18.4 习题课 焦耳定律的应用-【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）

习题课 焦 。方法技巧 公式Q=IRt在纯电阻电路和非纯电阻电 U2 路都适用：而公式Q=尺只造用于纯电阻 电路。 类型一公式Q=R1的应用 1.如图所示，电源电压保持6V 不变，电阻R=102,R2= 202,闭合开关S,通电30s,电 R R 阻R1产生的热量为 J,R2产生的热量 为J,整个电路产生的热量为 J。 2.如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤 油，通电一段时间后（液体均不沸腾），发现两 只温度计示数上升的相同。不考虑热损失， 则电阻R、R2的大小关系是 A.R=R2 B.R<R2 C.RR2 D.无法确定 水 煤油 【点拨】由题意可知，相同的时间内质量相同的水和 煤油升高的温度相同，根据Q哑=cm△t可知水吸收 的热量多，不考虑热损失时，电流通过电阻产生的热 量和液体吸收的热量相等，因此R,产生的热量多， 根据Q=Rt比较它们电阻阻值之间的关系。 类型二公式Q=尺的应用 3.(中考·无锡)如图所示，是 超市常用的塑料袋封口夹电 路原理图，电源电压为5V, 电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温 度升高，利用电流的 效应实现高温封 口，3s内产生的热量为 J;若使用时总 把塑料袋烫坏，可以 (选填“增大”或 “减小”)电热丝的阻值。 17九年级物理·下册 耳定律的应用 4.用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电15min 可烧开一壶水，若将两根相同的电热丝串联 起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水 的时间是 () A.2.5 min B.5 min C.20 min D.30 min 5.(中考·河南)如图所示，在四个相同水槽中 盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为 R1、R2的电阻丝(R1<R2),分别按下图的四 种方式连接放入水槽，并接入相同电源。通 电相同时间后，水温最高的是 ( RR 电源 电源 B R R2 电源 电源 D 6.电炉丝断了，去掉后，仍然接在原来的电源 两端，则在相同时间内产生的热量与原来产 生的热量之比为 () A.5:4 B.1:5 C.5:1 D.4:5 类型三电动机的电热计算 7.某电风扇电阻为502，当它接在220V的电 路中时，电流为0.2A,则正常工作100s产 生的热量为 J,此时电风扇产生的热 量 (填“大于”“小于”或“等于”)消耗 的电能。 8.(中考·德州)从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 0.1,则小风扇正常工作1min消耗的电能 为 J;电动机线圈1min产生的热量 为 J。 9.某电动机线圈的电阻是2Ω，当两端加40V 电压时，通过它的电流为5A,则这台电动机 的发热功率为 W,机械功率是 W,这台电动机的效率是 类型四电热综合计算 10.(中考·永州)小华家有一个额定电压为 220V、额定电流为5A的电热水壶，该电热水 壶正常工作42s产生的热量为 J, 这些热量的80%被质量为1kg的水吸收，水 升高的温度为 ℃，已知c水=4.2× 103J/(kg·℃)。 11.标有“220V2000W”的电热水器容量为 50L,当电热水器装满水时，水温升高1℃ 吸收的热量是 J。若电热水器 的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温 升高1℃需加热的时间是min.[水的 密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2 ×103J/(kg·℃)]。 12.(2024·天津)使用厨房中的电热水器将质 量为5kg的水从20℃加热到50℃，该热水 器消耗了O.2kW·h的电能。已知c水 4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)水吸收的热量； (2)该热水器的热效率。 13.(2024·重庆)图甲是同学们自制的调光小 台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压 为3V,R是调节亮度的变阻器，最大阻值为 102。灯L标有“2.5V0.5W”字样。忽 略温度对电阻的影响。求： (1)灯L正常发光时的电阻； (2)灯L正常发光时，变阻器R工作10min 产生的热量； (3)电源电压降为2.7V后，灯L的最小实 际电功率。 助学助教优质高数18(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