第十八章 第4节 焦耳定律-【一飞冲天·同步训练】2024-2025学年九年级物理下册（人教版）

一冲天 第十八章电功率 ■ 第4节 焦耳定律 ,在额定电压下通电10min产生的 基础知识练 热量是 知识点3电热的利用和防止 知识点1 电流的热效应 7.下列例子中，属于防止电热危害的是( 1.电流通过导体时电能转化成 的现象 A.供暖用的电褥子 叫作电流的热效应。实验表明，在电流相同、 B.高空飞行员所穿衣服的电热保温装置 通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻 C.收音机、电视机的外壳上有许多小孔 产生的热量 D.孵化家禽的电热孵化器 2.下列四种家用电器中，利用电流的热效应工作 的是 综合知识练 A.电冰箱 B.笔记本电脑 8.如图所示，将锡纸条的中间剪掉一些，已知ab、 C.排风扇 D.电饭锅 bc、cd长度相等，将锡纸条接在电池两极，很快 知识点2焦耳定律 锡纸条开始冒烟、着火。下列关于该实验现象 3.电流通过导体产生的热量与 成 的分析，正确的是 ) ,跟导体的电阻成 ,跟通电 时间成 。这个规律叫作焦耳定律，用 公式表示为 4.电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相 A.先冒烟的是ab段 连的导线却不怎么热，其原因是 ( B.ab段的电阻小于bc段的电阻 A.通过电炉丝的电流大 C.bc段产生的热量大于ab段产生的热量 B.通过电炉丝的电流小 D.通过ab段的电流小于通过bc段的电流 9.两个定值电阻R、R2并联在电路中，如图甲所 C.电炉丝的通电时间长 示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图 D.电炉丝的电阻大 乙所示，闭合开关S,则定值电阻R、R2产生 5.(河东区期末)电风扇、电烙铁、日光灯三个用 的热量之比为 ) 电器上都标有“220V60W”字样，正常工作 时，相同的时间内 ( 0.6 A.电风扇产生的热量最多 0.4 B.电烙铁产生的热量最多 R2 0.2 C.日光灯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 3 U/V 6.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压 乙 下工作时电阻是1210Ω，它的额定功率是 A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4 同步训练九年级物理下册 冲天 10.【难题】如图是探究电流通过导体时产生热量12.有两个电阻：R,=32,R2=42,若将它们串 的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透 联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之 明容器中密封着等量的空气，U形管中液面 比W1：W2= ;若将它们并联在电 高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列 路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1· 说法正确的是 Q2= 13.(西青区期末)实验小组想探究电流通过导体 产生的热量与什么因素有关，设置的实验装 置如图甲、乙所示，然后将装置两侧的线头与 50 5 电源连接起来。甲、乙两装置中的两个透明 A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电 阻的关系 容器中密封着等量空气。 B.右侧容器上方电阻的作用是使左右两侧的 电阻不相等 C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀 冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 D.若将右侧的两个并联电阻都放入容器中， 通过相同的时间，容器中产生热量之比为 (1)在实验中电流产生多少热量是通过观察 2:1 来体现的，这种用 11.【难题】如图所示，当滑动变阻器的滑片P滑 能直接观测的量来显示不容易被直接观 至a端时，定值电阻R产生热量Q的用时是 测的量的实验方法叫 ;除了这一 9min,当滑片P滑至b端时，定值电阻R产 种实验方法外，本实验还用到的另一种实 生热量Q的用时是36min,当滑片P滑至ab 验方法为 的中点时，定值电阻R再产生相同热量Q的 (2)图甲中将两段阻值不同的电热丝串联，是 用时是 为了探究电流产生的热量与 的 关系，加热一段时间后，右边U形管两侧 液面高度比较大，由此可以得到结论： A.20.5 min B.20.05min (3)图乙中加热一段时间后左右两侧U形管 C.20.25min 液面高度差如图所示，由此可以得到结 D.22.25min 论： 一冲天 第十八章电功率 14.小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明：15.如图是一电动机提升物体的示意图，电源电 的新型家用电器——浴霸。该浴霸的部分数 压为120V。电动机将一个质量为50kg的 据如表所示，其简化电路图如图所示，图中L 物体1s内匀速上提0.9m,电路中的电流为 为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯。（结 5A,忽略各部分摩擦和空气阻力。(g取 果保留两位小数) 10 N/kg) (1)求该电动机工作1s所产生的电热； (2)求电动机线圈阻值； (3)当该重物上升到一定高度时，电动机的转 子突然被卡住，为什么这种情况下电动机 o 220 Vo 容易烧坏？ 额定功率 额定电压 频率 取暖 照明 1 L 220V 50.Hz 450W450w 30W (1)求该浴霸照明灯正常工作时通过照明灯 的电流； (2)断开开关S,闭合开关S,和S2,该浴霸取 暖灯正常工作时，求该电路的总电阻： (3)当L、L,、L2都同时正常工作时，求10min 内浴霸消耗的电能。 