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九年级物理18.4.1认识焦耳定律(习题PPT)人教9下


7.(2020·新疆)如图所示的电路中,电源电压为6 V,闭合开关S 后,通过电阻R1的电流为1 A,通过电阻R2的电流为2 A.求:
(1)通过电流表的电流. (2)电路的总电阻. (3)整个电路在10 s内产生的热量.
解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流. 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电流表 的电流: I=I1+I2=1 A+2 A=3 A
(1)如图甲所示的实验装置,两个相同的透明容器中密封着质量相 等且 初温 相同的空气.当电阻通电发热后,容器中的空气受热膨胀, 再通过 液柱的高度差 反映出产热的多少,这种实验方法叫 转换法 .
(2)用甲图装置可以探究电流产生的热量与电阻 的关系,实验现象 是 右 边的液柱比较高,得出的结论是 电流与通电时间一定时,电 阻越大,产生的热量越多 .
(2)由 I=UR可得,电路的总电阻: R=UI =63 AV=2 Ω (3)整个电路在10 s内产生的热量: Q=I2Rt=(3 A)2×2 Ω×10 s=180 J
知识点3 电热的利用和防止 8.(2020·娄底)下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是 ( D) A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B.家里使用电热水壶烧水 C.小明妈妈用电熨斗熨衣服 D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
2.一台电动机的额定电压是 220 V,正常工作时的电流是 10 A, 电动机线圈的电阻为 5 Ω,则电动机的额定功率是 2.2×103 W.若电 动机正常工作 10 s,有 1.7×104 J 的电能转化为机械能(不考虑电动机 转动时产生摩擦).
3.有一台电动机,额定电压 3 V,额定电流 1 A,电动机线圈电阻 0.5 Ω.这台电动机正常工作 1 min,消耗的电能为 180 J,电动机的效 率为 83.3% .
11.关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是( D ) A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多 B.根据Q=UR2t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少 C.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关 D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产 生的热量越多
3.电热的利用和防止 利用电热:家里的电暖器、电饭锅、电炉子等. 防止电热带来的危害:电视机上的散热孔,电脑机箱内有小风 扇,电动机外壳有许多散热片.
02 基础题
知识点1 电流的热效应
1.下列家用电器利用电流的热效应工作的是( A )
A.电暖器
B.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ衣机
C.电风扇
D.电视机
知识点2 焦耳定律 2.学习了焦耳定律之后,小林想通过实验再次探究一下“电流 产生的热量与哪些因素有关”,请你和小林一起完成下面的实验.
9.计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是
( C) A.UIt C.I2Rt
U2 B. R t D.前面三个都可以
03 中档题
10.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不 怎么热,这主要是因为( D )
A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电熨斗快 C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
12.两个定值电阻 R1、R2 并联在电路中,如图甲所示,它们的电 流与其两端电压的关系如图乙所示,闭合开关 S,则 R1、R2 产生的热 量之比为( A )
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4
13.将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和 一把电烙铁分别接入220 V的电路中,通电时间相同,电流通过它们产 生的热量 电烙铁最多 ,消耗的电能 三者一样多 .(填“三者一样 多”“电风扇最多”“电视机最多”或“电烙铁最多”)
14.(2019·哈尔滨)在探究“影响电流热效应的因素”的实验中,要 探究电流热效应与电流的关系,应控制的变量是 电阻和通电时间 . 如图所示,R1=5 Ω,R2=10 Ω,电源电压为3 V,则通电10 s电流 通过R1、R2产生的热量之比为 1∶2 .
15.某导体电阻为 10 Ω,通电 5 min 产生的热量是 1 200 J,当通 过该导体的电流增大为原来的 2 倍时,在相等时间内产生的热量是
4 800 J.
16.(2019·南充)如图,灯 L 标有“4 V 2 W”字样,R=20 Ω, 闭合开关 S 时,灯 L 正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表示数 为 0.7 A,通电 1 min 电路中产生的热量为 168 J.
17.一个阻值为 10 Ω 的定值电阻与一只灯泡 L 串联接到 4 V 电源 上,测得 100 s 内电阻上产生的热量是 10 J,求:
5.如图所示是小明买的干鞋器,每只干鞋器正常工作时的电压 为220 V,电流为0.1 A,把它放入鞋内,通电后就可以起到干燥杀菌 的作用.两只干鞋器是 并 联的.每只干鞋器正常工作10 min产生的热 量为 1.32×104 J.
6.一个标有“220 V 500 W”字样的电热器,在额定电压下使 用12 min,产生的热量是 3.6×105 J,消耗的电能是 0.1 kW·h.
(3)图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝,其目的是为了使 两个容器中的 电流 不同,最后得出的结论是电阻与通电时间一定时, 电流越大,产生的热量越多 .
3.小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40 Ω,工作时的电 流为5 A,则通电10 s电阻丝产生的热量为 1×104 J.
4.如图所示是一种设计独特的电热水壶,它可以折叠起来,携 带很方便.若电热水壶的发热元件正常工作时的电阻为48.4 Ω,将其 接在220 V的电路中,正常工作100 s产生的热量是 1×105 J.
1.(2020·南充)小明将线圈电阻为 4.84 Ω 的电动机接入 220 V 的家 庭电路中,关闭其他用电器,只让电动机工作时,观察到他家标有“2 000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯 3 min 内闪烁了 100 次,则电动机在 这段时间内消耗的电能为 0.05 kW·h,电动机线圈产生 1.8×104 J 的 热量.
(1)灯泡 L 的电功率. (2)这段时间内电路中产生的热量.
解:(1)因串联电路中各处的电流相等, 所以,由 Q=I2Rt 可得,电路中的电流:
I=
Q= Rt
10
10 J Ω×100
s=0.1
A
由 I=UR可得,定值电阻两端的电压:
UR=IR=0.1 A×10 Ω=1 V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
UL=U-UR=4 V-1 V=3 V 灯泡 L 的电功率:PL=ULI=3 V×0.1 A=0.3 W
(2)灯泡产生的热量:QL=PL=0.3 W×100 s=30 J 电路中产生的热量:Q 总=Q+QL=10 J+30 J=40 J
电动机 【思路点拨】 电动机属于非纯电阻电路,电流做功消耗的电能 只有一部分转化为内能,电能、电热、机械能之间的关系:W电=Q+ W机械.
物理
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
第1课时 认识焦耳定律
01 知识管理
1.电流的热效应 概 念:电流通过导体时电能转化成 内能 ,这种现象叫做电流 的热效应.
2.焦耳定律 内 容:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方 成正比, 跟 导体的电阻 成正比,跟 通电时间 成正比. 公 式:Q= I2Rt ,单位是 J . 说 明:如果电流通过导体时消耗的电能全部转化为内能,则 有Q=W=UIt=UR2t.
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