，电流所做的功主要有两个利用： 57200J 一个是转化为电动机的机械能，另一个是转化为灯 Q吸+t。1.0×10J/kg.℃)×2.6kg于20c= cm 泡和电动机的内能，故电流所做的功大于电流在电 42℃. 路中产生的热量.电动机转动后，电动机会消耗一部2.解：(1)药液的体积V=1L=1dm3=1×10-3m3. 分能量，使得电功转化而成的内能减小，故灯泡的亮 度会变暗，所以小金的判断是错误的. 由p=役可知，药液的质量m=P童V=1.0× 3.解：(1)单刀双掷开关S掷到b时，电路为R的简单 103kg/m3×1×10-3m3=1kg,药液吸收的热量 电路，电流表测电路中的电流，电源的电压U= Q吸=c药液m(t一t0)=4.2×103J/(kg·℃)X IR=0.2A×102=2V. 1kg×(35℃-25℃)=4.2×104J. (2)当单刀双掷开关S掷到a时，电路为电动机的简 (2)由题图乙可知，当开关S1闭合，S2接1时，R1、 单电路，电流表测通过电路的电流，则工作1min电 R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路 动机所消耗的电能W=UIt=2V×0.8A×60s= 96J. 中的总电阻最小，由P= 。可知，电路中的总功率 R (3)电动机正常工作1min线圈电阻产生的热量 最大，电中药锅处于高温挡.当开关S,断开，S2接2 Q=I'2R't=(0.8A)2×12×60s=38.4J,转化为 时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此 机械能的电能W=W-Q=96J一38.4J=57.6J. 4.解：(1)由题意可知，电动机1s消耗的电能W 时电路中的总电阻最大，由P一可知，电路中的 UIt=120V×5A×1s=600J.消耗的电能部分转 总功率最小，电中药锅处于低温挡.当开关S闭合， 化成机械能对物体做功，所以转化成的机械能 S2接2时，只有R:工作，电中药锅处于中温挡.由 W机=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.9m= 表格数据可知，电中药锅中温挡的功率P中=440W, 450J.所以转化成的内能，即产生的电热Q=W一 U2(220V)2 W机=600J-450J=150J. 由P三可知，R,的阻值R,P 440W (2)由Q=IR:可得，电动机线圈的阻值R= Q 110.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，R2的电功率P2=P高 150J =62. (5A)2×1s P中=880W-440W=440W,由P= R可知，R (3)电动机转子被卡住时，电动机可看成是纯电阻电 J2(220V)2 路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内 的阻值R,=P,=440W=110Q.根据串联电路 能，所以电动机温度过高，容易烧坏. 的电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻R=R1十 26 R2=1102+1102=2202,低温挡的功率P低= U(220V)2 第十二章自我测评卷 R-2202 =220W. 1.不变2.热传递3.压缩水的比热容大 (3)由W= U2 t可知，电路的实际电压U紫= 4.干泥土5.3：46.3×104增加7.12.5 8.559.1.008×1076010.大于增加 /WR. 11.C12.D13.B14.D15.A 4×104J×1102 =200V. 16.B解析：燃料具有化学能，燃烧时化学能转化为内 t' 110s 能，故A正确.热值的大小只与燃料的种类有关， 自我测评卷 与燃料的质量大小无关，故B错误.燃油完全燃烧 产生的热量Q#=mq=300kg×4.5×10'J/kg= 1.35×100J,故C正确.飞机做匀速直线运动，受 第十一章自我测评卷 到的阻力等于牵引力，所以牵引力为F=f=5× 1.远洋货轮1s内做的功为6×104J 104N;牵引力所做的功W=Fs=5×104N×100× 2.弹性势动3.04.mghA5.> 10m=5×10°J,发动机的效率7=Q燕 W 6.3:17.508.4080%9.24012010.24 11.D12.B13.D14.D15.D16.C17.A 5×109J 18.(1)钢球(2)木块移动的距离转换法 1.35×100厅≈0.37=37%，故D正确. (3)甲、乙(4)质量大客车(5)不能 17. (6)速度 18.(1)增加做功(2)减少降低 19.(1)甲乙(2)53%(3)低(4)增加物重 19.(1)水(2)转换(3)6.3×10321% 20.(1)省（2)62.5%(3)斜面倾斜程度斜面粗糙 20.(1)不同燃料的热值大小(2)加热时间(3)1：2 程度(4)大于 21.解：(1)由Q激=mg得，生活垃圾的平均热值 21.解：(1)拉着质量为8kg的水缓慢上升了6m,水受 g-Q张-3.5×10 =5×10J/kg. 到的重力G水=m水g=8kg×10N/kg=80N. m-7000×103kg 该过程中克服水的重力做的功W=G水h=80NX (2)将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%被水 6m=480J. 吸收，则水吸收的热量Q吸=Q做7=3.5×1013J× (2)由P= W 80%=2.8×1018J. 可得，克服水的重力做功的功率P= 根据Q吸=cm△t可知，水升高的温度 w_480J=8W. Q吸 2.8×1018J △t= cm 4.2×103J/(kg·℃)×2X108kg 22.解：(1)滑轮组做的有用功W有用=Gh=mgh= 33.3℃. 100kg×10N/kg×0.8m=800J. 22.解：(1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是 W有用X100%可得，拉力做的总功W急= Q放=qm=1.5×107J/kg×40×10-3kg=6× (2)由1=w点 105J. W有用_800J=1000J. (2)水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2× 103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)= 780% 2.1×105J. (3)由P-Y可得，绳端移动的时间即物体提升的 W Q吸 (3)小明测得固体酒精炉的热效率为7一 总_1000J 时间t一P 500W =2s,重物上升的速度。= 2.1×103J=0.35=35%. 6×105J h_0.8m=0.4m/s (4)燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一 t 部分热量.（合理即可） 23解：(1)汽车在沉管隧道中匀速行驶，处于平衡状 23.解：(1)牵引力做的功W=Fs=1000N×276× 态，所受的牵引力P=f=20G=20×5X10N= 103m=2.76×108J. 2500N. 可知，汽油燃烧放出的热量 (2)由7一Q 根据P”-=F0可知，汽车在沉管隧道中行 W2.76×108J Q放= 30% =9.2×108J, 驶时牵引力做功的功率P=Fv=2500N× Q故 3.6m/s=6.25X104w. 90 由Q放=mq可知，消耗的汽油的质量m= q 9.2×108J (2)汽车在右侧引桥上行驶过程中发动机做的功 4.6×107J =20kg W总=P't=80×103W×50s=4×10J. 克服重力所做的有用功W有用=Gh=5×104N× (3)汽车行驶的时间t=ミ 40m=2×10J. 克服摩擦阻力做的额外功W额外=W总一W有用= 汽车发动机所做的功W'=P4=PX3=Ps 4×10°J-2×10°J=2×10°J. 汽油完全燃烧放出的热量Q放'=mq, 汽车在右侧引桥上行驶过程中受到的摩擦阻力 Ps f=W处-2X10J=2X10N. W'v Ps 1000m 汽车发动机的效率刀一Q做一mg 27