第十五章  第9课时  焦耳定律的应用-【课时提优计划作业本】2025-2026学年新教材九年级物理下册（苏科版）

48.4,B正确. 13.D解析：两根电阻丝分别接在同一电源两端，电阻丝两 端电压不变，通电时间相同，R1=402,R2=10,R1=4R2, 根据Q发可得，Q=4Q=4×1.5X10J=6×101. 14.(4)电阻时间通电时间越长(5)当通电时间和导体 的电阻相等时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 250(6)当通电时间和通过导体的电流相等时，导体的电阻 越大，导体产生的热量越多解析：(4)比较实验①②可知，电 流相同，通电时间不同，煤油的末温不同，则可得：当通过导体 的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有 关：通电时间越长，导体产生的热量越多.(5)由实验②③可 知，当导体的电阻和通电时间相等时，通过导体的电流越大， 导体产生的热量越多：R2产生的热量Q=I2R2t=(0.5A)2× 5Ω×200s=250J.(6)在步骤(3)中，阻值不同的电阻丝R2 R的通电时间相同，通过它们的电流相同，丙容器中煤油的 末温较高，说明当通电时间和通过导体的电流相等时，导体的 电阻越大，导体产生的热量越多. U 220V U 15.(1D1小=R+R-100n+50≈1.4A(2)P大= (220V)2 550 =880W(3)Q吸=Q做=W=P大t=880WX 1008=8.8×10J,-™=2x103,9kg0CX1g 8.8×101J 35.2℃解析：(1)由题图可知，滑动变阻器R与加热的电 阻丝R串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中 U 220V 电流最小，电路中的最小电流1小=R,十R=100n十55 1.4A.(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电 流最大电阻丝的加热功*最大为P:货-②需 880W.(3)在最大加热功率下，加热100s电阻丝产生的热量 Q做=W=P大t=880W×100s=8.8×104J,不考虑热量损 失，牛奶吸收的热量Q极=8.8×104J,牛奶升高的温度△1= Q级 8.8×104J cm 2.5X10j/kg·C)x1kg=35.2℃ 60R=品=g8器=22n(21a- U 20V=0.1A(3)Q-W=Pm1=200WX5×60s=6× 22W 10】4n-贵-9 =1620W解析：(1)该电水 U=220V2 壶在额定电压下加热时的电阻R=P=2000W 24.2Ω.(2)在额定电压下保温时通过电热水壶的电流1保温= 器=器咒=0.1A(3)加热时电热水壶产生的热量Q= W=P加热t=2000W×5×60s=6×105J.(4)电热水壶在加 热时的实际功率P生=县=98，D=1620W R24.22 U 17.)1三P照0.15A2)R三P (220V)2 U2(220V)2 00W=4840,Re大=P餐 50W =9682,R大= 课时提优计划作业本·彩 Rs大-R=9682-4842=4842(3)W=Q=c水m△1= 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×10J, =w=1.26X10J=1.26×10s解析：(1)开关接2，R、 100W R串联，电热毯在“恒温”挡时，电路中的电流1=P避= U 20V=0.15A.(2)由题图可知，当开关接1，滑片在最右端 33W 时，电路为R2的简单电路，此时电热毯处于“调温”挡且功率 显大，则R=片-阅0=440：当开关接1播片在量 左端时，可变电阻R接入电路的电阻最大，R与R2串联，此时 U_220VD2= 电热毯处于“调温”挡且功率最小，Re大=P=50W 9682,所以可变电阻R的最大阻值R大=R总大一R= 9682一4842=4842.(3)水吸收的热量Q=c水m△1=4.2× 103J/(kg·℃)X1kg×(50℃-20℃)=1.26×103J,因为 不计热损失，所以消耗的电能W=Q=1.26×10J,电热毯内 的温度由20℃升高到50℃所用的时间1三P 1.26X10J=1.26×103s, 100W 第9课时焦耳定律的应用 知识导引 1.