飞冲天 中天 兴 同步训练九年级物理下册 冲天 (3)设计探究“猜想二”的记录实验数据的 真题改编练 表格。 16.在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪 些因素有关”时，李想同学提出了如下猜想： 猜想一：电流通过导体产生热量的多少可能 与导体的电阻大小有关； 猜想二：电流通过导体产生热量的多少可能 与通过导体的电流大小有关； 17.如图所示的电路中，开关S始终闭合，小灯泡 猜想三：电流通过导体产生热量的多少可能 L标有“4V2W”字样（设实际电压超过额 与通电时间的长短有关。 为此他设计了如图所示的实验装置，将一段 定电压，灯泡会损坏，不考虑灯丝电阻随温度 的变化)，电阻R为定值电阻，其阻值为10Ω， 电阻丝装在透明、密闭的绝热容器中，橡胶管 开关S,由断开到闭合，电流表的示数变化了 将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管 0.2A。 相连，这样的装置共6个，封闭其内电阻丝R 的阻值分别是52、52、102、102、152、152， 其他器材还有：电源、开关各一个，52、102、 152电阻丝各一根，停表一块，导线若干。 (1)求小灯泡发光时的实际功率， (2)求10min内电流通过R产生的热量。 色e R 请你帮助李想同学回答下列问题： (1)在实验中，密闭容器内的空气质量应该 (选填“相等”或“不相等”)。 (2)探究“猜想一”时，连接电路时应选用阻值 (选填“相同”或“不同”)的电阻 丝，并将电阻丝 (选填“串联”或 “并联”)，当通电时间相同时，通过观察 ,从而比较得出电 流通过导体产生热量的多少是否与导体 的电阻大小有关同步训练九年级物理下册 一冲天 第4节焦耳定律 Q=IRt2=IRX36X60s;所以IR×9× 1.内能越多 60s=IR×36×60s,解得I1=2I2,由欧姆 2.D U 定律有：R=2×R中R,解得Rm=R,当滑 3.电流的二次方正比正比正比Q=R 4.D5.B 片P在ab的中点时，R与)R#串联，此时电 6.40W2.4×10J U U 路中电流为I3= U 7.C8.A9.A R+RR十号R 10.DA.两容器中电阻丝的阻值相等，但通过 它们的电流不同，这是探究电流产生的热量 名1，设定值电阻R再产生相同热量Q的用 3 与电流的关系，不是探究电流产生的热量与 时为t3,则Q=IRt= ()×R×× 电阻的关系；B.右侧容器上方电阻与下方的 5Ω的电阻并联，这样做的目的是控制电阻 60s,所以（层×RX,×60s=1R×9X 相同，通过左右两个电阻的电流不同；C.电流 60s,解得t3=20.25min。 通过导体产生热量的多少不能直接观察，但12.3：44：3 容器中空气温度的变化会导致容器中空气体：13.(1)U形管内液面高度差转换法控制变 积的变化，即可以通过U形管中液面高度差 量法 的变化来反映电阻丝放出热量的多少；D.若 (2)电阻电流与通电时间一定时，导体电阻 将右侧的两个电阻都放入容器中，把右侧的 越大，产生的热量越多 两个电阻看作一个整体，根据并联电路的电 (3)导体电阻与通电时间一定时，通过导体的 阻关系可知，整体电阻为2.5Ω，此时左侧电 电流越大，产生的热量越多 阻和右侧电阻是串联关系，则电流和通电时14.解：(1)照明灯L正常工作，则P实=PL= 间都是相同的，根据焦耳定律的公式Q 30W,U=U颜=220V,由P=U1可得通过 Rt可知，电流、通电时间相同，热量与电阻 大小成正比，则产生的热量之比为Q：Q2= 照明灯的电流1，-先-碧01性A (2)取暖灯正常工作，则P=P2=P额= 52:2.52=2:1. 11.C当滑片P在a端时，只有R接入电路中， 450W,电源电压U=U=220V,由P- R可 设电路中电流为I1,则电阻R工作9min产 得，此时电路的总电阻R总= U2 生的热量：Q=IRt1=IR×9×60s;当滑片 (220V)2 P滑至b端时，R与R滑串联，设此时电路中 450W+450w≈53.782： 电流为I2,则电阻R工作36min产生的热量： (3)当L、L1、L2都同时正常工作时，总功率 同步训练九年级物理下册 一冲天 Pa'=P1+P2+PL=450W+450W+ 变化的示数为通过R的电流，即通过R的电 30W=930W, 流为0.2A, 由PY可得10mim内浴霸消耗的电能w 电源电压U=UR=IR=0.2A×102= 2V, =Pa't=930W×10×60s=5.58×10J。 根据并联电路电压的规律知此时灯泡两端的 15.解：(1)由题意可知，电动机1s消耗的电能 电压U=U=2V, W=UIt=120V×5A×1s=600J, 消耗电能转化成的机械能对物体做功，所以 小灯泡的电阻R二=4Y=8①·/ 2 W 转化成的机械能W机=Gh=mgh=50kg× 小灯泡发光时的实际功率P= =2VD R.82 10N/kg×0.9m=450J, =0.5W; 所以转化成的内能，即产生电热Q=W一W机= (2)10min内电流通过R产生的热量Q 600J-450J=150J: IRRt=(0.2A)2×10×10×60s=240J。 (2)由Q=IRt可得， 电动机线圈阻值R=Q= 150J It(5A)2×1s 62: (3)电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻 电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转 化为内能，电动机温度过高，所以容易烧坏。 16.(1)相等 (2)不同串联U形玻璃管中液面高度的 变化 (3)表格如下： 通过电阻丝 电阻丝R1、 次数 通电 U形玻璃管中 R、R的电流 结论 R2的电阻 时间t 液面高度差 不同 相同 相同 2 不同 相同 相同 不同 相同 相同 17.解：(1)开关S断开时，接入电路的只有灯 泡，电流表测量通过灯泡的电流，当开关S 闭合时，小灯泡L和电阻R并联，电流表测 干路电流，此时通过灯泡的电流不变，电流表