18.4 焦耳定律-【名师学案】2025-2026学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版·新教材）

(5)210V)91.12(6)(0.2A)2×484019.364.44275704 4842 5.0.045电功率6.C7.1.82.50.18.解：1)L=片=6V 0.5A(20a=U-U=9V-6V=3VR-035A=6Q (3)P=UI=3V×0.5A=1.5W9.解：(1)灯正常发光时，1- P额 =36W=0.6AR=-UU=9V6V=5n(2)当R接人电 6V IRI额 0.6A 路阻值为50Q时，灯最暗。灯电阻：R---10n,此时灯电 U 9V 流：l实=R,十R100+500=0.15AU灯=1xR=0.15AX100 =1.5V灯功率：P实=IR=(0.15A)2×102=0.225W。 习题课电功率的计算（二） 3W121R(0.2A)2×1220.482.1283.C U2(6V)2 1. 4.13.516乙乙甲甲5.C6.C7.A8.2.51509.9 1.510.2.711.3.612.42713.4414.94.5 15.解：(1)当滑片P置于最左端，开关S置于1时，滑动变阻器接入电路 的阻值为0，电路为只有R,的简单电路，此时电流表示数为0.8A,则电 源电压为：U=IR1=0.8A×302=24V;(2)当滑片P置于中点，开关 S先后置于1、2时，电阻R1和R2分别与滑动变阻器串联，此时电路中的 电流分别为：1=U 24V =0.48A,12= U R,+2R30n+×40n R:+2R 24V 因电流表示数之比为4：5，即1=子1，=×048A R.+2×4o0 24V 一，解得：R2=202;(3)当S置于2时，滑动变阻器和R2 R+号X40 串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流：当电压表 示数最大时，滑动变阻器接人电路的阻值最大，此时电路的电流最小，整 个电路的功率最小；由题意可知，电压表最大示数为15V,根据串联电路 电压规律可知，此时R2两端电压为U2=U-Uv=24V-15V=9V,通 过R,的电流为：I-=9Y-0.45A,根据串联电路电流特点和P R2202 U1可知，整个电路的最小电功率为：P=UI2'=24V×0.45A=10.8W。 14 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.电能表2.(2)电功率工作时间Pt(3)不同3.(2)73 (3)解：已知某空调制冷功率：26℃时为P1=1500W=1.5kW,22℃时 为P2=1800W=1.8kW,已知使用时间t=8h×30=240h,不同设定 温度下的月耗电量：W1=Pt=1.5kW×240h=360kW·h,W2=P2t= 1.8kW×240h=432kW·h,两者差值：W=W2-W1=432kW·h 360kW·h=72kW·h,可见，空调温度设定差异会明显影响耗电量，合 理设温有利于节能减排。(4)根据季节合理设温，配合使用风扇，减少 运行时间短暂离开设为待机，长时间离开关机积攒衣物集中洗涤，选 合适水位 第4节焦耳定律 知识储备 1.电内2.电流的二次方电阻通电时间 基础练 1.D2.(1)液面高度(2)电阻(3)电流(4)通电时间(5)控制变 量3.2004.155.4800192006.ACD BE7.C8.电阻 右1：29.12010.1：211.答：电炉丝通过导线接到电路里，电 炉丝和导线通电的时间相同，而导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由 公式Q=Rt知，相同时间内电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量， 所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。12.解：(1)闭合S、S1时， 电路中只有电动机正常工作，则电源电压U=U额=12V。(2)根据W =Pt可知，电动机消耗的电能W=Pt1=24W×60s=1440J。(3)闭 合S,S,电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流1二{-。 =3A,电热丝R产生的热量Q=IRt2=(3A)2×42×100s=3600J。 13.小14 习题课焦耳定律的应用 1.1224362.C3.热75增大4.D5.D6.A7.200小 于8.1801.59.5015075%10.462008.811.2.1×10 212.解：(1)水吸收的热量：Q服=c水m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)× 5kg×(50℃-20℃)=6.3×105J;(2)消耗的电能W电=0.2kW·h= 7,2×10J该热水器的热效率：)一W =9题×100%=6.3X10×100%= 7.2×105J1 5%。13.解：①)灯L正常发光时的电阻为R灯=p=。,5W= P0.5W 12.50:(2)灯L正常发光时，电路中的电流为I==2.5V=0.2A, 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为U2=U一U1=3V一2.5V =0.5V,变阻器R工作10min产生的热量Q=W=U2It=0.5V× 0.2A×10×60s=60J;(3)电源电压降为2.7V后，根据P=PR可知， 当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响， 则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为I安一R,十R U 12.50+100=0.12A,则灯L的最小实际电功率为Px=·R 2.7V (0.12A)2×12.52=0.18W。 中考热点专训一挡位型用电器 1.>低温高温2.(1)加热(2)442376(3)2.4×103.1：49 4.<高温低温5.S断开、S2接2156.冷温热7.高温 14408.