机械能内能 UIt PRt UIL-PR UI-PRX UI 10062.R1:R2R2:R 课堂作业 1.5446.6×10解析：由题图可知，电暖器正常工作时 的电流1号-0"-5A:正常工作时内部电热丝的电 阻R=号-X=4Q:在额定电压下工作10m产生的 热量Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J. 2.1211.2×10解析：开关接“1”“2”两个触点时，只有R 接入电路中；开关接“2”“3”两个触点时，R1、R2并联；开关接 “3”“4”两个触点时，只有R2接人电路中，若想有3种挡位，则 R1、R2的阻值必须不同，R1=2422,则R2应该选取阻值为 121Q的电热丝：开关接触“1”“2”两个触点时，只有R1接人电 路中，通电1m电流产生的热量Q 1=(220V0 -X60s= 242 1.2×104J. 3.380020094.7%解析：电动机正常工作1s消耗的电 能W电=Ut=380V×10A×1s=3800J,产生的热量Q= PRt=(10A)2×22×1s=200J:由电能转化成的机械能 W机=W电一Q=3800J一200J=3600J,电动机的效率7 ×10o%=38×100%9.,7%. W电 4.电阻大增大电源电压Q=PR(焦耳定律)解析：铅 笔芯的主要成分是石墨（导体），铅笔尖的横截面积较小，则接 触处的电阻较大，由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同 时，铅笔尖接触处产生的热量较多，温度较高，会出现明亮的 电火花；若想让电火花更亮些，可以增大电源电压，从而增大 理·九年级下册(SK版) 6· 电流，在电阻和通电时间一定时，产生更多的热量，使电火花 更亮 5.455解析：根据Q=W=U1可得，1=立= W Q 品0。=4A:电热器的阻值R=号-20X=5n 6.D解析：根据Q=PRt可知，电阻越大，电流未知，无法判 断相同时间内产生热量的多少，A错误：根据Q发可知，电 阻越大，电压未知，无法判断相同时间内产生热量的多少， B错误；Q=UI1是焦耳定律的导出式，说明电热在数值上等 于电压、电流和时间的乘积，焦耳定律的定义式为Q=PRt, 说明相同时间内电流产生的热量与电阻有关，C错误；根据 Q=R1可知，当电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的 热量越多，D正确。 【点评]耳定律的定义式是Q=下，导出式有Q贤和 Q=Ut.判断电热的多少，一是要判断是否是纯电阻电路，决 定导出式是否可用，如果是非纯电阻电路，只能用Q=PR, 如果是纯电阻电路，Q-R1,Q=-U和Q-发都适用：二是 要找出U不变还是1不变，如果U不变，用Q只，如果1不 变，用Q=PR. 7.C解析：由Q=PR1可知，电阻不变，将电流减为原来的 一半，单位时间内产生的热量减为原来的四分之一，A不符合 题意：由Q发可知，电压不变，电阻增为原来的四倍，单位 时间内产生的热量减为原来的四分之一，B不符合题意；由 Q=可知，电压和电阻均减为原来的一半，单位时间内产 R 生的热量减为原来的一半，C符合题意：由Q-爱可知，电阻 不变，电压减为原来的一半，单位时间内产生的热量减为原来 的四分之一，D不符合题意 &1R9-0义-4nR&-片-X-22wn: R=Re-R=22002-442=21562(2)P1=UI'= 220V×0.1A=22WP2=UI=220V×5A=1100W (3)Q级=c水m△t=4.2X103J/(kg·℃)×1.25kg× (100℃-12℃)=4.62×105J,W=P2t=1100W×8× 60s=5.8×101.9=0×100%=会8×18×160%= 87.5%解析：(1)由题图可知，当开关S置于“2”挡时，电路 为R的简单电路，电流表测电路中的电流，电阻R。的阻值 R三号-20Y三44：当开关S置于“T”挡时，R与R串 5A U 联，电流表测电路中的电流，电路中的总电阻R总=了= 220Y=22000,R的阻值R=Re-R=22000-440= 0.1A 21562.(2)当开关S置于“1”挡时，电饭锅的功率P1=U7'= 220V×0.1A=22W;当开关S置于“2”挡时，电饭锅的功率 P2=UI=220V×5A=1100W.