初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电热器 电流的热效应课文配套ppt课件

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1.(2023江苏昆山期末)如图所示,将两根电热丝R1和R2串联在电路中,若R1=10R2,请问哪根火柴会先被点燃 (　    ) A.在R2上的火柴    B.在R1上的火柴 C.同时点燃    D.都有可能
解析　根据题意可知,两电热丝串联,根据串联电路的电流特 点可知,通过两电热丝R1、R2的电流相等,因R1=10R2,由焦耳 定律Q=I2Rt可知,相同时间内电流通过R1产生的热量是R2的1 0倍,所以R1上的火柴应最先达到燃点被点燃。
2.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏常州天宁期末)在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来,连接处往往比别处更容易发热,这是因为导线连接处与别处相比     (　    )A.电流大    B.电阻大C.电压小    D.电功率小
解析　导线连接处因接触不良,导致该处的电阻较大,导线连 接处与导线串联,根据串联电路的电流特点可知,通过连接处 和导线的电流相等,根据Q=I2Rt可知,通电时间相等时,连接处 产生的热量较多,往往比别处更容易发热。
3.家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一台洗衣机在220 V 电路中正常工作时通过的电流为2 A,电动机线圈的电阻为2 Ω,则每分钟电流通过线圈产生的热量为 (　    )A.480 J     ×106 ×104 J    D.880 J
解析    每分钟电流通过线圈产生的热量为Q=I2Rt=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J,A正确。
易错提示　电动机的工作电路不是纯电阻电路,公式Q=W= UIt不再适用,否则易错选C。
4.(跨学科·物理学与日常生活)(新独家原创) 在汽车尾部的风挡玻璃上,一般都会装有电加热除雾装置,有一种装置由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12 V的汽车电池接通工作5 min便可除去玻璃上的雾气,该装置工作时的电功率为　　  W,工作5 min产生的总热量为　　　    J,消耗电能　　    kW·h。 
解析　根据并联电路的电阻特点可知,5条阻值为12 Ω的电 阻丝并联后的总电阻:R= =2.4 Ω,该装置工作时的电功率为P= = =60 W;电加热除雾装置5 min产生的总热量:Q=W=Pt=60 W×5×60 s=1.8×104 J=0.005 kW·h。
5.(教材变式·P16T3)某型号的电饭锅有两挡,分别是高温烧煮 挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热 部位)。已知R1=44 Ω,R2=2 156 Ω。(1)高温烧煮挡的功率是多大?(2)保温焖饭时电路中电流是多少?10 min产生的热量是多少?(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%,而高温挡功率不变, 请通过计算具体说明改进措施。(4)如果高温挡的实际功率为891 W,此时实际电压是多少?
解析    (1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电路为R1的简单电 路,电路中的总电阻最小,由P=UI= 可知,此时电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,其功率:P高= = =1 100 W;(2)保温焖饭时,两电阻串联,此时电路中的电流:I= = = =0.1 A,10 min电路产生的热量:Q=W=UIt=220 V×0.1 A×10×60 s=1.32×104 J;
(3)原来保温焖饭挡的功率:P保=UI=220 V×0.1 A=22 W,保温 焖饭挡的功率提升10%后的功率:P保'=P保(1+10%)=22 W×11 0%=24.2 W,由P=UI= 可得,此时电路的总电阻:R= = =2 000 Ω,为了保证高温挡的功率不变,R1的阻值应保持不变,故应改变R2的阻值,则此时R2的阻值:R2'=R-R1=2 000 Ω-44 Ω=1 956 Ω,即把R2换成阻值为1 956 Ω的电阻;(4)由P=UI= 可得,实际电压:U实= = =198 V。
6.(新课标·科学推理)(2023湖北潜江、天门等中考,10,  )某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5 Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2 A。下列说法正确的是(　    )
A.电源电压为10 VB.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温挡C.只闭合S3时,电热杯工作1 min产生的热量为600 JD.加热100 g水,水温由25 ℃升高到35 ℃,水吸收的热量为420 J
解析　只闭合S3时,电路为R1的简单电路,电路中的电流为2 A,R1的阻值为2.5 Ω,根据欧姆定律可得电源电压U=I1R1=2 A ×2.5 Ω=5 V,故A错误;闭合S1、S3时,两电阻并联接入电路,并 联电路总电阻小于任一支路的电阻,根据P= 可知电热杯消耗的功率最大,处于高温挡,故B错误;只闭合S3时,电热杯工 作1 min产生的热量Q=W=UI1t=5 V×2 A×60 s=600 J,故C正
确;加热100 g水,水温由25 ℃升高到35 ℃,水吸收的热量为Q' =cmΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×100×10-3 kg×(35 ℃-25 ℃)=4 200 J,故D错误。
7.(新考向·创新实验)(2023江苏扬州中考,20,  )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圈,使笔尖刚好接触,如图所示,接上9 V的电源,接触点出现了明亮的电火花,是因为铅笔芯尖接触处的　　　　    ;若让电火花更亮些,方法是　　　　 　　　     ,原理是　　　　　　　    　　　　    。 
增大电源的电压(或将铅笔芯削得更尖)
解析　削尖的铅笔芯横截面积较小,由影响电阻大小的因素 可知,铅笔芯尖接触处的电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知, 通过导体的电流和通电时间不变时,电阻越大,产生的热量越 多,所以接上9 V的电源后,接触点出现了明亮的电火花;若让 电火花更亮些,应在相同时间内使笔尖放出更多的热量,因此 可以通过增大电源的电压来增大电流,或者把铅笔芯尖削得 更尖些来增大电阻,实验原理是焦耳定律即Q=I2Rt。
8.(跨学科·物理学与日常生活)(2023江苏无锡中考,20,  )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5 V,电热丝R阻值为1 Ω。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,3 s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。 
解析　电流通过电热丝,因为电流的热效应,电热丝发热产生 热量,温度升高,实现高温封口;3 s内电热丝产生的热量为Q=I2Rt= t= ×3 s=75 J;由公式Q=I2Rt= t可知,电压不变,要减小电阻产生的热量,应增大R的阻值。
9.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏常州中考,29,  )小明家安装了某品牌小厨宝,其加热电阻丝的规格为“220 V    2 000 W”,水箱容积5 L,ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),正常工作时,问:(1)加热电阻丝的阻值?(2)若水箱内加满水,把水从5 ℃加热到65 ℃,加热时间至少 多长?
解析    (1)由题意可知,加热状态下,小厨宝正常工作的功率P =2 000 W,则加热电阻丝的阻值为R= = =24.2 Ω;(2)水的质量为m=ρ水V=1×103 kg/m3×5×10-3 m3=5 kg;把水从5 ℃ 加热到65 ℃,水吸收的热量为Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×5 kg×(65 ℃-5 ℃)=1.26×106 J,消耗的电能为W=Q吸=1.26 ×106 J,则加热时间为t= = =630 s。
10.某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及 通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有 机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保 温材料包裹。(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中　　    的散 失。
根据上述实验,可以得出结论:         。
(2)保持水的质量和通过电阻丝的电流不变,换用不同阻值的 电阻丝R,记录水升高的温度ΔT和通电时间t的数据,整理部分 数据并绘制图像如图乙。
当通过导体的电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相 关数据整理如表所示。
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。