解：(1)由题意可知，低挡位的功率550W,由P=U1可得，低挡 位加热时电路中的电流16号-0V=2.5A。(2)分析图2可知， 当开关接2时两电阻串联，电路中电阻较大，当开关接1时，为R,的简单 电路，电路中电阻较小，根据P一只可知，电阻大时电功率更小，故开关 2为低挡位。低挡位加热时电路中的息电阻R。=.5A8Q 根据串联电路的电阻规律可知，电热丝R1的阻值R1=R总一R2=88Ω一 332=552(3)将水加热到100℃需要吸收的热量Q做=cm(t一t)=4.2× kg·℃)×0.55kgX①00℃-20℃)=1.848×10°J由P9 得，高挡位的加热功率P-尽-②9》=80W电热丝敢出的热 552 量全部被水吸收，需要电热丝放出的热量W放=Q吸=1.848×10J由 P=W可得，需要加热的时间1=Y=1,848X10】=210s(4由P= t P 880 W 要增大电功率，电压不变时需要减小电阻，故可以将电热 与R2互换位置。9.解：(1)只闭合开关S时，电路为R的简单电路， 通过R的电流：1，-品-01.5A:2)只闭合开关S时.电路为R =U=(6V) 的简单电路，R的电功率：P=R=4 -=9W;(3)由图可知，只闭合第4节 知识储备 1.电流通过导体时 能转化为 能，这 种现象叫作电流的热效应。 2.英国物理学家焦耳最先确定了电流通过导体产 生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流 通过导体产生的热量跟 成正 比，跟导体的 成正比，跟 成正比，这个规律叫作焦耳定律。 01基础练 必备知识梳理·一 知识点一 电流的热效应 1.(中考·菏泽)下列利用电流热效应工作的用 电器是 ( ) A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.【学科素养·科学思维】小明同学在探究“电 流通过导体产生热量的多少与什么因素有 关”时采用了如图所示的实验装置。请仔细 观察甲、乙两图。 滋 甲 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生 的热量的多少。 (2)若通电时间相同，发现甲图B玻璃管内液 面上升较高，这表明：在电流和通电时间 相同的情况下，导体的 越大，产 生的热量越多； (3)图乙通电时，发现A玻璃管液面上升较 高，这表明：在电阻和通电时间相同的情 15九年级物理·下册 焦耳定律 况下，通过导体的 越大，产生的 热量越多； (4)在图乙所示的实验装置中，分别通电t和 t2时间，且t>t2,发现通电t1时间，玻璃 管液面上升较高，可知电流通过电阻丝产 生的热量还与 有关： (5)该实验中用到的研究物理问题的方法是 法和转换法。 知识点二焦耳定律 3.一个52的电阻通过它的电流为2A,在10s 内产生的热量是 J,如果通过它的电 流减小为原来的？，在相同时间内产生的热 量是原来的 (设电阻值不变)。 4.一电热器电阻丝的电阻为1202，接在220V 的电路中，要产生3.63×105J的热量，需通 电 min。 5.【回归教材·习题改编题】一段电阻丝的阻值 是202，通过的电流是2A,在1min内产生 的热量是 J。如果将通过电阻丝的 电流增大到原来的2倍，那么在相同时间内 产生的热量是 J。 知识点三电热的利用和防止 6.【学科素养·科学探究】电流的热效应在科 研、生产、生活中被广泛应用，有时会给人们 带来危害，下列情况中属于防止电热危害的 是 ,属于利用电热的是 A.电视机的后盖有许多小孔 B.用电熨斗熨衣服 C.电脑的机箱内安有电风扇 D.电动机的外壳做有散热片 E.用电饭煲煮饭 02综合练 膏关健能力捉升一 易错点 不能区分电能与电热 7.将规格都是“220V150W”的一台电风扇、一 台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中， 正常工作相同时间，以下说法正确的是() A.三个用电器均能将电能全部转化为内能 U B.根据R=p可计算出三个用电器的电阻相等 C.三个用电器消耗的电能一样多 D.三个用电器产生的热量相等 8.(中考·辽宁)用如图所示的装置探究电流产 生的热量与 的关系。通电2min, (填“左”或“右”)侧U形管液面高度 变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为 过 R 第8题图 第9题图 9.(中考·安徽)如图所示，电源两端电压为6V, 电阻R2=202。闭合开关S,电压表示数为 4V,则通电100s整个电路产生的热量为 J。 10.(中考·宜昌改编)两个定值电阻R1、R2串 联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其 两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S, 则R1、R2产生的热量之比为 ↑IA 0.6 0.4 R 2 3U/V 甲 11.(中考·吉林)电炉丝通过导线接到电路中， 通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与它 串联的导线却几乎不发热。请用所学的物 理知识解释这种现象。 12.(中考·福建)小闽设计的车载可加热果蔬 搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值 为42，电动机标有“12V24W”字样。闭 合开关S、S,电动机正常工作。求： (1)电源电压。 R (2)闭合开关S、S1,电动 M 机1min内消耗的 S 电能。 (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产 生的热量。 03素养练 》牵科去秀培有 13.【学科素养·科学思维】把一段匀质导线对 折后其阻值比原来的 (选填“大”或 “小”)；一个定值电阻两端的电压由2V增 大到4V时，通过该电阻的电流增加了1A, 通电时间由1s增加到2s,则该电阻产生的 电热增加了J。 【点拨】可设开始时的电流为I、电阻为R。,由题意 和欧姆定律分别列出方程2V=IR。和4V=(I十 1A)R。,求解得电阻值和原来的电流，再由Q IRt可得电阻产生电热的变化量。 助学助教优质高效16