(3)水吸收的热量Q吸= 课时提优计划作业本·彩 c水m△1=4.2×103J/(kg·℃)×1.25kg×(100℃ 12℃)=4.62×105J,电饭锅烧煮8min消耗的电能W P2t=1100W×8×60s=5.28×105J,电饭锅的效率7= ×100%=4.6210J×100%=87.5%. W 5.28×105J 课后作业 1:22:1解析：由题图甲和欧姆定律可知，R=之= 6 V U 12V 0.6A =100,R==0.6A=200由题图乙可知，闭合开 关S1,断开开关S2、S3时，两个电阻串联，根据串联电路分压 原理可知，电阻R1、R两端的电压之比等于电阻之比，即 U1:U2=R:R=1:2;当断开开关S,闭合开关S、S时， 两个电阻并联，根据Q=W=和并联电路电压的规律可 R 知，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比 Q1:Q=R2R1=2:1. 10.6.72×107解析：水的初温为20℃，标准大气压下水 的沸点为100℃，则水吸收的热量Q级=c水m△t=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J:由 电热水壶的效率一等×100%告×10%可得，将这壶水 烧开需要的时间1=Q盘=6.72×10J 7P-80%×2000W=420s=7min. 11.21100506解析：当开关旋至1位置时，R1和R串 联，电路的总电阻最大，根据P-发可知，电路的总功率最小， 电水壶处于保温状态：当开关旋至2位置时，电路为R1的简 电路，电路的总电阻最小，根据P=?可知，电路的总功率 最大，电水壶处于加热状态，则P如路=尺 '=220VD= 442 U =(220V)2 1100W;P保温=R+R=44Q+R =88W,解得R2= 506. 12D解折：指示灯的灯丝电里R-段-侣 1.25,A错误；由题图乙可知，电动机和指示灯串联，电路中 的电流1=是-品=心4A电动航的发热功率P= PRw=(0.4A)2×0.52=0.08W,B错误；根据串联电路的 电压特点可知，电动机两端的电压UM=U一U额=4.5V一 0.5V=4V,电动机的额定功率PM=UMI=4VX0.4A= 1.6W,C错误；电路的总功率P=UI=4.5V×0.4A= 1.8W,D正确. 13.B解析：R与R2并联时，根据并联电路的特点和Q= 尺可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻越小，产生 的热量越多，因为R>R,所以Q甲<Q2;R与R串联时， 根据串联电路的特点和Q=PRt可知，在电流和通电时间相 同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，因为R>R,所以 Q>Q:通过甲容器中R的电流山=及，通过丙容器中R 的电流1'=R十R山>1'，由Q=PR可知，Q>Q,所 理·九年级下册(SK版) 1· 以这四个容器中电阻产生的热量按从低到高的顺序排列是 Q灯<Q两Q<Q之，四个容器中的水温按从低到高的顺序排 列是丁、丙、甲、乙. 14.B解析：白炽灯、电饭锅和取暖器在工作时都主要是把 电能转化为内能，当导体的电阻为零时，它们就不会发热，即 不能工作；电动机主要是把电能转化为机械能，故导体电阻越 小，它产生的热量就越少，即电能的利用率就越大，对电动机 工作就越有利. 15.D解析：由题图甲可知，此时该电能表的示数为 865.1kW·h,A错误；当开关S、S都闭合时，R1、R2并联， 电路的功*P货+发，此时电热水器处于加热挡：当开关 S闭合、S断开时，电路为R1的简单电路，电路的功率P 尽，此时电热水器处于保温挡，则其处于保温挡时的功率 P保=P'=V=(220V)? R1882 =550W,B错误；电热水器处于保 温挡正常工作10min,产生的热量Q=P保t= 550W×10×60s=3.3×10J,C错误；电热水器处于加热挡 时的功*P-是是-离+=10，电 882 热水器正常加热6min消耗的电能W=P加t'=1100W×6× 60s=3.96×10J=0.11kW·h,电能表指示灯闪烁的次数 n=0.11kW·h×1600imp/(kW·h)=176imp,D正确. 16.B解析：由题图可知，当S闭合时，R被短路，电路中的 总电阻最小，由P-发可知，此时电路总功率最大，处于加热 状态；当S断开时，R1、R串联，电路中的总电阻最大，由P= ?可知，此时电路总功率最小，处于保温状态，A正确 U 状态下的电流加贴三子，保温状态下的电流I保温=R十R J 【保温 U B点R=1中1-1，B错误：电路处于保 1 R1十R 温状态时，骨-代一是一丹，C正确：由于电源电压不 变，加热状态和保温状态下电路的功率之比造=凸造三 P保温UI保温 层-，则Ra=Pa=×160W=1o0WD正确 17.(1)P,=U71=220V×6A=1320W(2)12=I-I1= 10A-6A=4A,R=72 _U=220y=550(3)Q=W= 4A U11t=220V×6A×15×60s=1.188×10J解析：(1)由题 图甲可知，闭合开关S时，电路是R的简单电路，电路中的电 流最小，由P=I可知，电路的功率最小，处于低温挡；当S 和S,闭合时，两个电阻并联，电路中的电流最大，电路的功率 最大，处于高温挡；由题图乙可知，低温挡时的电流是6A,电 烤箱在低温挡工作时的功率P低=UI1=220V×6A= 1320W.(2)由题图乙可知，高温挡时，通过R的电流是 6A,电路的总电流是10A,由并联电路的特点可知，通过R2 的电流I2=I一I1=10A一6A=4A,电热丝R2的阻值R2= 课时提优计划作业本·彩 '=20Y=550.(3)15min内R产生的热量Q=W= I2 4A UJ11t=220V×6A×15×60s=1.188×10J. 18.1)1(2)R=P=1000V 2(220V)2 UU =48.40P商=R+R 20+220Y2=200w(3)w=P%1=200WX 48.448.4 5×60s=6×105J,Q吸=nW=84%×6×10J=5.04×10°J, m1-)4kgX(75℃-15C=2.1X103J/(kg·℃) Q级 C= 5.04×105J 解析：(1)由题图乙可知，当开关处于1位置时，两个发热电阻 R、R串联，此时电路的总电阻最大，由P只可如，电路的 总功率最小，电暖器处于低温挡：当开关处于3位置时，两个 发热电阻R,R并联，此时电路的总电阻最小，由P发可 知，电暖器处于高温挡：当开关处于2位置时，电路为R的简 单电路，电暖器处于中温挡.(2)电暖器处于中温挡时的额定 功率P=100W,则R的阻值R==202 P1000W=48.4n: UU_(220V)21 电暖器处于高温挡时的额定功率P=元+元=48.4 220=2000W.(3)电暖器处于高温挡工作5min消耗 48.42 的电能W=P61=200WX5X60s=6X10J,由-票× 100%可得，导热油吸收的热量Q颜=7W=84%×6×10J= 5.04×105J,由Q级=cm(t一to)可知，导热油的比热容c Q级 5.04×105J m1-o)-4kgX(75Ci5℃=2.1X103J/(kg·℃). 第10课时家庭电路的组成 知识导引 1.进户线（电源线）电能表配电箱总开关支路开关 熔断器插座用电器交流火线零线220V地 线2.并联左零右火左零右火中接地3.金属电极 氖管高电阻笔尖接触非接触显示电压检测电路 断点 课堂作业 1.B解析：我国家庭电路的电压是220V,A错误：进户线上 的总开关控制着整个家庭电路的通断，B正确；电能表表盘的 示数是用电器消耗的电能，不是用电器的实际功率，C错误； 家庭电路中各个用电器独立工作、互不影响，它们是并联的，D 错误。 2.D解析：三线插头最上面插脚是用来接地的，确保用电器 外壳先接地，所以比其他两个插脚要长，A、B错误，D正确：右 插孔L是用来接火线的，C错误 3.D解析：使用测电笔时，手不能接触笔尖金属电极，应接 触笔尾金属电极，A、B错误：在使用测电笔接触火线时，测电 笔中的高电阻和人串联在火线和大地之间，此时测电笔的高 电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流 很小，氖管发光，不会发生触电事故，若用铁丝代替高电阻，则 220V的电压几乎全部加在人体上，会发生触电事故，因此不 能用铁丝代替测电笔中的高电阻，C错误，D正确 理·九年级下册(SK版) 8第十五章电功和电热 第9课时焦耳定律的应用 知识导引 1.电动机工作时，将电能转化为 和 若电动机两端电压为U,通过电动机的 电流为I,电动机线圈的电阻为R,则在时间t内，电流对电动机做的功W= ,电动 机产生的热量Q= ,电动机输出的机械功W机= ,电动机工作 时的效率 2.在由电阻R1、R2组成的串联电路中，在相同时间内电流通过R、R2所产生的热量Q1、Q与 R、R2之间的关系是Q1·Q2= ;在由电阻R1、R2组成的并联电路中，在相同时间 内电流通过R1、R2所产生的热量Q、Q2与R1、R2之间的关系是Q：Q2 课堂作业 1.如图所示是某种家用电暖器的铭牌.这种电暖器正常工作时的电流是 A,正常 工作时内部电热丝的电阻为 2,在额定电压下工作10min产生的热量 是 J ×××牌电暖器 额定电压 220V 额定频率 50 Hz 额定功率 1100W 49 220V0 (第1题) (第2题) 2.(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220V,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=2422,另外两根电热丝的阻值分别是1212和2422，R2该选取 阻值为 2的电热丝.开关S接“1”“2”两个触点时，通电1min电流产生的热量 是 3.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2，通过线圈的电流为 10A.这台电动机正常工作1s消耗的电能为 J,线圈内产生的热量为 J, 该电动机的效率为 (百分号前保留1位小数)， 4.学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几 米 圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触处出现了明 亮的电火花，这是因为铅笔尖接触处的 ;要想让电火花 更亮些，方法是 ,原理是 5.一个电热器接在家庭电路中，正常工作5min产生的热量为2.64×105J,则通过该电热 器的电流是 A,电热器正常工作时的电阻是 2. 《33 课时提优计划作业本物理九年级下册（SK版)))) 6.关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是 A.根据Q=PRt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B.根据Q一？t可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C.根据Q=Ut可知，相同时间内电流产生的热量与电阻无关 D.根据Q=Rt可知，当电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 7.要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半，则下列措施可行的是() A.电阻不变，通过它的电流减为原来的一半B.电压不变，电阻增为原来的四倍 C,电压和电阻均减为原来的一半 D.电阻不变，电压减为原来的一半 8.某型号的电饭锅有两挡：“1”挡是焖饭、保温，“2”挡是高温烧煮.其电路原理图如图所示. (1)当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，串联在电路中的电流表示数分别为0.1A和5A, 求电阻R,和R的阻值. (2)当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，求电饭锅的功率 (3)将质量为1.25kg、温度为12℃的水烧开（标准大气压下），电饭锅烧煮时间为8mi, 求此电饭锅的效率.[c*=4.2×103J/(kg·℃)门 o 220 Vo 课后作业 9.两个电阻的电流随电压变化的关系图像如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中. 当闭合开关S,断开开关S、S时，电阻R1、R2两端的电压之比为 ；当断开开关 S,闭合开关S、S时，经过一段时间，电流通过电阻R、R2产生的热量之比为 A 0.6 03 R 6 12 UN 甲 10.(2024·宜宾)电热水壶内装有质量为2kg、温度为20℃的水，加热至沸腾时水吸收的 热量为 J;电热水壶的额定功率为2000W,正常工作时，80%的热量被壶内的 水吸收，将这壶水烧开需要的时间是 min.[水的比热容c水=4.2× 103J/(kg·℃)，当地气压为标准大气压] 34 第十五章电功和电热 11.(2025·苏州)如图所示是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮 开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88W,R1的阻值为442，加热时应将 开关旋至 (选填“1”或“2”)位置，加热功率为 W,R2的阻值 为 2. R 10V 10V R R 220V 甲 乙 丙 (第11题) (第12题) (第13题) 12.(2024·临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示. 该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后，规格为“0.5V0.2W”的指示灯正常发光， 线圈电阻为0.52的电动机正常工作，则 () A.指示灯的灯丝电阻为0.82 B.电动机的发热功率为1.6W C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W 13.如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻丝 R1和R2以并联和串联的方式分别放人甲、乙、丙、丁容器中，其中R>R2.若通电时间 相同，则这四个容器中的水温按从低到高的顺序排列是 () A.甲、乙、丙、丁 B丁、丙、甲、乙 C.丙、丁、乙、甲 D.甲、乙、丁、丙 14.当温度降到很低时，某些金属的电阻会突然消失，这种现象称为超导现象.假如所有导 体都没有了电阻，当给用电器通电时，下列说法正确的是 () A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭锅仍然能煮饭 D.取暖器仍然可以发热 15.小明观察到家中电能表如图甲所示，图乙是电热水器，图丙是电热水器的工作简化电路 图.电热水器正常工作电压为220V,R1=R2=882;在闭合开关S后，温控开关S2可 以自动实现加热和保温的转换，控制水温在40℃左右.下列说法正确的是() S kW.h 220V 0865▣ R 160 wD 指示灯· R2 S; 温控开关 匆 丙 A.此时该电能表示数为8651kW·h B.电热水器的保温功率为1100W C.电热水器处于保温挡正常工作10min,产生的热量为6.6×105J D.小明只让电热水器正常加热6min,电能表指示灯闪烁176次 35 课时提优计划作业本物理九年级下册（SK版)>)) 16.如图所示为电饭锅的电路示意图，R1和R2为两个发热电阻丝，S为温控开关，A、B两 点接在家庭电路中，R1:R2=10：1,加热状态下电路的功率为1100W,则下列说法错 误的是 ( A.S闭合时，电饭锅处于加热状态 R B.在加热状态和保温状态下通过电阻R2的电流之比为11：10 C.保温状态下R1的功率与R2的功率之比为10：1 220V R D.保温状态下电路的功率为100W Bo 17.如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路图，S为自动控制开关，R1和R2均为电热丝， 图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像， (1)求电烤箱在低温挡工作时的功率， ↑IIA 10 (2)求电热丝R2的阻值， (3)求15min内电流通过R1产生的热量， 220V 0 5 10 15 t/min 甲 18.小明家购置了一款多功能电暖器（如图甲所示），电暖器内装有4kg导热油，挡位旋钮 可实现高、中、低不同挡位之间的切换.图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻 R、R2、R3、R4的阻值相同. 衣架板加湿盒 衣 6220 Vo 挡 位旋 一轮 甲 乙 (1)电暖器处于低温挡时，开关应处于 (选填“1”“2”或“3”)位置. (2)已知电暖器处于中温挡时的额定功率为1000W,求电阻R1的阻值和电暖器处于 高温挡时的额定功率， (3)电暖器处于高温挡正常工作5min,导热油温度由15℃升高到75℃.若消耗的电能 有84%被导热油吸收，求导热油的比热容 36